Заказать звонок


все коммерческие предложения высылать на [email protected]
для оформления заявок [email protected]



Стабилизатор напряжения для электроники


Как выбрать хороший электронный стабилизатор напряжения 220В для дома: основные критерии, особенности и преимущества

Среди всех видов стабилизаторов, устройства электронного типа обеспечивают наиболее плавное выравнивание выходного напряжения. Принадлежащие этому классу стабилизаторы обеспечивают не только высокую точность регулировки, но и практически мгновенную реакцию на изменения входных параметров тока.

При этом они способны эффективно работать при довольно широком диапазоне входного напряжения. В результате электронные стабилизирующие устройства являются идеальным вариантом для защиты потребителей, подключённых к сетям питания с регулярными всплесками и проседаниями напряжения на входе.

Схема электронного стабилизатора

Основным элементом стабилизаторов электронного типа является автотрансформатор с первичной (повышающей) и вторичной (понижающей) обмотками. Витки обмоток разделены на группы и имеют отдельные выводы.

Помимо трансформатора в схему устройства включены:

  • Частотный фильтр входного напряжения;
  • Плата контроля и управления с микропроцессором;
  • Силовые ключи (тиристоры или симисторы);
  • Байпас;
  • Датчики, следящие за различными показателями работы устройства;
  • Система LED-индикации рабочего режима (сеть, нагрузка, перегрузка, минимальное и максимальное входное напряжение).

В современных моделях за индикацию параметров работы стабилизирующего устройства отвечает цифровой информационный дисплей.

Принцип работы, сфера применения и разновидности

Электронный стабилизатор напряжения работает по следующему принципу:

  1. При изменениях входных параметров тока на протяжении первой фазы (20 мс) выполняется замер этих изменений. В соответствии с полученными результатам устройство реагирует на сложившуюся ситуацию;
  2. Если напряжение на входе отклоняется в рамках рабочего диапазона, выходная характеристика выравнивается до необходимых 220В;
  3. Если входной параметр является недостаточным, система выполняет его «вытягивание» в соответствии с ресурсом трансформатора. При этом падает выходное напряжение;
  4. При резких избыточных импульсах срабатывает аварийная защита, которая отключает устройство от сети питания.

При оценке характеристик входного тока, микропроцессор рассчитывает напряжение, которое необходимо добавить или снять, чтобы получить на выходе 220В. В соответствии с результатами расчётов определяется состояние и момент включения силовых ключей. При подаче команды на активацию ключи коммутируют необходимое число витков трансформаторных обмоток.

Чем больше ступеней имеет стабилизатор, тем меньшей будет погрешность выравнивания напряжения на выходе. Большинство устройств, применяемых в быту, имеет 8-12 ступеней и обеспечивает отклонения выходной характеристики от номинальной не более чем на 4-6%. Более мощные модели с повышенными требованиями к точности стабилизации имеют 16-36 ступеней, благодаря чему погрешность уменьшается до 1-3%.

Наиболее широкое применение получили тиристорные устройства стабилизации, поскольку они обеспечивают минимальное тепловыделение и имеют более простую, в сравнении с симисторными, рабочую схему.

Тиристорные стабилизаторы могут быть одно- или двухкаскадными. В первом случае нормализация напряжения на выходе осуществляется в один этап, во-втором, соответственно, в два – с грубой и тонкой нормализацией выходного напряжения.

При выборе электронного стабилизирующего прибора следует учитывать, что двухкаскадные устройства работают медленнее однокаскадных (20 мс против 10 мс).

Несмотря на сравнительно высокую стоимость, электронный однофазный стабилизатор напряжения является оптимальным решением для защиты от воздействия аномалий входного напряжения бытовой техники и аппаратуры:

  • Газовых отопительных котлов;
  • Холодильников;
  • Систем кондиционирования;
  • Компьютеров;
  • Акустических систем;
  • Стиральных машин;
  • Теле- и видеотехники;
  • Электрокаминов;
  • Систем «тёплый пол»;
  • Кухонной техники;
  • Приборов и сетей освещения и т.д.

В том случае, если однофазный стабилизатор напряжения 220В для дома приобретается с целью защиты потребителей с электродвигателями, его параметры необходимо подбирать минимум с 30% запасом. Это позволяет компенсировать характерное для такого оборудования, как стиральные машины, вытяжки, пылесосы, холодильные установки и т.д. стартовое увеличение потребляемой мощности.

В промышленности одно- или трёхфазные стабилизаторы электронного типа целесообразно использовать для защиты потребителей с незначительными пусковыми токами и невысокими требованиями к точности выходного напряжения.

Плюсы и минусы электронных стабилизаторов

Электронный стабилизатор напряжения 220В в сравнении с другими типами устройств стабилизации обладает рядом неоспоримых достоинств:

  1. Отсутствием шума в процессе работы;
  2. Большим эксплуатационным ресурсом (тиристоры рассчитаны на 1 млрд срабатываний);
  3. Отсутствием дугового разряда при размыкании;
  4. Экономным потребление энергии;
  5. Компактностью;
  6. Быстродействием (до 20 мс);
  7. Высокой точностью стабилизации (погрешность не более 3-6%);
  8. Широким диапазоном входного тока (120-300 В);
  9. Хорошей защитой от внешних помех;
  10. Постоянным контролем параметров тока на входе и выходе;
  11. Отсутствием движущихся деталей;
  12. Конструктивной надёжностью.

Дополнительное преимущество электронных стабилизаторов заключается в возможности их применения в неотапливаемых помещениях с температурным режимом -40…-25°C.

Электронные устройства стабилизации сетевого напряжения имеют и недостатки, которые обязательно нужно учитывать при выборе.

В этот список входят:

  • Ступенчатый характер нормализации тока;
  • Высокая вероятность ошибок и сбоев микроконтроллерного управления;
  • Сложность обслуживания и ремонта;
  • Потери мощности при недостаточном входном напряжении;
  • Ограничения по нагрузкам реактивного характера;
  • Трапециевидная или прямоугольная (меандр) форма выходного напряжения;
  • Дискретные аномалии выходного напряжения при переключении трансформаторных обмоток;
  • Слабая устойчивость к перегрузкам;
  • Высокая рыночная стоимость.

