Стабилизатор напряжения на тиристорах: Симисторные и тиристорные стабилизаторы напряжения: что лучше выбрать?

Опубликовано в Разное
/
19 Апр 2021

Содержание

принцип работы и основные отличия

Тиристорные и симисторные стабилизаторы напряжения относятся к семейству электронных стабилизаторов. Стабилизацию напряжения реализуют ключи, собранные на полупроводниковых приборах, – тиристорах или симисторах. Назначение этих аппаратов – нормализация параметров входного тока, что позволяет защитить дорогостоящее оборудование, технику и инструмент от повреждений из-за некачественного сетевого напряжения.

Устройство и принцип работы тиристорных и симисторных стабилизаторов напряжения

В конструкцию стабилизирующих аппаратов на полупроводниковых ключах входят:

  • Входной фильтр. Предназначен для устранения помех высокой частоты и кратких скачков напряжения, негативно влияющих на работоспособность техники на электронных компонентах.
  • Схема контроля и управления. Контролирует входной сетевой ток и при его изменениях с помощью полупроводниковых ключей управляет секциями вторичной обмотки.
  • Силовой трансформатор. В его конструкции присутствует секционированная вторичная обмотка, обеспечивающая ступенчатое изменение выходных характеристик тока.
  • Силовые ключи – тиристорные или симисторные. В симисторном аппарате может присутствовать более 10 ступеней, обеспечивающих получение достаточно точных параметров тока, поступающего к потребителям.

Принцип работы трансформатора на полупроводниковых ключах:

  • При изменениях характеристик входного тока схема контроля и управления сравнивает текущие и допустимые параметры.
  • Если колебания параметров сетевого тока находятся в установленных пределах, подается сигнал на полупроводниковый ключ, который корректирует выходное напряжение.
  • При скачках входного напряжения за допустимые пределы защитная система в аварийном режиме обесточивает цепь.

В чем разница между тиристорами и симисторами

Общей характеристикой тиристоров и симисторов является тот факт, что ими управляют подачей на управляющий электрод положительного потенциала. Различия заключаются в конструкции полупроводников.

Тиристор – однонаправленный преобразователь, в структуре которого имеются анод, катод, управляющий электрод. Симистор – полупроводниковый прибор, состоящий из двух параллельно соединенных тиристоров. Благодаря такой конструкции симисторный переключатель обладает двунаправленным действием – он может проводить ток в двух направлениях.

Преимущества и недостатки стабилизаторов тиристорного типа

Преимущества тиристорных стабилизаторов:

  • достаточно высокая скорость стабилизации – до 20 мс;
  • хороший КПД;
  • защищенность от сетевых помех;
  • значительный интервал регулирования;
  • устойчивость к перегрузам;
  • надежность, долговечность.

Минусы стабилизаторов на тиристорных ключах, ограничивающих их применение:

  • низкая эффективность при работе с реактивными потребителями;
  • значительное снижение мощности при низких напряжениях на входе;
  • высокая стоимость;
  • сложность ремонтных мероприятий;
  • форма выходного напряжения, далекая от синусоиды, что делает невозможным применение этих аппаратов для обслуживания электродвигателей.

Ступенчатая стабилизация и ее недостаточная точность ограничивают использование аппаратов для питания потребителей с особой чувствительностью к качеству электропитания.

Плюсы и минусы симисторных стабилизаторов

Для симисторных аппаратов характерны следующие преимущества:

  • хорошее быстродействие и достаточно точная коррекция;
  • высокая величина КПД;
  • малый уровень шума, что принципиально при использовании в закрытых помещениях, в которых часто находятся люди;
  • широкий допустимый интервал параметров сетевого тока на входе;
  • надежность, длительный рабочий период.

К минусам относят ступенчатую стабилизацию, форму напряжения, отличную от синусоидальной, большие габариты, меньшую стойкость к перегрузкам по току, более высокую степень нагрева по сравнению с тиристорными аналогами. Симисторные аппараты отличаются низкой стойкостью при индуктивных нагрузках.

