Domáce spotrebiče vyžadujú stabilné napätie, aby správne fungovali. Spravidla sa v sieti môžu vyskytnúť rôzne poruchy. Napätie od 220 V sa môže odchýliť a zariadenie zlyhá. V prvom rade zasiahnu lampy. Ak vezmeme do úvahy domáce spotrebiče v dome, potom môžu trpieť televízory, audio zariadenia a ďalšie spotrebiče, ktoré fungujú v sieti.
V tejto situácii ľuďom pomáha spínaný stabilizátor napätia. Je plne schopný vyrovnať sa s návalmi, ktoré sa vyskytujú denne. Zároveň sa mnohí obávajú otázky, ako sa objavujú poklesy napätia a s čím sú spojené. Závisia najmä od pracovného zaťaženia transformátora. V súčasnosti sa počet elektrických spotrebičov v obytných budovách neustále zvyšuje. V dôsledku toho dopyt po elektrine určite porastie.
Treba vziať do úvahy aj to, že káble, ktoré sú už dávno zastarané, možno položiť do obytnej budovy. Na druhej strane, bytové vedenie vo väčšine prípadov nie je určené pre veľké zaťaženie. Aby boli vaše spotrebiče v bezpečí domova,mali by ste sa bližšie zoznámiť so zariadením stabilizátorov napätia, ako aj s princípom ich činnosti.
Aká je funkcia stabilizátora?
Spínaný regulátor napätia slúži hlavne ako sieťový ovládač. Všetky skoky sú ním sledované a eliminované. Výsledkom je, že zariadenie dostane stabilné napätie. Stabilizátor berie do úvahy aj elektromagnetické rušenie, ktoré nemôže ovplyvniť činnosť zariadení. Sieť sa tak zbaví preťaženia a prípady skratu sú prakticky vylúčené.
Jednoduché stabilizačné zariadenie
Ak uvažujeme o štandardnom regulátore prúdu spínaného napätia, potom je v ňom nainštalovaný iba jeden tranzistor. Spravidla sa používajú výlučne spínacieho typu, pretože dnes sa považujú za efektívnejšie. Výsledkom je, že účinnosť zariadenia sa môže výrazne zvýšiť.
Druhý dôležitý prvok regulátora spínacieho napätia by sa mal nazývať diódy. V obvyklej schéme ich možno nájsť nie viac ako tri jednotky. Sú navzájom spojené tlmivkou. Filtre sú dôležité pre normálnu prevádzku tranzistorov. Inštalujú sa na začiatok, ako aj na koniec reťazca. V tomto prípade je riadiaca jednotka zodpovedná za prevádzku kondenzátora. Jeho integrálnou súčasťou je odporový delič.
Ako to funguje?
Princíp činnosti spínacieho regulátora napätia sa môže líšiť v závislosti od typu zariadenia. Vzhľadom na štandardmodel, môžeme povedať, že najprv sa prúd privádza do tranzistora. V tejto fáze sa transformuje. Ďalej sú do práce zahrnuté diódy, ktorých povinnosti zahŕňajú prenos signálu do kondenzátora. Pomocou filtrov je eliminované elektromagnetické rušenie. Kondenzátor v tomto momente vyhladzuje kolísanie napätia a cez induktor sa prúd cez odporový delič opäť vracia do tranzistorov na konverziu.
Domáce zariadenia
Spínací regulátor napätia si môžete vyrobiť vlastnými rukami, ale budú mať nízky výkon. V tomto prípade sú nainštalované najbežnejšie odpory. Ak v zariadení použijete viac ako jeden tranzistor, môžete dosiahnuť vysokú účinnosť. Dôležitou úlohou v tomto ohľade je inštalácia filtrov. Ovplyvňujú citlivosť zariadenia. Na druhej strane, rozmery zariadenia nie sú vôbec dôležité.
Stabilizátory s jedným tranzistorom
Tento typ spínaného jednosmerného stabilizátora napätia sa môže pochváliť účinnosťou 80 %. Spravidla fungujú len v jednom režime a dokážu si poradiť len s malým rušením v sieti.