В связи с тем, что на выходе электронные стабилизаторы выдают напряжение несинусоидальной формы, их нельзя применять для защиты асинхронных двигателей, циркуляционных насосов, работающих в составе отопительных систем, и подобного оборудования. Стабилизирующие устройства, в которых этот недостаток компенсирован посредством специальных технологических решений, стоят заметно дороже стандартных.

Также следует отметить, что в сравнении с тиристорными системами, стабилизаторы, в которых функцию силовых ключей выполняют симисторы, чувствительны к скачкам напряжения при работе с индуктивными нагрузками. Кроме того, существует высокий риск перегрева симисторов. Вследствие этого они оснащаются специальными радиаторами или кулерами, что увеличивает вес, габариты и, при втором варианте охлаждения, энергозатратность системы.

Критерии выбора

Однофазный автоматический стабилизатор напряжения электронного типа подбирается по ряду параметров, которые должны отвечать характеристикам тока обслуживаемой сети и особенностям подключаемых потребителей.

К основным критериям выбора следует отнести:

  1. Мощность (ВА). Соответствует сумме потребляемой мощности с учётом реактивной нагрузки при запуске оборудования;
  1. Инерционность (мс). Это время реакции системы на изменения входных параметров тока;
  1. Коэффициент трансформации. Учитывает падение выходной мощности стабилизатора при проседаниях входного тока более чем на 20-30%;
  1. Допустимый диапазон напряжения на входе (верхний и нижний порог). Для большинства электронных стабилизаторов составляет 130-260 В;
  1. Требования к выходному напряжению и точности его регулировки. Однофазное электрооборудование бытового и производственного назначения способно стабильно работать при сетевом напряжении в рамках 210-230 В;
  1. Способ установки (конструктивное исполнение). Электронные нормализаторы могут иметь напольную или настенную (навесную) конструкцию.

Разобравшись с устройством, принципом работы и основными критериями выбора электронного стабилизатора, отыскать на рынке оптимальное по цене устройство, которое идеально отвечает характеристикам конкретной сети питания, не составит особого труда.

voltobzor.ru

Выбираем электронный стабилизатор напряжения: принцип работы и характеристики

Электронный стабилизатор напряжения по популярности и уровню продаж занимает следующее место после релейного стабилизатора. Широкий ассортиментный ряд электронных стабилизаторов позволяет выбрать необходимое по мощности устройство. Стабилизатор надёжен, обладает хорошими характеристиками и может использоваться в большом диапазоне температур.

Конструкция электронного стабилизатора

Электронный стабилизатор предназначен для нормализации напряжения при отклонении его от номинала, и защиты потребителей от негативных факторов. К таким факторам относятся очень низкое или высокое напряжение, а так же короткие импульсы высокого напряжения, которые иногда возникают в бытовой сети.

В отличие от стабилизаторов других типов, где могут применяться механические и электромеханические компоненты схемы, в электронном стабилизаторе кроме электроники ничего нет.

Электронный стабилизатор состоит из следующих узлов:

  • Входной фильтр;
  • Трансформатор;
  • Плата измерения напряжения;
  • Плата управления;
  • Силовые ключи;
  • Схема защиты;
  • Блок индикации;
  • Байпас.

Роль фильтра заключается в подавлении сетевых помех. Это могут быть высокочастотные наводки или короткие импульсы. Трансформатор имеет обмотку, состоящую из отдельных секций, переключением которых и осуществляется изменение напряжения на выходе.

Плата измерения напряжения осуществляет контроль не только за напряжением сети, но и за нормализованным напряжением на выходе устройства. Плата управления собрана на транзисторах. На ней формируется сигнал, подаваемый на управляющие электроды силовых ключей.

Силовые ключи переключают обмотки трансформатора для выравнивания напряжения. Схема защиты предохраняет нагрузку от возможных повреждений из-за слишком больших перепадов напряжения, а так же предохраняет стабилизатор от перегрузки. Электронный стабилизатор напряжения 220В оборудуется устройством индикации на светодиодных матрицах.

Важным элементом электронного стабилизатора напряжения является «Байпас» или «Транзит». Это устройство позволяет питать нагрузку непосредственно от сети в том случае, если напряжение на входе находится в допустимых пределах. В случае выхода напряжения из допуска, потребитель практически мгновенно подключается к стабилизатору.

«Байпас» входит в плату измерения напряжения и реализуется с помощью обычного реле. Так же режим «Транзит» может включаться вручную переключателем на корпусе стабилизатора.

Принцип работы электронного стабилизатора

Электронный стабилизатор работает по следующему принципу. Плата контроля напряжения сканирует напряжение сети. Как только его величина выйдет из допустимых стандартом 10%, подаётся сигнал на плату управления. Она состоит из транзисторных Усилителей Постоянного Тока. УПТ формируют потенциал, открывающий полупроводниковые вентили. Напряжение на выходе стабилизатора приближается к номиналу. Управление всеми электронными компонентами осуществляется с помощью микропроцессора.

Большим плюсом электронных стабилизаторов можно считать исключительно малое собственное энергопотребление, поскольку в них отсутствуют индуктивные элементы типа обмоток реле или серводвигателя.

Поскольку число секций ограничено, то изменение напряжения осуществляется ступенями, то есть дискретно. Чем большее количество электронных ключей входит в схему устройства, тем выше точность установки напряжения. В качестве силовых ключей применяются мощные полупроводниковые приборы – тиристоры и симисторы.

Тиристор проводит ток только в одном направлении, а симистор (симметричный тиристор), в обе, поэтому для коммутации цепи с переменным напряжением, требуется два тиристора во встречно-параллельном включении или один симистор.