Какой стабилизатор лучше выбрать – тиристорный/симисторный или электронно-релейный

Еще один тип электронных стабилизаторов – электронно-релейный. К таким аппаратам относятся модели серии «Каскад». При их создании использовались технологии, устраняющие недостатки тиристорных и симисторных аппаратов. Обмотки трансформатора в этих моделях переключают электронные ключи, состоящие из транзистора и реле. Они устойчивы к сетевым помехам и не провоцируют их появление.

Преимущества электронно-релейных стабилизирующих аппаратов по сравнению с тиристорными/симисторными:

  • Возможность работать с перегрузками до 1000 %, для тиристорных/симисторных моделей допустимый перегруз не превышает 40 %.
  • Синусоидальная форма напряжения на выходе.
  • Наличие оригинальной схемы коррекции параметров напряжения не в силовой, а во вторичной цепи исключает вероятность замыкания трансформаторных обмоток. В аппаратах с полупроводниковыми ключами такое замыкание может произойти при импульсных помехах и грозовых разрядах.

Стабилизаторы электронно-релейного типа относятся к наиболее надежным, поскольку они эффективно защищают промышленное оборудование, технику, инструменты от аварий в электросети, помех, грозовых разрядов, коротких замыканий. При включении электронно-релейные аппараты серии «Каскад» анализируют параметры сети и тестируют защитные системы.

Тиристорные стабилизаторы — сфера применения, классификация, преимущества и недостатки

Для того, чтобы понять, каким образом трансформатор тиристорного стабилизатора стабилизирует ток, рассмотрим его строение. Этот главный элемент тиристорных приборов состоит из двух обмоток, а именно первичной и вторичной.

На первичную поступает входной ток. Далее этот ток проходит на вторичную обмотку и из нее попадает в любой электроприбор.

Обе обмотки представляют собой определенное количество витков проволоки. Количество витков на каждой из них может быть разным.

Рассмотрим работу обмоток на примере. Будем считать, что количество витков в обеих обмотках является равным 20. Если ток с напряжением в 200 вольт пройдет через 20 витков первичной обмотки и 20 витков вторичной обмотки, то на выходе он будет иметь такое же напряжение.

В том случае, когда он пройдет через 20 витков первой обмотки и 10 витков вторичной обмотки, напряжение на выходе будет не 200, а 100 вольт.

Таким образом происходит уменьшение напряжения.

Для того, чтобы увеличить напряжение (в нашем случае 200 вольт до 220), нужно подключить еще один виток второй обмотки, т.е. ток должен проходить через 21 виток (в нашем примере это невозможно, поскольку вторая обмотка имеет только 20 витков). Таковым является общий принцип работы трансформатора.

На практике каждая обмотка имеет сотни витков. При этом максимальное количество витков во второй обмотке должно быть большим, чем количество витков в первой обмотке. Надобность этого отчетливо видна на вышеуказанном примере.

В вас может возникнуть вопрос, каким же образом можно подключать то или иное количество витков? Для того, чтобы можно было подключать определенное количество витков, производитель делает выводы от определенного витка второй обмотки.

Количество этих выводов может быть разным. Собственно на конце каждого такого вывода и находятся тиристоры. Они и осуществляют подключение определенного количества витков.

В результате получается так, что, когда нужно повысить напряжение, происходит подключение дополнительного количества витков. Когда стабилизатор напряжения, который относится к тиристорному типу, должен снизить напряжение, происходит отключение определенного количества витков.

витки стабилизатора

Стоит обратить внимание на тот факт, что все витки являются как бы поделенными на группы. Подсоединение каждой из группы осуществляется через выводы.

Грубо говоря, если количество витков равно цифре 100 и выводов пять, то подключение одного вывода означает, что ток проходит через 20 витков. В данном случае напряжение изменится на определенную фиксированную величину, то есть на определенную степень. Собственно такое изменение напряжения и называется ступенчатой стабилизацией.

