|
||||||
|
||||||
|
| бесплатное тестирование |
|
|
для Москвы и Московской области |
| беззаботная гарантия |
|
|
для Москвы и Московской области |
|
|
||||||
Главная  Электронные стабилизаторы напряжения
|
курьеры снабжены мобильными терминалами для приема оплаты картой:
Сам термин электронные стабилизаторы напряжения в быту имеет определение, несколько отличное от буквального смысла.
Он подразумевает, что силовые ключи, регулирующие напряжение в стабилизаторе, должны быть на основе кристаллов, содержащих p-n переходы.
Электронные компоненты, которые удовлетворяют этому условию: тиристоры, симисторы и транзисторы.
Они не испытывают износа от количества коммутаций - это и есть основное условие, при котором стабилизатор напряжения можно назвать электронным.
Релейные стабилизаторы напряжения не относят к электронным
Хоть и реле - электронный компонент, исполнительный элемент в нем механический, и при регулировке напряжения в нем происходит износ движущихся деталей.
Релейные стабилизаторы напряжения нельзя отнести ни к электронным, ни к механическим.
Эту группу выделяют, как отдельную разновидность устройств регулирования напряжения.
Некоторые производители, спекулируя смыслом термина, нарочно путают потребителя, называя релейные стабилизаторы напряжения электронными. Лидером лукавства являются китайская Ресанта и, что сильно огорчает, отечественный производитель Штиль. В описании стабилизаторов напряжения Ресанта и Штиль часто можно встретить, что они электронные! 
Чтобы не попасться на удочку хитрецов, нужно смотреть в технических характеристиках, что используется в качестве силовых ключей. У настоящих электронных стабилизаторов должны быть "тиристоры", "симисторы" или "транзисторы", иногда "твердотельные реле" (это те же модифицированные транзисторы). Если указано просто "реле", значит, Вас пытаются обмануть. Релейные стабилизаторы стоят недорого, но регулируют напряжение грубо и служат не долго. Их характерный признак - периодические щелчки, которые издают реле при переключении. Обман заключается в том, чтобы продать Вам эти устройства подороже под видом электронных. Особенности устройства и принцип работы электронных стабилизаторов напряженияОбщий принцип работы всех стабилизаторов схож. Процессор, работающий по специальной программе, замеряет напряжение и управляет электронными ключами. Но все эти процессы реализованы в разных моделях по-разному. Элементная база и схемы у всех отличаются.Работа процессораВ качестве процессора чаще всего производители электронных стабилизаторов используют микроконтроллеры AVR. Эти микросхемы, хоть и требуют постоянного напряжения питания, не чувствительны к скачкам и помехам.Питание контроллера может обеспечиваться, как от трансформаторного, так и от электронного (импульсного) источника питания. Второе предпочтительнее, так как импульсный источник способен работать в широких диапазонах напряжения, а трансформаторный в тех же условиях сгорит. 
Первое, что требуется сделать стабилизатору, замерить напряжение. Для этого в электронной схеме служит делитель из резисторов, который уменьшает потенциал в 200 раз и через фильтр подает его на процессор. Электронная схема стабилизатора способна замерить напряжение до 1000 Вольт (соответствует 5 Вольтам АЦП процессора). Этого вполне достаточно, ведь стабилизаторы сертифицированы для работы в обычной сети, а напряжение свыше 1000 Вольт в ней не предусмотрено. 
Стоит отметить, что качественные электронные стабилизаторы поддерживают действующее или, как его называют, среднеквадратичное напряжение. Для этого электронная схема производит определенное число замеров за период (обычно 32, 64 или 128 - для возможности производить деление двоичным сдвигом) и вычисляет результат по формуле: 
Определив значение входного напряжения, процессор подает сигнал на включение соответствующего силового ключа стабилизатора. При этом чтобы обеспечить развязку электронной и силовой схемы, используются оптопары (оптроны или оптотеристоры). Управление электронными ключами стабилизатораСамые популярные электронные ключи для стабилизаторов напряжения это тиристоры и симисторы.
Выбор в их пользу обусловлен их малым сопротивлением в открытом состоянии, а, следовательно, и малым нагревом. Сопротивление в симисторах и тиристорах уменьшается за счет цепной реакции включения. Для срабатывания ключа достаточно подать на него небольшой импульс, дальше тиристор или симистор удерживается в открытом состоянии, проходящим через него током. Причем, чем больше ток, тем сильнее удерживание и, соответственно, меньше сопротивление. Казалось, идеальная деталь. Но для стабилизаторов напряжения не все так радужно. Отключить тиристор или симистор, пока через него идет ток, невозможно. Электронной схеме приходится ждать нулевого тока (как правило, в нулевой точке синусоиды) и только тогда ключ можно закрыть. 