Принцип действия стабилизаторов, собранных на разных полупроводниковых приборах, абсолютно одинаковый, но однофазный автоматический стабилизатор напряжения электронного типа, выполненный на симисторах, имеет существенный недостаток. Это слабая устойчивость при работе с индуктивной (реактивной) нагрузкой. Симисторы просто выходят из строя. Это сильно ограничивает сферу применения стабилизаторов такого типа. Вообще, электронные стабилизаторы, благодаря хорошим характеристикам и высокой надёжности, находят самое широкое применение в любых сферах.

Преимущества и недостатки

По сравнению с аналогичным по принципу работы релейным стабилизатором, электронное устройство обладает гораздо большими преимуществами:

  • Высокая скорость коммутации;
  • Большее количество ступеней регулирования;
  • Более высокая точность;
  • Отсутствие шума;
  • Большой разброс напряжения на входе;
  • Возможность работы при низких температурах;
  • Надёжность.

В отличие от электромеханических реле, время срабатывания которых может достигать 40-60 мс, тиристорные ключи выполняют коммутацию за гораздо более короткий срок, не превышающий 10-12 мс, а у некоторых моделей он может составлять 2-4 мс. Увеличение количества реле ведёт к увеличению энергопотребления самого стабилизатора и снижению времени нормализации напряжения. Электронные стабилизаторы позволяют без особого ущерба увеличить число дискретных ступеней, что положительно сказывается на точности установки.

Тиристорный стабилизатор бесшумен в работе, и может использоваться при низких температурах, что выгодно  отличает его от стабилизаторов других моделей. Схемные решения допускают работу устройства при большом диапазоне напряжения сети. Надёжность электронного стабилизатора определяется в основном надёжностью тиристоров, а они допускают до 109 переключений. Недостатком можно считать только высокую цену электронного стабилизатора.

Критерии выбора

Выбрать электронный стабилизатор напряжения 220В для дома необходимо по  следующим параметрам:

  • Мощность;
  • Диапазон входных напряжений;
  • Скорость выравнивания;
  • Точность регулирования;
  • Число дискретных ступеней;
  • Дополнительные параметры.

Мощность стабилизатора является главным фактором, определяющим выбор устройства. Если потребителями будет только активная нагрузка, то требуемая мощность вычисляется легко. Нужно суммировать мощность всех потребителей и прибавить 20-30%.

Если к стабилизатору будут подключены стиральная машина или холодильник (реактивная нагрузка с электромотором), то расчёт мощности выполняется по несложной формуле — просто делим мощность прибора на cos ϕ, который должен быть указан в паспорте, либо на коэффициент 0,7. Подробные расчеты мы приводили в статье по выбору стабилизатора для домашних нужд.

Если сеть в конкретном населённом пункте очень нестабильна, то следует выбирать стабилизатор, имеющий как можно больший диапазон напряжения на входе. Для электронных тиристорных стабилизаторов скорость выравнивания напряжения практически одинакова у всех моделей и если имеются небольшие отличия, то они не критичны. От количества ступеней зависит точность напряжения на выходе, но, естественно, от количества тиристоров зависит и стоимость изделия.

При выборе устройства нужно обязательно ознакомиться с уровнями срабатывания защиты. Электронный однофазный стабилизатор напряжения может иметь как настенное, так и напольное исполнение. Нижним пределом рабочей температуры обычно является -40°C, что вполне достаточно для работы в любых условиях.

Бытовой стабилизатор средней мощности

Стабилизаторы «Энергия» пользуются неизменно высоким спросом из-за отличных параметров и надёжности. Однофазный тиристорный стабилизатор «Энергия Classic 5000», представляет собой модель, предназначенную для непрерывной длительной эксплуатации.

Прибор работает при токе нагрузки до 27А. Уровни напряжения сети, при которых срабатывает защита, составляют 60 и 265В, а нормальный рабочий интервал от 125 до 254В. В приборе имеется функция «Байпас», фильтр подавления всех видов помех, и аварийное отключение при нагреве трансформатора до температуры 120 градусов. Стабилизатор имеет 36 месяцев гарантии.

В заключение можно отметить, что электронные стабилизаторы надёжны и неприхотливы, и при соблюдении указанных в документации правил эксплуатации, они проработают очень длительное время.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

nabludaykin.ru

Стабилизаторы напряжения для дома: отзывы, какой лучше и по каким критериям делать выбор

Для питания бытовой и промышленной техники используется  сеть переменного тока с напряжением 220/380 вольт, частотой 50 герц и разным количеством фаз. Большинство бытовой электронной техники допускает корректную работу в диапазоне сетевого напряжения от 190 до 245 вольт.

Тем не менее, достаточно часто в питающей сети  происходят скачки напряжения, когда его величина может изменяться в больших пределах. Такая ситуация обычно приводит к повреждению или полному отказу дорогостоящей бытовой техники. Стабилизатор напряжения для дома представляет собой прибор, позволяющий поддерживать с высокой точностью постоянную величину напряжения на выходе.

Содержание:

Типы стабилизаторов напряжения

В зависимости от принципа действия, приборы для стабилизации напряжения можно разделить на две группы:

  • Электромеханические стабилизаторы;
  • Электронные стабилизаторы.

К первой группе относятся релейные и сервоприводные устройства. Вторую группу представляют феррорезонансные, симисторные, тиристорные и импульсные приборы.

Специалисты рекомендуют выбирать стабилизаторы напряжения Российского производства, поскольку они лучше всего приспособлены к колебаниям напряжения в отечественных сетях. На сайте Энергия.ру покупают стабилизаторы для дома отечественного производителя «Энергия». Широкий выбор позволяет подобрать стабилизатор под любые потребности, который будет четко отрабатывать колебания напряжения в электрической сети, и оставят вашу технику в сохранности.

Релейные. Стабилизатор релейного типа отличается простотой конструкции, невысокой стоимостью и отсутствию помех. Основу его составляет автотрансформатор с секционированной  обмоткой и плата управления. При изменении величины питающего напряжения, плата управления выдаёт команду соответствующему реле. Происходит подключение секции обмотки трансформатора на увеличение или уменьшение выходного напряжения. Скорость срабатывания равна 0,05-0,15 сек, что вполне достаточно для большинства бытовых приборов.

