Stabilizatori napona su prilično zanimljivi uređaji. Kada je davno, još u sovjetsko doba masovne izgradnje zgrada “Hruščov” i “Brežnjevka”, takav uređaj bio gotovo obavezan susjed TV-a: vjerovalo se da je utikač “kvadratnog prijatelja” izravno u utičnicu bio je pun opasnosti. Tada su se televizori počeli spajati na mrežu "baš tako" - i ništa... Stabilizatori su se pretvorili u relikvije - ali ne zadugo. S pojavom kućnih računala stabilizatori su se vratili i ponovno zauzeli svoje počasno mjesto - ovaj put u obliku blokova s nekoliko utičnica. Zašto su potrebni stabilizatori napona i zašto su se vratili? Pokušajmo odgovoriti na ovo pitanje...
Zašto su trebali jučer...
Počnimo s tim zašto su nekoć bili potrebni stabilizatori napona... Ovdje je odgovor više-manje jednostavan - oni koji su se uselili u nove stanove 60-70-ih godina prošlog stoljeća možda se i sami još sjećaju da su u prvih nekoliko mjeseci (ili čak godina) ) kolebanja napona u kućnoj mreži jako odstupaju od propisanih 220 volti. Ono što je bilo vidljivo golim okom je da su žarulje s vremena na vrijeme počele svijetliti na pola snage, a ponekad i pregorjeti; Istodobno je i slika na ekranu još uvijek crno-bijelih televizijskih prijamnika izblijedila i postala jedva vidljiva.
Uzrok takvih nevolja u pravilu je bilo priključenje mase novih potrošača na mrežu, kod kojih se izlazni napon iz transformatorskih stanica dijelio s puno većim brojem - pa je stoga padao s 220 na 210, pa čak i 200 volti. I obrnuto - kada su se potrošači masovno isključivali s mreže (primjerice, gasili sve što su mogli pri odlasku na posao), tada je napon u mreži znao dugotrajno skočiti na 240, pa i 250 volti.
U takvim su uvjetima stabilizatori napona bili doista potrebni. Štoviše, prvi od njih nisu bili ni automatski - bili su obični transformator, duž čijeg vanjskog namota je bilo potrebno ručno pomicati terminal.
S vremenom su ustupili mjesto ferorezonantnim stabilizatorima, a kada su se prekidački izvori napajanja počeli ugrađivati u televizore u boji, potreba za takvim stabilizatorima napona u potpunosti je nestala - srećom, jake fluktuacije napona u gradskoj električnoj mreži postale su prošlost. Sada te fluktuacije obično ne prelaze 5%, ne traju više od minute i promatraju se uglavnom u ruralnim područjima.
Zašto su danas potrebni?
Međutim, u kasnim 90-ima stabilizatori napona su se vratili. Njihov povratak bio je povezan s masovnim širenjem kućanskih računala, za koje su čak i kratkotrajne fluktuacije napona mogle biti kobne. Ponovno se pojavila potražnja za stabilizatorima napona - i blokovi s više utičnica ponovno su se pojavili u brojnim trgovinama računalne opreme...
...koji zapravo vrlo često uopće nisu bili stabilizatori napona, budući da su se od skupa običnih utičnica razlikovali samo po prisutnosti paralelno umetnutog kondenzatora (ponekad u kombinaciji s induktorom). Što bi doista moglo "odsjeći" pojedinačne fluktuacije napona na ukupnoj frekvenciji od 50 Hz - ali to je sve. Međutim, za većinu osobnih računala, također opremljen pulsni blokovi napajanje (UPS), to je bilo dovoljno.
Paradoksalno, ali istinito - upravo na prvi pogled "delikatniji" uređaji - računala i televizori - najbolje podnose fluktuacije napona u mreži i najmanje trebaju prave stabilizatore napona.