Spätná väzba v tomto prípade úplne chýba. Tranzistor v štandardnom obvode regulátora spínacieho napätia pracuje bez kolektora. V dôsledku toho sa na kondenzátor okamžite aplikuje veľké napätie. Ďalším rozlišovacím znakom zariadení tohto typu možno nazvať slabý signál. Tento problém môžu vyriešiť rôzne zosilňovače.
V dôsledku toho môžete dosiahnuť lepší výkontranzistory. Rezistor zariadenia v obvode musí byť za deličom napätia. V tomto prípade bude možné dosiahnuť lepší výkon zariadenia. Ako regulátor v obvode má spínací stabilizátor jednosmerného napätia riadiacu jednotku. Tento prvok je schopný oslabiť, ako aj zvýšiť výkon tranzistora. K tomuto javu dochádza pomocou tlmiviek, ktoré sú pripojené k diódam v systéme. Záťaž na regulátore je riadená cez filtre.
Stabilizátory napätia typu spínača
Tento druh spínaného regulátora napätia 12V má účinnosť 60%. Hlavným problémom je, že nie je schopný vyrovnať sa s elektromagnetickým rušením. V tomto prípade sú ohrozené zariadenia s výkonom nad 10 W. Moderné modely týchto stabilizátorov sa môžu pochváliť maximálnym napätím 12 V. Zaťaženie odporov je výrazne oslabené. Na ceste ku kondenzátoru tak môže byť napätie úplne prevedené. Generovanie aktuálnej frekvencie prebieha priamo na výstupe. Opotrebenie kondenzátora je v tomto prípade minimálne.
Ďalší problém súvisí s používaním jednoduchých kondenzátorov. V skutočnosti podali dosť slabý výkon. Celý problém spočíva práve vo vysokofrekvenčných emisiách, ktoré sa vyskytujú v sieti. Na vyriešenie tohto problému výrobcovia začali inštalovať elektrolytické kondenzátory na regulátor spínacieho napätia (12 voltov). Ako výsledokkvalita práce sa zlepšila zvýšením kapacity zariadenia.
Ako fungujú filtre?
Princíp činnosti štandardného filtra je založený na generovaní signálu, ktorý sa privádza do prevodníka. V tomto prípade sa dodatočne aktivuje porovnávacie zariadenie. Aby sa filter vyrovnal s veľkými výkyvmi v sieti, potrebuje riadiace jednotky. V tomto prípade môže byť výstupné napätie vyhladené.
Na vyriešenie problémov s malými výkyvmi má filter špeciálny rozdielový prvok. S jeho pomocou prechádza napätie s obmedzujúcou frekvenciou nie väčšou ako 5 Hz. V tomto prípade to má pozitívny vplyv na signál, ktorý je dostupný na výstupe v systéme.
Upravené modely zariadení
Maximálny zaťažovací prúd pre tento typ je vnímaný do 4 A. Vstupné napätie kondenzátora môže byť spracované až po značku nie viac ako 15 V. Parameter vstupného prúdu zvyčajne nepresahuje 5 A V tomto prípade môže byť zvlnenie minimálne s amplitúdou v sieti nie väčšou ako 50 mV. V tomto prípade môže byť frekvencia udržiavaná na úrovni 4 Hz. To všetko bude mať v konečnom dôsledku pozitívny vplyv na celkovú efektivitu.
Moderné modely stabilizátorov uvedeného typu zvládajú záťaž v oblasti 3 A. Ďalšou charakteristickou črtou tejto modifikácie je rýchly proces prestavby. To je do značnej miery spôsobené použitím výkonných tranzistorov, ktoré pracujú s cez prúd. Vďaka tomu je možné stabilizovať výstupný signál. Na výstupe je dodatočne aktivovaná spínacia dióda. Je inštalovaný v systéme v blízkosti uzla napätia. Tepelné straty sú výrazne znížené a to je jasná výhoda tohto typu stabilizátora.
