Stabilizator napona i stabilizator struje. Kako odabrati stabilizator napona: mitovi i istina o uređaju Zašto vam je potreban stabilizator napona za kuću

Zašto su skokovi struje opasni?

Skok je kratkotrajni porast ulaznog napona na neprihvatljivu granicu - sa 240 V ili više. Čak i vrlo kratak (manje od sekunde) skok može biti dovoljan za kvar na upravljačkim jedinicama kotla za grijanje, pumpe za bušotinu, mašine za pranje rublja ili bilo kojeg uređaja koji ima "mozak". Razlog je jednostavan: velika većina elektroničkih komponenata (kondenzatori, otpornici itd.) Koje čine upravljačke ploče, kontrolere i druge mikrovezje sposobne su izdržati napone do 250V. To je gornja granica koju obično slijedi kvar komponente.

Treba napomenuti da stabilizatori nisu racionalna zaštita od impuls skokovi. Napad se javlja iz nekoliko razloga, ali uglavnom pražnjenja groma. Kvalitetni stabilizator neće propustiti skok impulsa do potrošača, ali neće moći dalje raditi: bit će potreban posjet servisnom centru. Da bi se zaštitio od impulsnih prenapona, koristi se niz mjera, čije centralno mjesto zauzima poseban uređaj - SPD. Međutim, nedavno su talijanski stabilizatori Ortea opremljeni SPD-ovima.

Dobar stabilizator u većini slučajeva neće dopustiti da prođe pražnjenje groma, ali nakon toga će ga trebati popraviti.

• Kada je ulazni napon previsok ili nizak, izjednačite i održavajte na normalnom nivou.

Koja je opasnost od prenapona i podnapona?

Opasnost od povećanog napona je očita: trajanju se dodaje sva neugodnost skoka: ako skok, ovisno o svojoj amplitudi, teoretski može proći bez posljedica, tada će dugotrajno izlaganje visokom naponu zajamčeno dovesti do kvarova "pametnih" mašine.

Pri niskom naponu mnogi uređaji ne rade dobro: grijačima je potrebno previše vremena da se zagriju, "pametna" oprema se uopće ne uključuje, mikrotalasna se ne zagrijava itd. Oprema s elektromotorima je u posebnom riziku: klima uređaji, hladnjaci, pumpe, automatski pogoni na vratima itd. To je zbog činjenice da se pri smanjenju napona struja u namotima motora proporcionalno povećava. Povećanje struje dovodi do povećanja temperature, što zauzvrat dovodi do oštećenja, a zatim i do sloma izolacije. U ovom slučaju popravak motora je nepraktičan.

Nijedan stabilizator nije u stanju ukloniti probleme uzrokovane nužnim stanjem ožičenja, neprestano ga koristi na granici tehničkih mogućnosti i radi u uvjetima jakog izobličenja trenutne frekvencije.

Određivanje parametara stabilizatora napona

• Brzina regulacije. Koliko brzo regulator reaguje na promjene napona u mreži i koliko brzo ga ispravlja. U skladu s tim, što je veća brzina, manje su šanse da će prenaponski napon prenijeti na potrošače.
• Kapacitet preopterećenja. Sposobnost stabilizatora da stabilno radi kada prelazi njegovu nazivnu snagu. Korisno svojstvo u radu električnih motora.
• Nominalni raspon ulaznog napona- radni opseg stabilizatora, u okviru kojeg bi se trebao koristiti. U ovom opsegu uređaj zadržava deklarirane tehničke karakteristike: nazivnu snagu i tačnost stabilizacije. Većina stabilizatora napona, nakon isključivanja zbog pada ulaznog napona ispod maksimalnog opsega, uključuje se samo kada mreža dostigne nominalni domet na ulazu.
• Opseg maksimalnog ulaznog napona- ovo je opseg u kojem stabilizator nastavlja raditi, ali glavne tehničke karakteristike (nazivna snaga, tačnost stabilizacije) odstupaju od vrijednosti pasoša. Tipično, opseg maksimalnog ulaznog napona graniči sa isključenjem instrumenta.
• Tačnost stabilizacije. Ovo je greška u izlaznom naponu stabilizatora. Naš GOST 13109-97 smatra maksimalno dopuštenu pogrešku u iznosu od 10%, međutim, nisu svi uređaji sposobni preživjeti takva odstupanja. Što je veća tačnost stabilizacije, to će "pametna" tehnika biti sigurnija.
• Buka. Gotovo svi stabilizatori ispuštaju neku vrstu zvuka: zujanje transformatora, šuštanje ventilatora, klikovi prebacivanja releja, zvuk servo pogona. Ovisno o dizajnu, stabilizatori mogu biti ili manje ili više bučni. Ne postoje apsolutno tihi stabilizatori: bilo koji stabilizator će stvoriti buku približavajući se u radu graničnim vrijednostima svojih tehničkih karakteristika.
• Klimatske performanse. Područje rada temperature okoline razlikuje se ovisno o proizvođaču. Na primjer, stabilizatori Lider mogu raditi na -40 ° C, napredovati na -45 ° C i mirno - samo na pozitivnim temperaturama.

Princip rada i vrste stabilizatora

Klasični stabilizator napona je transformator opremljen upravljačkom pločom, mehanizmom za odabir broja zavoja namotaja zavojnice transformatora, raznim mjernim uređajima: najmanje voltmetrom i senzorom temperature transformatora, indikacijskim sredstvom i sklopnim uređajem. Odabirom odnosa između broja zavoja primarnog i sekundarnog namotaja transformatora moguće je povećati ili smanjiti napon na krajevima sekundarnog namotaja. Svi stabilizatori napona rade na ovom svojstvu, osim pretvarača.

Stabilizator pretvarača uopće ne uključuje transformator, njegov se rad temelji na dvostrukoj konverziji struje: prvo iz izmjenične u istosmjernu, a zatim u nazad. Ovo je najmodernija vrsta naponskog stabilizatora danas.

Zapravo postoji više vrsta stabilizatora, ali mi ćemo navesti samo one koji su našli široku primjenu u svakodnevnom životu i industriji.