Точность стабилизации релейных устройств находится в пределах 5-8%. Данный факт означает, что разбег напряжения на выходе может варьироваться в пределах 203-237В. Если данный показатель критичен, например, в случае приобретения стабилизатора для газового котла, специалисты советуют делать выбор в пользу электронных стабилизаторов с повышенной точностью стабилизации.

К недостаткам релейных стабилизаторов можно отнести небольшую задержку стабилизации, ступенчатое регулирование выходного напряжения и возможное подгорание контактов реле, что ограничивает срок службы.

Сервоприводные. Сервоприводный стабилизатор организован на автотрансформаторе, в котором изменение напряжения осуществляется не ступенчатым способом с переключением секций обмотки, а плавно, с помощью скользящего контакта. Ролик или щетка с графитовым наконечником, закреплённая на оси серводвигателя, перемещается по виткам обмотки тороидального автотрансформатора по сигналам с платы управления, которая отслеживает изменение напряжения на входе.

Прибор такого типа обеспечивает хорошую точность и плавность регулировки, но имеет низкое быстродействие. Для нормальной работы устройства диапазон скачков напряжения в сети должен варьироваться в пределах 190-250В. Наличие подвижных элементов снижает надёжность устройства. Щетки и ролики имеют свойство загрязняться и изнашиваться, а при износе часто искрят, поэтому требуют периодической замены. Кроме того, устройство шумит в процессе работы.

Электронные. В электронных стабилизаторах нет механических и движущихся частей, что обеспечивает высокую надёжность устройств.

  • Феррорезонансные стабилизаторы были широко распространены в 60-70 годы прошлого века. Они повсеместно использовались для питания ламповых телевизоров с трансформаторными блоками питания. Такое устройство работает на принципе магнитного резонанса. Стабилизатор данного типа отличался невысокой стоимостью и долговечностью. Серьёзными недостатками устройства можно считать сильную электромагнитную помеху, которая могла повлиять на работу других устройств и искажение формы выходного сигнала. Феррорезонансные приборы издают сильный гул, а их работа сильно зависит от частоты сети.
  • Симисторные или тиристорные стабилизаторы по принципу работы можно сравнить с релейными устройствами, но необходимое переключение обмоток осуществляется не контактами реле, а электронными элементами. Полупроводниковые ключи обычно выполнены на тиристорах или симисторах. Такие приборы обеспечивают хорошее быстродействие и длительный срок службы. Точность стабилизации зависит от количества ступеней, и у большинства симисторных моделей этот показатель находится в пределах 1-2,5% (небольшой разбег напряжения на выходе 214-226В), что в значительной степени превосходит показатели точности релейных устройств.

Стабилизаторы сети, выполненные на тиристорах, стоят достаточно дорого, но хорошие электрические параметры и устойчивость к перегрузкам обуславливают большую популярность таких приборов. Также данные приборы практически бесшумны.

Инверторы. В настоящее время большое распространение получили электронные стабилизаторы с двойным преобразованием частоты (инверторы). Преобразование переменного тока в постоянный и снова в переменный за счёт особенностей электронной схемы, обеспечивает получение стабильного напряжения на выходе устройства. Инверторный преобразователь бесшумен, имеет компактные размеры и обладает большим КПД, который может достигать 90% и более. При этом форма выходного напряжения соответствует синусоиде, а само устройство не создаёт электромагнитных помех.

Стабилизаторы с ШИМ. Современные микроэлектронные компоненты (ШИМ-контроллеры) применяются в схемах стабилизирующих устройств с широтно-импульсной модуляцией. Такие стабилизаторы обладают почти мгновенным быстродействием, точностью и надёжностью. Их применение ограничивается большой стоимостью и низким порогом  напряжения на входе (240-245 В).

Выбор производителя. При выборе стабилизатора напряжения также обращайте внимание на производителя. Например, много стабилизаторов напряжения якобы отечественных марок производятся в Китае, и имеют завышенные показатели, отличающиеся от реальности. Но есть и те, которые отличаются своей надежностью и хорошим сроком службы..

Также предлагаем посмотреть очень подробное и доходчивое  видео на тему выбора и подключения стабилизаторов напряжения:

Основные параметры стабилизаторов напряжения

Чтобы выбрать стабилизатор напряжения 220В для дома, необходимо знать характеристики таких устройств.

Сетевые стабилизаторы обладают следующими параметрами:

  • Мощность;
  • Скорость срабатывания;
  • Точность напряжения на выходе;
  • Разброс напряжений на входе.

Кроме того, при выборе стабилизатора учитывается количество фаз, наличие контроля параметров (дисплей) и защита от перегрузок.

Если планируется подключить только один потребитель, к примеру, холодильник, то можно использовать маломощный стабилизатор, рассчитанный на один электронный прибор. В том случае, когда дома имеется большое количество дорогостоящего электронного оборудования, чувствительного к перепадам энергии, целесообразнее приобрести мощный стабилизатор, который будет способен обеспечить питанием все потребители энергии.

Смотрите видео про основные критерии выбора стабилизатора для дома:

Мощность стабилизатора

При подборе стабилизатора по мощности необходимо учитывать общую мощность всех подключаемых потребителей. Чтобы разобраться в том, какой стабилизатор напряжения лучше для дома, необходимо знать, что такое активная и реактивная нагрузка и чем они отличаются.

В активной нагрузке вся полученная энергия не запасается, а поглощается полностью, преобразуясь в тепло. Примерами такой нагрузки могут служить электрические лампочки, плиты, утюги и другие подобные устройства. Если суммарная мощность таких приборов равна 4,0 кВт, то для их питания достаточно такой же мощности стабилизатора с небольшим запасом.

Другое дело реактивная нагрузка. В цепях питания таких устройств имеются индуктивность или ёмкость. Самый распространённый тип реактивной нагрузки это двигатель, используемый в электроинструментах, насосах и холодильниках. Для определения мощности стабилизатора для питания реактивной нагрузки используется определённая формула, в которой учитывается не только паспортная мощность, но и косинус фи (cos ϕ), который так же указывается в паспорте.

