Do prawidłowego działania urządzenia gospodarstwa domowego wymagają stabilnego napięcia. Z reguły w sieci mogą wystąpić różne awarie. Napięcie od 220 V może się różnić i urządzenie będzie działać nieprawidłowo. Przede wszystkim uderzają lampy. Jeśli weźmiemy pod uwagę sprzęt AGD w domu, może ucierpieć telewizor, sprzęt audio i inne urządzenia, które działają z sieci.
W tej sytuacji z pomocą przychodzi stabilizator napięcia przełączającego. Jest w pełni zdolny do radzenia sobie z codziennymi przepięciami. Jednocześnie wielu jest zaniepokojonych pytaniem, jak pojawiają się spadki napięcia i z czym są one związane. Zależą one głównie od obciążenia transformatora. Obecnie liczba urządzeń elektrycznych w budynkach mieszkalnych stale rośnie. W rezultacie popyt na energię elektryczną z pewnością wzrośnie.
Należy również wziąć pod uwagę, że dawno przestarzałe kable można poprowadzić do budynku mieszkalnego. Z kolei okablowanie mieszkania w większości przypadków nie jest przeznaczone do dużych obciążeń. Aby Twoje urządzenia były bezpieczne w domu,powinieneś zapoznać się bliżej z urządzeniem stabilizatorów napięcia, a także z zasadą ich działania.
Jaka jest funkcja stabilizatora?
Przełączny regulator napięcia służy głównie jako sterownik sieciowy. Wszystkie skoki są przez niego śledzone i eliminowane. W rezultacie sprzęt otrzymuje stabilne napięcie. Zakłócenia elektromagnetyczne są również uwzględniane przez stabilizator i nie mogą wpływać na pracę urządzeń. W ten sposób sieć pozbywa się przeciążeń, a przypadki zwarć są praktycznie wykluczone.
Prosty stabilizator
Jeśli weźmiemy pod uwagę standardowy regulator prądu przełączającego napięcia, to zainstalowany jest w nim tylko jeden tranzystor. Z reguły są używane wyłącznie jako przełączniki, ponieważ dziś są uważane za bardziej wydajne. Dzięki temu można znacznie zwiększyć wydajność urządzenia.
Drugim ważnym elementem regulatora napięcia przełączania powinny być diody. W zwykłym schemacie można je znaleźć nie więcej niż trzy jednostki. Są połączone ze sobą dławikiem. Filtry są ważne dla normalnej pracy tranzystorów. Są instalowane zarówno na początku, jak i na końcu łańcucha. W takim przypadku za działanie kondensatora odpowiada jednostka sterująca. Jego integralną częścią jest dzielnik rezystorowy.
Jak to działa?
W zależności od typu urządzenia zasada działania regulatora napięcia przełączającego może się różnić. Biorąc pod uwagę standardmodel, możemy powiedzieć, że najpierw prąd jest dostarczany do tranzystora. Na tym etapie ulega transformacji. Ponadto w pracy znajdują się diody, których zadaniem jest przesyłanie sygnału do kondensatora. Za pomocą filtrów eliminowane są zakłócenia elektromagnetyczne. Kondensator w tym momencie wygładza wahania napięcia i przez cewkę indukcyjną prąd płynący przez dzielnik rezystancyjny ponownie wraca do tranzystorów w celu konwersji.
Urządzenia domowej roboty
Możesz zrobić regulator napięcia przełączającego własnymi rękami, ale będą one miały małą moc. W takim przypadku instalowane są najpopularniejsze rezystory. Jeśli użyjesz więcej niż jednego tranzystora w urządzeniu, możesz osiągnąć wysoką wydajność. Ważnym zadaniem w tym zakresie jest instalacja filtrów. Wpływają na czułość urządzenia. Z kolei gabaryty urządzenia wcale nie mają znaczenia.
Stabilizatory pojedynczego tranzystora
Ten typ przełączającego stabilizatora napięcia DC charakteryzuje się sprawnością 80%. Z reguły działają tylko w jednym trybie i radzą sobie tylko z niewielkimi zakłóceniami w sieci.