На практике в некоторых стабилизаторах подключение одного определенного количества витков приводит к увеличению или уменьшению напряжения на 15-20 вольт. Чем больше выводов (то есть в отдельной группе становится меньше витков), тем на меньшую величину изменяется выходное напряжение при подключении одного вывода.

Подытоживая, отметим, что при росте/падении напряжения на входе происходит отключение/подключение определенного вывода второй обмотки благодаря работе тиристоров. Между переключениями обмоток наблюдается интересный факт: насколько меняется ток на входе, настолько же он меняется на выходе.

На практике выглядит так: на входе есть напряжение в 180 вольт и на выходе обеспечивается 220. Когда напряжение растет, например до 185, на выходе напряжение возрастает до 225-ти.

Далее происходит переключение обмотки и на выходе снова становится 220. Конечно, величина изменений выходного тока определяется особенностями различных моделей тиристорных стабилизаторов напряжения, которые используются дома.

Для этих стабилизаторов она может колебаться от 2 до 10 вольт.

Полезный совет: при переключении тиристоров можно будет заметить небольшое мерцание ламп накаливания. Данный факт является следствием вышеописанного процесса выравнивания тока и он не означает, что тиристорный стабилизатор сломался. Это стандартный режим его работы.
В общем, тиристорные стабилизаторы обеспечивают уровень выходного напряжения, который колеблется в пределах 214-226 вольт. Это является высоким показателем их работы.

Особенности работы тиристоров

Как уже отмечалось, главным отличием тиристорного стабилизатора напряжения от других приборов для стабилизации напряжения является наличие в его схеме тиристорных ключей. Их работа также сопровождается определенными особенностями.

Их включение/выключение может приводить к искажению синусоидальной формы тока. Учитывая это, микроконтроллер должен включать/выключать любой тиристор, когда ток находится в нулевой точке синусоиды.

Для осуществления этого алгоритм электронной схемы предусматривает проведение измерения напряжения в несколько десятков раз и определение момента включения тиристора. Сам процесс занимает не более одной микросекунды, поэтому он никоим образом не приводит к долгому выравниванию тока.

Также в это же время процессор определяет, является ли включенным, или выключенным тиристор, чтобы затем дать правильную команду.

Примечательным фактом является то, что тиристоры боятся перегрузки и во время таких ситуаций они перегорают. Для устранения такого сценария при появлении чрезмерной нагрузки микроконтроллер дает команду на выключение тока, то есть отключение стабилизатора.

Еще одна особенность кроется в том, что во время своей работы тиристоры сильно греются. Учитывая это, производители обязаны ставить радиаторы для охлаждения.

Такие особенности работы тиристоров и трансформатора приводят к тому, что тиристорные приборы должны обладать мощными электронными схемами.

Типы тиристорных стабилизаторов

Сегодня на рынке можно увидеть одно- и двухкаскадные тиристорные стабилизаторы напряжения. Однокаскадным стабилизатором является такой, который регулирует напряжение в один этап.

Двухкаскадные проводят нормализацию тока в два этапа. В течение первого происходит грубое выравнивание. На втором этапе выходной ток получает идеальные характеристики.

Двухкаскадная система регулирования позволяет использовать тиристоры с большей эффективностью, поскольку растет количество комбинаций их включения. Так, если на обоих каскадах находятся по четыре тиристоры, то их можно включать шестнадцатью способами.

Конечно, с ростом количества тиристоров на каскадах, растет количество их способов включения.

Двухкаскадный способ регулирования тока является несколько медленным однокаскадного. Он занимает до 20 миллисекунд, тогда как 1-каскадный длится 10 миллисекунд.