Ipak, postoje električni uređaji koji trebaju stabilizator napona u našim domovima - i to u znatnim količinama. To su prije svega novi hladnjaci najnovijih modela - često imaju mikroprocesorsku kontrolu, koja bi trebala osigurati učinkovit rad kompresora. A mikroprocesori slabo podnose skokove napona. Ista se slika opaža s perilice rublja– posebno one koje su dizajnirane za rad na 380 volti. Mikrovalne pećnice i perilice posuđa također ne podnose dobro skokove napona. Pa, ne zaboravite na električne uređaje u dačama i seoske kuće- uključujući osobe odgovorne za rad kotlova za grijanje.
Kako stabilizatori rade?
Općenito, princip rada stabilizatora napona ostaje isti kao što je bio: oni su i dalje transformator, čiji se jedan namot napaja električnom energijom iz utičnice (koja može imati napon od 198 i 240 volti), a drugi je "uklonjeno" točno 220 volti. Potreban napon to se postiže promjenom broja zavoja na "kućnom" namotu iz kojeg se dovodi napon.
Dakle, u biti, glavna razlika između stabilizatora napona svodi se na to kako će se točno promijeniti radni broj zavoja na "kućnom" namotu - glatko ili naglo.
Regulaciju napona "povremeno" osiguravaju relejni stabilizatori.
U takvim stabilizatorima zaključci se donose na "kućnom" namotu do releja dizajniranih za 220 volti. Ako je "kućni" napon iznad 220, tada se nekoliko releja isključuje, smanjujući broj radnih zavoja na kućnom namotu - i "kućni" napon pada. Brzina rada releja je od 10 do 20 milisekundi, a povećanje-pad napona sa svakim radom može se različiti modeli stabilizatori od 1 do 5 volti.
Glavna prednost relejnih stabilizatora je pouzdanost i jednostavnost dizajna, a glavni nedostatak je neka samopotrošnja. Uostalom, "kućna" struja prolazi kroz namote svih releja i troši se u isto vrijeme - a što je više releja u krugu, to je veća potrošnja.
Glatku regulaciju napona mogu osigurati tiristorski stabilizatori, čiji će krug izgledati ovako.
Iz dijagrama je lako vidjeti da je tiristorski stabilizator, zapravo, i pretvarač izmjenične struje u istosmjernu i obrnuto. Glatkoću njegovog rada postiže se upotrebom mnogo više puno skuplji dijelovi.
Dakle, koji stabilizator napona preferirati u određenim uvjetima ovisi o vama.
Bez obzira na vrstu stabilizatora napona, njegova je misija zaštititi električne uređaje od loše kvalitete AC napon. Maksimalna odstupanja od norme od 220 V, prema GOST-u, trebaju biti plus ili minus 10%. Ti su standardi očito previsoki, ali ih čak i domaće energetske tvrtke uspijevaju ignorirati. U tom smislu, standardni stabilizatori domaće proizvodnje održavaju ulazni napon unutar 150–260 V.
Stabilizator napona postaje hitno neophodan kada nizak napon stalno zaustavlja rad ili sprječava pokretanje hladnjaka, uzrokuje mreškanje TV slike, itd. Uglavnom, svi elektronički kućanski uređaji zahtijevaju stabilnost napona, a ta se potreba povećava što je oprema više pretrpano elektronikom. A to je prisutno, primjerice, u tzv. ekonomične svjetiljke, za koje ne znaju svi.
U uvjetima naše električne mreže nepoželjno je koristiti uređaje namijenjene potrošačima iz zemalja Europske unije. Kao iu zemljama ZND-a, u Rusiji se smatra prihvatljivom razlika od 10% s "klasičnim" naponom od 220 V. Na temelju ovih pokazatelja proizvode se kućanski električni uređaji. Dakle, čak i ako je napon 198-242V, sve ove jedinice bi trebale raditi bez greške. Standardi europskih zemalja su stroži, a ovdje je manje varijacija. Kao rezultat toga, karakteristike električne opreme puštene u promet za Europu ne odgovaraju parametrima naših električnih mreža.