Informacje zwrotne w tym przypadku są całkowicie nieobecne. Tranzystor w standardowym obwodzie regulatora napięcia przełączającego działa bez kolektora. W rezultacie do kondensatora natychmiast przykładane jest duże napięcie. Kolejną cechę wyróżniającą urządzenia tego typu można nazwać słabym sygnałem. Różne wzmacniacze mogą rozwiązać ten problem.
W rezultacie możesz osiągnąć lepszą wydajnośćtranzystory. Rezystor urządzenia w obwodzie musi znajdować się za dzielnikiem napięcia. W takim przypadku możliwe będzie osiągnięcie lepszej wydajności urządzenia. Jako regulator w obwodzie, przełączający stabilizator napięcia stałego ma jednostkę sterującą. Ten element jest w stanie osłabić, a także zwiększyć moc tranzystora. Zjawisko to występuje za pomocą dławików, które są połączone z diodami w układzie. Obciążenie regulatora jest kontrolowane przez filtry.
Stabilizatory napięcia typu przełącznika
Ten rodzaj przełączającego regulatora napięcia 12V ma sprawność 60%. Główny problem polega na tym, że nie radzi sobie z zakłóceniami elektromagnetycznymi. W takim przypadku zagrożone są urządzenia o mocy powyżej 10 W. Nowoczesne modele tych stabilizatorów mogą pochwalić się maksymalnym napięciem 12 V. Obciążenie rezystorów jest znacznie osłabione. W ten sposób w drodze do kondensatora napięcie można całkowicie przekształcić. Bezpośrednio na wyjściu następuje generowanie prądu. Zużycie kondensatora w tym przypadku jest minimalne.
Kolejny problem związany jest z użyciem prostych kondensatorów. W rzeczywistości wypadli dość słabo. Cały problem tkwi właśnie w emisjach o wysokiej częstotliwości, które występują w sieci. Aby rozwiązać ten problem, producenci zaczęli instalować kondensatory elektrolityczne na regulatorze napięcia przełączającego (12 woltów). W rezultaciepoprawiono jakość pracy poprzez zwiększenie wydajności urządzenia.
Jak działają filtry?
Zasada działania standardowego filtra polega na generowaniu sygnału, który jest podawany do konwertera. W takim przypadku dodatkowo aktywowane jest urządzenie porównawcze. Aby poradzić sobie z dużymi wahaniami w sieci, filtr potrzebuje jednostek sterujących. W takim przypadku napięcie wyjściowe można wygładzić.
Aby rozwiązać problemy z małymi wahaniami, filtr posiada specjalny element różnicowy. Z jego pomocą napięcie przechodzi z częstotliwością graniczną nie większą niż 5 Hz. W tym przypadku ma to pozytywny wpływ na sygnał, który jest dostępny na wyjściu w systemie.
Zmodyfikowane modele urządzeń
Maksymalny prąd obciążenia dla tego typu jest odbierany do 4 A. Napięcie wejściowe kondensatora może być przetwarzane do znaku nie większego niż 15 V. Parametr prądu wejściowego zwykle nie przekracza 5 A W tym przypadku tętnienie może być minimalne przy amplitudzie w sieci nie większej niż 50 mV. W takim przypadku częstotliwość można utrzymać na poziomie 4 Hz. Wszystko to ostatecznie wpłynie pozytywnie na ogólną wydajność.
Nowoczesne modele stabilizatorów powyższego typu radzą sobie z obciążeniem w zakresie 3 A. Kolejną cechą wyróżniającą tę modyfikację jest szybki proces konwersji. Wynika to w dużej mierze z zastosowania potężnych tranzystorów, które działają z prądem przelotowym. Dzięki temu możliwa jest stabilizacja sygnału wyjściowego. Na wyjściu dodatkowo aktywowana jest dioda przełączająca. Jest zainstalowany w systemie w pobliżu węzła napięciowego. Straty ciepła są znacznie zmniejszone i jest to wyraźna zaleta tego typu stabilizatora.