Из-за помех, провоцируемых индуктивными нагрузками, нулевые точки синусоид напряжения и тока могут не совпадать. Ориентируясь только на напряжение, электронная схема может ошибочно определить точку отключения, и стабилизатор включит новую ступень, не успев отключить старую. В этом случае на внутренних обмотках трансформатора возникнет сильный ток, который может привести к поломке или спровоцировать звук в виде стука. Инженерам приходится применять меры для исключения таких ситуаций. Для этого в электронных стабилизаторах напряжения используют несколько решений:
В стабилизаторах проще реализовать третий вариант. Первый сложен, так как электронные измерители тока подвержены помехам. Второй при переключении создает провалы, и стабилизация напряжения происходит грубо. Симисторные ключи для третьего варианта не подходят, так как они пропускают ток в обе стороны и их работу невозможно разделить по полуфазам. Это заставило большинство производителей электронных стабилизаторов отказаться от использования симистора в пользу двух тиристоров. Схема управления ступени содержит две оптопары, через которые процессор включает тиристоры в зависимости от полярности синусоиды напряжения. 
Для определения полярности электронная схема преобразует синусоиду напряжения в меандр. Процессоры AVR позволяют это сделать, подключив ослабленное резистором сетевое напряжение прямо на цифровой вход микроконтроллера. Вход микросхемы снабжен внутренним маломощным стабилизатором (стабилитроном), который срезает бугорки синусоиды, превращая ее в практически идеальный меандр и воспринимая, как цифровой сигнал. 
Трансформатор электронного стабилизатора напряженияСамым распространенным вольтодобавочным устройством стабилизатора является трансформатор. Именно его обмотки коммутируются электронными ключами при регулировании напряжения.Однако, ассоциация с классическим трансформатором, имеющим несколько выходных обмоток (каждую для своей ступени), будет ошибочной. Конечно, такое устройство будет работать - в зависимости от напряжения, электронные ключи будут выбирать соответствующий выход. Но построенный по такому принципу стабилизатор, скажем, на 10 кВт, будет весить около 200 кг. На практике в электронных стабилизаторах применяют несколько иные трансформаторы. Во-первых, трансформатор заменен на автотрансформатор - входная и выходная обмотка в нем совмещена в одну и в зависимости от напряжения, подключение происходит к разным ее точкам. Во-вторых, вход и выход трансформатора, в отличие от классического, поменяли местами. Это позволило иметь номинальный режим работы стабилизатора при любых напряжениях. 
В результате такого преобразования, электронный стабилизатор на 10 кВт стал компактным и весит не 200, а всего около 30 кг. Кроме того, его износ, нагрев и КПД не зависят о входного напряжения. Чем больше у трансформатора входных обмоток, тем точнее напряжение будет на выходе стабилизатора, и тем больше потребуется электронных ключей. Для поддержания напряжения в условиях стандартов, в электронных стабилизаторах организуют от 7 до 9 ступеней регулирования. Для техники, чувствительной к напряжению используют стабилизаторы с большим количеством ступеней, но это приводит к удорожанию, так как электронные ключи достаточно дорогие. Рынок электронных стабилизаторов напряжения
Вот уже 10 лет, как первенство на рынке удерживают два бренда: стабилизаторы напряжения Вольтер (Volter) и стабилизаторы напряжения Лидер (Lider). Электронная схема и реализация алгоритма у обоих безупречна, однако разработчики стабилизаторов напряжения принципиально используют разные силовые ключи. Вольтер использует мощные тиристорные модули Semikron, а Лидер - меньшие по стоимости тиристоры IXYS.  Вследствие этого, стабилизаторы Вольтер дороже, но зато в них не используется принудительное охлаждение (нет вентилятора). Стабилизаторы напряжения Лидер, дешевле, но их электронные ключи без принудительного охлаждения перегреваются, поэтому конструкция имеет в своем составе вентиляторы. При этом производители обоих брендов уверены, что их подход более правильный. В общем, то это не плохо, когда есть разные точки зрения. Что выбрать: меньшую стоимость или отсутствие вентилятора, покупатель решает в зависимости от своих требований. Электронные стабилизаторы напряжения второй очередиК стабилизаторам второй очереди относят торговые марки, производители которых начали их выпуск сравнительно недавно или имели паузу в производстве. Электронные схемы и алгоритмы регулирования напряжения в них не безупречны, так как малое время нахождения на рынке не позволяет собирать статистику для модернизации. Ниже перечислены некоторые из них с выявленными замечаниями:
|