Так, если мощность перфоратора равна 900 Вт, а cos ϕ равен 0,6, то мощность стабилизатора должна быть не менее:

900 / 0,6 = 1500 Вт

Если в паспорте на устройство с электродвигателем косинус фи не указан, то паспортную мощность следует разделить на коэффициент 0,7.   Также следует учитывать пусковой ток двигателя, который может быть больше рабочего в несколько раз. Для этого к расчётной мощности стабилизатора прибавляется 20% запас.

Коэффициент трансформации

Чтобы точнее разобраться, какой стабилизатор напряжения для дома лучше выбрать, не следует забывать про коэффициент трансформации. Это отношение входного и выходного напряжений. Если входное напряжение занижено, то в стабилизаторе будет происходить потеря мощности. Коэффициент трансформации для напряжения 170В равен 0,74.

Коэффициенты трансформации

Если  нагрузка равна 3,0 кВт, то требуемая мощность стабилизатора будет равна:

3,0 / 0,74 = 4,05кВт

Скорость срабатывания

Данный параметр определяет, насколько быстро стабилизатор отреагирует на изменение входного напряжения. По этой характеристике электронные устройства намного превосходят электромеханические, что и определяет их высокую надёжность. Скорость срабатывания особенно важна при эксплуатации прецизионной аппаратуры, для которой малейшее превышение напряжения грозит выходом из строя.

Точность выходного напряжения

Точность выходного напряжения стабилизатора измеряется в процентах. Если этот параметр равен 6 %, то несложно подсчитать, что стабилизатор обеспечит выходное напряжение в пределах от 207 до 233 вольт. Практически вся домашняя электронная техника может работать и при больших отклонениях, поэтому в быту, при отсутствии чувствительной техники, можно использовать стабилизаторы с точностью до 8-9 %.

Диапазон изменения входного напряжения

Важным параметром считается допустимый диапазон изменения входного напряжения. Обычно современные стабилизаторы обеспечивают работоспособность подключаемых устройств при изменении напряжения в сети от 190 до 240 вольт. Некоторые модели  оборудованы электронными предохранителями, которые отключают устройство при критических уровнях входного напряжения. Это позволяет сохранить от повреждения сам стабилизатор и его нагрузку.

Однофазный или трехфазный?

В быту обычно используется однофазная сеть переменного тока с напряжением 220В и частотой 50 Гц. В том случае, если в доме или на даче имеется трёхфазная сеть, то и стабилизатор должен быть соответствующим. Чаще всего для этой цели используется устройство, представляющее собой три однофазных стабилизатора в общем корпусе, имеющее некоторые общие силовые элементы, либо 3 отдельных стабилизатора.

Прочие параметры

Современные стабилизаторы могут иметь дисплей для индикации параметров. В обязательном порядке, стабилизатор должен иметь схему защиты от перегрузок и систему охлаждения. Особенно это важно для электронных устройств, компоненты которых чувствительны к перегреву.

Таким образом, при выборе бытового стабилизатора учитываются следующие факторы:

  • Полная мощность всех возможных нагрузок, включая активные и реактивные;
  • Необходимая скорость и точность работы;
  • Разброс входных напряжений;
  • Коэффициент трансформации.

Также в завершении предлагаем посмотреть вам еще один хороший видеоролик, освещающий тему выбора стабилизирующего устройства:

Популярные модели стабилизаторов

Рынок  техники предлагает большой выбор приборов, предназначенных для стабилизации сетевого напряжения, от зарубежных и отечественных производителей. Как показала практика, недорогие китайские устройства отличаются низким качеством, а их реальные технические характеристики не соответствуют заявленным. Из отечественных производителей хорошими отзывами характеризуются стабилизаторы компании «Энергия». Она предлагает широкий ассортиментный ряд изделий с различными техническими параметрами, которые могут использоваться для обеспечения электронной техники высокостабильным питанием. Приведем в пример лишь некоторые из них.

«Энергия СНВТ-1500/1 Hybrid»

Данная модель стабилизатора может применяться для устройств с малым потреблением энергии (например, для холодильника), поскольку имеет небольшую мощность — всего 1,5 кВт. Стабилизатор «Энергия СНВТ-1500/1 Hybrid» обеспечивает достаточно плавное регулирование энергии во входном диапазоне от 105 до 280 вольт. Идеальный вариант для подключения одиночных приборов, потребляющих мало энергии.

Основные характеристики:

  • Однофазный универсальный стабилизатор;
  • Изменение входного напряжения от 105 до 280В;
  • Выходное напряжение 220В ± 3%;
  • КПД – 98%;
  • Мощность – 1,5 кВт;
  • Рабочая температура – от -5 до +40°С;
  • Цена – 6 500 рублей.

Подробнее о стабилизаторах напряжения «Энергия» вы узнаете посмотрев следующий видеоролик:

«Энергия Classic 5000»

Данный электронный стабилизатор имеет более высокую мощность, и уже может использоваться для подключения нескольких устройств, имеющих максимальное потребление до 5 кВт.

Технические характеристики:

  • Однофазный стабилизатор;
  • Тип – тиристорный;
  • Предельно допустимое входное напряжение – от 60 до 265 В;
  • Номинальное входное напряжение – от 125 до 255 В;
  • Выходное напряжение 220В ± 5%;
  • Мощность – 5,0 кВт;
  • Скорость переключения – 20 мс;
  • КПД – 98%;
  • Заявленный срок службы – 15 лет;
  • Гарантия – 3 года;
  • Цена – 22 500 рублей.

Благодаря большому диапазону входного напряжения и высокой надёжности, Энергия Classic 5000 прекрасно подойдёт для загородного коттеджа.