Modele o szerokości impulsu
Pulsowy stabilizator napięcia tego typu ma sprawność 80%. Jest w stanie wytrzymać prąd znamionowy na poziomie 2 A. Parametr napięcia wejściowego wynosi średnio 15 V. Dzięki temu tętnienie prądu wyjściowego jest dość niskie. Charakterystyczną cechą tych urządzeń można nazwać zdolność do pracy w trybie obwodu. Dzięki temu można wytrzymać obciążenia do 4 A. W takim przypadku zwarcia zdarzają się niezwykle rzadko.
Wśród wad należy wymienić dławiki, które muszą radzić sobie z napięciem z kondensatorów. Ostatecznie prowadzi to do szybkiego zużycia rezystorów. Aby poradzić sobie z tym problemem, naukowcy proponują wykorzystanie dużej ich liczby. Kondensatory w sieci są wymagane do sterowania częstotliwością pracy urządzenia. W takim przypadku możliwe staje się wyeliminowanie procesu oscylacyjnego, w wyniku którego wydajność stabilizatora jest znacznie zmniejszona.
Należy również wziąć pod uwagę opór w obwodzie. W tym celu naukowcy instalują specjalne rezystory. Z kolei diody są w stanie pomóc przy ostrych przejściach w obwodzie. Tryb stabilizacji aktywowany jest tylko przy maksymalnym prądzie urządzenia. Aby rozwiązać problem z tranzystorami, niektórzy używają mechanizmów radiatora. W tym przypadkuwymiary urządzenia znacznie wzrosną. Dławiki do systemu powinny być używane wielokanałowe. Przewody do tego celu są zwykle brane w serii „PEV”. Umieszczone są początkowo w napędzie magnetycznym, który wykonany jest w formie kubka. Dodatkowo zawiera taki pierwiastek jak ferryt. Pomiędzy nimi powinna powstać przerwa nie większa niż 0,5 mm.
Stabilizatory do użytku domowego są najbardziej odpowiednie dla serii „WD4”. Są w stanie wytrzymać znaczny prąd obciążenia dzięki proporcjonalnej zmianie rezystancji. W tym czasie rezystor będzie w stanie poradzić sobie z małym prądem przemiennym. Wskazane jest przepuszczanie napięcia wejściowego urządzenia przez filtry serii LS.
Jak stabilizator radzi sobie z małymi zmarszczkami?
Po pierwsze, 5V przełączający regulator napięcia aktywuje jednostkę rozruchową, która jest podłączona do kondensatora. W takim przypadku źródło prądu odniesienia musi wysłać sygnał do urządzenia porównawczego. Aby rozwiązać problem z konwersją, do pracy dołączono wzmacniacz prądu stałego. W ten sposób można natychmiast obliczyć maksymalną amplitudę skoków.
Dalej indukcyjny prąd magazynujący przechodzi do diody przełączającej. Aby utrzymać stabilne napięcie wejściowe, na wyjściu znajduje się filtr. W takim przypadku częstotliwość graniczna może się znacznie zmienić. Maksymalne obciążenie tranzystora może wytrzymać do 14 kHz. Za napięcie w uzwojeniu odpowiada cewka indukcyjna. Dzięki ferrytowi prąd można ustabilizować na początkuetap.
Różnica między stabilizatorami podwyższającymi
Stabilizator napięcia doładowania jest wyposażony w potężne kondensatory. Podczas informacji zwrotnej biorą na siebie cały ciężar. W takim przypadku w sieci musi znajdować się izolacja galwaniczna. Odpowiada jedynie za zwiększenie częstotliwości granicznej w systemie.
Dodatkowym ważnym elementem jest bramka za tranzystorem. Otrzymuje prąd ze źródła zasilania. Na wyjściu proces konwersji odbywa się z cewki indukcyjnej. Na tym etapie w kondensatorze powstaje pole elektromagnetyczne. W tranzystorze uzyskuje się zatem napięcie odniesienia. Proces samoindukcji rozpoczyna się sekwencyjnie.
Diody nie są używane na tym etapie. Przede wszystkim cewka indukcyjna podaje napięcie na kondensator, a następnie tranzystor przesyła je do filtra, a także z powrotem do cewki indukcyjnej. W rezultacie powstaje informacja zwrotna. Występuje do momentu ustabilizowania się napięcia na jednostce sterującej. Pomogą mu w tym zainstalowane diody, które odbierają sygnał z tranzystorów, a także kondensatora stabilizującego.
