Мы же хотим, чтобы к нам возвращалось в ремонт, как можно меньше стабилизаторов, отсюда совет от магазина — ПОКУПАЙТЕ РЕЛЕЙНЫЕ стабилизаторы РОССИЙСКОГО производства и вы не будете разочарованы. Получите и качество, и надежность, и приемлемую цену за киловатт мощности. Те же, кто любит экспериментировать и все новомодное, и самое современное с грифом «Новейшее» покупайте тиристоры — будет все то же самое, что у релейных, только в три раза дороже и чуть менее надежное. Да, еще ремонт ОЧЕНЬ дорогой.

Стабилизатор напряжения релейного типа

Автоматический стабилизатор напряжения релейного типа по надежности опережает как латерные, так и тиристорные стабилизаторы напряжения и вот почему:

Реле практически не греются и их не нужно охлаждать, как в случае с тиристорами, которые разогреваются так, что можно получить ожог, если прикоснуться. А что самое страшное для электроники? Правильно — перегрев и высокое входное напряжение. Тиристоры как электронные компонены боятся перегрева и боятся перегрузок любого типа, как по мощности, так и по напряжению. Реле более лояльно к этому относятся и допускают пусковые токи без вреда.  

Поэтому часто, именно релейные стабилизаторы напряжения, допускаю работу без отсечки по нижнему порогу, давая своим пользователям дополнительный диапазон работы, пусть и не такой точный, как в паспорте, но это лучше, нежели стабилизатор будет отрубать всех и все, как только параметры сети выйдут за паспортные характеристики. В этом смысле стабилизаторы напряжения «Норма М» отличный пример релейного агрегата, который имеет паспортное входное напряжение от 165 вольт, но если напряжение просядет, к примеру, до 155 или ниже, то он не будет отключать технику, просто на выходе напряжение просядет на такую же величину. Вы даже не заметите такой просадки, потому что не останетесь без света в доме.

По ремонтопригодности релейная техника тоже вне всяких похвал — все ремонтируется быстро, дешево и сердито. Ремонт релейного стабилизатора вам не влетит в копеечку, как например ремонт тиристорного стабилизатора, стоимость ремонта которого порой переваливает за 60% его общей стоимости.

Стабилизатор напряжения тиристорного типа

Что же могут предложить тиристоры? Высокую точность и любой диапазон. Но как вы сами понимаете, все это реализуется в принципиальной схеме тоже с определенными ограничениями и обратной стороной медали. Так например, увеличение точности в конечном итоге замедляет скорость отклика. Огромный диапазон увеличивает и без того гигантские размеры тиристорных стабилизаторов. В сущности особых преимуществ перед релейной техникой у тиристоров нет. Если все же говорить о преимуществе наращивания точности, то это может понадобиться не в бытовых, а в промышленных целях или для профессиональной техники, требующей высокую точность, но тогда он не будет таким быстрым.

Мнение профессионалов таково, что покупка тиристорного стабилизатора оправдана, только для техники требующей высокую точность или для сетей с высокой амплитудной отдачей, где напряжение очень сильно повышается и опускается, поэтому требуется широкодиапазонный стабилизатор.

В иных случаях для обычных бытовых сетей релейный стабилизатор напряжения обычного повышающего типа — оптимальное вложение денег в качество электропитания 98% видов техники.

Стабилизатор напряжения с плавной регулировкой напряжения

Стабилизаторы напряжения с плавной регулировкой напряжения на Российском рынке представлены как Россией, так и Китаем, а так же Италией.

Если вы по какой-то причине хотите купить стабилизатор латерного типа и вам важно качество — берите Итальянский бренд Ortea. Только они могут предложить качественный стабилизатор, сделанный на латере (сервоприводе) электромеханического типа, который будет довольно прилично и долго работать, хотя это не исключает технического обслуживания и обычных болячек сервопривода.

Если говорить про качественные латерные стабилизаторы, то их выпускает, только Итальянская фирма Ortea. Цена на их изделия просто космическая. Целесообразность покупки таких стабилизаторов в бытовом применении сомнительна. В промышленном применении они находят свое место.

1 – Как рассчитать мощность стабилизатора напряжения

Мощность рассчитывается очень просто. Требуется вычислить сумму мощностей всех приборов, которые будут включаться одновременно. Не забудьте учесть пусковые токи устройств. Для этой цели можно воспользоваться калькулятором мощности стабилизатора напряжения.

2 – Рабочий диапазон стабилизатора

Диапазон допустимого входного напряжения рассчитывается из тех значений параметров сети, которые вы намерили вашим мультиметром в розетке вашего дома. Тут все просто, если напряжение в сети пониженное — вы счастливчик, у вас нет опасного повышенного напряжения и вы можете сэкономить купив, обычный, простой повышающий стабилизатор напряжения.

Если в сети в определенные часы долго держится высокое напряжение ( выше 244 вольта ), то сеть у вас — аварийная и надо покупать либо стабилизатор с широким диапазоном, чтобы и понижал тоже, либо писать жалобу в ГОСЭНЕРГОНАДЗОР.

Если напишите жалобу, то после устранения причины высокого напряжения, ваша сеть снова станет неопасной и в ней будет лишь пониженное напряжение, пошли и купили традиционный повышающий стабилизатор. Это на много дешевле, чем широкодиапазонный стабилизатор и на много спокойнее, что сеть перестала быть опасной. Можете спать спокойно.

Регулировка стабилизатора напряжения — выбор устройств и их параметров

Величина напряжения в сети является одним из важнейших параметров качества электроэнергии, который позволяет обеспечить надёжную и бесперебойную работу подключаемых потребителей. С использованием централизованных линий электропередач сегодня практически невозможно гарантировать точность соблюдения заявленных 220/380 В (или других уровней). Лучше всего с этой задачей будет справляться стабилизатор напряжения как устройство, которое позволит не допустить аварийных ситуаций

• при скачках сетевых параметров в момент коммутации,
• аварийных ситуациях в питающей линии,
• импульсных процессах.

Сфера использования устройств этого типа не ограничивается бытовыми моделями. В зависимости от особенностей использования и места их установки могут иметь место стационарные или портативные приборы. Для обеспечения достаточно высокой надёжности в работе подобных систем важно соблюдать не только правила выбора, должна быть обеспечена корректная регулировка стабилизатора напряжения.

Основы выбора устройств и их последующей подготовки к работе

В большинстве случаев используются модели стационарной установки, подключаемые непосредственно к проводке на входе, а на выходе – к электроприборам (насосам, холодильным установкам, кондиционерам, котлам отопления). В зависимости от особенностей сети это могут быть одно- или трёхфазные устройства, которые дополнительно классифицируются по своему устройству

• на релейные,
• симисторные,
• феррорезонансные,
• электромеханические.

Основные виды устройств стабилизации сетевых параметров

Для каждой из перечисленных модификаций характерны свои особенности.

• Релейный аппарат конструктивно состоит из управляемого электроникой силового реле и автотрансформатора. Предусмотрено автоматическое переключение обмоток, а также ступенчатая регулировка стабилизатора напряжения. За счёт этого при использовании данного вида устройств необходимо учитывать, что они не отличаются высокой точностью выходных параметров, поэтому рекомендуются к установке в основном для защиты бытовых приборов небольшой мощности.
• Электронные (симисторные) стабилизаторы благодаря отсутствию в составе конструкции механических составляющих выделяются своей бесшумной работой. Но в данном случае регулировка сетевых параметров выполняется по релейному принципу, что не позволяет обеспечить достаточно высокой точности в работе. При этом существенно более высокая стоимость в сравнении с аппаратами других типов стала причиной того, что симисторные стабилизаторы не пользуются широкой популярностью.
• Феррорезонансное оборудование работает строго в заданном пользователем диапазоне с потребителями мощностью 100 Вт – 8 кВт. При этом его коэффициент стабилизации может варьироваться в пределах 20-30. Среди преимуществ выделяют способность

1. к длительной эксплуатации за счёт отсутствия в составе конструкции подвижных элементов,
2. бесступенчато регулировать напряжение,
3. быстро стабилизировать заданные параметры,
4. работать с высокой точностью.

• Сервоприводные стабилизаторы отличаются возможностью выполнения плавной регулировки напряжения без искажения её синусоидальной формы, что обеспечивает стабильно корректную работу электроприёмников. Кроме того, они не вырабатывают помехи, обеспечивают высокую точность на выходе при большом рабочем ресурсе. Предлагается широкий модельный ряд по мощности для одно- и трёхфазных сетей в пределах 0,5 ВА÷30 кВА и 1,5 кВА÷2 МВА соответственно.

Установка и регулировка стабилизатора напряжения

Правильный выбор оборудования в данном случае – основа, но в любом случае для его корректной работы потребуется правильное подключение, установка, регулировка. Стоит изначально обратить внимание на то, что к монтажу допускаются только приборы без механических повреждений, выдержанные при нормальной температуре эксплуатации не менее 2 ч в том случае, если транспортировка выполнялась при минусовых температурах. Таким образом удастся избежать появления конденсата внутри стабилизатора.

Сама процедура монтажа выполняется по алгоритму, тонкости которого зависят от особенностей сферы использования. Но в целом местом установки может быть закрытое помещение, в котором аппарат не будет подвергаться воздействию строительной пыли, агрессивных сред, находиться вблизи легковоспламеняющихся материалов. Корпус стабилизатора напряжения должен быть обязательно заземлён, для подключения используются клеммы, которые расположены на задней корпусной панели.

Регулировка стабилизатора заключается в установке заданных выходных параметров по току и напряжению согласно требованиям защищаемого оборудования. После этого в процессе тестового периода возможны ситуации, когда потребуется корректировка работы аппарата. Наиболее частыми проблемой становится самопроизвольное отключение прибора. Причиной такой ситуации в основном становится превышение допустимой для стабилизатора нагрузки.

Трехфазные стабилизаторы напряжения

Трехфазные стабилизаторы напряжения работают с трехфазной сетью 380 В. Как правило, они рассчитаны на большую нагрузку (промышленное оборудование, офисы, квартиры, загородные дома.)

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 9 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 15 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения с плавной регулировкой, защищающий от скачков и перепадов напряжения в бытовых и промышленных сетях 380В

Трехфазный стабилизатор напряжения с плавной регулировкой, защищающий от скачков и перепадов напряжения в бытовых и промышленных сетях 380В

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 20 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 30 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения с плавной регулировкой, защищающий от скачков и перепадов напряжения в бытовых и промышленных сетях 380В

Трехфазный гибридный стабилизатор для бытовых и промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Трехфазный гибридный стабилизатор для бытовых и промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Трехфазный стабилизатор напряжения с плавной регулировкой, защищающий от скачков и перепадов напряжения в бытовых и промышленных сетях 380В

Мощный трехфазный стабилизатор напряжения с плавной регулировкой, защищающий от скачков и перепадов напряжения в бытовых и промышленных сетях 380В

Мощный трехфазный гибридный стабилизатор для промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Мощный трехфазный гибридный стабилизатор для промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Полезная информация о стабилизаторах | Cтабилизаторы напряжения

Как подбрать стабилизатора напряжения для дома

Подбор стабилизатора напрямую зависит от суммы всех мощностей имеющихся электроприборов, одновременное использование которых допустимо, а также от нижней границы напряжения в сети.

Обратите внимание, в большинстве случаев все насосы, работающие на асинхронных двигателях, и основанная на них техника, к примеру, холодильник, расходуют мощность, почти в 1,5 раза превышая собственную номинальную. А причиной этому является отображение лишь полезной мощности, не включая потери (cos fi = 0,6 – 0,7).

Такие устройства отличаются чрезвычайно высокими пусковыми токами. Они могут значительно превышать номинальный.

Гарантированное правильное выполнение функций стабилизатора с ними, обеспечит такой вариант, как накапливание мощности в 1,5-2 раза. К примеру, к насосу в 1 КВт подойдёт стабилизатор, показатели которого равны не меньше 1,5 КВт.