Kao što vidite, uglavnom postoje tri vrste stabilizatora: elektronički, elektromehanički i inverterski. Osnovna razlika između prva dva je način prebacivanja između namotaja na transformatoru. Elektromehanički stabilizatori uključuju mali elektromotor koji fizički pokreće četku ili valjak duž zavojnice transformatora, čime koristi potreban broj zavoja. Elektronički stabilizatori nemaju pokretnih dijelova; prebacivanje između unaprijed određenih okretaja zavojnice vrši se pomoću prekidača za napajanje: releja, tiristora ili triaka. Inverterski stabilizator uopće nema transformator: glavni dijelovi u njemu su IGBT tranzistori i kondenzatori.

Karakteristike dizajna određuju prednosti i nedostatke određene vrste stabilizatora u radu. Pokušajmo ih prikazati vizualno:

Elektromehanički stabilizatori su manje sposobni izdržati prenaponske udare, ali su sposobniji za preopterećenje.
Elektronski stabilizatori se, naprotiv, bolje nose s prenaponskim valovima, ali preopterećenje drže gore.
Inverterski stabilizatori savršeno se nose s prenaponskim naponima, imaju postupnu regulaciju i sposobni su eliminirati visokofrekventne smetnje u mreži. Ali oni su potpuno nesposobni za preopterećenje.

Elektromehanički regulator napona

Njegovo drugo ime je servo. Princip rada je vrlo jednostavan: na zapovijed upravljačke ploče, mali elektromotor pokreće držač na kraju kojeg je učvršćena grafitna četka. Regulacija se vrši glatkim pomicanjem četke duž namotaja transformatora.

Na fotografiji možete vidjeti sklop transformatora i četkica stabilizatora Energiya SNVT-1500 New Line. Tri godine rada ostavile su na njemu primjetne tragove, ali uređaj je u funkciji od maja 2016. godine. Zatamnjenje na transformatoru u području kretanja četke je jasno vidljivo - to su tragovi abrazije grafita. Također dolazi do laganog topljenja izolacije ili laka na zavojima zavojnice. Ovo je "varijanta norme", ali problem može ići dublje. Ako je topljenje značajnije i dogodi se u području kontakta četke, četka počinje prianjati uz izbočine. Površina kontakta se smanjuje, pojavljuje se varničenje, grijanje se povećava, stabilizator otkazuje. Odgovorni proizvođači nemaju takvih problema - upravljačka ploča će na signal trenutnog senzora i temperaturnog senzora transformatora isključiti stabilizator prije nego što počne ozbiljno dolivanje.

Elektrodinamički stabilizator napona

Ovi stabilizatori, kao i elektromehanički, imaju servo pogon, ali umjesto četke, valjak se pomiče duž namotaja transformatora. Prednosti valjka nad četkom su očite: valjak se nikada neće uhvatiti na neravninama na kalemu i neće se istrošiti čak i kod vrlo intenzivnog rada. Fotografija prikazuje rastavljeni stabilizator Ortea Vega 2.5. Iako kvaliteta fotografije ostavlja mnogo želja, očito je da se nema na što žaliti. Namotaj je čvrst - okret za okretanje, masivni nosač valjka, pouzdano pričvršćivanje transformatora na kućište, svaka žica je naborana prstenom. Evidentna je visokokvalitetna i promišljena instalacija. Stabilizator je pouzdan i izdržljiv.

Elektronički stabilizatori napona releja

Princip rada relejnih stabilizatora zasnovan je na elektromehaničkim relejima koji se prebacuju između slavina transformatora. Tijekom rada relej odaje karakterističan zvuk - klik. Fotografija prikazuje kako su narančaste žice od transformatora povezane preko priključnog bloka sa crnim blokovima na ploči. To su slavine transformatora povezane na relej. Svaka slavina je kraj određenog broja zavoja žice na zavojnici. Upravljačka ploča mjerenjem ulaznog i izlaznog napona određuje koji će slavine trenutno koristiti i aktivira ga, zatvarajući odgovarajući relej. Releji instalirani na stabilizatorima domaće proizvodnje (Cascade) imaju radni vijek do 9 000 000 (!) Operacija. Ovo je puno. Fotografija prikazuje stabilizator Cascade CH-O-12 iz 2005. godine, koji ispravno radi od maja 2016. godine. Relejni visoko precizni stabilizatori nisu pronađeni: najveća tačnost dostupna na tržištu danas je 2,5%. Općenito, za domaće relejne stabilizatore možemo reći da nemaju najistaknutije tehničke karakteristike, ali u isto vrijeme su praktično neuništivi.

Elektronski tiristorski i trijačni stabilizatori napona

Algoritam rada tiristorskih i trijačnih stabilizatora potpuno je isti kao i kod relejnih - upravljačka ploča šalje signal, aktivira se elektronički ključ (tiristorski ili trijačni) - uključena je potrebna slavina. Tiho, munjevito brzo. Jednostavno rečeno, tiristor je elektronički prekidač. Ima dva stanja - otvoreno i zatvoreno: davanjem signala možete kontrolirati njegovo stanje. Trijak je vrsta tiristora, razlika između njih ne utječe na definiranje tehničkih karakteristika stabilizatora. Pouzdanost, brzina rada, nepretencioznost prema temperaturnim uslovima ovih komponenata odredili su masovnu proizvodnju stabilizatora na njihovoj osnovi. Tiristorski ili trijačni stabilizatori mogu imati vrlo široke tehničke karakteristike. Kupovinom bilo kojeg tiristorskog stabilizatora domaće proizvodnje možete računati na 7-10 godina njegovog rada.

Inverterski stabilizatori napona

Princip rada stabilizatora pretvarača sastoji se u dvostrukoj konverziji struje koja prolazi kroz njega. U takvim stabilizatorima nema transformatora, njegovo mjesto zauzima lanac uređaja: ulazni filter, ispravljač, kondenzatori, pretvarač i upravljački sistem.