Отзывы о Энергия Classic 5000:

Соколова Светлана, Вологда, оценка 4 — хорошая модель: 

Достоинства: Стабилизаторы релейного типа конечно хороши, но если вам необходима реально надежная защита оборудования и удобство при использовании, то я советую обращать свое внимание именно на вот такие электронные модели. 5%-ная точность стабилизации здесь – это довольнохорошо, ну во всяком случае все потребности обыкновенного бытового оборудования удовлетворяет с лихвой.Недостатки: Я недостатков как таковых не обнаружила. Стоит у меня он внутри помещения, но знаю, что на улицу его точно не стоит выносить, т. к. он, к сожалению, не герметичен.Комментарий: Стабилизатор был куплен полтора месяца назад, проблем никаких нет, и уверена, что не будет 🙂

Зинченко Александр, Керчь, оценка 4 — хорошая модель:

Достоинства:Приятный внешний вид, похож на котел отопления. Белый цвет был одним из критериев выбора. Диапазон входных напряжений довольно широкий — от 60 до 265В, особенно радует нижняя граница, которая никем из отечественных производителей больше не была покорена.

Недостатки:Небольшая мощность

Комментарий:Самый хороший стабилизатор от компании Энергия, подключил и забыл. Был отрицательный опыт со ступенчатыми и сервоприводными стабилизаторами… Полупроводники на кристальной основе самые бесшумные и долговечные. Но для стабилизации напряжения во всем доме советую взять стаб по мощнее, к примеру Энергия Classic 12000 или 15000В*А.

Боровик Яна, Москва, оценка 5 — отличная модель:

Достоинства: Данный стабилизатор тиристорного типа, следовательно очень надежный и долговечный, а также не требует специального технического обслуживания, как релейные или сервоприводные. Кроме того, обладает высокой точностью регулировки напряжения — 5%, а также хорошим быстродействием и бесшумностью.

Недостатки: Таковых нет, если только цена…

Комментарий: По моему мнению самый удачный стабилизатор, разве что по мощности кому-то может не зватить, но у ЭТК энергия есть модели помощнее. Для моих нужд в самый раз, к тому же понимаю, что окупит он себя не раз.

Другие марки стабилизаторов

На рынке стабилизаторов распространены как модели отечественного производства, так и зарубежного. Среди наиболее популярных можно назвать следующие марки:

  • Ресанта;
  • Энергия;
  • Штиль;
  • Volter;
  • RUCELF;
  • Эра;
  • SVEN;
  • Luxeon, и другие.

Итак, в данной статье мы разобрали основные виды стабилизаторов напряжения и их основные технические характеристики, на которые стоит обращать внимание при покупке стабилизатора, чтобы выбрать действительно подходящую под ваши нужды модель. Желаем вам стабильного напряжения!

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

nabludaykin.ru

Виды и схемы стабилизаторов напряжения

Приборы для стабилизации напряжения сети применяются уже не одно десятилетие. Многие модели давно не используются, а другие пока не нашли широкого распространения, несмотря на высокие характеристики. Схема стабилизатора напряжения не является чем-то слишком сложным. Принцип работы и основные параметры различных стабилизаторов следует знать тем, кто ещё не определился с выбором.

Содержание:

Виды стабилизаторов напряжения

В настоящее время применяются следующие виды стабилизаторов:

  • Феррорезонансные;
  • Сервоприводные;
  • Релейные;
  • Электронные;
  • Двойного преобразования.

Феррорезонансные стабилизаторы конструктивно являются самыми простыми устройствами. Они состоят из двух дросселей и конденсатора и работают на принципе магнитного резонанса. Стабилизаторы такого типа отличаются высокой скоростью срабатывания, очень большим сроком эксплуатации и могут работать в широком диапазоне напряжения на входе. В настоящее время их можно встретить в медицинских учреждениях. В быту практически не применяются.

Принцип действия сервоприводного или электромеханического стабилизатора основан на изменении величины напряжения с помощью автотрансформатора. Устройство отличается исключительно высокой точностью установки напряжения. Вместе с тем скорость стабилизации самая низкая. Электромеханический стабилизатор может работать с очень большими нагрузками.

Релейный стабилизатор так же имеет в своей конструкции трансформатор с секционированной обмоткой. Выравнивание напряжения осуществляется с помощью группы реле, которые срабатывают по командам с платы контроля напряжения. Прибор имеет относительно высокую  скорость стабилизации, но точность установки заметно ниже за счёт дискретного переключения обмоток.

Электронный стабилизатор работает по такому же принципу, только секции обмотки регулирующего трансформатора переключаются не с помощью реле, а силовыми ключами на полупроводниковых приборах. Точность электронного и релейного стабилизатора приблизительно одинаковая, но скорость электронного устройства заметно выше.

Стабилизаторы двойного преобразования, в отличие  от других моделей, не имеют в своей конструкции силового трансформатора. Коррекция напряжения осуществляется на электронном уровне. Устройства этого типа отличаются высокой скоростью и точностью, но их стоимость намного выше, чем у других моделей. Стабилизатор напряжения 220 вольт своими руками, несмотря на кажущуюся сложность, может быть реализован именно на инверторном принципе.

Электромеханический стабилизатор

Сервоприводный стабилизатор состоит из следующих узлов:

  • Входной фильтр;
  • Плата измерения напряжения;
  • Автотрансформатор;
  • Серводвигатель;
  • Графитовый скользящий контакт;
  • Плата индикации.

В основе работы электромеханического стабилизатора лежит принцип регулировки напряжения путём изменения коэффициента трансформации. Это изменение осуществляется перемещением графитового контакта по свободной от изоляции обмотке трансформатора. Перемещение контакта осуществляется серводвигателем.

Напряжение сети поступает на фильтр, состоящий из конденсаторов и ферритовых дросселей. Его задача максимально очистить приходящее напряжение от высокочастотных и импульсных помех. В плате измерения напряжения заложен определённый допуск. Если напряжение сети в него укладывается, то оно сразу поступает на нагрузку.

При отклонении напряжения сверх допустимого, плата измерения напряжения подаёт команду на узел управления серводвигателем, который перемещает контакт в сторону увеличения или уменьшения напряжения. Как только величина напряжения придёт в норму, серводвигатель останавливается. Если напряжение сети нестабильно и часто изменяется, сервопривод может отрабатывать процесс регулирования практически постоянно.

Схема подключения стабилизатора напряжения малой мощности не представляет ничего сложного, поскольку на корпусе установлены розетки, а включение в сеть осуществляется шнуром с вилкой. На более мощных устройствах сеть и нагрузка подключаются с помощью винтовой колодки.