Ako nema vidljivih "simptoma" abnormalnog napona, ali postoje sumnje, dovoljan je jednostavan tester za nekoliko dolara za mjerenje performansi mreže. To je lako učiniti čak i za one koji nikada nisu imali posla s ovim uređajem. Najbolje je mjerenja provoditi nekoliko dana (po mogućnosti i radnim danima i vikendima), doba dana također bi trebalo biti različito. U skladu s očitanjima ispitivača, donosi se jedna ili druga odluka o uputnosti ugradnje stabilizatora.
Napon koji ne prelazi raspon od 205-235 V znači da se stabilizatori mogu isporučiti samo za najskuplje i najskuplje važne uređaje. Ako je napon veći ili manji od raspona od 205-235 V, ako se naglo mijenja, ako vidite da lampica treperi, ali u isto vrijeme ostaje unutar raspona od 195-245 V, tada "indikacije ” za ugradnju stabilizatora su sljedeći: za izvore rasvjete njegova prisutnost obavezna, za sve ostale uređaje - vrlo, vrlo poželjna. I konačno, prisutnost stabilizatora je hitna potreba ako su vrijednosti napona bile manje od 195 ili više od 245 V, ako tijekom jednog dana napon skoči s minimuma na maksimum.
Bit će korisno znati da napon od 198 V ili 242 V, koji se prema domaćim standardima smatra normom, zapravo dovodi do činjenice da kućanski aparati "žive" znatno manje od vremena koje im je dodijeljeno. Štoviše, "starost" nastupa što ranije, što se više elektronike koristi u uređaju. Trošenje se značajno povećava kada napon prijeđe ovaj raspon. Upravo je nizak napon odgovoran za prilično česte kvarove hladnjaka. Ako napon ostane stabilan na 160-190 V, tada ova oprema može odbiti raditi samo godinu dana nakon početka uporabe - a takve situacije nisu ništa neobično. Stabilizator će pomoći da se značajno poveća životni vijek kućanskih aparata.
Mnogi ljudi su doživjeli iznenadne udare struje, zbog čega su svi kućanski aparati u kući otkazali. Je li ih moguće nekako spriječiti i zaštititi skupe uređaje od oštećenja? U ovom članku ćemo pogledati, što su i kako rade.
Moderne električne mreže, nažalost, ne osiguravaju konstantan napon na izlazu. Ovisno o mjestu stanovanja, broju pretplatnika i snazi uređaja na jednoj liniji, napon može uvelike varirati od 180 do 240 volti.
Moderni stabilizator izgleda ovako
Ali većina današnje elektronike ima izrazito negativan stav prema takvim eksperimentima, jer granica za to skače na +-10 volti. Na primjer, televizor ili računalo mogu se jednostavno isključiti ako napon padne na 210, što se događa prilično često, osobito navečer.
Nema razloga računati na modernizaciju elektroenergetskih mreža u narednim godinama. Stoga se građani trebaju samostalno pobrinuti za “izjednačavanje” napona i zaštitu elektromreža. Sve što trebate učiniti je kupiti stabilizator.
Što je
Stabilizator je uređaj koji izjednačava napon u mreži, opskrbljujući uređaj potrebnih 220 volti. Većina modernih jeftinih stabilizatora radi u rasponu od +-10% željene vrijednosti, odnosno "ujednačava" udare u rasponu od 200 do 240 volti. Ako doživite ozbiljnije slijeganje, tada morate odabrati skuplji uređaj - neki modeli mogu "povući" vod od 180 volti.
Moderni stabilizatori napona Ovaj male uređaje, koji rade potpuno tiho i ne zuje, kao njihovi "preci" iz SSSR-a. Mogu raditi na mrežama od 220 i 380 volti (morate odabrati prilikom kupnje).