Modely s pulznou šírkou
Pulzne nastaviteľný stabilizátor napätia tohto typu má účinnosť 80%. Je schopný odolať menovitému prúdu na úrovni 2 A. Parameter vstupného napätia je v priemere 15 V. Zvlnenie výstupného prúdu je teda dosť nízke. Charakteristickým rysom týchto zariadení možno nazvať schopnosť pracovať v režime obvodu. Vďaka tomu je možné vydržať zaťaženie až 4 A. V tomto prípade sú skraty extrémne zriedkavé.
Medzi nevýhody treba spomenúť tlmivky, ktoré sa musia vyrovnávať s napätím z kondenzátorov. V konečnom dôsledku to vedie k rýchlemu opotrebovaniu rezistorov. Na zvládnutie tohto problému vedci navrhujú použiť veľké množstvo z nich. Kondenzátory v sieti sú potrebné na riadenie prevádzkovej frekvencie zariadenia. V tomto prípade je možné eliminovať oscilačný proces, v dôsledku čoho je účinnosť stabilizátora výrazne znížená.
Je potrebné vziať do úvahy aj odpor v obvode. Na tento účel vedci inštalujú špeciálne odpory. Diódy sú zase schopné pomôcť s ostrými prechodmi v obvode. Stabilizačný režim sa aktivuje až pri maximálnom prúde zariadenia. Na vyriešenie problému s tranzistormi niektorí používajú mechanizmy chladiča. V tomto prípaderozmery zariadenia sa výrazne zväčšia. Tlmivky pre systém by mali byť použité viackanálové. Drôty na tento účel sa zvyčajne odoberajú v sérii "PEV". Na začiatku sú umiestnené v magnetickej mechanike, ktorá je vyrobená z pohárového typu. Okrem toho obsahuje prvok ako ferit. Nakoniec by medzi nimi nemala vzniknúť medzera väčšia ako 0,5 mm.
Stabilizátory pre domáce použitie sú najvhodnejšie pre sériu „WD4“. Sú schopné odolať značnému zaťažovaciemu prúdu v dôsledku proporcionálnej zmeny odporu. V tomto čase bude rezistor schopný zvládnuť malý striedavý prúd. Vstupné napätie zariadenia je vhodné prepustiť cez filtre série LS.
Ako si stabilizátor poradí s malými vlnkami?
Po prvé, 5V spínaný regulátor napätia aktivuje spúšťaciu jednotku, ktorá je pripojená ku kondenzátoru. V tomto prípade musí zdroj referenčného prúdu poslať signál do porovnávacieho zariadenia. Na vyriešenie problému s prevodom je v práci zahrnutý jednosmerný zosilňovač. Preto je možné okamžite vypočítať maximálnu amplitúdu skokov.
Ďalej cez indukčnú pamäť prechádza prúd do spínacej diódy. Aby bolo vstupné napätie stabilné, na výstupe je filter. V tomto prípade sa obmedzujúca frekvencia môže výrazne zmeniť. Maximálne zaťaženie tranzistora môže vydržať až 14 kHz. Induktor je zodpovedný za napätie vo vinutí. Vďaka feritu môže byť prúd stabilizovaný na začiatkuetapa.
Rozdiel medzi stupňovitými stabilizátormi
Spínaný zosilňovací stabilizátor napätia obsahuje výkonné kondenzátory. Počas spätnej väzby berú všetku záťaž na seba. V tomto prípade musí byť v sieti umiestnená galvanická izolácia. Je zodpovedná iba za zvýšenie limitnej frekvencie v systéme.
Ďalším dôležitým prvkom je brána za tranzistorom. Prijíma prúd zo zdroja energie. Na výstupe prebieha proces konverzie z induktora. V tomto štádiu sa v kondenzátore vytvorí elektromagnetické pole. V tranzistore sa tak získa referenčné napätie. Proces samoindukcie sa spustí postupne.
Diódy sa v tejto fáze nepoužívajú. Po prvé, tlmivka dáva napätie do kondenzátora a potom ho tranzistor posiela do filtra a tiež späť do tlmivky. V dôsledku toho sa vytvára spätná väzba. Vyskytuje sa dovtedy, kým sa napätie na riadiacej jednotke nestabilizuje. Pomôžu mu v tom inštalované diódy, ktoré prijímajú signál od tranzistorov, ale aj kondenzátora stabilizátora.