Релейный стабилизатор

В релейном стабилизаторе имеется почти такой же набор основных узлов:

  • Сетевой фильтр;
  • Плата контроля и управления;
  • Трансформатор;
  • Блок электромеханических реле;
  • Устройство индикации.

В этой конструкции коррекция напряжения осуществляется ступенчато, с помощью  реле. Обмотка трансформатора разделена на несколько отдельных секций, каждая из которых  имеет отвод. Релейный стабилизатор напряжения имеет несколько ступеней регулирования, число которых определяется количеством установленных реле.

Подключение секций обмотки, а, следовательно, и изменение напряжения может осуществляться либо аналоговым, либо цифровым способом. Плата управления, в зависимости от изменения напряжения на входе, подключает необходимое количество реле для обеспечения напряжения на выходе, соответствующего допуску. Стабилизаторы релейного типа имеют самую низкую цену среди этих приборов.

Пример схемы релейного стабилизатора

Еще одна схема стабилизатора релейного типа

Электронный стабилизатор

Принципиальная схема стабилизатора напряжения этого типа имеет лишь небольшие отличия от конструкции с электромагнитными реле:

  • Фильтр сети;
  • Плата измерения напряжения и управления;
  • Трансформатор;
  • Блок силовых электронных ключей;
  • Плата индикации.

Принцип работы электронного стабилизатора не отличается от принципа работы релейного устройства. Единственное отличие заключается в применении электронных ключей вместо реле. Ключи представляют собой управляемые полупроводниковые вентили – тиристоры и симисторы. Каждый из них имеет управляющий электрод, подачей напряжения на который вентиль можно открыть. В этот момент и происходит коммутация обмоток и изменение напряжения на выходе стабилизатора. Стабилизатор отличается хорошими параметрами и высокой надёжностью. Широкому распространению мешает высокая стоимость прибора.

Стабилизатор двойного преобразования

Это устройство, называемое так же инверторный стабилизатор, по своей конструкции и техническим решениям, полностью отличается от всех других моделей. В нем отсутствует  трансформатор и элементы коммутации. В основу его работы положен принцип двойного преобразования напряжения. Из переменного напряжения в постоянное, и обратно в переменное.

Схема инверторного стабилизатора напряжения 220в состоит из следующих узлов:

  • Фильтр сетевых помех;
  • Корректор мощности – выпрямитель;
  • Блок конденсаторов;
  • Инвертор;
  • Узел микропроцессора.

Напряжение сети, пройдя через фильтр, поступает на корректор – выпрямитель, где осуществляется первое преобразование. В блоке конденсаторов запасается энергия, которая будет необходима при пониженном напряжении.

Обычно инвертор выполняется по схеме с использованием ШИМ контроллера. Дополнительное питание необходимо для питания микропроцессора, который управляет всей работой стабилизатора.

Это устройство отличается уникальными параметрами, поскольку инверторный стабилизатор не изменяет величину напряжения сети, а заново его генерирует. Это позволяет получить напряжение высокого качества со стабильной частотой.

На базе инверторного принципа может быть реализована схема регулируемого стабилизатора напряжения. В этом случае можно на схемном уровне рассчитать величину напряжения на входе, которая может быть практически любой, а стабилизатор будет выдавать 220В.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

nabludaykin.ru

Какой стабилизатор напряжения лучше: основные виды и их особенности

Для стабилизации напряжения используется целый ряд устройств, работающих на разных технических принципах. Несмотря на конструкцию, стабилизаторы должны выполнять одну функцию – обеспечивать потребителя качественным напряжением, не зависящим от колебаний сети. В критических ситуациях домашние стабилизирующие устройства должны автоматически и очень быстро отключать нагрузку от сети и сами отключаться во избежание аварии.

Содержание:

Какие бывают стабилизаторы

Стабилизация напряжения может быть реализована различными способами.

По конструкции стабилизирующие устройства можно разделить на две группы:

  • Электромеханические устройства;
  • Электронные устройства;

К первой группе относятся стабилизаторы с серводвигателем. Ко второй группе относятся следующие приборы:

  • Релейные стабилизаторы;
  • Устройства на полупроводниковых ключах (тиристоры, симисторы);
  • Приборы с двойным преобразованием;
  • Феррорезонансные стабилизаторы.

Каждое устройство обладает определёнными достоинствами и недостатками. Они хорошо заметны при сравнении технических параметров, поэтому для выбора конкретной модели нужно знать принцип работы каждого стабилизатора для дачи или дома.

Стабилизатор с релейным переключением

Релейный стабилизатор напряжения выравнивает сетевое напряжение путём коммутации обмоток силового трансформатора. Принцип его работы крайне прост. Входное напряжение поступает на первичную обмотку силового трансформатора и одновременно на плату контроля и управления. Вторичная обмотка разделена на одинаковые секции и число витков в ней больше, чем в первичной. То есть трансформатор в случае необходимости может повышать или понижать подаваемое напряжение. Плата управления включает в себя выпрямитель, контроллер и транзисторные ключи, управляющие электромагнитными реле.

Если напряжение сети отклонилось от номинала на определённую величину, контроллер через транзисторный ключ включает реле. Оно своими контактами изменяет коэффициент трансформации, то есть переключает вторичную обмотку на повышение или понижение. В результате напряжение на выходе постоянно удерживается в допуске, но оно никогда не будет равно 220В, поскольку, переключая секции обмотки, устройство допускает ступенчатое, а не плавное изменение напряжения. Но чем большее количество реле применяется в схеме устройства, тем выше его точность.

Релейный стабилизатор обладает следующими положительными качествами:

  • Хорошая скорость переключения;
  • Большой интервал входных напряжений;
  • Неискажённая форма напряжения;
  • Доступная цена.

Недостатки релейного устройства:

  • Ступенчатое переключение;
  • Низкая точность;
  • Шум при работе;
  • Возможное подгорание контактов.