Prolazeći kroz ovaj krug, struja se filtrira od smetnji, pretvara u jednosmjernu, a zatim natrag u izmjeničnu. To vam omogućuje postizanje idealnog oblika vala struje i napona na izlazu, a naponski naponi apsorbiraju kondenzatori. Oni su napredni tip regulatora napona: sposobni su za rad u vrlo širokom rasponu ulaznog napona sa vrlo velikom tačnošću. Međutim, bilo je nekih nedostataka: praktički nema kapaciteta preopterećenja, a IGBT tranzistor, koji je osnova pouzdanog pretvarača, vrlo je skup.

Koji stabilizator odabrati: uvozni ili domaći?

Uvezeni stabilizatori su na ruskom tržištu uglavnom predstavljeni kineskim uređajima. Imaju vrlo atraktivnu cijenu, ali tu prestaju njihove prednosti. Sumnjiv kvalitet elektroničkih komponenata, minimalna sigurnosna margina dijelova, nemarna montaža i, kao rezultat toga, kratak radni vijek, koji je jedva dovoljan za garantni rok. Čim beskrupulozni prodavci ovih uređaja ne uspiju sakriti zemlju porijekla. Jedan od ovih trikova je uvoz pošiljke kroz baltičke države - oznaka u dokumentima o zemlji uvoza omogućava deklaraciju baltičkog porijekla stabilizatora (čuveni letonski stabilizatori). Drugi način da kupca zavede je da ima domaći zaštitni znak i stabilizator okupljen u Kini naziva domaćim, bez preciziranja da je to samo domaća marka, a sklop i dijelovi, uključujući transformator, uopće nisu domaći.

Ali postoje i stvarno visokokvalitetni uvezeni uređaji: talijanski stabilizatori Ortea ili Oberon. Međutim, s obzirom na trenutni kurs eura, oni su po cijeni znatno inferiorniji od svog analoga - stabilizatora Saturna, koji apsolutno nije inferiorniji od njihovog kvaliteta. A prema nekim karakteristikama, na primjer, kapacitet preopterećenja je čak i superiorniji. Stabilizatori njemačkih proizvođača kod nas praktično nisu zastupljeni. Razumna osoba ih neće kupiti za novac koji se za njih traži.

Stoga je sigurno to reći

U većini slučajeva visokokvalitetni stabilizator po relativno pristupačnoj cijeni će biti domaći.

Kako "okom" odrediti kvalitetu stabilizatora i njegov vijek trajanja?

Odgovor je jednostavan: težinom. Ruski stabilizator transformatora za 10 kVA sa prosječnim tehničkim karakteristikama teži najmanje 30 kg. Stabilizator dobrih tehničkih karakteristika, poput Progress 10000L, težak je 43 kg. Većina ove težine dolazi iz transformatora, što znači da garantovano podnosi nazivnu snagu i raspon ulaznog napona. Snažno magnetsko jezgro izrađeno od specijalnog čelika transformatora i rezerva namota garantuju dugi vijek trajanja. Stoga, ako vidite stabilizator transformatora kapaciteta 10.000 VA i istodobno njegova težina iznosi samo 20 kg, trebali biste razmisliti o njegovoj pouzdanosti i vijeku trajanja.

Kvalitetni stabilizator transformatora ne može biti lagan.

U slučaju inverterskog stabilizatora, pobrinite se da je napravljen na IGBT tranzistorima: ovo je garancija njegove pouzdanosti i usklađenosti s karakteristikama putovnice.

Izbor snage stabilizatora

Najsigurniji način odabira snage stabilizatora je mjerenje sa svakim drugim snimanjem tokom dana.

Proračun snage stabilizatora za električne potrošače

Snaga stabilizatora (VA) = zbroj snaga svih potrošača (W) * faktor simultanosti / faktor opterećenja + 15% marže

Analizirajmo ovu formulu:

• Potrošnja energije u putovnicama električnih uređaja obično je označena sa kilovata... Sumirajući snagu svih uređaja, dobili smo broj kilovat koje će konzumirati dok rade istovremeno. Međutim, u praksi svi potrošači nikada ne rade istovremeno. Stoga je izračunat koeficijent istovremenog rada električnih prijemnika za stambene zgrade. Uzmemo prethodno dobijenu sumu kapaciteta pojedinih uređaja i pomnožimo sa koeficijentom istovremene upotrebe iz tabele. Dobijamo moć kilovata, koji će se zapravo potrošiti odjednom. Imajte na umu da ako grejete na struju, koeficijent istovremenosti ne može biti manji od 0,8.
• Snaga stabilizatora mjeri se u kilovolt-ampera i imamo kilovata... Za prijevod koristimo faktor opterećenja.

  gdje je 0,8 faktor opterećenja. Tako smo dobili punu snagu naših električnih uređaja kilovolt-ampera

• dodamo 15% zaliha kako stabilizator ne bi radio pod naponom i to bi, čini se, bilo sve. Ali ne.
• Obavezno je provjeriti startne struje uređaja s elektromotorima: potopne pumpe, klima uređaji, električne kosilice, autopraonice itd. Iako udarne struje traju samo nekoliko sekundi, ne bi trebale premašiti kapacitet preopterećenja stabilizatora!

Proračun snage stabilizatora za ulazni prekidač

Snaga stabilizatora (VA) = 220 (volti) * nazivna struja ulazne mašine (Amper)

Uvodni prekidač služi ne samo kao posljednja faza zaštite od kratkih spojeva, već i kao fizički graničnik struje, koji imate pravo trošiti prema ugovoru s prodajnom organizacijom električne energije. Instaliraju se ne samo tako, već na osnovu snage transformatora u naselju, poprečnog presjeka opskrbnih kablova i općeg stanja električnih objekata naselja. Stoga su često zapečaćene.

Iz ovoga slijedi da ne možemo potrošiti više struje nego što dopušta ulazni prekidač - on će se jednostavno isključiti.

Na fotografiji vidimo vrlo kvalitetnu i pedantnu instalaciju: dvopolni automatski prekidač na ulazu nalazi se u vodonepropusnom štitu na stupu, zatim brojač i par automatskih prekidača nakon brojača. Svaki od ovih uređaja ima nazivnu struju za koju je dizajniran.

