Wiele urządzeń elektronicznych do prawidłowego funkcjonowania wymaga stabilnego zasilania energią elektryczną. Sama sieć elektryczna, generatory i baterie chemiczne nie są w stanie zapewnić tego stanu. Dlatego nowoczesna elektronika wyposażona jest w zasilacze, w których znajdują się stabilizatory napięcia i prądu.
Stabilizator napięcia
Pod art. napięcie (U) zrozumieć urządzenie, którego obwody są zmontowane w taki sposób, że w trybie automatycznym pozwala utrzymać poziom (U) na wejściu konsumenta na niezmienionym poziomie w określonych granicach. Używaj urządzeń w przypadkach, gdy nie ma stabilnej energii elektrycznej w źródle zasilania.
W zależności od rodzaju energii elektrycznej, urządzenia to:
- Zmienne napięcie;
- stałe napięcie.
Zgodnie z zasadą działania:
- rodzaj kompensacji;
- parametryczne.
Dzięki tym urządzeniom niemożliwe jest osiągnięcie idealnego wyrównania, a jedynie częściowe złagodzenie destabilizacji.
Obecny stabilizator
Stabilizatory prądu (I) są inaczej nazywane generatorami prądu. Ichgłównym zadaniem jest, niezależnie od tego, jakie obciążenie jest podłączone na wyjściu urządzenia (czyli rezystancja obciążenia), wytworzenie stale stabilnego prądu (I). Aby zapewnić ten stan, wszystkie urządzenia bez wyjątku mają impedancję wejściową o dużych wartościach.
Zakres urządzeń jest szeroki. Stosowane są w obwodach zasilania lamp LED, lamp wyładowczych oraz zawsze w ładowarkach, w których wykorzystywana jest możliwość zmiany wartości prądu ładowania.
Jako najprostszy schemat sztuki. kombinacja to źródło napięcia plus rezystor. To jest tradycyjny schemat zasilania LED. Wadą tego rozwiązania technicznego jest konieczność zastosowania źródła dużej mocy (U). Tylko ten warunek pozwala na użycie rezystora o wysokiej rezystancji w celu uzyskania efektu stabilizacji.
Rodzaje stabilizatorów
Biorąc pod uwagę stabilizatory napięcia i prądu, musisz zrozumieć, że są one różnych typów dla różnych rodzajów elektryczności. Klasyfikacja dzieli je więc na urządzenia do pracy w obwodach prądu stałego lub przemiennego. Zgodnie z zasadą uzyskania stabilizacji istnieją schematy kompensacyjne i parametryczne.
W urządzeniach typu parametrycznego stosuje się elementy radiowe, w których charakterystyka prądowo-napięciowa (CVC) ma postać nieliniową. Tak więc te elementy do pracy z napięciem przemiennym są dławikami z nasyconym rdzeniem ferromagnetycznym. Zagadnienie stabilizacji napięcia stałego rozwiązują stabilizatory i diody Zenera. Prąd jest stabilizowany za pomocą tranzystorów - robotników terenowych i robotników bipolarnych.
Stabilizatory napięcia i prądu typu kompensacyjnego działają na zasadzie kompensacji przy porównywaniu rzeczywistego parametru energii elektrycznej z wartością odniesienia podaną przez dany węzeł urządzenia. W takich układach występuje sprzężenie zwrotne, przez które sygnał sterujący dociera do elementu regulacyjnego. Pod wpływem sygnału parametry sterowanego urządzenia zmieniają się proporcjonalnie do zmiany wejściowej energii elektrycznej, a na wyjściu pozostaje ona stabilna. Urządzenia kompensacyjne mają regulację ciągłą, impulsową i ciągłą.
Zarówno parametryczne, jak i kompensacyjne stabilizatory napięcia i prądu można scharakteryzować za pomocą wskaźników masy, rozmiaru, jakości i energii. Stabilizatory jakości (U) obejmują:
- współczynnik stabilizacji napięcia na wejściu;
- rezystancja obwodu wewnętrznego;
- współczynnik wyrównania tętnień.