Osim pada napona, visokokvalitetni stabilizatori "čiste" liniju od neželjenih impulsa, smetnji i preopterećenja. Preporučujemo da takve uređaje svakako koristite u svom domu, instalirajte ih na ulazu u stan ili minimalno na svaki važniji kućanski uređaj (bojler, radno računalo i sl.). Ali ipak je bolje ne riskirati skupu opremu, već kupiti normalan uređaj za izravnavanje.
Sad kad znaterazmislite koliko vam to novca može uštedjeti. Istovremeno radi u stanu veliki broj tehnologija - perilica za rublje, računalo, TV, perilica posuđa, punjenje telefona itd. Ako dođe do prenapona, sve to može propasti, a šteta će biti prouzročena na desetke, pa čak i stotine tisuća rubalja. Gotovo je nemoguće na sudu dokazati da je uzrok kvara opreme strujni udar, tako da ćete morati platiti popravke i kupiti novi vlastitim novcem.
Princip rada stabilizatora Vrste stabilizatora
Na ovaj trenutak Postoje tri vrste stabilizatora, koji se međusobno razlikuju prema principu poravnanja:
- Digitalni.
- Relej.
- Servo pogon.
Najpraktičniji, praktičniji i pouzdani su digitalni ili elektronički uređaji. Rade zbog prisutnosti tiristorskih sklopki. Glavna prednost takvih sustava je minimalno vrijeme odziva, apsolutna bešumnost i mala veličina. Loša strana je cijena; obično su 30-50% skuplji od ostalih uređaja.
Relejni sustavi pripadaju srednjem cjenovnom segmentu. Oni rade preklapanjem energetskih releja koji uključuju i isključuju odgovarajuće namotaje na transformatoru. Relejni stabilizatori napona za dom smatraju se optimalnim. Glavne prednosti uređaja su pristupačne cijene i brz odziv. Nedostatak: kratak vijek trajanja. Konvencionalni relej može izdržati otprilike 40-50 tisuća prebacivanja, nakon čega se kontakti istroše i počnu lijepiti. Ako imate prilično stabilnu mrežu, tada će relejni sustav raditi za vas nekoliko godina. Ali ako se kvarovi dogode nekoliko puta dnevno, onda može propasti za godinu i pol do dvije.
Uređaji servo tipa jeftini su i rade mijenjanjem broja zavoja koje koristi transformator. Njihovo prebacivanje nastaje zbog kretanja servo pogona, koji prebacuje kontakt, kao na reostatu. Glavna prednost ovih sustava je pristupačna cijena. Loša strana je niska pouzdanost i dugo vrijeme odziva.
Kako odabrati onu pravu
Sada znaš,za dom. Pogledajmo kako odabrati prave uređaje.
Prije svega, morate odrediti koliko će uređaja raditi istovremeno. Na primjer, ako ste u kuhinji, uključite kuhalo za vodu, mikrovalnu pećnicu i perilicu posuđa. U dnevnom boravku su TV i računalo, a u kupaonici perilica rublja. U isto vrijeme, hladnjak i pojedinačni kotao za grijanje rade u stanu bez isključivanja - ovi uređaji također troše 200-300 vata.
Snagu uređaja možete saznati iz putovnice. Ali svakako imajte na umu da proizvođači navode aktivnu snagu, a ne stvarnu snagu.
Način montaže stabilizatora nakon brojila Pažnja:Za točan izračun morate znati ukupnu snagu instalacije, a ne način rada. Hladnjak tijekom rada troši 100 vata na sat, ali pri pokretanju motor zahtijeva 300-500 vata reaktivne energije. Stoga uređaj uvijek uzimajte s rezervom.
Na primjer, potrošnja vašeg stana je 2000 vata. Ovo je vrlo realna brojka za klasičnu "kopjejku". Moderna tehnologija, a nisu opremljeni snažnim potrošačima kao što su bojler, električna pećnica i ploča za kuhanje. Da biste izračunali punu snagu, trebate dodati 20%. Također morate shvatiti da ako mreža padne za 20 volti, tada transformator gubi 20% svoje snage. Kao rezultat toga, ukupna rezerva će doseći 30-40%, a morat ćete kupiti stabilizator snage 2000 * 0,4 + 2000 = 2800 W uređaj.