Na ovoj fotografiji vidimo simbole "C32" na prekidaču. Znače da ova mašina ima karakteristiku "C" i da je dizajnirana za nazivnu struju od 32 Ampera. Nominalni napon u našim mrežama je 220 V, stoga je nominalna snaga ove mašine = 32 A * 220 V = 7040 VA.

Čini se da je besmisleno ovdje stavljati stabilizator snažniji od 8 kVA, jer mašina prolazi samo 7 kVA. Ključ leži u karakteristici "C".

Karakteristika prekidača je ovisnost brzine okidanja o preopterećenju. Ova je tema vrlo opsežna, ukratko, recimo samo da karakteristika C podrazumijeva trenutno odspajanje kad je nazivna struja stroja premašena najmanje 8 - 10 puta na 25 ° C. Grafikon pokazuje da će se kod četverostrukog preopterećenja zaustaviti od 4 do 8 sekundi! To znači da struje za pokretanje ovog stroja uopće ne mare. A ako automat karakteristike C preopteretimo 1,5 puta, on se gasi nakon 40 minuta, i to na temperaturi od 25 ° C. Na niskim temperaturama isključivanje će biti još sporije. Odnosno, ako je vani mrazno i ​​ako ste svoju automatsku mašinu karakteristike "C" preopteretili za 25%, najvjerojatnije se uopće neće isključiti. Ne postoje stabilizatori sa sličnim kapacitetom preopterećenja.

Kapacitet preopterećenja stabilizatora trebao bi više nego pokrivati ​​početne struje elektromotora!

Šta je zaobilaznica i zašto je potrebna?

Premosnica je sklopni uređaj za prebacivanje napajanja zaobilazeći stabilizator.

Zašto je potrebna ova funkcija?

• Posao nije pretvarač za zavarivanje. Nemoguće je raditi kao transformatorski aparat za zavarivanje preko stabilizatora.
• Spajanje opterećenja koja premašuju nazivnu snagu stabilizatora.
• Neispravan stabilizator.

Danas proizvođači stabilizatora implementiraju zaobilaznice u sljedećim oblicima:

• Ručni vanjski bajpas... Tipično je ovo dvopozicioni brijeg prekidač u odvojenom kućištu s priključnim blokom. Ove obilaznice proizvode proizvođači stabilizatora Lider i Progress. Prednost: za ugradnju / demontažu stabilizatora ne trebate isključiti napajanje, a zatim spojiti ulazne i izlazne žice. Dovoljno je odvojiti tri žice od stezaljke bloka stabilizatora: kada je premosnica uključena, one će biti bez napona. Vanjske premosnice mogu se koristiti sa stabilizatorima bilo kojeg proizvođača. Nedostatak: dodatni, iako mali troškovi.
• Ručno ugrađena premosnica... Može se izvesti na automatskim prekidačima (stabilizatori Sistemi i energija) ili na magnetnom kontaktoru (stabilizatori Progress, Cascade i Saturn). Prednosti: estetski ugodan (žice od stabilizatora do obilaznice ne vise), jeftiniji (nije potrebno zasebno kućište, isključeni su priključni blok i dodatne žice). Nedostatak: Pri demontaži stabilizatora morat ćete spojiti ulaznu i izlaznu žicu.
• Automatski ugrađeni bajpas... Ovo je hardverski i softverski kompleks koji prema zadanom algoritmu prebacuje napajanje zaobilazeći stabilizator. Danas su neki Lider stabilizatori napona opremljeni automatskim premosnicama. Automatski bypass Lider će raditi u slučaju kvara stabilizatora, kada je preopterećen, pregrijan i kada ulazni napon padne ispod dozvoljenog praga. Kada se stabilizator isključi na gornjoj granici ulaznog napona, premosnica se neće aktivirati - opterećenje će jednostavno biti isključeno. Mane: automatsko premošćivanje nije analogno ručnom: neće raditi po volji za pokretanje trenutnog zaobilaženja stabilizatora. Ako vam stabilizator nije pred očima, možda još dugo nećete saznati da li je u nuždi i da radi u premosnici.

Odabir opsega ulaznog napona stabilizatora

Po pravilu, stabilizator ima dva raspona napona - nominalni i maksimalni.

Pri odabiru stabilizatora, morate se osloniti na njegov nominalni opseg ulaznog napona

Svaki specifični regulator dizajniran je za kontinuirani kontinuirani rad u nominalnom opsegu ulaznog napona. Sve glavne karakteristike uređaja (snaga, greška, nivo buke itd.) Naznačene su u pasošu na osnovu njegovog rada u nominalnom opsegu ulaznog napona. To podrazumijeva:

Što je širi raspon nazivnog ulaznog napona stabilizatora, to bolje.

Međutim, raspon ulaznog napona regulatora izravno je povezan s njegovom cijenom. Što je šire, to je skuplje. Stoga, kupnjom multimetra, možete pokušati uštedjeti novac na stabilizatoru. Izvršite niz mjerenja napona u različitim danima u sedmici, uključujući vikende i u različito doba dana, uključujući i noću. Čak i nakon nekoliko mjerenja, ostavite si marginu za opseg, jer se napon može mijenjati s promjenom godišnjih doba, posebno zimi.

Koliko je važna tačnost stabilizacije?

Za većinu kućanskih aparata dovoljna je tačnost stabilizacije od 3-5%.

Izuzetak su sistemi osvjetljenja napravljeni na žaruljama sa žarnom niti, elektronika za kotlove za grijanje na plin, hi-fi i hi-end tehnologija. Za ove uređaje je bolje odabrati stabilizatore s greškom izlaznog napona od 1,5% ili manje.

Televizori, hladnjaci, pumpe, klima uređaji, mašine za pranje rublja, općenito, svim kućanskim aparatima nisu potrebni visoko precizni stabilizatori: 2,5-3% greške je optimalno, 5% je prihvatljivo.

Širenje horizonta:

U raspravama o električnim krugovima često se koriste izrazi "regulator napona" i "regulator struje". Ali koja je razlika između njih? Kako ovi stabilizatori rade? Za koji krug je potreban skup regulator napona, a gdje je dovoljan jednostavan regulator? Odgovore na ova pitanja pronaći ćete u ovom članku.