Релейные стабилизаторы так же имеют ограничение по мощности, что определяется невозможностью контактов реле коммутировать слишком большие токи.

Выбор производителя. При выборе стабилизатора напряжения также обращайте внимание на производителя. Например, много стабилизаторов напряжения якобы отечественных марок производятся в Китае, и имеют завышенные показатели, отличающиеся от реальности. Но есть и те, которые отличаются своей надежностью и хорошим сроком службы. В качестве положительного примера можно привести стабилизаторы от компании «Энергия», которые пользуются большой популярностью среди покупателей, и имеют множество положительных отзывов, которые легко можно найти на страницах в интернете. Весь ассортимент вы можете найти на сайте официального представителя компании по этой ссылке.

Стабилизатор с серводвигателем

Электромеханический стабилизатор напряжения так же, как и релейный, работает с использованием силового трансформатора. В устройстве имеется плата контроля, но она управляет регулировкой не с помощью реле, а выбирает угол поворота серводвигателя. На его оси установлена каретка с угольным роликом или щёткой, которая перемещается по обмотке силового трансформатора. Пропорционально углу поворота изменяется напряжение на выходе.

Устройство обеспечивает очень точную установку выходного напряжения, но скорость выравнивания напряжения очень низкая. Приведем небольшой пример. Если напряжение сети будет меньше определённого предела, импульсный блок питания персонального компьютера может на доли секунды отключиться и пока серводвигатель перемещает контакт чтобы повысить напряжение,  компьютер уйдёт в перезагрузку. Таким образом, можно потерять важные данные.

Главным недостатком электромеханического стабилизатора считается необходимость регулярного обслуживания. Пыль и грязь, попадающие под движущийся контакт, могут подгорать или вызывать появление искр, поэтому электромеханические стабилизаторы нельзя применять там, где используется газовое оборудование.

К преимуществам сервоприводного стабилизатора можно отнести следующие параметры:

  • Высокая точность установки;
  • Большой интервал входных напряжений;
  • Низкая цена.

Но критичные особенности сервоприводных стабилизаторов – медленное выравнивание напряжения, шум при работе и необходимость регулярного обслуживания, существенно снижают область их применения.

Релейный или электромеханический

Определить, какой стабилизатор лучше, релейный или электромеханический, достаточно сложно. Если для потребителя важна высокая точность установки, а изменения в сети происходят нечасто и в небольших пределах, то оптимальным вариантом будет применение электромеханического стабилизатора. Здесь главным критерием выбора будет точность и невысокая стоимость. Релейный стабилизатор обеспечивает очень хорошую скорость срабатывания, но при этом точность установки напряжения на выходе будет не такой высокой.

Сетевое напряжение, поступающее в жилые дома, регламентируется стандартом, при котором отклонение от 220В должно составлять не более ± 10%. При этом некоторые бытовые устройства допускают нормальную работу с отклонениями сети от номинала до 15% так, что напряжение, на выходе релейного стабилизатора, изменяющееся в пределах 198-242 вольта, можно считать нормой.

Скорость переключения обмоток трансформатора релейного стабилизатора составляет 15-20 мс, что вполне нормально для большинства бытовых электронных устройств. Стоимость релейного стабилизатора невысока, а срок его службы обычно соответствует сроку службы реле, равному числу срабатываний, которое в большинстве случаев превышает 1 000 000.

Электронный стабилизатор напряжения

К этой группе относятся тиристорные или симисторные устройства для выравнивания напряжения, а так же  приборы, использующие двойное  преобразование или инверторы. Феррорезонансные стабилизаторы уже давно не используются для питания домашней техники, и могут применяться только на производстве.

Электронный стабилизатор напряжения, выполненный на полупроводниковых ключах,  работает на том же принципе, что и релейный прибор, только в качестве коммутирующих элементов в нём используются тиристоры или симисторы.

По сути, эти полупроводниковые приборы представляют собой электронные реле, управляемые напряжением. Они так же переключают обмотки трансформатора по аналогии с реле. Вместо реле в электронном стабилизаторе используется два тиристора или один симистор. Отсутствие механических деталей обеспечивает длительный срок службы, а возможность полупроводниковых приборов коммутировать большие токи позволяет таким устройствам работать с мощными нагрузками.

Недостатки тиристорных стабилизаторов:

  • Сильно искажённая форма напряжения на выходе;
  • Высокая стоимость;
  • Невысокая точность.

Самым перспективным классом электронных стабилизаторов можно считать устройства, работающие с двойным преобразованием сетевого напряжения. Кроме высокой цены, они не имеют серьёзных недостатков. При решении вопроса, какой стабилизатор лучше релейный или электронный, предпочтение отдаётся инверторном устройству, полностью собранному на полупроводниках, если цена не играет существенной роли.

Такой прибор обладает рядом преимуществ перед другими моделями:

  • Мгновенная скорость обработки любых изменений;
  • Отличная точность коррекции;
  • Гладкая синусоида на выходе;
  • Большой диапазон входных величин;
  • Поддержка стабильной частоты.

Единственное, что очень важно для данной конструкции – это охлаждение мощных полупроводниковых приборов. Для этого в стабилизаторе предусмотрен малошумный вентилятор. Также подобные устройства имеют очень высокую цену, поэтому если это является решающим моментом при выборе, то лучше всего отдавать предпочтение релейным стабилизаторам, как наиболее практичному варианту для применения в самых различных областях, а в особенности в быту.

Отечественные стабилизаторы напряжения

На рынке отечественных электротехнических устройств одним из безусловных лидеров является компания «Энергия». В числе её продукции имеются линейки стабилизаторов напряжения. Это сервоприводные New Line, релейные Voltron и тиристорные Classic, а так же Hybrid, в которых используется электромеханический и релейный принцип стабилизации, в зависимости от значения напряжения в сети.

Стабилизаторы рассчитаны на мощность от 500 Вт до 30 кВт и на большой диапазон колебаний сетевого напряжения. Все стабилизаторы «Энергия» имеют электронную систему защиты по всем параметрам, а некоторые устройства оборудованы информационным дисплеем.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

nabludaykin.ru


Смотрите также