Princíp činnosti invertujúcich zariadení
Celý proces invertovania je spojený s aktiváciou prevodníka. Spínacie tranzistory stabilizátora striedavého napätia majú uzavretý typ série "BT". Ďalším prvkom systému možno nazvať odpor, ktorý monitoruje oscilačný proces. Priama indukcia má znížiť limitnú frekvenciu. Pri vchode onak dispozícii pri frekvencii 3 Hz. Po procesoch konverzie tranzistor vyšle signál do kondenzátora. V konečnom dôsledku sa obmedzujúca frekvencia môže zdvojnásobiť. Aby boli skoky menej viditeľné, je potrebný výkonný konvertor.
Do úvahy sa berie aj odpor v oscilačnom procese. Tento parameter je povolený maximálne na úrovni 10 ohmov. V opačnom prípade diódy na tranzistore nebudú schopné prenášať signál. Ďalší problém spočíva v magnetickej interferencii, ktorá je prítomná na výstupe. Na inštaláciu mnohých filtrov sa používajú tlmivky série NM. Zaťaženie tranzistorov priamo závisí od zaťaženia kondenzátora. Na výstupe sa aktivuje magnetický pohon, ktorý pomáha stabilizátoru znížiť odpor na požadovanú úroveň.
Ako fungujú regulátory peňazí?
Spínaný znižovací stabilizátor napätia je zvyčajne vybavený kondenzátormi série "KL". V tomto prípade sú schopné výrazne pomôcť s vnútorným odporom zariadenia. Zdroje energie sa považujú za veľmi rôznorodé. V priemere parameter odporu kolíše okolo 2 ohmov. Pracovná frekvencia je monitorovaná odpormi, ktoré sú pripojené k riadiacej jednotke, ktorá vysiela signál do prevodníka.
Čiastočne odpadá záťaž v dôsledku procesu samoindukcie. Na začiatku sa vyskytuje v kondenzátore. Vďaka procesu spätnej väzby je limitná frekvencia v niektorých modeloch schopná dosiahnuť 3 Hz. V tomto prípadeelektromagnetické pole nemá žiadny vplyv na elektrický obvod.
Napájacie zdroje
V sieti sa spravidla používajú napájacie zdroje 220 V. V tomto prípade možno očakávať vysokú účinnosť od spínaného regulátora napätia. Pri konverzii DC sa berie do úvahy počet tranzistorov v systéme. Sieťové transformátory sa zriedka používajú v napájacích zdrojoch. Je to z veľkej časti spôsobené veľkými skokmi. Namiesto toho sa však často inštalujú usmerňovače. V napájacom zdroji má vlastný filtračný systém, ktorý stabilizuje limitné napätie.
Prečo inštalovať dilatačné škáry?
Kompenzátory vo väčšine prípadov zohrávajú v stabilizátore sekundárnu úlohu. Je spojená s reguláciou impulzov. Z väčšej časti to robia tranzistory. Kompenzátory však majú stále svoje výhody. V tomto prípade veľa závisí od toho, ktoré zariadenia sú pripojené k zdroju napájania.
Ak hovoríme o rádiových zariadeniach, potom je potrebný špeciálny prístup. Je spojená s rôznymi vibráciami, ktoré takéto zariadenie vníma inak. V tomto prípade môžu kompenzátory pomôcť tranzistorom stabilizovať napätie. Inštalácia ďalších filtrov v okruhu spravidla nezlepšuje situáciu. Výrazne však ovplyvňujú efektivitu.
Nevýhody galvanickej izolácie
Na prenos signálu medzi dôležitými prvkami systému sú nainštalované galvanické izolácie. Ich hlavný problémmožno nazvať nesprávnym odhadom vstupného napätia. Najčastejšie sa to stáva pri zastaraných modeloch stabilizátorov. Regulátory v nich nie sú schopné rýchlo spracovať informácie a pripojiť kondenzátory k práci. V dôsledku toho ako prvé trpia diódy. Ak je filtračný systém nainštalovaný za rezistormi v elektrickom obvode, jednoducho vyhoria.