Razmotrite regulator napona na primjeru uređaja LM7805. Njegove karakteristike ukazuju na: 5V 1,5A. To znači da se upravo napon stabilizira i iznosi do 5V. 1,5A je maksimalna struja koju stabilizator može podnijeti. Vršna struja. Odnosno, može odavati 3 miliampera, 0,5 ampera i 1 amper. Struja onoliko koliko opterećenje zahtijeva. Ali ne više od jednog i po. To je glavna razlika između stabilizatora napona i stabilizatora struje.

Vrste stabilizatora napona

Postoje samo 2 glavne vrste stabilizatora napona:

• linearno
• impuls

Linearni regulatori napona

Na primjer, mikrovezja BANKA ili, LM1117, LM350.

Inače, KREN nije skraćenica, kako mnogi ljudi misle. Ovo je skraćenica. Sovjetski stabilizacijski mikrovez, sličan LM7805, imao je oznaku KR142EN5A. Pa, tu su i KR1157EN12V, KR1157EN502, KR1157EN24A i gomila drugih. Radi kratkoće, cijela porodica mikrovezja počela se nazivati ​​"KREN". KR142EN5A se zatim pretvara u KREN142.

Sovjetski stabilizator KR142EN5A. Analog LM7805.

Stabilizator LM7805

Najčešći tip. Njihov nedostatak je što ne mogu raditi na naponu nižem od deklarisanog izlaznog napona. Ako stabilizira napon na 5 volti, treba mu najmanje jedan i po volti više do ulaza. Ako primijenite manje od 6,5 V, tada izlazni napon "popušta" i više nećemo dobiti 5 V. Još jedan nedostatak linearnih stabilizatora je jako zagrijavanje pod opterećenjem. Zapravo je ovo princip njihovog rada - sve što je iznad stabiliziranog napona jednostavno se pretvara u toplinu. Ako na ulaz napajamo 12 V, tada ćemo 7 potrošiti na grijanje kućišta, a 5 će ići potrošaču. U ovom slučaju, kućište se toliko zagrijava da će mikrovezje jednostavno izgorjeti bez radijatora. Sve ovo dovodi do još jednog ozbiljnog nedostatka - linearni stabilizator se ne smije koristiti u uređajima koji se napajaju baterijama. Energija baterija trošit će se na zagrijavanje stabilizatora. Prekidački stabilizatori su lišeni svih ovih nedostataka.

Prebacivanje regulatora napona

Pulsni stabilizatori- lišeni su linearnih nedostataka, ali su i skuplji. Ovo više nije samo tropolni čip. Izgledaju poput pločice sa dijelovima.

Jedna od verzija pulsnog stabilizatora.

Pulsni stabilizatori postoje tri vrste: spuštanje, povećanje i svejed. Najzanimljiviji su svejedi. Bez obzira na napon na ulazu, izlaz će biti upravo ono što nam treba. Svejedi impuls ne zanima je li ulazni napon niži ili veći od potrebnog. On se automatski prebacuje u način povećanja ili smanjenja napona i zadržava set na izlazu. Ako karakteristike navode da se stabilizator može napajati od 1 do 15 volti na ulazu, a izlaz će biti stabilan na 5, tada će to biti tako. Uz to i grijanje pulsni stabilizatori toliko beznačajan da se u većini slučajeva može zanemariti. Ako se vaš krug napaja baterijama ili se nalazi u zatvorenom kućištu, gdje je neprihvatljivo jako zagrijavanje linearnog stabilizatora, stavite pulsni. Koristim peni prilagodljivi preklopni regulator napona koji naručim od Aliexpressa. Možete kupiti.

Dobro. A šta je sa trenutnim stabilizatorom?

Neću otvoriti Ameriku ako to kažem strujni stabilizator stabilizuje struju.
Strujni stabilizatori se ponekad nazivaju i LED pokretačima. Izvana izgledaju kao prebacivanje regulatora napona. Iako je sam stabilizator mala mikroveznica, sve ostalo je potrebno kako bi se osigurao ispravan rad. Ali obično se čitav krug naziva pokretačem odjednom.

Ovako izgleda trenutni regulator. Crveni krug je isti krug koji je i stabilizator. Sve ostalo na ploči se vezuje.

Dakle. Vozač postavlja struju. Stabilan! Ako je zapisano da će izlaz imati struju od 350mA, tada će biti tačno 350mA. Ali izlazni napon može varirati ovisno o naponu koji zahtijeva potrošač. Ne upuštajmo se u teoriju o tome. kako to sve funkcionira. Samo zapamtite da ne regulirate napon, vozač će učiniti sve za vas na osnovu potrošača.

Pa, zašto ti sve ovo treba?

Sada znate kako se stabilizator napona razlikuje od trenutnog stabilizatora i možete se kretati u njihovoj raznolikosti. Možda još uvijek ne razumijete zašto su te stvari potrebne.

Primjer: želite napajati 3 LED diode iz električnog sistema vozila. Kao što možete naučiti, važno je da LED kontrolira trenutnu jačinu. Koristimo najčešću opciju za povezivanje LED dioda: 3 LED diode i otpornik spojeni su u seriju. Napon napajanja je 12 volti.

Otpornikom ograničavamo struju na LED diode kako ne bi pregorjele. Neka pad napona na LED-u bude 3,4 volta.
Nakon prve LED diode ostaje 12-3,4 = 8,6 volti.
Za sada imamo dovoljno.
Na drugom će se izgubiti još 3,4 volta, tj. Ostat će 8,6-3,4 = 5,2 volta.
A dovoljno i za treću LED diodu.
A nakon trećeg, ostati će 5,2-3,4 = 1,8 volti.
Ako želite dodati četvrti LED, to neće biti dovoljno.
Ako je napon napajanja povišen na 15V, onda je to dovoljno. Ali tada će i otpornik trebati izbrojati. Otpor je najjednostavniji stabilizator struje (graničnik). Često se postavljaju na iste trake i module. Ima minus - što je niži napon, to će biti niža struja na LED-u (Ohmov zakon, s njim se ne možete prepirati). To znači da ako je ulazni napon nestabilan (obično je to u automobilima), prvo trebate stabilizirati napon, a zatim možete ograničiti struju otpornikom na potrebne vrijednosti. Ako koristimo otpornik kao graničnik struje gdje napon nije stabilan, moramo stabilizirati napon.