Один из самых сложных случаев – это холодильник, десятилетнего производства и более. Раньше не было никаких общепризнанных стандартов по степени шума или предоставлению низких пусковых токов. Например, в холодильниках со 100 Вт допускается пусковая мощность 1,5 КВт и выше. Также отсутствовали какие-либо ограничения на паразитные выбросы энергии, которая накапливается в индуктивности компрессора (мотора) назад в сеть. Нормальное взаимодействие холодильников такого типа и стабилизаторов напряжения на симисторных ключах практически невозможно. Современные модели холодильников отличаются небольшой степенью шума и вертикальным компрессором. Отлично синхронизируются с ними стабилизаторы напряжения таких серий, как NORMA и STANDARD.

Хотелось бы выделить СВЧ-печь. Её магнетрону также необходим запас мощности в 1,5 раза относительно предельной мощности стабилизатора напряжения. Например, печь в 1 КВт взаимодействует со стабилизатором, обладающего предельной ёмкостью в 1,5 КВт и выше.

Таблица показателей средней потребляемой мощности приборов

Трехфазные стабилизаторы напряжения Энергия Hybrid II

Улучшенный модельный ряд трехфазных стабилизаторов напряжения серии Hybrid. Они оснащены самой совершенной схемой управления регулировкой напряжения. В новых стабилизаторах напряжения применена процессорная плата управления, в которую внедрено множество технических новинок, обеспечивающих надежную и долговечную работу стабилизатора напряжения.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 9 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 15 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 20 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 30 кВт.

Трехфазный гибридный стабилизатор для бытовых и промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Трехфазный гибридный стабилизатор для бытовых и промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Мощный трехфазный гибридный стабилизатор для промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Мощный трехфазный гибридный стабилизатор для промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Преимущества стабилизаторов напряжения Энергия Hybrid II

Гибридные стабилизаторы напряжения совмещают в себе два принципа работы — релейный и элнктромеханический. Если диапазон входного напряжения от 105в до 144в, то стабилизатор работает как релейный, а если от 144в до 256в, как электромеханический. Электромеханическому принципу стабилизации присуща высокая точность, поскольку плавная регулировка позволяет добиться минимальных отклонений выходного напряжения от эталонного значения в 220в. Релейный принцип работы обеспечивает высокую скорость регулировки. Используя этот комбинированный принцип работы, инженеры компании Энергия добились того, что высокая точность стабилизации и плавность регулировки теперь сочетаются с широким диапазоном входных напряжений.

• ✔ Высокое качество сборки
• ✔ Усиленная конструкция щеточного узла
• ✔ Отключаемый блок контроля фаз
• ✔ Информативный LED дисплей
• ✔ Полностью металлический корпус
• ✔ Колесики для быстрой и удобной транспортировки
• ✔ Гибридный принцип стабилизации напряжения
• ✔ Широкий диапазон входного напряжения
• ✔ Точность стабилизации ±3%
• ✔ Высокий КПД — не менее 98%
• ✔ Температура эксплуатации от -20 °С до +40 °С
• ✔ 6 степеней защиты

1. Защита от перегрузки
2. Защита от повышенного напряжения
3. Защита от пониженного напряжения
4. Защита от перекоса и пропадания фаз
5. Защита от коротких замыканий
6. Защита от перегрева трансформатора

Выбрать подходящий стабилизатор Энергия Hybrid II вы можете из нескольких типоразмеров по номинальной мощности: 9, 15, 25, 30, 45, 60, 100, 150 кВА. Любая модель обеспечит бесперебойную работу промышленной автоматике, станкам и производственному оборудованию, даже в условиях экстремального падения напряжения. Чтобы ваш стабилизатор работал в более-менее щадящем режиме и прослужил как можно дольше (гарантированный срок при правильной эксплуатации составляет 10 лет), рекомендуем выбирать модель с 30% запасом от потребляемой мощности предполагаемой нагрузки.

LM317 регулируемый стабилизатор напряжения и тока. Характеристики, онлайн калькулятор, datasheet

Интегральный, регулируемый линейный стабилизатор напряжения LM317 как никогда подходит для проектирования несложных регулируемых источников и блоков питания, для электронной аппаратуры, с различными выходными характеристиками, как с  регулируемым выходным напряжением, так и с заданным напряжением и током нагрузки.

Для облегчения расчета необходимых выходных параметров существует специализированный LM317 калькулятор, скачать который можно по ссылке в конце статьи вместе с datasheet LM317.

Технические характеристики стабилизатора LM317:

• Обеспечения выходного напряжения  от 1,2 до  37 В.
• Ток нагрузки до  1,5 A.
• Наличие защиты от возможного короткого замыкания.
• Надежная защита микросхемы от перегрева.
• Погрешность выходного напряжения 0,1%.

Эта не дорогая интегральная микросхема выпускается в корпусе TO-220, ISOWATT220, TO-3, а так же D2PAK.

Назначение выводов микросхемы:

Блок питания 0…30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Онлайн калькулятор LM317

Ниже представлен онлайн калькулятор для расчета стабилизатора напряжения на основе LM317. В первом случае, на основе необходимого выходного напряжения и сопротивления резистора R1, производится расчет резистора R2. Во втором случае, зная сопротивления обоих резисторов (R1 и R2), можно вычислить напряжение на выходе стабилизатора.




Калькулятор для расчета стабилизатора тока на LM317 смотрите здесь.

Примеры применения стабилизатора LM317 (схемы включения)

Стабилизатор тока

Данный стабилизатор тока можно применить в схемах  различных зарядных устройств для аккумуляторных батарей или регулируемых источников питания. Стандартная схема зарядного устройства приведена ниже.

В данной схеме включения применяется способ заряда постоянным током. Как видно из схемы, ток заряда зависит от сопротивления резистора R1. Величина данного сопротивления находится в пределах от 0,8 Ом до 120 Ом, что соответствует зарядному току  от 10 мА до 1,56 A:

Источник питания на 5 Вольт с электронным включением

Ниже приведена схема блока питания на 15 вольт с плавным запуском. Необходимая плавность включения стабилизатора задается емкостью конденсатора С2:

Регулируемый стабилизатор напряжения на LM317

Схема включения с регулируемым выходным напряжением

lm317 калькулятор

Для упрощения расчета номинала резистора можно использовать несложный калькулятор, который поможет рассчитать необходимые номиналы не только для LM317, но и для L200, стабилитрона TL431, M5237, 78xx.

Скачать datasheet и калькулятор для LM317 (319,9 KiB, скачано: 48 792)

Аналог LM317

К аналогам  стабилизатора LM317 можно отнести следующие стабилизаторы:

• GL317
• SG31
• SG317
• UC317T
• ECG1900
• LM31MDT
• SP900
• КР142ЕН12 (отечественный аналог)
• КР1157ЕН1 (отечественный аналог)

Что такое стабилизатор напряжения — зачем он нам, как он работает, типы и области применения

Применение стабилизаторов напряжения стало необходимостью в каждом доме. Теперь доступны разные типы стабилизаторов напряжения с разным функционалом и работой. Последние достижения в области технологий, такие как микропроцессорные микросхемы и силовые электронные устройства, изменили наш взгляд на стабилизатор напряжения. Теперь они полностью автоматические, интеллектуальные и снабжены множеством дополнительных функций.Они также обладают сверхбыстрой реакцией на колебания напряжения и позволяют пользователям дистанционно регулировать требования к напряжению, включая функцию пуска / останова для выхода.

Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения — это электрическое устройство, которое используется для обеспечения постоянного выходного напряжения на нагрузке на ее выходных клеммах независимо от любых изменений / колебаний на входе, то есть входящем питании.

Основная цель стабилизатора напряжения — защита электрических / электронных устройств (например, кондиционер, холодильник, телевизор и т. Д.).) от возможного повреждения из-за скачков / колебаний напряжения, перенапряжения и пониженного напряжения.

Рис.1 — Различные типы стабилизаторов напряжения

также известен как AVR (автоматический регулятор напряжения). Использование стабилизатора напряжения не ограничивается домашним / офисным оборудованием, на которое подается питание извне. Даже корабли, у которых есть собственное внутреннее устройство энергоснабжения в виде дизельных генераторов, сильно зависят от этих АРН в плане безопасности своего оборудования.

Мы можем видеть различные типы стабилизаторов напряжения, доступные на рынке. Как аналоговые, так и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от многих производителей. Благодаря растущей конкуренции и растущему вниманию к устройствам безопасности. Эти стабилизаторы напряжения могут быть однофазными (выход 220–230 вольт) или трехфазными (выход 380/400 вольт) в зависимости от типа приложения. Регулировка желаемого стабилизированного выхода осуществляется методом понижающего и повышающего напряжения в соответствии с его внутренней схемой.Трехфазные стабилизаторы напряжения доступны в двух разных моделях: модели со сбалансированной нагрузкой и модели с несбалансированной нагрузкой.

Они также доступны в различных номиналах кВА и диапазонах. Стабилизатор напряжения нормального диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 200–240 вольт с повышающим понижающим напряжением 20–35 вольт от источника входного напряжения в диапазоне от 180 до 270 вольт. Принимая во внимание, что стабилизатор напряжения широкого диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 190-240 вольт с повышающим понижающим напряжением 50-55 вольт при входном напряжении от 140 до 300 вольт.

Они также доступны для широкого спектра применений, таких как специальные стабилизаторы напряжения для небольших устройств, таких как телевизор, холодильник, микроволновая печь, до одного огромного устройства для всей бытовой техники.

В дополнение к своей основной функции стабилизации, стабилизаторы текущего напряжения имеют множество полезных дополнительных функций, таких как защита от перегрузки, переключение при нулевом напряжении, защита от изменения частоты, отображение отключения напряжения, возможность запуска и остановки выхода, ручной / автоматический запуск, отключение напряжения и т. Д. и т.п.

Стабилизаторы напряжения — это устройства с очень высокой энергоэффективностью (с КПД 95-98%). Они потребляют очень мало энергии, которая обычно составляет от 2 до 5% от максимальной нагрузки.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения? — Его важность

Все электрические / электронные устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью при стандартном напряжении питания, известном как номинальное рабочее напряжение. В зависимости от установленного безопасного рабочего предела рабочий диапазон (с оптимальным КПД) электрического / электронного устройства может быть ограничен до ± 5%, ± 10% или более.

Из-за многих проблем входное напряжение, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию к колебаниям, что приводит к постоянному изменению входного напряжения. Это изменяющееся напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Рис.2 — Проблемы, связанные с колебаниями напряжения

Помните, нет ничего важнее для электрического / электронного устройства, чем фильтрованная, защищенная и стабильная подача питания.Правильный и стабильный источник напряжения очень необходим для того, чтобы устройство выполняло свои функции наиболее оптимальным образом. Это стабилизатор напряжения, который гарантирует, что устройство получит желаемое и стабилизированное напряжение независимо от того, насколько велики колебания. Таким образом, стабилизатор напряжения является очень эффективным решением для всех, кто хочет получить оптимальную производительность и защитить свои устройства от этих непредсказуемых колебаний напряжения, скачков напряжения и шума, присутствующих в источнике питания.

Как и ИБП, стабилизаторы напряжения также используются для защиты электрического и электронного оборудования.Колебания напряжения очень распространены независимо от того, где вы живете. Колебания напряжения могут быть вызваны различными причинами, такими как электрические неисправности, неисправная проводка, молнии, короткие замыкания и т. Д. Эти колебания могут иметь форму повышенного или пониженного напряжения.

Влияние постоянного / повторяющегося перенапряжения на бытовую технику

• Это может привести к необратимому повреждению подключенного устройства.
• Это может вызвать повреждение изоляции обмотки.
• Это может привести к ненужному прерыванию нагрузки
• Это может привести к перегреву кабеля или устройства.
• Это может снизить срок службы устройства.

Влияние постоянного / повторяющегося пониженного напряжения на бытовую технику

• Это может привести к неисправности оборудования.
• Это может привести к низкой эффективности устройства.
• В некоторых случаях устройству может потребоваться дополнительное время для выполнения той же функции.
• Это может снизить производительность устройства.
• Это может привести к тому, что устройство будет потреблять большие токи, что может привести к перегреву.