Zasada działania urządzeń odwracających
Cały proces inwersji związany jest z aktywacją konwertera. Przełączanie tranzystorów stabilizujących napięcie AC ma zamknięty typ serii „BT”. Kolejny element układu można nazwać rezystorem monitorującym proces oscylacyjny. Bezpośrednia indukcja ma na celu zmniejszenie częstotliwości granicznej. Przy wejściudostępny przy 3 Hz. Po procesach konwersji tranzystor wysyła sygnał do kondensatora. Ostatecznie częstotliwość graniczna może się podwoić. Aby skoki były mniej zauważalne, potrzebny jest potężny konwerter.
Pod uwagę brany jest również opór w procesie oscylacyjnym. Maksimum tego parametru jest dozwolone na poziomie 10 omów. W przeciwnym razie diody na tranzystorze nie będą w stanie przesłać sygnału. Inny problem tkwi w interferencji magnetycznej, która występuje na wyjściu. Do montażu wielu filtrów stosuje się dławiki serii NM. Obciążenie tranzystorów zależy bezpośrednio od obciążenia kondensatora. Na wyjściu uruchamiany jest napęd magnetyczny, który pomaga stabilizatorowi obniżyć opór do pożądanego poziomu.
Jak działają regulatory złotówki?
Przełącznikowy stabilizator napięcia obniżający napięcie jest zwykle wyposażony w kondensatory serii „KL”. W takim przypadku są one w stanie znacząco pomóc w wewnętrznym oporze urządzenia. Uważa się, że źródła zasilania są bardzo zróżnicowane. Średnio parametr rezystancji oscyluje wokół 2 omów. Częstotliwość robocza jest monitorowana przez rezystory podłączone do jednostki sterującej, która wysyła sygnał do konwertera.
Częściowo obciążenie odchodzi z powodu procesu samoindukcji. Występuje początkowo w kondensatorze. Dzięki procesowi sprzężenia zwrotnego częstotliwość graniczna w niektórych modelach może osiągnąć 3 Hz. W tym przypadkupole elektromagnetyczne nie ma wpływu na obwód elektryczny.
Zasilacze
Z reguły w sieci stosowane są zasilacze 220 V. W takim przypadku można oczekiwać wysokiej sprawności od przełączającego regulatora napięcia. W przypadku konwersji prądu stałego brana jest pod uwagę liczba tranzystorów w systemie. Transformatory sieciowe są rzadko stosowane w zasilaczach. Wynika to w dużej mierze z dużych skoków. Jednak zamiast tego często instalowane są prostowniki. W zasilaczu posiada własny układ filtrujący, który stabilizuje napięcie graniczne.
Dlaczego montować złącza dylatacyjne?
Kompensatory w większości przypadków odgrywają drugorzędną rolę w stabilizatorze. Wiąże się to z regulacją impulsów. Tranzystory robią to w większości. Jednak kompensatory nadal mają swoje zalety. W tym przypadku wiele zależy od tego, jakie urządzenia są podłączone do źródła zasilania.
Jeśli mówimy o sprzęcie radiowym, potrzebne jest specjalne podejście. Wiąże się to z różnymi wibracjami, które takie urządzenie odbiera inaczej. W takim przypadku kompensatory mogą pomóc tranzystorom ustabilizować napięcie. Instalowanie dodatkowych filtrów w obwodzie z reguły nie poprawia sytuacji. Jednak mają duży wpływ na wydajność.
Wady izolacji galwanicznej
Izolacje galwaniczne są instalowane w celu przesyłania sygnału między ważnymi elementami systemu. Ich główny problemmożna nazwać nieprawidłowym oszacowaniem napięcia wejściowego. Dzieje się tak najczęściej w przypadku przestarzałych modeli stabilizatorów. Znajdujące się w nich sterowniki nie są w stanie szybko przetworzyć informacji i podłączyć kondensatorów do pracy. W rezultacie w pierwszej kolejności cierpią diody. Jeśli system filtrujący jest zainstalowany za rezystorami w obwodzie elektrycznym, to po prostu się przepalają.