Ovo su sve informacije koje su vam potrebne stabilizator napona: što je to? i sad znaš kako to radi. Ostaje shvatiti kako ga ispravno spojiti. Preporučljivo je ugraditi ga odmah iza brojila, prije električne ploče, iako ga možete pričvrstiti zasebno na potrebne vodove. Uređaj mora biti uzemljen kako bi u slučaju problema skrenuo struju i zaštitio vašu opremu. Bolje je pozvati iskusnog električara da izvrši vezu.
U raspravama električni dijagramiČesto se koriste pojmovi "stabilizator napona" i "stabilizator struje". Ali koja je razlika među njima? Kako ti stabilizatori rade? Za koji krug je potreban skup stabilizator napona, a za koji je dovoljan običan regulator? Odgovore na ova pitanja pronaći ćete u ovom članku.
Pogledajmo stabilizator napona na primjeru uređaja LM7805. Njegove karakteristike pokazuju: 5V 1.5A. To znači da stabilizira napon i to točno do 5V. 1.5A je najveća struja koju stabilizator može provesti. Vršna struja. Odnosno, može isporučiti 3 miliampera, 0,5 ampera i 1 amper. Onoliko struje koliko zahtijeva opterećenje. Ali ne više od jednog i pol. Ovo je glavna razlika između stabilizatora napona i stabilizatora struje.
Vrste stabilizatora napona
Postoje samo 2 glavne vrste stabilizatora napona:
- linearni
- puls
Linearni stabilizatori napona
Na primjer, mikro krugovi BANKA ili , LM1117, LM350.
Inače, KREN nije skraćenica, kako mnogi misle. Ovo je smanjenje. Sovjetski stabilizatorski čip sličan LM7805 označen je KR142EN5A. Pa tu je i KR1157EN12V, KR1157EN502, KR1157EN24A i hrpa drugih. Za kratkoću, cijela obitelj mikro krugova počela se zvati "KREN". KR142EN5A se zatim pretvara u KREN142.
Sovjetski stabilizator KR142EN5A. Analogno LM7805.
Stabilizator LM7805
Najčešći tip. Mana im je što ne mogu raditi na naponu nižem od deklariranog izlaznog napona. Ako se napon stabilizira na 5 volti, tada ga je potrebno dovesti najmanje jedan i pol volt više na ulaz. Ako primijenimo manje od 6,5 V, tada će izlazni napon "spustiti" i više nećemo primati 5 V. Još jedan nedostatak linearnih stabilizatora je jako zagrijavanje pod opterećenjem. Zapravo, to je princip njihovog rada - sve iznad stabiliziranog napona jednostavno se pretvara u toplinu. Ako dovedemo 12 V na ulaz, tada će 7 V biti potrošeno na zagrijavanje kućišta, a 5 će ići potrošaču. U tom slučaju, kućište će se toliko zagrijati da će bez hladnjaka mikro krug jednostavno izgorjeti. Sve to dovodi do još jednog ozbiljnog nedostatka - linearni stabilizator ne bi se trebao koristiti u uređajima s baterijskim napajanjem. Energija baterija trošit će se na zagrijavanje stabilizatora. Stabilizatori pulsa nemaju sve te nedostatke.
Preklopni stabilizatori napona
Preklopni stabilizatori- nemaju nedostataka linearnih, ali su i skuplji. Ovo više nije samo čip s tri pina. Izgledaju kao ploča s dijelovima.
Jedna od opcija za implementaciju stabilizatora pulsa.