Vrijedno je zapamtiti da ima smisla instalirati otpornike samo do određene jačine struje. Nakon određenog praga, otpornici se počinju jako zagrijavati i morate instalirati snažnije otpore (zašto je otpornik snage opisan u ovom uređaju). Odvođenje toplote se povećava, efikasnost smanjuje.

Naziva se i LED upravljačkim programom. Često se oni koji nisu baš upućeni u to regulator napona jednostavno naziva LED upravljački program, a preklopni regulator struje dobro LED drajver. Odmah isporučuje stabilan napon i struju. I gotovo se ne zagrijava. Evo kako to izgleda:

Za mnoge potrošače napon stabilizatora i dalje je povezan sa bučnom zveckavom kutijom instaliranom u blizini cijevnog televizora iz sovjetske ere, koji bi, između ostalog, mogao uspješno poslužiti i kao grijač za malu sobu. Pa čak i kad se skupi uređaj pokvari za vrijeme grmljavine, nemaju svi razumijevanja da se to ne bi dogodilo s dobrim stabilizatorom.

Stabilizator napona će zaštititi električnu opremu od kolebanja mrežnog napona, što će omogućiti:

● produžiti radni vijek skupih mašina i opreme;

● sprečiti prevremeni kvar kućanskih aparata i elektronike;

● štedite električnu energiju, jer pri nižim naponima električni uređaji počinju trošiti više energije.

Koji kućanski aparati trebaju stabilizatore?

Prema GOST-u, u ruskim elektroenergetskim mrežama dozvoljena su odstupanja u mreži do 10%. Ovo je u teoriji. U stvarnosti, u našoj zemlji GOST ostaje čisto teoretski koncept, a odstupanja od samo 10% mogu biti samo u velikim gradovima, a zatim i u centralnim regijama. Za privatni sektor, udaljene četvrti, a još više za ruralna područja, odstupanje od 10% je luksuz. Za sve su krivi ne modernizirani električni autoputevi, dizajnirani za potrebe građana 80-ih.

Kao rezultat toga, u praksi se ispostavlja da pri najmanjoj oluji ili zavarivanju u blizini čak i najmoderniji modeli kućanskih aparata u kućama izgaraju, a popularno poznati "piloti" ih ne spašavaju. Pored toga, u ruskoj stvarnosti izravna posljedica nestabilnog napona u mreži je smanjenje vijeka trajanja električnih uređaja i elektronike u usporedbi s onima koje je proglasio proizvođač.

S obzirom na stvarnu situaciju s ruskom električnom energijom, sigurno je reći da 90% kućanskih aparata i elektronike zahtijeva stabilizaciju napona, i to:

● Televizori, jer je opseg ulaza njihovih ugrađenih komutacionih izvora napajanja u većini slučajeva uži od napona u kućnoj mreži, što rezultira time da ni napajanje ni osigurači ne štite uređaj od kratkoročnih, ali kritičnih prenaponski naponi;

● hladnjake, budući da imaju ugrađeni jedan do dva kompresora koji rade na asinkrone motore, čiji se namotaj zagrijava, a zatim sagorijeva pod naponom ispod 210 V;

● klima uređaji, mikrotalasne pećnice, mašine za pranje veša, pumpe - zagrevaju se i izgore iz istog razloga kao i frižideri, plus u njihovim elektroničkim jedinicama dolazi do kvarova podnapona ili prenapona;

● električni uređaji opremljeni grijaćim elementima - grijači, moderne električne peći i peći, bojleri - pokušavaju povećati trenutnu potrošnju pri smanjenom naponu, pa stoga troše više energije, ali emitiraju manje toplotne energije;

● računarska oprema - zamrzava se pri niskom naponu i ne uspijeva pri visokom naponu.

Ispada prilično impresivna lista kućnih uređaja kojima zaista treba visokokvalitetni regulator napona.

Koji regulator napona biste trebali odabrati?

Trenutno je na tržištu velik izbor stabilizatora koji se razlikuju po tipu regulacije izlaznog napona: elektromehanički, relejni, tiristorski ili trijačni, kao i pretvarač. Svi oni imaju različite vrijednosti parametara kao što su brzina regulacije, raspon ograničenja ulaznog napona, tačnost stabilizacije, nivo buke tokom rada, međutim, bilo koji od njih je u stanju prilagoditi napon opsegu u kojem će kućanski uređaji i elektronika barem ne pregorjeti. Ipak, prilikom odabira uređaja u svakom konkretnom slučaju, potrebno je unaprijed odrediti potrebne vrijednosti navedenih parametara i odabrati uređaj koji im najbolje odgovara. To će omogućiti oboje da pruže prikladan nivo zaštite za opremu povezanu sa stabilizatorom i uštede novac ne kupujući rješenje sa boljim karakteristikama nego što je potrebno. Ako želite kupiti najsuvremeniji model s kojim možete zaboraviti na bilo kakve probleme s kvalitetom napona, tada biste se očito trebali odlučiti za inverterske stabilizatore napona, koje odlikuju trenutna brzina, velika tačnost i najširi raspon prihvatljivog ulaznog napona. Ovi su uređaji prirodno malo skuplji od rješenja stare generacije, ali tako generalno malo ulaganje u dobar stabilizator jamčit će zadržavanje ozbiljnijih ulaganja u skupu opremu.

Stabilizatori napona su prilično zanimljivi uređaji. Kada je davno, u sovjetsko doba masovne gradnje "Hruščova" i "Brežnjeva", takav uređaj bio gotovo obavezan susjed televizora: vjerovalo se da je "četvrtastog prijatelja" priključenje izravno u utičnicu bilo ispunjen. Tada su televizori i dalje počeli biti povezani na mrežu „tek tako“ - i ništa ... Stabilizatori su se pretvorili u relikvije - ali ne zadugo. Pojavom kućnih računara u svakodnevnom životu stabilizatori su se vratili i ponovo zauzeli svoje počasno mjesto - ovog puta u obliku blokova s ​​nekoliko prodajnih mjesta. Zašto su nam potrebni regulatori napona i zašto su se vratili? Pokušajmo odgovoriti na ovo pitanje ...