Dla stabilizatorów (I):
- współczynnik stabilizacji prądu wejściowego (U);
- współczynnik stabilizacji w procesie przy zmianie obciążenia;
- współczynnik temperatura.
Parametry energii obejmują:
- wydajność;
- moc, jaką może rozproszyć element regulujący.
Regulowany stabilizator napięcia i prądu
Aby uzyskać stabilizację z możliwością sterowania parametrami elektrycznymi i wyższym współczynnikiem, złożony tranzystorschematy.
Schemat składa się z:
- Św. prąd na tranzystorze VT1. Jego zadaniem jest doprowadzenie prądu stałego do kolektora, który następnie przechodzi przez wzmacniacz i do podstawy elementu regulującego.
- Wzmacniacz (I) na bipolarnym VTy. Tranzystor ten reaguje na spadek napięcia na dzielniku rezystancyjnym.
- Element regulacyjny na tranzystorze VT2. Dzięki niemu wydajność (U) albo maleje, albo wzrasta.
Stabilizatory napięcia AC służą do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego. Standardowe parametry takich urządzeń:
- Możliwość regulacji wyjścia (U) bez zniekształcania sygnału.
- Stabilizacja dużego napięcia wejściowego rozpiętego od 140 do 260 woltów.
- Wysoka dokładność konserwacji (U) z rozbieżnością nie większą niż 2%.
- Wysoka wydajność.
- Dostępność obwodów zabezpieczających przed przeciążeniem.
Obwody stabilizatora prądu i napięcia
Urządzenie parametryczne (U), zmontowane według schematu jednostopniowego.
Schemat składa się z:
- Dioda Zenera, która obniża jedną wartość napięcia niezależnie od tego, czy (I) przez nią przechodzi.
- Rezystor gaszący, w którym nadmiar (U) jest uwalniany wraz ze wzrostem prądu.
- Dioda działająca jako kompensator temperatury.
Zgodnie ze schematem dwustopniowym.
Takie schematy zapewniają najlepszą wydajność stabilizacji, ponieważ składają się z:
- Pre-kaskadastabilizacja, wykonywana na dwóch połączonych szeregowo diodach Zenera, gdzie występuje również kompensacja termiczna ze względu na dodatnie i ujemne współczynniki temperaturowe elementów radiowych.
- Zacisk stabilizacji na diodzie Zenera i rezystorze gaszącym, który jest zasilany przez pierwszy stopień.
Parametryczne urządzenie prądowe na urządzeniu polowym zgodnie ze schematem - zwarcie bramki źródłowej.
Ponieważ nie ma tranzystora polowego (U) między źródłem a bramką, przekazuje on tylko określoną wartość (I) niezależnie od zmian napięcia wejściowego. Wada obwodu związana jest z rozrzutem w charakterystyce pracowników terenowych, co utrudnia ustalenie dokładnej wartości stabilizowanego prądu.
Parametryczny regulator napięcia z wbudowanym regulatorem prądu.
Obwód jest kombinacją jednostopniowego regulatora napięcia, w którym zamiast rezystancji tłumiącej, na przełączniku polowym znajduje się element stabilizujący (I). Ta konstrukcja ma większy współczynnik stabilizacji.
Stabilizator kompensacyjny ze stałą wartością (U) i regulacją w trybie ciągłym.
Urządzenie do samodzielnej stabilizacji elektryczności
Nowoczesne urządzenia stabilizujące są zaimplementowane w mikroukładach. Za pomocą LM317 możesz zmontować stabilizator napięcia i prądu własnymi rękami. Jest to najprostszy obwód, który nie wymaga regulacji.
Zamiast płytki drukowanej możesz użyć płytki getinax lub textolite. Trawienie śladów nie jest konieczne. Obwód jest prosty, więc wygodniej jest wykonać styki za pomocą segmentów drutu.
Wniosek
Ważne jest, aby wiedzieć, że wszystkie elementy sterujące w obwodach, zwłaszcza mikroukłady, mogą się bardzo nagrzewać. Dlatego muszą być zainstalowane na grzejniku.
Dla niezawodnej ochrony sprzętu gospodarstwa domowego wśród urządzeń przemysłowych możesz użyć stabilizatora napięcia AC Resanta.