Как работает стабилизатор напряжения? — Принцип работы понижающего и повышающего режима

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций: i.е. Функция Buck и Boost. Функция понижающего и повышающего напряжения — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения от перенапряжения и пониженного напряжения. Эта функция понижения и повышения может выполняться вручную с помощью переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем.

Рис. 3 — Основная функция стабилизатора напряжения

В условиях перенапряжения функция понижающего напряжения обеспечивает необходимое снижение интенсивности напряжения.Точно так же в условиях пониженного напряжения функция Boost увеличивает интенсивность напряжения. Идея обеих функций в целом состоит в том, чтобы поддерживать одинаковое выходное напряжение.

Стабилизация напряжения включает добавление или вычитание напряжения из первичного источника напряжения. Для выполнения этой функции в стабилизаторах напряжения используется трансформатор, который подключается к переключающим реле в различных требуемых конфигурациях. В некоторых стабилизаторах напряжения используется трансформатор, имеющий различные ответвления на обмотке для обеспечения различных корректировок напряжения, в то время как несколько стабилизаторов напряжения (например, серво стабилизатор напряжения) содержат автотрансформатор для обеспечения желаемого диапазона коррекции.

Как работают функции понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

Для лучшего понимания обеих концепций мы разделим их на отдельные функции.

Понижающая функция в стабилизаторе напряжения

Рис. 4 — Принципиальная схема понижающей функции в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в «понижающем» режиме. В функции Buck полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное к нагрузке напряжение является результатом вычитания напряжения первичной и вторичной катушек.

Рис.5 — Вычитание напряжения в понижающей функции стабилизатора напряжения

В стабилизаторе напряжения имеется переключающая цепь. Каждый раз, когда он обнаруживает перенапряжение в первичном источнике питания, подключение нагрузки вручную / автоматически переключается в конфигурацию «понижающего» режима с помощью переключателей / реле.

Функция повышения напряжения в стабилизаторе напряжения

Рис. 6 — Принципиальная схема функции повышения в стабилизаторе напряжения

На рисунке выше показано подключение трансформатора в режиме «Boost».В функции Boost полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное к нагрузке напряжение является результатом сложения напряжения первичной и вторичной катушек.

Рис.7 — Сумма напряжения в функции повышения стабилизатора напряжения

Как конфигурация Buck и Boost работает автоматически?

Вот пример стабилизатора напряжения 02 ступени. В этом стабилизаторе напряжения используются реле 02 (реле 1 и реле 2) для обеспечения стабилизированного источника питания переменного тока для нагрузки во время повышенного и пониженного напряжения.

Рис. 8 — Принципиальная электрическая схема для автоматической функции понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

На принципиальной схеме двухступенчатого стабилизатора напряжения (изображенного выше) реле 1 и реле 2 используются для обеспечения понижающей и повышающей конфигураций при различных условиях колебания напряжения, то есть повышенном и пониженном напряжении. Например — Предположим, что вход переменного тока — 230 В переменного тока, а требуемый выход — также постоянный 230 В переменного тока. Теперь, если у вас есть +/- 25 Вольт понижающая и повышающая стабилизация, это означает, что ваш стабилизатор напряжения может обеспечить вам постоянное желаемое напряжение (230 вольт) в диапазоне от 205 вольт (пониженное напряжение) до 255 вольт (повышенное напряжение) входного источника переменного тока. .

В стабилизаторах напряжения, в которых используются ответвительные трансформаторы, точки ответвления выбираются на основе требуемой величины напряжения для понижения или повышения. В этом случае у нас есть разные диапазоны напряжения на выбор. Принимая во внимание, что в стабилизаторах напряжения, которые используют автотрансформаторы, серводвигатели вместе со скользящими контактами используются для получения необходимого количества напряжения для понижения или повышения. Скользящий контакт необходим, поскольку автотрансформаторы имеют только одну обмотку.

Различные типы стабилизаторов напряжения

Первоначально на рынке появились стабилизаторы напряжения с ручным управлением / переключателем.В стабилизаторах этого типа используются электромеханические реле для выбора желаемого напряжения. С развитием технологий появились дополнительные электронные схемы, и стабилизаторы напряжения стали автоматическими. Затем появился стабилизатор напряжения на основе сервопривода, который способен непрерывно стабилизировать напряжение без какого-либо ручного вмешательства. Теперь также доступны стабилизаторы напряжения на базе микросхем / микроконтроллеров, которые также могут выполнять дополнительные функции.

Стабилизаторы напряжения можно условно разделить на три типа.Их:

• Релейные стабилизаторы напряжения
• Стабилизаторы напряжения на сервоприводах
• Стабилизаторы статического напряжения

Релейные стабилизаторы напряжения

В стабилизаторах напряжения релейного типа напряжение регулируется переключающими реле. Реле используются для подключения вторичного трансформатора (ов) в различных конфигурациях для достижения функции Buck & Boost.

Как работает стабилизатор напряжения релейного типа?

Фиг.9 — Внутренний вид стабилизатора напряжения релейного типа

На рисунке выше показано, как стабилизатор напряжения релейного типа выглядит изнутри. Он имеет трансформатор с ответвлениями, реле и электронную плату. Печатная плата содержит схему выпрямителя, усилитель, блок микроконтроллера и другие вспомогательные компоненты.

Электронная плата выполняет сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает какое-либо повышение или падение входного напряжения сверх эталонного значения, он переключает соответствующее реле для подключения требуемого ответвления для функции понижения / повышения.

Стабилизаторы напряжения релейного типа обычно стабилизируют входные колебания на уровне ± 15% с точностью на выходе от ± 5% до ± 10%.

Использование / преимущества стабилизаторов напряжения релейного типа

Этот стабилизатор в основном используется для приборов / оборудования малой мощности в жилых / коммерческих / промышленных целях.

• Стоят дешевле.
• Они компактны по размеру.

Ограничения релейных стабилизаторов напряжения

• Их реакция на колебания напряжения немного медленная по сравнению с другими типами стабилизаторов напряжения
• Они менее долговечны
• Они менее надежны
• Они не могут выдерживать скачки высокого напряжения, так как их предел устойчивости к колебаниям меньше.
• При стабилизации напряжения, изменение тракта питания может привести к незначительному прерыванию подачи питания.

Стабилизаторы напряжения на сервоприводах

В стабилизаторах напряжения на основе сервопривода регулировка напряжения осуществляется с помощью серводвигателя. Они также известны как сервостабилизаторы. Это системы с замкнутым контуром.

Как работает стабилизатор напряжения на основе сервопривода?

В системе с замкнутым контуром отрицательная обратная связь (также известная как подача ошибок) гарантируется с выхода, чтобы система могла гарантировать, что желаемый выход был достигнут.Это делается путем сравнения выходных и входных сигналов. Если в случае, если желаемый выход больше / ниже требуемого значения, то сигнал ошибки (Выходное значение — Входное значение) будет получен регулятором источника входного сигнала. Затем этот регулятор снова будет генерировать сигнал (положительный или отрицательный в зависимости от достигнутого выходного значения) и подавать его на исполнительные механизмы, чтобы привести выход к точному значению.

Благодаря свойству замкнутого контура, стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов используются в устройствах / оборудовании, которые очень чувствительны и нуждаются в точном входном источнике питания (± 01%) для выполнения предполагаемых функций.

Рис.10 — Стабилизатор напряжения на сервоприводе, вид изнутри

На приведенном выше рисунке показано, как стабилизатор напряжения на сервоприводе выглядит изнутри. Он имеет серводвигатель, автотрансформатор, понижающий и повышающий трансформатор, двигатель, электронную плату и другие вспомогательные компоненты.

В стабилизаторе напряжения на основе сервопривода один конец первичной обмотки понижающего и повышающего трансформатора соединен с фиксированным ответвлением автотрансформатора, а другой конец первичной обмотки соединен с подвижным рычагом, который управляется серводвигателем.Один конец вторичной катушки понижающего и повышающего трансформатора подключен к входному источнику питания, а другой конец — к выходу стабилизатора напряжения.

Рис. 11- Принципиальная схема стабилизатора напряжения с сервоприводом

Электронная плата выполняет сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает какое-либо повышение или понижение входного напряжения сверх эталонного значения, он запускает двигатель, который далее перемещает плечо на автотрансформаторе.

По мере перемещения плеча автотрансформатора входное напряжение первичной обмотки понижающего и повышающего трансформатора изменится на требуемое выходное напряжение. Серводвигатель будет продолжать вращаться, пока разница между значением опорного напряжения и выходным сигналом стабилизатора не станет равной нулю. Этот полный процесс происходит за миллисекунды. Сегодняшние стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов поставляются со схемой управления на основе микроконтроллера / микропроцессора, чтобы обеспечить интеллектуальное управление для пользователей.

Различные типы стабилизаторов напряжения с сервоприводом

Существуют различные типы стабилизаторов напряжения на основе сервоприводов: —

В однофазных стабилизаторах напряжения с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к регулируемому трансформатору.

В трехфазных стабилизаторах напряжения сбалансированного типа с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к автотрансформатору 03 и общей цепи управления. Мощность автотрансформаторов варьируется для достижения стабилизации.

В трехфазных несимметричных серво стабилизаторах напряжения стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам и 03 независимым цепям управления (по одной на каждый автотрансформатор).

Рис. 12 — Внутренний вид трехфазных несимметричных стабилизаторов напряжения с сервоприводом

Использование / преимущества стабилизатора напряжения на сервоприводе

• Они быстро реагируют на колебания напряжения.
• Они обладают высокой точностью стабилизации напряжения.
• Они очень надежные
• Они выдерживают скачки высокого напряжения.

Ограничения стабилизатора напряжения на сервоприводе

• Они нуждаются в периодическом обслуживании.
• Чтобы устранить ошибку, серводвигатель необходимо выровнять. Для регулировки серводвигателя нужны умелые руки.

Стабилизаторы статического напряжения

Рис.13 — Стабилизаторы статического напряжения

не имеет движущихся частей, как в случае стабилизаторов напряжения на базе сервопривода. Он использует схему силового электронного преобразователя для стабилизации напряжения. Эти стабилизаторы статического напряжения имеют очень высокую точность, а стабилизация напряжения находится в пределах ± 1%.

Стабилизатор статического напряжения содержит понижающий и повышающий трансформатор, силовой преобразователь на биполярном транзисторе с изолированным затвором (IGBT), микроконтроллер, микропроцессор и другие важные компоненты.

Рис.14 — Внутренний вид стабилизатора статического напряжения

Как работает стабилизатор статического напряжения?

управляет преобразователем мощности IGBT для генерирования необходимого уровня напряжения с использованием метода «широтно-импульсной модуляции».В методе «широтно-импульсной модуляции» в импульсных преобразователях мощности используется силовой полупроводниковый переключатель (например, полевой МОП-транзистор) для управления трансформатором с заданным выходным напряжением. Это генерируемое напряжение затем подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора. Преобразователь мощности IGBT также контролирует фазу напряжения. Он может генерировать напряжение, которое может быть синфазным или сдвинутым по фазе на 180 градусов по отношению к входному источнику питания, что, в свою очередь, позволяет ему контролировать, нужно ли добавлять или вычитать напряжение в зависимости от повышения или понижения уровня входного источника питания.

Рис.15 — Принципиальная схема статического стабилизатора напряжения

Как только микропроцессор обнаруживает падение уровня напряжения, он отправляет сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT соответственно генерирует напряжение, подобное разнице напряжений, на которую уменьшился входной источник питания. Это генерируемое напряжение синфазно с входным источником питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора.Поскольку вторичная катушка понижающего и повышающего трансформатора подключена к входному источнику питания, наведенное во вторичной катушке напряжение будет добавлено к входному источнику питания. Таким образом, на нагрузку будет подаваться стабилизированное повышенное напряжение.

Аналогичным образом, как только микропроцессор обнаруживает повышение уровня напряжения, он отправляет сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT соответственно генерирует напряжение, подобное разнице напряжений, на которую уменьшился входной источник питания.Но на этот раз генерируемое напряжение будет сдвинуто по фазе на 180 градусов по отношению к входному источнику питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора. Поскольку вторичная катушка понижающего и повышающего трансформатора подключена к входному источнику питания, напряжение, наведенное во вторичной катушке, теперь будет вычитаться из входного источника питания. Таким образом, на нагрузку будет подаваться стабилизированное пониженное напряжение.

Использование / преимущества статических стабилизаторов напряжения

• Они очень компактны по размеру.
• Они очень быстро реагируют на колебания напряжения.
• Обладают очень высокой точностью стабилизации напряжения.
• Поскольку движущаяся часть отсутствует, обслуживание практически не требуется.
• Они очень надежны.
• Их КПД очень высок.

Ограничения стабилизатора статического напряжения

Дороже по сравнению с аналогами

В чем разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения?

Хорошо.. оба звучат одинаково. Оба они выполняют одну и ту же функцию стабилизации напряжения. Однако то, как они это делают, приносит разницу. Основное функциональное отличие стабилизатора напряжения от регулятора напряжения:

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений входящего напряжения. А

— это устройство, которое подает на выход постоянное напряжение без каких-либо изменений тока нагрузки.

Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для дома? Руководство по покупке

При покупке стабилизатора напряжения необходимо учитывать различные факторы.В противном случае вы можете столкнуться со стабилизатором напряжения, который может работать хуже или лучше. Чрезмерное выполнение не повредит, но это будет стоить вам дополнительных долларов. Так почему бы не выбрать такой стабилизатор напряжения, который может удовлетворить ваши требования и сэкономить ваш карман.

Различные факторы, которые играют важную роль при выборе стабилизатора напряжения

Различные факторы, которые играют жизненно важную роль и требуют рассмотрения перед выбором стабилизатора напряжения: —

• Требуемая мощность прибора (или группы приборов)
• Тип прибора
• Уровень колебаний напряжения в вашем районе
• Тип стабилизатора напряжения
• Рабочий диапазон стабилизатора напряжения, который вам нужен
• Отключение при повышении / понижении напряжения
• Тип стабилизации / цепи управления
• Тип крепления стабилизатора напряжения

Пошаговое руководство по выбору / покупке стабилизатора напряжения для дома

Вот основные шаги, которые вы должны выполнить, чтобы выбрать лучший выпрямитель напряжения для вашего дома: —

• Проверьте номинальную мощность устройства, для которой требуется стабилизатор напряжения.Номинальная мощность указана на задней панели устройства в виде наклейки или паспортной таблички. Это будет в киловаттах (кВт). Обычно номинальная мощность стабилизатора напряжения указывается в кВА. Преобразуйте его в киловатт (кВт).

(кВт = кВА x коэффициент мощности)

• Рассмотрите возможность сохранения дополнительного запаса в 25–30% от номинальной мощности стабилизатора. Это даст вам дополнительную возможность добавить любое устройство в будущем.
• Проверьте предел допуска колебания напряжения. Если это соответствует вашим потребностям, вы готовы пойти дальше.
• Проверьте требования к монтажу и размер, который вам нужен.
• Вы можете запросить и сравнить дополнительные функции в одном ценовом диапазоне от различных производителей и моделей.

Практический пример для лучшего понимания

Предположим, вам нужен стабилизатор напряжения для вашего телевизора. Предположим, что мощность вашего телевизора составляет 1 кВА. Добавочная наценка 30% на 1 кВА составляет 300 Вт. Добавив и то, и другое, вы можете подумать о покупке стабилизатора напряжения 1,3 кВт (1300 Вт) для вашего телевизора.

Надеюсь, статья получилась информативной. Продолжайте учиться.
Прочтите о том, как выбрать батарею — метод и кратковременные / долгосрочные требования к питанию.

CVT — Производитель трансформатора постоянного напряжения из Нью-Дели

Подробная информация о продукте:

Феррорезонансные трансформаторы, которые также известны как трансформаторы постоянного напряжения (CVT) или ферросистемы, также являются хорошими ограничителями перенапряжения, поскольку они обеспечивают высокую изоляцию и внутреннюю защиту от короткого замыкания.

Феномен, который делает CVT особенным, — это феррорезонанс. Это достигается за счет резонанса выходной вторичной катушки с выбранными конденсаторами высокой стабильности. Этот резонансный контур имеет такие размеры, что вторичная часть сердечника трансформатора отключается в течение каждого полупериода.Таким образом, выходное напряжение трансформатора остается почти постоянным даже при больших изменениях входных напряжений. По конструкции вариатор Purevolt имеет синусоидальную форму волны. Все проблемы, связанные с колебаниями / колебаниями напряжения, эффективно решаются благодаря этому принципу, и Purevolt CVT обеспечивает постоянное выходное напряжение + — 1%.

Феррорезонанс является скорее ограничителем магнитного потока, чем регулятором напряжения, но при фиксированной частоте питания он может поддерживать почти постоянное среднее выходное напряжение, даже если входное напряжение сильно меняется.

Переходный процесс / шум (всплески) : —
В нашем феррорезонансном трансформаторе или вариаторе первичная и вторичная стороны разделены большим воздушным зазором и магнитным шунтом. Комбинированная индуктивность и емкость радикально уменьшаются из-за этого и, таким образом, дает эффективную защиту от асимметричных переходных процессов напряжения. Также существует разность фаз между входным и выходным напряжениями вариатора Purevolt. фазовый сдвиг зависит от величины нагрузки и изменения напряжения в сети и помогает подавить шум.Изоляция между первичной и вторичной обмотками удаляет высокочастотные составляющие шума нормального режима, а соединение нейтрали с землей на вторичной стороне вызывает короткое замыкание для шума синфазного режима.

Кратковременные прерывания и провалы : —
выходной сигнал CVT берется из насыщенной вторичной части трансформатора, запас энергии которой близок к 5-10 мс при полной нагрузке. Эта функция отвечает за устранение небольших прерываний и больших провалов сетевого напряжения.то есть при небольшой продолжительности перебоев в подаче электроэнергии (вызванных фазовой компенсацией, включением / выключением тяжелого электрического оборудования, вариатор Purevolt CVT продолжает вырабатывать энергию из собственного запаса энергии.

Дополнительная информация:

• Детали упаковки: Подходит для упаковки в картонную коробку

Автоматические регуляторы напряжения STABILINE | Superior Electric

Superior Electric предлагает обширную линейку регуляторов напряжения как часть своей серии WHR.Автоматические регуляторы напряжения STABILINE® серии WHR поддерживают постоянное напряжение на вашем оборудовании, даже когда входное напряжение и нагрузка системы сильно различаются.

Удары молнии, нарушения в линии и неравномерные нагрузки вызывают отключение переходных процессов, всплесков, провалов и скачков напряжения. Если не регулировать эти условия, они будут ухудшаться — даже разрушать чувствительную радиовещательную электронику на приемных станциях, студиях, мобильных производственных машинах и передатчиках. Избегайте катастрофического отказа оборудования, повреждения программного обеспечения, сокращения срока службы ламп и низкого качества сигнала с помощью регуляторов напряжения WHR.

Автоматические регуляторы напряжения STABILINE предназначены для использования во всех системах переменного тока напряжением до 660 вольт. В регуляторах напряжения STABILINE серии WHR используются стандартные модули управления, силовые модули, корпуса и другие опции. Варианты модулей управления включают однофазное и индивидуальное управление фазами, варианты силовых цепей включают узкие или широкие диапазоны коррекции, а варианты корпусов включают корпуса для установки на полу и в стойку. Все регуляторы напряжения STABILINE разработаны и изготовлены специально для использования с регуляторами и в настоящее время используются по всему миру.

Во всех моделях регуляторов напряжения WHR используется наша основная технология — специальные переменные трансформаторы POWERSTAT®, также специально разработанные для использования в регуляторах. POWERSTAT® предлагает конструкцию катушки с ограниченным диапазоном, позволяющую значительно увеличить номинальный ток и мощность без увеличения размера или веса устройства. Это достигается за счет использования «ограниченной» части обмоток катушки для обеспечения регулирования. Конструкция позволяет напрямую управлять выходным напряжением без использования вторичных устройств, таких как повышающие / понижающие трансформаторы и полупроводниковые устройства с переключением ответвлений.

STABILINE WHR, мощностью от 2 до 1680 кВА, обеспечивают исключительную защиту, помогая вещательным предприятиям поддерживать выходное напряжение на уровне ± 1% с КПД 99%. Регуляторы STABILINE автоматически обеспечивают постоянный уровень напряжения для оборудования, чувствительного к напряжению, без искажения формы сигнала и обладают высокой перегрузочной способностью. Инновационная модульная конструкция является ключом к нашей способности предлагать такой широкий спектр регуляторов с отличным качеством, быстрой доставкой и конкурентоспособными ценами.

лучших регуляторов напряжения (обзор и руководство по покупке) 2021 года

Вы можете не задумываться о том, что происходит, когда ваша электроника подключена к электросети, когда аккумулятор вашего автомобиля заряжается от генератора или когда включается ваш сотовый телефон.Но есть один важный инструмент, задействованный во всех этих электрических процессах: регулятор напряжения. Эти часто незамеченные устройства отвечают за правильное функционирование всех видов электрических устройств, даже если выходная мощность колеблется. Стабилизатор напряжения обеспечивает постоянное, фиксированное выходное напряжение для устройств, даже при изменении нагрузки или входного напряжения. Он защищает ваши вещи от повреждений и потенциальных проблем с электричеством.

Существует множество различных типов регуляторов напряжения для удовлетворения любых потребностей в электричестве.Вы можете выбирать между различными типами импульсных регуляторов или линейных регуляторов напряжения, и есть регуляторы для каждого электрического элемента, о котором вы только можете подумать. Если вам нужен регулятор напряжения, ознакомьтесь с некоторыми из лучших вариантов ниже.

Преимущества регуляторов напряжения

• Ограниченное обслуживание. С регулятором напряжения вам не нужно слишком часто проводить техническое обслуживание. Как только он будет установлен, вы можете оставить свои устройства подключенными к портам, время от времени проверяя индикаторы.Пока вы размещаете его правильно, это требует очень мало внимания.
• Коррекция напряжения. Ключевым преимуществом регулятора является то, что он корректирует напряжение на ваших устройствах. Принимая входное напряжение и пропуская его через резисторы, устройство может оптимизировать количество электричества, которое выдает ваше устройство. Это защищает вашу электронику и помогает ей работать лучше.
• Защита от перенапряжения. Большинство регуляторов напряжения служат защитой от перенапряжения, защищая ваши устройства от скачков напряжения.Пока вы проверяете рейтинг самого устройства, вы можете быть уверены, что оно не будет повреждено избыточным электричеством.
• Несколько вариантов для устройств переменного и постоянного тока. Вы можете найти регуляторы напряжения, которые работают как с устройствами переменного, так и постоянного тока. В то время как большинство моделей постоянного тока подключаются вручную, модели переменного тока включают в себя плагины для подключения вашей технологии.
• Защитите свои устройства. Основная цель регуляторов напряжения — защита чувствительной электроники от повреждений, связанных с пониженным или повышенным напряжением, перегревом и скачками напряжения.Он оптимизирует поток для всех типов технологий без какого-либо надзора.

Типы регуляторов напряжения

Линейный регулятор

Этот тип регулятора напряжения работает с низким КПД; он использует усилитель с высоким коэффициентом усиления для управления выходом, управляя устройством активного прохода. Он регулирует напряжение, сравнивая образец выходного сигнала с внутренним напряжением. Обычно эти регуляторы относительно просты и очень доступны. Основываясь на выходном и входном конденсаторах, они чаще всего используются в системах постоянного тока.

Импульсный регулятор

Работая с высоким КПД, они обычно имеют более сложную конструкцию, чем их линейные аналоги. Благодаря включению нескольких контуров управления и повышающих преобразователей, электрический поток проходит через несколько настроек проводки для оптимизации выхода. Как правило, их КПД превышает 95 процентов — прямой результат переключения источника питания между резисторами, конденсаторами и катушками индуктивности. Это приводит к хорошо регулируемому электроснабжению, что делает их лучшими для чувствительной электроники.

Ведущие бренды

APC

Открыв свои двери в 1981 году, American Power Conversion Corporation начала уделять особое внимание технологической инфраструктуре и управлению данными. В нем работает группа уважаемых инженеров, которые продолжают совершенствовать электронные устройства, в том числе регуляторы напряжения и аксессуары для охлаждения. Один из лучших вариантов — автоматический регулятор напряжения APC LE1200.

Drok

Компания с корнями в Китае, это международный розничный торговец продуктами питания.Сосредоточившись на создании высококачественных регуляторов, преобразователей и вольтметров для любого бюджета, компания делает качественную электронику доступной на международном уровне. Среди его лучших вариантов — понижающий модуль постоянного тока.

• Менее 20 долларов США: В этом диапазоне вы можете найти достаточно простые регуляторы напряжения, обычно требующие ручной настройки при установке постоянного тока. Несмотря на то, что они полезны, их установка наиболее утомительна.
• От 20 до 50 долларов: Многие регуляторы напряжения попадают в эту категорию, причем большинство из них линейного типа.Обычно они очень простые, хотя вы можете найти их как для переменного, так и для постоянного тока.
• 50 долларов и выше: В моделях этой категории часто используется технология коммутации, которая, хотя и дороже, но и более точна. Хотя эти регуляторы требуют более значительных инвестиций, они более надежны и проще в установке.

Основные характеристики

Диапазон напряжений

Эта функция относится как к входному, так и к выходному напряжению регулятора, важна для его производительности.Внутренний чип построен так, чтобы выдерживать определенный диапазон напряжений, разницу между входом и выходом. Выходные параметры обычно составляют 12 или 24 вольт, хотя они могут быть и выше. Входное напряжение может изменяться в зависимости от источника электрического тока. Критерии использования этой функции различаются в зависимости от устройства, поэтому при оценке качества вашего регулятора смотрите спецификации.

Мощность

При работе с линейным регулятором разница между входом и выходом преобразуется в тепловую энергию.Если потребляемая мощность номинальная, то нагрев не является проблемой. Однако увеличение силы тока может привести к перегреву. Простое решение — выбрать импульсный регулятор; однако, если это невозможно или существуют бюджетные ограничения, просто проверьте потребляемую мощность. Это измерение, измеряемое в ваттах, позволит вам узнать, какие устройства можно безопасно регулировать.

Падение напряжения

Это наименьшее значение буферного напряжения между входным и выходным счетчиками.Например, если у вас есть вход 12 вольт и выход 7 вольт, вам необходимо минимальное падение напряжения в пять вольт. Однако, если выходное напряжение упадет ниже 7 вольт, вам потребуется более существенное падение напряжения. Обратите особое внимание на эту функцию, если вы работаете с устройствами с небольшими различиями между входом и выходом. В этом случае обратите внимание на установки с малым падением или сверхнизким напряжением.

Прочие соображения

• Чувствительность. После того, как вы определили, что ваш регулятор обладает всеми основными функциями, вы можете перейти к другим вопросам.Вверху списка должно быть указано, насколько чувствительны ваши устройства. Если вы имеете дело с современными телефонами, медицинским оборудованием или другими важными предметами, важно проверить показатель отсева. Кроме того, использование регулятора на этих устройствах может привести к дополнительному шуму, который может быть неприятным.
• Шум. Любая техника имеет немного шума, особенно если учесть разницу в тепле и возникающие в результате звуки. Если это вызывает беспокойство, например, если вы устанавливаете регулятор в тихом офисе, вы можете выбрать LDO (регулятор с низким падением напряжения), чтобы смягчить проблему.
• Ответ. Это относится к требовательным техническим приложениям, таким как компьютеры и принтеры (устройства, которые вызывают множество проблем с регулирующими органами). Думайте об этом как о любой технологии, которая, если она отстает, вы заметите. Если это применимо, то поищите специальные регуляторы, предназначенные для оптимизации скорости отклика и повышения качества обслуживания.
• Защитные элементы. Цель регулятора напряжения — оптимизировать работу вашей электроники. Дополнительные функции, такие как защита от перенапряжения и защита от перегрева, придают вам дополнительную ценность.Они продлевают срок службы вашей электроники и улучшают общую ценность самого регулятора.

Лучшие регуляторы напряжения Обзоры и рекомендации 2021

Советы

• Разместите регулятор напряжения в хорошо вентилируемом месте, чтобы предотвратить перегрев.
• Если вы ставите его в тихое место, проверьте падение напряжения, чтобы избежать проблем.
• Выберите подходящий тип регулятора в зависимости от вашего устройства.
• На выходе, меньшем, чем на входе, можно рассчитывать на линейный регулятор — в противном случае вам понадобится импульсный стабилизатор.
• Держите его запыленным и чистым, чтобы мусор не попал в схему.
• По возможности храните его в прохладном и сухом месте, чтобы предотвратить повреждение.
• Не используйте регулятор круглосуточно, чтобы ограничить износ.
• Не торопитесь во время настройки, поскольку при правильной сборке регуляторы требуют ограниченного обслуживания.

Часто задаваемые вопросы:

В: Что такое регулятор напряжения и как он работает?

Стабилизатор напряжения — это технология, которая регулирует напряжение до фиксированного значения и поддерживает его, независимо от того, колеблется ли входное напряжение.Он поддерживает мощность на уровне, совместимом с другими электрическими частями устройства.

Q: Для чего используются регуляторы напряжения?

Регуляторы напряжения используются для любого оборудования, которое может работать только при напряжении в заданном диапазоне. Вы можете использовать их для чувствительных устройств, таких как сотовые телефоны, а также в промышленных и коммерческих условиях.

В: Каковы симптомы неисправного регулятора напряжения?

Признаками неисправного регулятора напряжения являются высокое или низкое выходное напряжение, выходящее за рамки спецификации регулятора.Проверьте, нет ли проблем со световыми индикаторами (тусклые или мерцающие). Если нет выходного напряжения, это хороший признак того, что ваш регулятор не работает.

Последние мысли

Теперь, когда вы знаете все тонкости выбора лучших регуляторов напряжения, вы можете сделать свой выбор. Это может быть автоматический регулятор напряжения APC Line-R или, по нашему мнению, понижающий понижающий регулятор напряжения с регулируемым понижающим преобразователем DROK.

как регулятор напряжения Учебное пособие

Тем не менее, стабилитрон или «пробойный диод», как их иногда также называют, в основном такие же, как и стандартный диод с PN-переходом, но они специально разработаны, чтобы иметь низкое и заданное значение обратного напряжения пробоя , которое использует преимущества любого обратного напряжения, приложенного к нему.

Стабилитрон ведет себя так же, как обычный диод общего назначения, состоящий из кремниевого PN перехода, и при смещении в прямом направлении, то есть положительном аноде по отношению к его катоду, он ведет себя так же, как нормальный диод сигнала, проходящий через номинальные характеристики. Текущий.

Однако, в отличие от обычного диода, который блокирует прохождение тока через себя при обратном смещении, то есть катод становится более положительным, чем анод, как только обратное напряжение достигает заранее определенного значения, стабилитрон начинает проводить в обратное направление.

Это связано с тем, что, когда обратное напряжение, приложенное к стабилитрону, превышает номинальное напряжение устройства, в слое обеднения полупроводников происходит процесс, называемый Лавинный пробой , и через диод начинает течь ток, чтобы ограничить это увеличение напряжения.

Ток, протекающий теперь через стабилитрон, резко возрастает до максимального значения схемы (которое обычно ограничивается последовательным резистором), и после достижения этот обратный ток насыщения остается довольно постоянным в широком диапазоне обратных напряжений.Точка напряжения, при которой напряжение на стабилитроне становится стабильным, называется «напряжением стабилитрона» (Vz), а для стабилитронов это напряжение может находиться в диапазоне от менее одного вольта до нескольких сотен вольт.

Точка, в которой напряжение стабилитрона вызывает прохождение тока через диод, может очень точно контролироваться (с допуском менее 1%) на стадии легирования полупроводниковой конструкции диода, придавая диоду определенное напряжение пробоя стабилитрона , ( Vz) например, 4.3 В или 7,5 В. Это напряжение пробоя стабилитрона на ВАХ представляет собой почти вертикальную прямую линию.

ВАХ стабилитрона

Стабилитрон используется в режиме «обратного смещения» или в режиме обратного пробоя, то есть анод диодов подключается к отрицательному источнику питания. Из приведенной выше кривой ВАХ видно, что стабилитрон имеет область на характеристиках обратного смещения почти постоянного отрицательного напряжения независимо от значения тока, протекающего через диод.

Это напряжение остается почти постоянным даже при больших изменениях тока при условии, что ток стабилитронов остается между током пробоя I _{Z (мин.)} и его максимальным номинальным током I _{Z (макс.)} .

Эта способность стабилитрона к саморегулированию может быть использована с большим эффектом для регулирования или стабилизации источника напряжения от колебаний напряжения питания или нагрузки. Тот факт, что напряжение на диоде в области пробоя почти постоянно, оказывается важной характеристикой стабилитрона, поскольку он может использоваться в простейших типах стабилизаторов напряжения.

Функция регулятора напряжения заключается в обеспечении постоянного выходного напряжения на нагрузку, подключенную параллельно ему, несмотря на колебания напряжения питания или изменения тока нагрузки. Стабилитрон будет продолжать регулировать свое напряжение до тех пор, пока ток удержания диодов не упадет ниже минимального значения I _{Z (min)} в области обратного пробоя.

Стабилитрон

Стабилитроны могут использоваться для получения стабилизированного выходного напряжения с низкой пульсацией в условиях переменного тока нагрузки.Пропуская небольшой ток через диод от источника напряжения через подходящий токоограничивающий резистор (R _S ), стабилитрон будет проводить ток, достаточный для поддержания падения напряжения на уровне Vout.

Мы помним из предыдущих руководств, что выходное напряжение постоянного тока от полуволнового или двухполупериодного выпрямителя содержит пульсации, наложенные на постоянное напряжение, и что при изменении значения нагрузки изменяется и среднее выходное напряжение. Подключив к выходу выпрямителя простую схему стабилитрона, как показано ниже, можно получить более стабильное выходное напряжение.

Стабилитрон

Резистор, R _S подключен последовательно со стабилитроном для ограничения тока, протекающего через диод с источником напряжения, V _S подключается через комбинацию. Стабилизированное выходное напряжение V _out снимается через стабилитрон.

Стабилитрон соединен с его катодным выводом, подключенным к положительной шине источника постоянного тока, поэтому он имеет обратное смещение и будет работать в состоянии пробоя.Резистор R _S выбран так, чтобы ограничить максимальный ток, протекающий в цепи.

При отсутствии нагрузки, подключенной к цепи, ток нагрузки будет равен нулю (I _L = 0), и весь ток схемы проходит через стабилитрон, который, в свою очередь, рассеивает свою максимальную мощность. Кроме того, небольшое значение последовательного резистора R _S приведет к большему току диода, когда подключено сопротивление нагрузки R _L , и большое значение, поскольку это увеличит требования к рассеиваемой мощности диода, поэтому следует соблюдать осторожность при выборе соответствующее значение последовательного сопротивления, чтобы максимальная номинальная мощность стабилитрона не превышалась в условиях холостого хода или высокого импеданса.

Нагрузка подключена параллельно стабилитрону, поэтому напряжение на R _L всегда совпадает с напряжением стабилитрона (V _R = V _Z ). Существует минимальный ток стабилитрона, при котором стабилизация напряжения эффективна, и ток стабилитрона должен всегда оставаться выше этого значения при работе под нагрузкой в ​​пределах своей области пробоя. Верхний предел тока, конечно, зависит от номинальной мощности устройства. Напряжение питания V _S должно быть больше V _Z .

Одна небольшая проблема со схемами стабилизатора стабилитрона заключается в том, что диод иногда может генерировать электрические помехи поверх источника постоянного тока, пытаясь стабилизировать напряжение. Обычно это не проблема для большинства приложений, но для дополнительного сглаживания может потребоваться добавление разделительного конденсатора большой емкости на выходе стабилитрона.

Тогда немного резюмирую. Стабилитрон всегда работает в состоянии обратного смещения. В качестве такой простой схемы регулятора напряжения можно спроектировать с использованием стабилитрона для поддержания постоянного выходного напряжения постоянного тока на нагрузке, несмотря на изменения входного напряжения или изменения тока нагрузки.

Стабилитрон напряжения состоит из токоограничивающего резистора R _S , подключенного последовательно с входным напряжением V _S , с стабилитроном, подключенным параллельно нагрузке R _L в этом состоянии обратного смещения. Стабилизированное выходное напряжение всегда выбирается таким же, как напряжение пробоя V _Z диода.

Пример No1

Требуется стабилизированный источник питания 5,0 В от входного источника питания постоянного тока 12 В.Максимальная мощность стабилитрона P _Z составляет 2 Вт. Используя схему стабилитрона выше, рассчитайте:

а). Максимальный ток, протекающий через стабилитрон.

б). Минимальное значение последовательного резистора, R _S

в). Ток нагрузки I _L , если резистор нагрузки 1 кОм подключен к стабилитрону.

г). Ток стабилитрона I _Z при полной нагрузке.

Напряжение стабилитрона

Помимо получения одного стабилизированного выходного напряжения, стабилитроны также могут быть соединены последовательно вместе с обычными кремниевыми сигнальными диодами для получения множества различных значений выходного опорного напряжения, как показано ниже.

, подключенные последовательно

Значения отдельных стабилитронов могут быть выбраны в соответствии с приложением, в то время как кремниевый диод всегда будет падать примерно на 0.6 — 0,7В при прямом смещении. Напряжение питания Vin, конечно, должно быть выше, чем максимальное выходное опорное напряжение, и в нашем примере выше оно составляет 19 В.

Типичный стабилитрон для обычных электронных схем — это серия 500 мВт, серия BZX55 или более крупная 1,3 Вт, серия BZX85 , где напряжение стабилитрона задается, например, как C7V5 для диода 7,5 В, дающего Ссылочный номер диода BZX55C7V5 .

Стабилитроны серии 500 мВт доступны примерно от 2.4 до примерно 100 вольт и обычно имеют ту же последовательность значений, что и для серии резисторов 5% (E24), а индивидуальные номинальные напряжения для этих небольших, но очень полезных диодов приведены в таблице ниже.

Стандартное напряжение стабилитрона

Цепи ограничения стабилитрона

До сих пор мы рассмотрели, как стабилитрон можно использовать для регулирования постоянного источника постоянного тока, но что, если бы входным сигналом был не установившийся постоянный ток, а переменная форма волны переменного тока, как бы стабилитрон реагировал на постоянно меняющийся сигнал.

Диодные схемы ограничения и ограничения — это схемы, которые используются для формирования или изменения формы входного сигнала переменного тока (или любой синусоиды), создавая форму выходного сигнала различной формы в зависимости от расположения схемы. Цепи диодных ограничителей также называют ограничителями, потому что они ограничивают или отсекают положительную (или отрицательную) часть входного сигнала переменного тока. Поскольку схемы стабилитрона ограничивают или отсекают часть формы сигнала на них, они в основном используются для защиты схем или в схемах формирования сигналов.

Например, если мы хотим ограничить выходной сигнал на уровне + 7,5 В, мы должны использовать стабилитрон на 7,5 В. Если выходная форма волны пытается превысить предел 7,5 В, стабилитрон будет «отсекать» избыточное напряжение со входа, создавая форму волны с плоской вершиной, сохраняя выходную постоянную на уровне + 7,5 В. Обратите внимание, что в состоянии прямого смещения стабилитрон по-прежнему является диодом, и когда выходной сигнал переменного тока становится отрицательным ниже -0,7 В, стабилитрон включается, как любой нормальный кремниевый диод, и ограничивает выходной сигнал на -0.7V, как показано ниже.

Сигнал прямоугольной формы

Стабилитроны, подключенные спина к спине, можно использовать в качестве стабилизатора переменного тока, создавая то, что в шутку называют «генератором прямоугольных импульсов для бедняков». Используя эту схему, мы можем обрезать форму волны между положительным значением + 8,2 В и отрицательным значением -8,2 В для стабилитрона 7,5 В.

Так, например, если мы хотим ограничить форму выходного сигнала между двумя разными минимальным и максимальным значениями, скажем, +8 В и -6 В, мы просто использовали бы два стабилитрона с разными номиналами.Обратите внимание, что выходной сигнал фактически ограничивает форму волны переменного тока между + 8,7 В и -6,7 В из-за добавления напряжения прямого смещения на диоде.

Другими словами, размах напряжения 15,4 вольт вместо ожидаемых 14 вольт, поскольку падение напряжения прямого смещения на диоде добавляет еще 0,7 вольт в каждом направлении.

Этот тип конфигурации клипсатора довольно распространен для защиты электронных схем от перенапряжения. Два стабилитрона обычно устанавливаются поперек входных клемм источника питания, и во время нормальной работы один из стабилитронов выключен, и диоды практически не влияют на него.Однако, если форма волны входного напряжения превышает его предел, стабилитрон включается и ограничивает вход для защиты схемы.

В следующем уроке о диодах мы рассмотрим использование смещенного в прямом направлении PN перехода диода для получения света. Из предыдущих руководств мы знаем, что когда носители заряда движутся через соединение, электроны объединяются с дырками, и энергия теряется в виде тепла, но также часть этой энергии рассеивается в виде фотонов, но мы их не видим.

Если мы поместим полупрозрачную линзу вокруг соединения, будет производиться видимый свет, и диод станет источником света.Этот эффект дает другой тип диода, широко известный как светоизлучающий диод, который использует эту характеристику создания света для излучения света (фотонов) различных цветов и длин волн.

Регулируемый понижающий регулятор напряжения 2,5-7,5 В D36V6ALV

Обзор

Понижающие (понижающие) стабилизаторы напряжения семейства D36V6x генерируют более низкие выходные напряжения при входных напряжениях до 50 В.Это импульсные регуляторы (также называемые импульсными источниками питания (SMPS) или преобразователями постоянного тока), что делает их намного более эффективными, чем линейные регуляторы напряжения, особенно когда разница между входным и выходным напряжением велика. Это семейство включает семь версий с фиксированным выходным напряжением в диапазоне от 3,3 В до 15 В и две версии с регулировкой, которые можно настроить с помощью подстроечного потенциометра:

Регуляторы оснащены защитой от короткого замыкания / перегрузки по току, а тепловое отключение помогает предотвратить повреждение от перегрева.Платы не , а не имеют защиту от обратного напряжения.

Подробная информация о товаре # 3798

Характеристики

• Входное напряжение: от 4 В до 50 В (входное напряжение должно превышать выходное значение на величину падения напряжения; подробности см. В разделе «Падение напряжения»)
• Выходное напряжение: регулируется от 2,5 В до 7,5 В с помощью встроенного подстроечного потенциометра
• Максимальный выходной ток: 600 мА (см. График максимального продолжительного выходного тока ниже)
• Фиксированная частота переключения 2,1 МГц
• Вход включения высокого напряжения может перевести плату в состояние низкого энергопотребления, при котором она потребляет менее 2 мкА (типичное значение).
• Низкий ток покоя: <2 мА (см. График тока покоя ниже)
• Защита от перегрузки по току и короткого замыкания, отключение от перегрева
• Малый размер: 0.6 ″ × 0,4 ″ × 0,15 ″ (15 мм × 10 мм × 4 мм)
• Вес: 0,6 г

Подключения

Этот регулятор имеет четыре соединения: отключение (SHDN), входное напряжение (VIN), заземление (GND) и выходное напряжение (VOUT).

На вывод SHDN можно подавать низкий уровень (ниже 1,25 В), чтобы отключить выход и перевести плату в состояние низкого энергопотребления (обычно <2 мкА). Регулятор включен по умолчанию, и этот вход можно оставить отключенным, если вам не нужна эта функция.

Входное напряжение VIN питает регулятор и должно быть в пределах от 4 до 50 В.Если входное напряжение становится слишком близко к выходному напряжению, выходное напряжение начинает падать, поэтому вы должны убедиться, что VIN превышает VOUT, по крайней мере, на напряжение падения, которое зависит от выходного напряжения и нагрузки (см. Ниже графики падение напряжения как функция нагрузки). Кроме того, будьте осторожны с деструктивными всплесками LC (дополнительную информацию см. Ниже).

Выходное напряжение VOUT определяется положением подстроечного потенциометра, при повороте по часовой стрелке выходное напряжение увеличивается.Вы можете использовать мультиметр для измерения выходного сигнала при его настройке. Обратите внимание, что на выходное напряжение может повлиять прикосновение отвертки к потенциометру, поэтому при измерении выходного напряжения ничего не должно касаться потенциометра. При установке выходного напряжения обратите внимание, что понижающий стабилизатор может выдавать только напряжения ниже входного. На следующем графике приблизительно показано, как положение потенциометра соотносится с настройками выходного напряжения на D36V6ALV (синяя кривая) и D36V6AHV (красная кривая).

Четыре соединения помечены на задней стороне печатной платы и расположены с шагом 0,1 дюйма по краю платы для совместимости с беспаечными макетными платами, разъемами и другими прототипами, использующими сетку 0,1 дюйма. Вы можете припаять провода непосредственно к плате или припаять либо прямую штекерную полосу 4 × 1, либо прямоугольную штекерную полосу 4 × 1, которая входит в комплект.

Типичный КПД

КПД регулятора напряжения, определяемый как (выходная мощность) / (входная мощность), является важным показателем его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве.

Максимальный длительный выходной ток

Максимально достижимый выходной ток этих регуляторов зависит от входного напряжения, но также зависит от других факторов, включая температуру окружающей среды, воздушный поток и теплоотвод.На приведенном ниже графике показаны максимальные выходные токи, которые эти регуляторы могут обеспечивать непрерывно при комнатной температуре в неподвижном воздухе и без дополнительного теплоотвода.

Ток покоя

Ток покоя — это ток, который регулятор использует только для своего питания, и на графике ниже это показано для различных версий регулятора как функция входного напряжения. На входе SHDN модуля можно установить низкий уровень, чтобы перевести плату в состояние низкого энергопотребления, при котором она обычно потребляет менее 2 мкА.

Типичное падение напряжения

Падение напряжения понижающего регулятора — это минимальная величина, на которую входное напряжение должно превышать целевое выходное напряжение регулятора, чтобы гарантировать достижение целевого выходного сигнала. Например, если стабилизатор 5 В имеет падение напряжения 1 В, входное напряжение должно быть не менее 6 В, чтобы на выходе были полные 5 В. Как правило, падение напряжения увеличивается с увеличением выходного тока.На приведенном ниже графике показаны напряжения падения для различных членов этого семейства регуляторов:

Скачки напряжения LC

При подаче напряжения на электронные схемы первоначальный выброс тока может вызвать скачки напряжения, которые намного превышают входное напряжение. Если эти выбросы превышают максимальное напряжение регулятора (50 В), регулятор может выйти из строя. В наших тестах с типичными выводами питания (тестовые зажимы ~ 30 дюймов) входное напряжение выше 28 В вызывало скачки напряжения более 50 В.

Если вы подключаете напряжение более 28 В или ваши силовые провода или источник питания имеют высокую индуктивность, мы рекомендуем паять электролитический конденсатор подходящего номинала 33 мкФ или больше рядом с регулятором между VIN и GND.

Дополнительную информацию о скачках напряжения LC можно найти в нашей заметке по применению «Понимание деструктивных скачков напряжения LC».

Люди часто покупают этот товар вместе с:

с использованием транзистора и стабилитрона

В этой статье мы подробно обсудим, как создавать индивидуальные схемы транзисторных регуляторов напряжения в фиксированных режимах, а также в переменных режимах.

Все цепи линейного источника питания, которые предназначены для получения стабилизированного постоянного напряжения и тока на выходе, в основном включают в себя транзисторные каскады и стабилитроны для получения требуемых регулируемых выходов.

Эти схемы, использующие дискретные части, могут быть в форме постоянно фиксированного или постоянного напряжения или стабилизированного регулируемого выходного напряжения.

Простейший регулятор напряжения

Вероятно, самым простым типом стабилизатора напряжения является стабилитрон шунтирующего стабилизатора, который работает с использованием базового стабилитрона для регулирования, как показано на рисунке ниже.

Стабилитроны имеют номинальное напряжение, эквивалентное предполагаемому выходному напряжению, которое может точно соответствовать желаемому выходному значению.

Пока напряжение питания ниже номинального значения напряжения стабилитрона, он показывает максимальное сопротивление в диапазоне многих МОм, позволяя питанию проходить без ограничений.

Однако в момент, когда напряжение питания увеличивается сверх номинального значения «напряжения стабилитрона», происходит значительное падение его сопротивления, в результате чего перенапряжение шунтируется на землю через него, пока напряжение питания не упадет или не достигнет уровня напряжения стабилитрона. .

Из-за этого внезапного шунтирования напряжение питания падает и достигает значения стабилитрона, что вызывает повторное увеличение сопротивления стабилитрона. Затем цикл быстро продолжается, обеспечивая стабилизацию подачи на номинальном значении стабилитрона и никогда не позволяя ему превышать это значение.

Чтобы получить указанную выше стабилизацию, входное напряжение должно быть немного выше, чем требуемое стабилизированное выходное напряжение.

Избыточное напряжение выше значения стабилитрона вызывает срабатывание внутренних «лавинных» характеристик стабилитрона, вызывая мгновенный эффект шунтирования и падение напряжения питания до тех пор, пока оно не достигнет номинального значения стабилитрона.

Это действие продолжается бесконечно, обеспечивая фиксированное стабилизированное выходное напряжение, эквивалентное номинальному значению стабилитрона.

Преимущества стабилизатора напряжения на стабилитроне

Стабилитроны очень удобны там, где требуется стабилизация постоянного напряжения при малом токе.

Стабилитроны просты в настройке и могут использоваться для получения достаточно точного стабилизированного выходного сигнала при любых обстоятельствах.

Для настройки каскада стабилизатора напряжения на основе стабилитрона требуется только один резистор, и его можно быстро добавить в любую схему для достижения желаемых результатов.

Недостатки стабилизаторов стабилитрона

Хотя стабилизированный стабилитрон источник питания является быстрым, простым и эффективным методом достижения стабилизированного выхода, он имеет несколько серьезных недостатков.

• Выходной ток низкий, что может поддерживать высокие токовые нагрузки на выходе.
• Стабилизация возможна только при малых перепадах входа / выхода. Это означает, что входное напряжение не может быть слишком высоким, чем требуемое выходное напряжение. В противном случае сопротивление нагрузки может рассеять огромное количество энергии, что сделает систему очень неэффективной.
• Стабилитрон обычно связан с генерацией шума, который может критически повлиять на работу чувствительных схем, таких как конструкции усилителей Hi-Fi, и других подобных уязвимых приложений.

Использование «усиленного стабилитрона»

Это версия с усиленным стабилитроном, в которой используется BJT для создания переменного стабилитрона с улучшенными возможностями управления мощностью.

Давайте представим, что R1 и R2 имеют одинаковое значение., Что создаст достаточный уровень смещения для базы BJT и позволит BJT работать оптимально.Поскольку минимальное требование к прямому напряжению базового эмиттера составляет 0,7 В, BJT будет проводить и шунтировать любое значение, превышающее 0,7 В или самое большее 1 В, в зависимости от конкретных характеристик используемого BJT.

Таким образом, выход будет стабилизирован примерно на уровне 1 В. Выходная мощность этого «усиленного переменного стабилитрона» будет зависеть от номинальной мощности BJT и номинала нагрузочного резистора.

Однако это значение можно легко изменить или отрегулировать до другого желаемого уровня, просто изменив значение R2.Или проще заменив R2 на горшок. Диапазон потенциалов потенциометра R1 и R2 может составлять от 1 кОм до 47 кОм, чтобы получить плавно регулируемый выходной сигнал от 1 В до уровня питания (максимум 24 В). Для большей точности вы можете применить следующую формулу делителя напряжения:

Выходное напряжение = 0,65 (R1 + R2) / R2

Недостаток стабилитрона

Еще раз, недостатком этой конструкции является высокая рассеиваемая мощность, которая увеличивает пропорционально увеличивается разница между входом и выходом.

Чтобы правильно установить значение резистора нагрузки в зависимости от выходного тока и входного питания, можно соответствующим образом применить следующие данные.

Предположим, что требуемое выходное напряжение составляет 5 В, требуемый ток — 20 мА, а вход питания — 12 В. Тогда, используя закон Ома, мы имеем:

Нагрузочный резистор = (12-5) / 0,02 = 350 Ом

мощность = (12-5) x 0,02 = 0,14 Вт или просто 1/4 Вт.

По сути, последовательный стабилизатор, также называемый последовательным транзистором, представляет собой переменное сопротивление, создаваемое с помощью транзистора, подключенного последовательно с одной из линий питания и нагрузкой.

Сопротивление транзистора току автоматически регулируется в зависимости от выходной нагрузки, так что выходное напряжение остается постоянным на желаемом уровне.

В цепи последовательного регулятора входной ток должен быть немного больше, чем выходной ток. Эта небольшая разница — единственная величина тока, которая используется схемой регулятора самостоятельно.

Преимущества последовательного регулятора

Основным преимуществом схемы последовательного регулятора по сравнению с регулятором шунтового типа является его лучшая эффективность.

Это приводит к минимальному рассеянию мощности и потерям из-за тепла. Из-за этого большого преимущества последовательные транзисторные стабилизаторы очень популярны в приложениях для регуляторов напряжения большой мощности.

Однако этого можно избежать там, где требования к мощности очень низкие или где эффективность и тепловыделение не входят в число критических проблем.

В принципе, последовательный регулятор может просто включать стабилитрон, нагружая буферную схему эмиттерного повторителя, как указано выше.

Вы можете найти единичное усиление напряжения всякий раз, когда используется каскад эмиттерного повторителя. Это означает, что когда к его базе применяется стабилизированный вход, мы обычно также получаем стабилизированный выход и от эмиттера.

Поскольку мы можем получить более высокий коэффициент усиления по току от эмиттерного повторителя, можно ожидать, что выходной ток будет намного выше по сравнению с применяемым базовым током.

Следовательно, даже если базовый ток составляет около 1 или 2 мА в каскаде стабилитрона, который также становится потребляемым током покоя конструкции, выходной ток 100 мА может быть доступен на выходе.

Входной ток складывается с выходным током вместе с 1 или 2 мА, используемыми стабилитроном, и по этой причине достигается выдающийся КПД.

Учитывая, что входной источник питания схемы достаточно рассчитан для достижения ожидаемого выходного напряжения, выход может практически не зависеть от уровня входного питания, поскольку он напрямую регулируется базовым потенциалом Tr1.

Стабилитрон и развязывающий конденсатор создают идеально чистое напряжение на базе транзистора, которое воспроизводится на выходе, создавая напряжение практически без шума.

Это позволяет схемам этого типа выдавать выходные сигналы с удивительно низкой пульсацией и шумом без использования огромных сглаживающих конденсаторов, а также с диапазоном тока, который может достигать 1 А или даже больше.

Что касается уровня выходного напряжения, то он может не точно совпадать с подключенным напряжением стабилитрона. Это связано с тем, что между выводами базы и эмиттера транзистора существует падение напряжения примерно 0,65 В.

Это падение, следовательно, необходимо вычесть из значения напряжения стабилитрона, чтобы можно было достичь минимального выходного напряжения схемы.

Это означает, что если значение стабилитрона составляет 12,7 В, то выход на эмиттере транзистора может быть около 12 В, или, наоборот, если желаемое выходное напряжение составляет 12 В, то напряжение стабилитрона должно быть выбрано равным 12,7 В.

Регулирование этой схемы последовательного регулятора никогда не будет идентично регулированию схемы стабилитрона, потому что эмиттерный повторитель просто не может иметь нулевое выходное сопротивление.

И падение напряжения в каскаде должно незначительно увеличиваться в ответ на увеличение выходного тока.

С другой стороны, хорошего регулирования можно ожидать, когда ток стабилитрона, умноженный на коэффициент усиления по току транзистора, достигает как минимум 100-кратного ожидаемого максимального выходного тока.

Сильноточный регулятор серии с транзисторами Дарлингтона

Для точного достижения этого часто подразумевается, что необходимо использовать несколько транзисторов, может быть 2 или 3, чтобы мы могли достичь удовлетворительного усиления на выходе.

Принципиальная схема с двумя транзисторами, в которой используется пара Дарлингтона с эмиттерным повторителем, показана на следующих рисунках, демонстрирующих технику применения 3 BJT в конфигурации с эмиттерным повторителем Дарлингтона.

Обратите внимание, что включение пары транзисторов приводит к более высокому падению напряжения на выходе, примерно 1,3 В, через базу 1-го транзистора к выходу.

Это связано с тем, что на каждом из транзисторов сбривается примерно 0,65 Вольт. Если рассматривать схему из трех транзисторов, это может означать падение напряжения чуть ниже 2 В на базе 1-го транзистора и выходе и так далее.

Стабилизатор напряжения с общим эмиттером и отрицательной обратной связью

Хорошая конфигурация иногда наблюдается в конкретных конструкциях, имеющих пару усилителей с общим эмиттером, со 100-процентной чистой отрицательной обратной связью.

Эта установка показана на следующем рисунке.

Несмотря на то, что каскады с общим эмиттером обычно имеют значительную степень усиления по напряжению, в данном случае это может быть не так.

Это происходит из-за 100% отрицательной обратной связи, которая возникает между коллектором выходного транзистора и эмиттером транзистора драйвера. Это позволяет усилителю достичь коэффициента усиления, равного единице.

Преимущества регулятора с общим эмиттером и обратной связью

Эта конфигурация работает лучше по сравнению с регуляторами на основе эмиттерного повторителя с парой Дарлингтона из-за меньшего падения напряжения на входных / выходных клеммах.

Падение напряжения, достигнутое в этих конструкциях, составляет всего около 0,65 В, что способствует большей эффективности и позволяет схеме работать эффективно независимо от того, превышает ли нестабилизированное входное напряжение всего на несколько сотен милливольт ожидаемое выходное напряжение.

Разрядник батарей, использующий схему последовательного регулятора

Указанная схема разрядника батарей является функциональной иллюстрацией конструкции, построенной с использованием регулятора базовой серии.

Модель разработана для всех приложений, работающих от 9 В постоянного тока с максимальным током не более 100 мА.Это не подходит для устройств, требующих относительно большей силы тока.

T1 — это трансформатор 12–0–12 вольт 100 мА, который обеспечивает изолированную защитную изоляцию и понижение напряжения, в то время как его вторичная обмотка с центральным ответвлением управляет основным двухтактным выпрямителем с фильтрующим конденсатором.

Без нагрузки на выходе будет около 18 вольт постоянного тока, которое может упасть примерно до 12 вольт при полной нагрузке.

Схема, которая работает как стабилизатор напряжения, на самом деле представляет собой базовую конструкцию последовательного типа, включающую R1, D3 и C2 для получения регулируемого номинального выходного напряжения 10 В.Ток стабилитрона колеблется от 8 мА без нагрузки до 3 мА при полной нагрузке. Рассеивание, создаваемое в результате R1 и D3, минимально.

Эмиттерный повторитель на паре Дарлингтона, образованный TR1 и TR2, можно увидеть сконфигурированным как выходной буферный усилитель, обеспечивающий усиление по току около 30 000 при полном выходе, в то время как минимальное усиление составляет 10 000.

На этом уровне усиления, когда устройство работает с использованием 3 мА при токе полной нагрузки, и минимальное усиление i почти не демонстрирует отклонения в падении напряжения на усилителе даже при колебаниях тока нагрузки.

Реальное падение напряжения на выходном усилителе составляет приблизительно 1,3 В, а при умеренном входном напряжении 10 В это дает на выходе примерно 8,7 Вольт.

Это выглядит почти равным указанным 9 В, учитывая тот факт, что даже настоящая 9-вольтовая батарея может показывать колебания от 9,5 В до 7,5 В в течение периода эксплуатации.

Добавление ограничения тока к последовательному регулятору

Для регуляторов, описанных выше, обычно становится важным добавить защиту от короткого замыкания на выходе.

Это может быть необходимо для обеспечения хорошего регулирования при низком выходном сопротивлении. Поскольку источник питания имеет очень низкий импеданс, в случае случайного короткого замыкания на выходе может пройти очень высокий выходной ток.

Это может привести к немедленному сгоранию выходного транзистора и некоторых других деталей. Типичный предохранитель может просто не обеспечить достаточной защиты, потому что повреждение, вероятно, произойдет быстро, даже до того, как предохранитель может среагировать и сработать.

Самый простой способ реализовать это, возможно, добавив в схему ограничитель тока. Это включает в себя дополнительные схемы без какого-либо прямого влияния на производительность конструкции в нормальных рабочих условиях.

Однако ограничитель тока может привести к быстрому падению выходного напряжения, если подключенная нагрузка пытается потреблять значительный ток.

На самом деле выходное напряжение снижается так быстро, что, несмотря на короткое замыкание на выходе, ток, доступный из цепи, немного превышает указанный максимальный номинал.

Результат схемы ограничения тока подтвержден приведенными ниже данными, которые отображают выходное напряжение и ток с учетом постепенно снижающегося импеданса нагрузки, полученного с помощью предлагаемого блока Battery Eliminator.

Схема ограничения тока работает с использованием только пары элементов; R2 и Tr3. Его реакция на самом деле настолько быстрая, что она просто устраняет все возможные риски короткого замыкания на выходе, тем самым обеспечивая отказоустойчивую защиту выходных устройств.Работу ограничения тока можно понять, как описано ниже.

R2 подключен последовательно с выходом, что приводит к тому, что напряжение, развиваемое на R2, пропорционально выходному току. При выходном потреблении, достигающем 100 мА, напряжения, создаваемого на R2, будет недостаточно для запуска на Tr3, поскольку это кремниевый транзистор, для включения которого требуется минимальный потенциал 0,65 В.

Однако, когда выходная нагрузка превышает предел 100 мА, он генерирует достаточный потенциал на T2, чтобы надлежащим образом включить Tr3 в режим проводимости.TR3, в свою очередь, вызывает протекание некоторого тока f к Trl через отрицательную шину питания через нагрузку.

Это приводит к некоторому снижению выходного напряжения. Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к пропорциональному увеличению потенциала на R2, заставляя Tr3 включаться еще сильнее.

Это, следовательно, позволяет смещать больший ток в сторону Tr1 и отрицательную линию через Tr3 и нагрузку. Это действие дополнительно приводит к пропорциональному увеличению падения выходного напряжения.

Даже в случае короткого замыкания на выходе Tr3, вероятно, будет сильно смещен в проводимость, заставляя выходное напряжение упасть до нуля, гарантируя, что выходной ток никогда не превысит отметку 100 мА.

Настольный источник питания с регулируемым напряжением

Источники питания с регулируемым напряжением работают по тому же принципу, что и стабилизаторы постоянного напряжения, но они оснащены потенциометром, который обеспечивает стабилизированный выход с переменным диапазоном напряжения.

Эти схемы лучше всего подходят в качестве настольных и мастерских источников питания, хотя их также можно использовать в приложениях, требующих различных регулируемых входов для анализа. Для таких работ потенциометр источника питания действует как предустановленный элемент управления, который можно использовать для настройки выходного напряжения источника питания в соответствии с желаемыми регулируемыми уровнями напряжения.

На рисунке выше показан классический пример схемы регулируемого стабилизатора напряжения, которая обеспечивает плавно регулируемый стабилизированный выход от 0 до 12 В.

Основные характеристики

• Максимальный диапазон тока ограничен 500 мА, хотя его можно увеличить до более высоких уровней путем соответствующей модернизации транзисторов и трансформатора.
• Конструкция обеспечивает очень хорошее регулирование шума и пульсаций, которые могут быть менее 1 мВ.
• Максимальная разница между входным питанием и регулируемым выходом не более 0,3 В даже при полной выходной нагрузке.
• Регулируемый источник переменного тока идеально подходит для тестирования почти всех типов электронных проектов, требующих высококачественных регулируемых источников питания.

Как это работает

В этой конструкции мы видим схему делителя потенциала, включенную между выходным каскадом стабилитрона и входным буферным усилителем. Этот потенциальный делитель создается VR1 и R5. Это позволяет отрегулировать рычаг ползунка VR1 от минимального 1,4 В, когда он находится рядом с основанием своей дорожки, до уровня стабилитрона 15 В, когда он находится в наивысшей точке своего диапазона регулировки.

На каскаде выходного буфера падает примерно 2 вольта, что позволяет диапазон выходного напряжения от 0 до примерно 13 В.При этом верхний диапазон напряжения подвержен частичным допускам, таким как допуск 5% для напряжения стабилитрона. Поэтому оптимальное выходное напряжение может быть чуть выше 12 вольт.

Несколько типов эффективных схем защиты от перегрузки могут быть очень важны для любого настольного источника питания. Это может быть важно, поскольку выход может быть уязвим для случайных перегрузок и коротких замыканий.

В данной конструкции мы используем довольно простое ограничение тока, определяемое Trl и связанными с ним элементами.Когда устройство работает в нормальных условиях, напряжение, создаваемое на резисторе R1, который подключен последовательно с выходом питания, слишком мало для того, чтобы привести Trl в состояние проводимости.

В этом сценарии схема работает нормально, за исключением небольшого падения напряжения, создаваемого резистором R1. Это практически не влияет на эффективность регулирования агрегата.

Это потому, что каскад R1 предшествует схеме регулятора. В случае перегрузки потенциал, наведенный на R1, возрастает примерно до 0.65 вольт, что заставляет Tr1 включаться за счет базового тока, полученного из разности потенциалов, генерируемой на резисторе R2.

Это заставляет R3 и Tr 1 втягивать значительное количество тока, в результате чего падение напряжения на R4 существенно увеличивается, а выходное напряжение снижается.

Это действие мгновенно ограничивает выходной ток максимумом от 550 до 600 мА, несмотря на короткое замыкание на выходе.

Так как функция ограничения тока ограничивает выходное напряжение практически до 0 В.

R6 устроен как нагрузочный резистор, который в основном предотвращает слишком низкий выходной ток и невозможность нормальной работы буферного усилителя. C3 позволяет устройству достичь отличной переходной характеристики.

Недостатки

Как и в любом типичном линейном регуляторе, рассеиваемая мощность в Tr4 определяется выходным напряжением и током и максимальна при регулировке потенциометра для более низких выходных напряжений и более высоких выходных нагрузок.

В наиболее тяжелых обстоятельствах на Tr4 может быть наведено 20 В, что приведет к протеканию через него тока около 600 мА.Это приводит к рассеиваемой мощности на транзисторе около 12 Вт.

Чтобы выдерживать это длительное время, устройство должно быть установлено на довольно большом радиаторе. VR1 может быть установлен с большой ручкой управления с калиброванной шкалой, отображающей маркировку выходного напряжения.

Список деталей

• Резисторы. (Все 1/3 ватта 5%).
• R1 1,2 Ом
• R2 100 Ом
• R3 15 Ом
• R4 1k
• R5 470 Ом
• R6 10k
• VR1 4.7k линейный углерод
• Конденсаторы
• C1 2200 мкФ 40 В
• C2 100 мкФ 25 В
• C3 330 нФ
• Полупроводники
• Tr1 BC108
• Tr2 BC107
• Tr3 BFY51
• Tr4 T48 D4 1N4002 (4 выкл.)
• D5 BZY88C15V (15 В, стабилитрон 400 мВт)
• Трансформатор
• T1 Стандартная первичная сеть, 17 или 18 В, 1 ампер
• вторичная
• Переключатель
• S1 D.ТИХООКЕАНСКОЕ СТАНДАРТНОЕ ВРЕМЯ. роторная сеть или тумблер
• Разное
• Корпус, выходные разъемы, печатная плата, сетевой шнур, провод, припой
• и т. д.

Как остановить перегрев транзистора при более высоких дифференциалах входа / выхода

Тип проходного транзистора Регуляторы, как описано выше, обычно сталкиваются с ситуацией чрезвычайно высокого рассеяния, возникающего из последовательного транзистора стабилизатора, когда выходное напряжение намного ниже, чем входное напряжение..

Каждый раз, когда высокий выходной ток создается при низком напряжении (TTL), возможно, критически важно использовать охлаждающий вентилятор на радиаторе. Возможно, серьезной иллюстрацией может быть сценарий блока источника, рассчитанного на обеспечение 5 ампер через 5 и 50 вольт.

Блоки этого типа обычно имеют нерегулируемое питание 60 вольт. Представьте, что это конкретное устройство должно питать цепи TTL во всем номинальном токе. Последовательный элемент в схеме должен в этой ситуации рассеивать 275 Вт!

Затраты на обеспечение достаточного охлаждения, по-видимому, объясняются только ценой последовательного транзистора.В случае, если падение напряжения на транзисторе регулятора может быть ограничено до 5,5 В, независимо от предпочтительного выходного напряжения, рассеивание может быть существенно уменьшено на приведенной выше иллюстрации, это может быть 10% от его начального значения.

Этого можно достичь, используя три полупроводниковые детали и пару резисторов (рис. 1). Вот как это работает: тиристор Thy может нормально проводить через R1.

Тем не менее, как только падение напряжения на T2 — последовательный стабилизатор выходит за пределы 5.5 вольт, T1 начинает проводить, в результате чего тиристор «открывается» при последующем переходе через ноль на выходе мостового выпрямителя.

Эта конкретная рабочая последовательность постоянно контролирует заряд, подаваемый через конденсатор фильтра C1, чтобы нерегулируемое питание было зафиксировано на 5,5 В выше регулируемого выходного напряжения. Значение сопротивления, необходимое для R1, определяется следующим образом:

R1 = 1,4 x V _сек — (V _min + 5) / 50 (результат будет в кОм)

, где Vsec указывает вторичное среднеквадратичное значение. напряжение трансформатора, а Vmin означает минимальное значение регулируемого выхода.

Тиристор должен выдерживать пиковые пульсации тока, а его рабочее напряжение должно составлять минимум 1,5 В _сек . Транзистор последовательного регулятора должен быть рассчитан на поддержку максимального выходного тока, I _max , и должен быть установлен на радиаторе, где он может рассеивать 5,5 x I _сек Вт.

Получение фиксированного напряжения от транзисторного регулятора

Используя всего один транзистор и несколько стабилитронов, вы можете получить различные напряжения в диапазоне от 5 В до 10 В от источника питания 12 В.На приведенной ниже схеме и диаграмме показано, как можно настроить транзистор, стабилитрон и резистор смещения для реализации простой схемы транзисторного стабилизатора.

Заключение

В этом посте мы узнали, как построить простые схемы линейного регулятора напряжения, используя последовательно проходной транзистор и стабилитрон. Источники питания с линейной стабилизацией предоставляют нам довольно простые варианты создания фиксированных стабилизированных выходов с использованием минимального количества компонентов.

В таких конструкциях в основном транзистор NPN конфигурируется последовательно с положительной входной линией питания в режиме общего эмиттера.Стабилизированный выход получается через эмиттер транзистора и отрицательную линию питания.

База транзистора сконфигурирована со схемой стабилитронного зажима или регулируемым делителем напряжения, который гарантирует, что напряжение на стороне эмиттера транзистора точно повторяет потенциал базы на выходе эмиттера транзистора.

Если нагрузка представляет собой сильноточную нагрузку, транзистор регулирует напряжение на нагрузке, вызывая увеличение ее сопротивления, и, таким образом, гарантирует, что напряжение на нагрузке не превышает заданное фиксированное значение, установленное его базовой конфигурацией.

Схема транзисторного регулятора 5 В