Zašto su bili potrebni jučer ...

Krenimo od toga zašto su u jednom trenutku bili potrebni stabilizatori napona ... Ovdje je odgovor manje-više jednostavan - oni koji su se uselili u nove stanove 60-ih i 70-ih godina prošlog vijeka i sami se možda još uvijek sjećaju toga u prvih nekoliko mjeseci (ili čak i godine) fluktuacije napona u mreži domaćinstva snažno su odstupale od propisanih 220 volti. Ono što je bilo uočljivo golim okom - s vremena na vrijeme žarulje su počele sjati u pola srca, a ponekad i pregorjele; slika na ekranu crno-bijelih televizora istovremeno je također izblijedjela i postala jedva prepoznatljiva.

Razlog za takve nevolje bio je, u pravilu, priključak mase novih potrošača na mrežu, u kojoj je izlazni napon iz transformatorskih trafostanica bio podijeljen sa mnogo većim brojem - i stoga je on pao sa 220 na 210, ili čak 200 volti. I obrnuto - kada su potrošači bili masovno isključeni iz mreže (na primjer, isključili su sve što je bilo moguće, ostavljajući posao), tada bi napon u mreži mogao dugo skakati na 240, pa čak i 250 volti.

U takvim su uvjetima stabilizatori napona zaista bili potrebni. Štoviše, prvi od njih nisu bili ni automatski - bili su obični transformator, uz čiji je vanjski namot bilo potrebno ručno pomicati terminal.

Vremenom su ustupili mjesto ferorezonantnim stabilizatorima, a kada su preklopni izvori napajanja ugrađivani u televizore u boji, potreba za takvim stabilizatorima napona potpuno je nestala - dobro je što su jaka kolebanja napona u gradskoj električnoj mreži stvar prošlosti. Sada ta kolebanja u pravilu ne prelaze 5%, traju najviše minutu i uglavnom se primjećuju u ruralnim područjima.

Zašto su danas potrebni

Međutim, kasnih 90-ih, regulator napona se vratio. Njihov povratak bio je povezan s masovnom distribucijom kućnih računara, za koju bi čak i kratke oscilacije napona mogle biti fatalne. Ponovo se pojavila potražnja za stabilizatorima napona - i jastučići sa više utičnica ponovo su se pojavili u brojnim prodavnicama računarske opreme ...

... koji u stvari vrlo često uopće nisu bili stabilizatori napona, jer su se od skupa običnih utičnica razlikovali samo prisustvom paralelno umetnutog kondenzatora (ponekad u kombinaciji s prigušnicom). Što bi, zapravo, moglo "smanjiti" pojedinačne fluktuacije napona na ukupnoj frekvenciji od 50 Hz - ali to je sve. Međutim, za većinu ličnih računara, takođe opremljenih preklopnim napajanjem (UPS), ovo je bilo dovoljno.

Paradoksalno je činjenica da je činjenica - samo većina, na prvi pogled, „osjetljivih“ uređaja - računara i televizora - tolerira fluktuacije napona u mreži najbolje i najmanje od svega trebaju stvarne stabilizatore napona.

Ipak, postoje električni uređaji kojima je potreban stabilizator napona u našim domovima - i to u značajnim količinama. To su prije svega novi hladnjaci najnovijih modela - oni često imaju mikroprocesorsku kontrolu, koja bi trebala osigurati efikasan rad kompresora. A mikroprocesori ne podnose jako loše promjene napona. Ista slika se primjećuje kod mašina za pranje rublja - posebno kod onih koje su dizajnirane da rade na naponu od 380 volti. Mikrovalne pećnice i perilice posuđa također ne podnose skokove struje. Pa, ne zaboravite i na električne uređaje na daćama i u seoskim kućama - uključujući one koji su odgovorni za rad kotlova za grijanje.

Kako djeluju stabilizatori?

Općenito, princip rada stabilizatora napona ostao je isti kakav je i bio: oni su i dalje transformator, čiji se jedan namotaj napaja električnom energijom iz utičnice (koja može imati napon od 198 i 240 volti), a s druge strane - "uklonjeno" tačno 220 volti. Potrebni napon dobiva se promjenom broja zavoja na "kućnom" namotu s kojeg se napaja napon.

Stoga se, zapravo, glavna razlika između stabilizatora napona svodi na to kako će se tačno promijeniti radni broj zavoja na "kućnom" namotu - glatko ili u skokovima.

Regulator napona "prenaponski" osiguravaju relejni stabilizatori.

U takvim stabilizatorima na "kućnom" namotu donose se zaključci releja dizajniranog za 220 volti. Ako se pokaže da je "kućni" napon veći od 220 - tada se nekoliko releja isključuje, smanjujući broj radnih okretaja na kućnom namotaju - i "kućni" napon pada. Brzina odziva releja je od 10 do 20 milisekundi, a povećanje-smanjenje napona pri svakom aktiviranju može biti u različitim modelima stabilizatora od 1 do 5 volti.

Glavna prednost relejnih stabilizatora je pouzdanost i jednostavnost dizajna, a glavni nedostatak je neka vlastita potrošnja. Napokon, "kućna" struja prolazi kroz namotaje svih releja i istodobno se troši - a što je više releja u krugu, to je veća potrošnja.

Glatku regulaciju napona mogu pružiti tiristorski stabilizatori, čiji će krug izgledati otprilike ovako.

Prema dijagramu, lako je uočiti da je tiristorski stabilizator u stvari pretvarač izmjeničnog u istosmjerni tok i obrnuto. Glatkoća njegovog rada kupuje se upotrebom mnogo više, mnogo skupljih dijelova.
Dakle, koji od stabilizatora napona preferirati u određenim uvjetima ovisi o vama.

Mnogi ljudi su doživjeli nagle skokove struje, uslijed čega svi kućanski aparati u kući otkazuju. Da li ih je moguće nekako spriječiti i zaštititi skupe uređaje od kvara? U ovom ćemo članku analizirati, šta su i kako rade.