Preklopni stabilizatori Postoje tri vrste: step-down, step-up i svejedi. Najzanimljiviji su svejedi. Bez obzira na ulazni napon, izlaz će biti upravo ono što nam treba. Generator impulsa svejed ne mari je li ulazni napon niži ili viši od potrebnog. Automatski se prebacuje na način povećanja ili smanjenja napona i održava zadani izlaz. Ako u specifikacijama stoji da se stabilizator može napajati s 1 do 15 volti na ulazu, a izlaz će biti stabilan na 5, onda će biti tako. Osim toga, grijanje stabilizatori pulsa toliko beznačajna da se u većini slučajeva može zanemariti. Ako će se vaš krug napajati baterijama ili staviti u zatvoreno kućište gdje postoji jaka toplina linearni stabilizator neprihvatljivo - koristite puls. Koristim prilagođene preklopne stabilizatore napona za novčiće, koje naručujem s Aliexpressa. Možete ga kupiti.
Fino. Što je sa stabilizatorom struje?
Neću otkriti Ameriku ako to kažem stabilizator struje stabilizira struju.
Stabilizatori struje ponekad se nazivaju i LED pokretači. Izvana su slični stabilizatorima pulsnog napona. Iako je sam stabilizator mali mikro krug, sve ostalo je potrebno kako bi se osigurao ispravan način rada. Ali obično se cijeli krug naziva pokretačem odjednom.
Ovako izgleda stabilizator struje. Crveno je zaokruženo isto kolo koje je stabilizator. Sve ostalo na ploči je ožičenje.
Tako. Vozač postavlja struju. Stabilan! Ako je napisano da će izlazna struja biti 350mA, onda će biti točno 350mA. Ali izlazni napon može varirati ovisno o naponu koji zahtijeva potrošač. Nemojmo ulaziti u divljinu teorija o tome. kako sve to funkcionira. Podsjetimo samo da vi ne regulirate napon, vozač će sve učiniti za vas na temelju potrošača.
Pa, zašto je sve ovo potrebno?
Sada znate kako se stabilizator napona razlikuje od stabilizatora struje i možete se kretati njihovom raznolikošću. Možda još uvijek ne razumijete zašto su te stvari potrebne.
Primjer: želite napajati 3 LED diode iz izvora napajanja u automobilu. Kao što možete naučiti, za LED je važno kontrolirati snagu struje. Koristimo najčešću opciju za spajanje LED dioda: 3 LED diode i otpornik spojeni su u seriju. Napon napajanja - 12 volti.
Ograničavamo struju na LED diodama otpornikom tako da ne izgore. Neka pad napona na LED diodi 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, odnosno ostat će 8,6-3,4 = 5,2 volta.
A bit će dovoljno i za treću LED diodu.
A nakon trećeg će biti 5,2-3,4 = 1,8 volti.
Ako želite dodati četvrtu LED diodu, to neće biti dovoljno.
Ako se napon napajanja podigne na 15V, tada će biti dovoljno. Ali tada će također trebati ponovno izračunati otpornik. Otpornik je najjednostavniji stabilizator (limiter) struje. Često se postavljaju na iste trake i module. Ima minus - što je niži napon, manja će biti struja na LED-u (Ohmov zakon, s njim se ne možete raspravljati). To znači da ako je ulazni napon nestabilan (to je obično slučaj u automobilima), onda prvo trebate stabilizirati napon, a zatim možete ograničiti struju otpornikom na potrebne vrijednosti. Ako koristimo otpornik kao limitator struje gdje napon nije stabilan, trebamo stabilizirati napon.
Vrijedno je zapamtiti da ima smisla instalirati otpornike samo do određene jakosti struje. Nakon određenog praga, otpornici se počnu jako zagrijavati i morate instalirati jače otpornike (zašto je otporniku potrebno napajanje opisano je u članku o ovom uređaju). Proizvodnja topline se povećava, učinkovitost se smanjuje.
Naziva se i LED drajver. Često, oni koji nisu dobro upućeni u ovo, stabilizator napona nazivaju jednostavno LED drajver, a stabilizator pulsne struje nazivaju dobro LED drajver. Odmah proizvodi stabilan napon i struju. I gotovo da ne postaje vruće. Ovako to izgleda:
