Описание стабилизаторов напряжения
Источник: http://www.td-m.ru/
Стабилизаторы напряжения — это устройства для автоматического поддержания постоянства значения электрического напряжения на входах приёмников электрической энергии (стабилизатор напряжения) или силы тока в их цепях (стабилизатор тока) независимо от колебаний напряжения в питающей сети и величины нагрузки. Стабилизатор напряжения обеспечивает нагрузку стабилизированным напряжением только в том случае, если сетевое напряжения находится в определённых пределах. Если сетевое напряжение выйдет за эти пределы (значительные превышения напряжения, равно как его кратковременные глубокие провалы или полное отсутствие), стабилизатор отключит питаемые электроприборы и они обесточатся.
Стабилизаторы напряжения бывают одно- и трёхфазные с мощностями от 100 ВА до 250 кВА и выше.
Типы стабилизаторов напряжения
Стабилизаторы напряжения бывают следующих типов:
Феррорезонансные.
Были разработаны в середине 60 годов прошлого века, действие их основано на использовании явления магнитного насыщения ферромагнитных сердечников трансформаторов или дросселей. Применялись такие устройства для стабилизации напряжения питания бытовой техники (телевизор, радиоприёмник, холодильник и т.п.).
Достоинства феррорезонансных стабилизаторов: высокая точность поддержания выходного напряжения (1-3%), высокая (для того времени) скорость регулирования. Недостатки: повышенный уровень шума и зависимость качества стабилизации от величины нагрузки.
Современные феррорезонансные стабилизаторы лишены этих недостатков, но стоимость их равна или выше стоимости ИБП (Источника Бесперебойного Питания) на такую же мощность. Вследствие этого феррорезонансные стабилизаторы широкого распространения в качестве бытовых не получили.
Электромеханические. В 60-80-е годы прошлого века для регулирования напряжения применялись автотрансформаторы с ручным регулированием выходного напряжения, вследствие чего приходилось постоянно следить за прибором, показывающим выходное напряжение (стрелочный или светящаяся линейка) и, при необходимости, вручную выставлять номинальное.
В настоящее время коррекция выходного напряжения осуществляется автоматически, с помощью электродвигателя с редуктором.
Достоинство таких электромеханических стабилизаторов — высокая точность поддержания выходного напряжения (2-3%). Недостатки — повышенный уровень шума (шумит двигатель, и практически постоянно, т.к. отслеживается изменение напряжения на (2-4 В) и низкая скорость регулирования из-за инерционности двигателя. При резком увеличении напряжения может кратковременно отключать нагрузку, т.к. напряжение на выходе может превысить максимально допустимое значение. При этом, в большинстве случаев, такая высокая точность не требуется, достаточно 5-7%, как указано в паспортах на самые широкораспространённые бытовые электроприборы общего назначения.
Получили распространение как дешевые бытовые стабилизаторы.
Электронные (ступенчатого регулирования). Наиболее широкий класс стабилизаторов, обеспечивающих поддержание выходного напряжения с определенной точностью в широких пределах входного напряжения.
Принцип стабилизации основан на автоматическом переключении секций трансформатора с помощью силовых ключей (реле, тиристоров, симисторов). В силу ряда достоинств, электронные стабилизаторы напряжения нашли наибольшее распространение на рынке стабилизаторов.
Достоинства: быстродействие, широкий диапазон входного напряжения, отсутствие искажения формы входного напряжения, высокое значение КПД. Недостаток — ступенчатое изменение выходного напряжения, ограничивающее точность стабилизации в пределах 0,9%-7%.
Данные стабилизаторы напряжения — оптимальное соотношение цена/качество при применении в промышленности и быту. Некоторые модели допускают возможность коррекции выходного напряжения в пределах 210-230 В.
Климатическое исполнение
Климатическое исполнение большинства предлагаемых стабилизаторов IP20, они предназначены для установки в помещениях с температурой окружающей среды +5…+35°С, с относительной влажностью воздуха 35-90%, с атмосферой, не содержащей пыли, водяных брызг и т.
д. Если в помещении под установку стабилизаторов температура будет опускаться ниже 0°С, возможно исполнение в корпусах с подогревом.
Основные параметры и функции
Диапазон входного напряжения. Наряду с точностью стабилизации, является важнейшей его характеристикой. Этот диапазон состоит из двух категорий:
- рабочий — когда входное напряжение находится в пределах, при которых на выходе обеспечивается заявленная величина стабилизации, например 220±5%;
- предельный — когда стабилизатор сохраняет работоспособность, но напряжение на выходе отличается от заявленной величины в большую или меньшую стороны до 15-18%). При напряжении на входе, выходящем за рамки предельного, стабилизатор отключает электроприборы, сам оставаясь подключенным к сети для контроля с возможностью подключения электроприборов вновь в работу при возвращении питающей сети в рабочий (предельный) диапазон напряжений.
Точность стабилизации выходного напряжения зависит от величины входного напряжения, если оно находится в рабочем диапазоне, то точность стабилизации составляет 0,9-5% в зависимости от модели стабилизатора.
Перегрузочная способность — способность выдерживать кратковременные перегрузки от электроприборов, имеющих высокие пусковые токи (например, электродвигатель погружного насоса, холодильника и т.п.).
Защита от перегрузки и короткого замыкания на выходе. В случае перегрузки стабилизатора напряжения, когда со стабилизатора начинает сниматься мощность на 5-50% превышающая номинальную в течение продолжительного периода времени (от 0,1сек. до 1мин. или немного более), срабатывает система защиты (время срабатывания защиты зависит от величины перегрузки), которая отключит стабилизатор и тем самым предотвратит его выход из строя. При наличии в стабилизаторе напряжения функции однократного повторного включения через 10 сек. после его отключения по перегрузке, он снова включится. Если перегрузка при повторном включении стабилизатора отсутствует, то стабилизатор продолжает штатно работать. В случае короткого замыкания в цепи подключенных к стабилизатору электроприборов, стабилизатор отключится.
Система контроля выходного напряжения
Регулировка выходного напряжения. Наличие в некоторых моделях стабилизаторов возможности регулирования выходного напряжения в диапазоне 210-230В, что помогает решить одновременно несколько проблем:
- возможно установить на выходе стабилизатора западные стандарты напряжения 230В для импортных электроприборов. Без подобной функции стабилизатор постоянно будет выходить за заданный для данных электроприборов нижний диапазон напряжения, что может вызвать сбои в их работе;
- для ламп накаливания можно установить напряжение около 210В, что значительно увеличит срок их службы, световой же поток останется в пределах, заявленных производителем.
Автоматическое включение стабилизатора напряжения при возврате входного напряжения в установленный диапазон. Т.к. стабилизатор отключает нагрузку в случае выхода входного напряжения за установленные пределы, он должен автоматически включаться и подключать нагрузку, если входное напряжение вернулось в установленный диапазон, иначе придётся следить за сетевым напряжением, включать стабилизатор напряжения вручную.
Наличие на входе и выходе стабилизатора напряжения фильтров подавления импульсных помех. Это полезная функция, которая защитит электроприборы от помех в радиочастотном диапазоне.
Подробнее о принципах работы стабилизаторов напряжения конкретного производителя Вы можете прочитать в соответствующем разделе.
Эта статья прочитана 10921 раз(а)!
Электрификация хозяйства
63
Плюс электрификация загородного хозяйства Автор: Владимир Михайлов Современный загородный дом по количеству, а зачастую и качеству инженерных коммуникаций не уступает городскому жилью.
Опыт электроснабжения
51
Опыт автономного электроснабжения загородного дома Автор: Олег Игоревич Васильков В течение трех лет мне пришлось жить в загородном доме без централизованного электроснабжения и за это время удалось наладить автономную энергетическую систему, которая позволяет жить и работать семье в любое время…
Все продукты | Schneider Electric Россия
Автоматизация и безопасность зданий
Системы резервного питания и охлаждения
Электроустановочное оборудование и системы управления домом
Автоматизация и промышленный контроль
se.com/ru/ru/work/products/medium-voltage-switchgear-and-energy-automation/»>Распределение электроэнергии среднего напряжения и автоматизация электроснабжения
se.com/ru/ru/work/products/solar/»>Солнечная энергетика
Самые популярные серии
Самые популярные серии
Самые популярные серии
Самые популярные серии
Самые популярные серии
Самые популярные серии
Самые популярные серии
Серии: 25
Серии: 22
Серии: 25
Серии: 11
Серии: 46
Серии: 26
Серии: 1
Серии: 35
Что такое выходное напряжение? | Наука
••• Thinkstock/Comstock/Getty Images
Обновлено 7 августа 2017 г.
Чак Роберт
Электричество возникает из-за различных сил, которые двигают электроны. Выходное напряжение может быть сгенерировано и немедленно отправлено по ряду проводников к месту назначения. Другие формы выходного напряжения хранятся в химической форме и позже высвобождаются. Этот тип выходного напряжения обеспечивает энергию, которая питает различные коммерческие и промышленные устройства.
Основы напряжения
Напряжение — это разница заряда между двумя разными точками. Чем больше напряжение, тем больше поток электрического тока. Течение испытывает сопротивление своему течению; величина напряжения определяет степень, в которой ток преодолевает это сопротивление. Напряжение измеряется стандартной единицей, называемой вольт. Один вольт приводит в действие один кулон, который является стандартной единицей электрического заряда. Напряжение может быть постоянным или переменным: постоянный ток течет в одном направлении, а переменный ток часто меняет свое направление.
Выходное напряжение Определение
Выходное напряжение — это напряжение, выдаваемое устройством, таким как регулятор напряжения или генератор. Регуляторы напряжения поддерживают постоянный уровень напряжения. Генераторы электроэнергии используют источник топлива, такой как солнечный свет, уголь или ядерная энергия, для питания вращающихся турбин, которые взаимодействуют с магнитами для выработки электроэнергии. Проводник передает выходное напряжение в различные пункты назначения, например, в дома и на предприятия. Полупроводниковые среды проводят напряжение.
Проводники и изоляторы
Проводники позволяют свободно течь электрическому току. Изоляторы окружают электрические провода, не пропуская по ним токи. Неметаллические твердые тела служат мощными изоляторами, а медь и алюминий служат проводниками. Электроны в меди свободны и отталкивают друг друга, а это означает, что электроны меди не прочно связаны с медью и могут отделиться от меди.
Электрические токи вызывают цепную реакцию, переносящую ток через медь.
Батареи
Некоторые устройства, такие как батареи, хранят электричество до тех пор, пока оно не понадобится электронным устройствам. Батареи превращают химическую энергию в электрическую. Электрохимические элементы связаны через проводящие анионы электролита — атомы, которые получили электроны — и катионы, или атомы, которые могут потерять электроны. Электрические проводники соединены электролитом — веществом со свободными ионами — из твердого или жидкого вещества. Аккумуляторы имеют разную скорость разрядки в зависимости от количества электролитов в аккумуляторе и скорости, с которой устройство разряжает аккумулятор. Более высокая скорость разряда приводит к тому, что аккумулятор расходует электроэнергию и работает менее эффективно. Выходное напряжение, создаваемое батареей, называется электродвижущей силой или ЭДС. Этот термин является неправильным, так как на самом деле это не сила: вместо этого это энергия, предоставляемая механизмом, который генерирует электричество.
Электрический феномен
Различные процессы могут генерировать выходное напряжение. Магнитные силы, действующие на движущиеся заряды проводника, могут создавать напряжение, называемое ЭДС движения. Резисторы генерируют напряжение, которое появляется в цепи, вызванное рассеянием энергии. Величина выходного напряжения основана на работе, которую напряжение должно совершить на единицу заряда, чтобы переместить заряд против электрического поля между двумя точками.
Похожие статьи
Ссылки
- Tech Target: Voltage
- Университет Элмхерста: Производство электроэнергии
- Университет штата Джорджия: Проводники и изоляторы
Об авторе
Чак Роберт специализируется на питании, маркетинге, некоммерческих организациях и путешествиях. Он пишет с 2007 года, работает автором-призраком и участвует в онлайн-публикациях. Роберт имеет степень магистра искусств с двойной специализацией в области литературы и композиции Университета Пердью.
Авторы фотографий
Thinkstock/Comstock/Getty Images
Что произойдет, если выходное напряжение станет выше входного? Как я могу принять меры против государства? | Часто задаваемые вопросы
- Главная
- Часто задаваемые вопросы
- Что произойдет, если выходное напряжение станет выше входного? Как я могу принять меры против государства?
Линейные регуляторы LDOКак использовать
Если выходное напряжение становится выше входного напряжения, большой ток может протекать с выхода на вход, что может повредить ИС.
Это вызвано паразитным диодом во внутреннем транзисторе. Паразитный диод может включиться, если выходное напряжение выше входного на его Vf. Однако в следующих случаях обратный ток может не причинить вреда: путь тока ко входу прерывается при подаче обратного напряжения; источник выходного напряжения не имеет возможности пропускать большой ток.
При нормальной работе регулятор LDO не требует никакого защитного диода, например, когда LDO отключен, обратный ток может течь от выходных конденсаторов, но энергия очень мала.
ИС со встроенной защитой от обратного тока могут защитить себя от повреждения обратным током. ИС без встроенной защиты от обратного тока также можно предотвратить повреждение путем обхода обратного тока через внешний диод.
Добавление внешнего диода к выходу снижает выходное напряжение на Vf добавленного диода.
Что касается LDO, у которого выходной контакт (вывод Vout) и вывод обратной связи (VFB) разделены, вставив диод в положение, показанное на рисунке ниже, выходное напряжение можно поддерживать на исходном установленном выходном напряжении.
При добавлении внешнего диода на вход входное напряжение уменьшается на Vf диода.
Чтобы регулятор LDO работал должным образом, необходимо учитывать характеристики падения напряжения.
Установка внешнего диода между входом и выходом позволяет шунтировать обратный ток.
Выберите диод с барьером Шоттки, Vf которого ниже, чем у паразитного диода внутри ИС.
Кроме того, выберите диод с барьером Шоттки, способный выдерживать обратный ток.