Moderne električne mreže, nažalost, ne pružaju konstantan napon na utičnici. Ovisno o mjestu prebivališta, broju pretplatnika i snazi ​​uređaja na jednoj liniji, napon može jako varirati od 180 do 240 volti.

Moderni stabilizator izgleda ovako

Ali većina današnje elektronike izuzetno je negativno nastrojena prema takvim eksperimentima, jer joj ograničenje prelazi na + -10 volti. Na primjer, televizor ili računalo mogu se jednostavno isključiti ako napon padne na 210, što se događa prilično često, posebno u večernjim satima.

Ne treba računati na činjenicu da će se električne mreže modernizirati u narednim godinama. Stoga građani moraju samostalno voditi računa o „izjednačavanju“ napona i zaštiti elektroenergetskih mreža. Sve što trebate je kupiti stabilizator.

Šta je to

Stabilizator je uređaj koji izjednačava napon u mreži napajanjem uređaja potrebnih 220 volti. Većina modernih jeftinih stabilizatora radi u opsegu od + -10% željenog indikatora, odnosno „nivelišućih“ prenapona u rasponu od 200 do 240 volti. Ako imate ozbiljnijih slijeganja, tada morate odabrati skuplji uređaj - neki modeli mogu "povući" vod sa 180 volti.

Savremeni stabilizatori napona to su mali uređaji koji rade potpuno nečujno i ne bruje poput svojih "predaka" iz SSSR-a. Mogu raditi na 220 i 380 volti (morate odabrati prilikom kupovine).

Pored pada napona, visokokvalitetni stabilizatori "čiste" liniju od impulsa smeća, smetnji i preopterećenja. Preporučujemo da takve uređaje svakako koristite u svakodnevnom životu, postavljajući ih na ulazu u stan ili barem na svaki važniji kućanski aparat (bojler, radni računar itd.). Ali ipak je bolje ne riskirati skupu opremu, već kupiti uobičajeni uređaj za nivelisanje.

Sad kad znaterazmislite koliko vam novca može uštedjeti. U isto vrijeme u stanu radi veliki broj opreme - mašina za pranje rublja, računar, TV, perilica posuđa, telefon se puni itd. Ako dođe do skoka, sve ovo može propasti, a šteta će biti desetine, pa čak i stotine hiljada rubalja. Na sudu je gotovo nemoguće dokazati da je razlog kvara opreme bio napon struje, stoga ćete morati platiti popravak i kupiti novi vlastitim novcem.

Vrste stabilizatora

Trenutno postoje tri vrste stabilizatora, koji se međusobno razlikuju prema principu poravnanja:

1. Digitalni.
2. Relej.
3. Servo pogoni.

Najpraktičniji, najprikladniji i najpouzdaniji su digitalni ili elektronički uređaji. Oni rade zbog prisustva tiristorskih prekidača. Glavna prednost takvih sistema je minimalno vrijeme odziva, apsolutna bešumnost i mala veličina. Nedostatak je cijena, oni su obično 30-50% skuplji od ostalih uređaja.

Relejni sistemi pripadaju srednjem cjenovnom segmentu. Oni rade prebacivanjem releja napajanja, uključivanjem i isključivanjem odgovarajućih namotaja na transformatoru. Relejni stabilizatori napona za kuću smatraju se optimalnim. Glavne prednosti uređaja su pristupačne cijene, brza brzina odziva. Minus - kratak radni vijek. Konvencionalni relej može izdržati oko 40-50 tisuća prebacivanja, nakon čega se kontakti istroše i počnu lijepiti. Ako imate prilično stabilnu mrežu, tada će relejni sistem raditi za vas nekoliko godina. Ali ako se kvarovi dogode nekoliko puta dnevno, tada može propasti za jednu i po do dvije godine.

Servo uređaji imaju malu cijenu i rade promjenom broja zavoja koji su uključeni u transformator. Njihovo prebacivanje nastaje zbog kretanja servo-sklopke, koja prebacuje kontakt, kao na reostatu. Glavna prednost ovih sistema je njihova pristupačna cijena. Loša strana je niska pouzdanost i dugo vrijeme odziva.

Kako odabrati pravu

Sada znaš,za dom. Razmotrimo kako odabrati prave uređaje.

Prije svega, morate odrediti koliko će uređaja raditi istovremeno. Na primjer, ako ste u kuhinji, uključite električni čajnik, mikrovalnu pećnicu i perilicu posuđa. U holu se nalaze TV i računar, u kupaonici mašina za pranje rublja. Istovremeno, hladnjak i individualni kotao za grijanje rade u stanu bez isključivanja - ovi uređaji također troše 200-300 vata.

Snagu uređaja možete saznati prema putovnici. Ali imajte na umu da proizvođači ukazuju na aktivnu, a ne na stvarnu snagu.

Pažnja:za ispravan proračun potrebno je znati ukupni kapacitet instalacije, a ne način rada. Hladnjak tijekom rada troši 100 vata na sat, ali za pokretanje motora potrebno je 300-500 vata reaktivne energije. Stoga uređaj uvijek uzimajte s marginom.

Na primjer, potrošnja vašeg stana je 2000 vata. Ovo je vrlo stvarna brojka za klasični "novčanik" s modernom tehnologijom, a ne opremljen moćnim potrošačima poput bojlera, električne pećnice i ploče za kuhanje. Da biste računali punu snagu, dodajte 20%. Također, trebali biste shvatiti da ako mreža padne za 20 volti, transformator gubi 20% svoje snage. Kao rezultat, ukupna zaliha doseći će 30-40%, a vi ćete morati kupiti stabilizator kapaciteta 2000 * 0,4 + 2000 = 2800-vatni uređaj.

Ovo su sve informacije o kojima trebate znati regulator napona: šta je to i sada znate kako to radi. Ostaje da smislimo kako ga pravilno povezati. Preporučuje se da ga instalirate odmah iza brojila, prije električne ploče, iako se također može zasebno zakačiti za potrebne vodove. Uređaj mora biti uzemljen tako da će u slučaju problema odvoditi struju i zaštititi vašu opremu. Bolje je pozvati iskusnog električara da se poveže.