Преимущества и недостатки

Итак, зная детальное строение и особенности работы тиристорного стабилизатора можно определить, какими достоинствами и недостатками он обладает.
К преимуществам относятся:

  1. Отсутствие шума при нормализации тока.
  2. Один тиристор может сработать более 1 млрд. раз, что является очень высоким показателем.
  3. Во время размыкания не образуется дуговой разряд.
  4. Небольшой уровень энергопотребления.
  5. Небольшие габариты.
  6. Высокая скорость выравнивания напряжения.
  7. Высокий уровень точности нормализации напряжения (до ± 3 процентов).
  8. Возможность работы при очень низких или высоких уровнях напряжения (120-300 вольт).

Что касается недостатков тиристорного стабилизатора, то они кроются:

  • в ступенчатом способе стабилизации тока;
  • в микрокотроллерном управлении. Его осуществляет электронная схема, которая является аналогом процессора компьютера. Соответственно она также требует стабильного тока и может «подвисать»;
  • в высокой цене (она является следствием дорогих тиристоров и электронных схем управления).

Как подключить?

Использование тиристорных стабилизаторов напряжения в доме позволит уберечь технику от изменений тока в течение многих лет. Однако перед использованием его нужно подключить.

В зависимости от назначения тиристорные стабилизаторы могут подключаться после счетчика и распределительного щитка (то есть будут подавать стабильный ток на весь дом), или же перед отдельным прибором.

В первом случае тиристорные приборы имеют большую мощность и их подключают через клеммы. В этом случае к клеммам подключаются входные, выходные провода, а также заземляющий. При подключении как входящих, так и выходных проводов соблюдается правило: к фазной клемме подсоединяют фазный кабель, к нулевой — нулевой кабель. Также необходимым условием является осуществление заземления.

Большинство моделей, которые предназначены для подачи питания для одного прибора, имеют кабель и розетки. Благодаря кабелю стабилизатор подключается к сети. Далее к розетке, расположенной на нем, подсоединяют вилки кабелей подключаемых приборов.

Полезный совет: для того, чтобы заземлить такой тиристорный стабилизатор, вилку его кабеля всего-то нужно вставить в трехполюсную розетку.

Условия эксплуатации

Тиристорные стабилизаторы выгодны не только тем, что не создают шума, но и тем, что являются неприхотливыми к окружающим условиям. Так, многие модели могут работать в условиях, когда температура воздуха превышает -40 градусов Цельсия и является меньшей +40 градусов Цельсия.

Полезный совет: будет лучше, если тиристорный стабилизатор не использовать при морозной температуре, даже если он может работать в таких условиях. Идеальной температурой для работы будет такая, которая превышает +5 градусов Цельсия.

Тиристорный стабилизатор может отлично работать в помещении, уровень влажности в котором не является большим 80-ти процентов. Некоторые производители предлагают стабилизаторы с устойчивостью к высшим уровням влажности. Однако их делают на заказ.

Конечно, близ тиристорного устройства не должно находиться легковоспламеняющихся предметы, а также вокруг него должно быть пространство в как минимум пять сантиметров.

Техобслуживание сводится к очистке вентиляционных отверстий и проверке качества крепления входных и выходных проводов.

В чем преимущества тиристорных стабилизаторов напряжения?

27.11.2018

Одной из важнейших проблем для многих потребителей, представленных на отечественном рынке электроэнергии, является нестабильное напряжение в стандартных сетях. Это свойственно многим регионам и даже крупным, продвинутым с точки зрения инфраструктуры, мегаполисам. Разумеется, потребители пытаются, как могут, решать эту проблему, а производители активно откликаются на рыночный спрос и предлагают свои решения. Они довольно разные по качеству, стоимости и эффективности, поэтому стоит уделить некоторое внимание наиболее интересным и удачным вариантам.

Конечно же, не существует какого-то универсального и одновременно эффективного ответа на проблему нестабильности напряжения. В каждой ситуации могут быть свои особенности, действовать различные факторы. Например, перед тем, как купить конкретную модель стабилизатора, следует разобраться с такими вопросами, как: параметры электросети, приемлемость/неприемлемость конкретных показателей, требующаяся мощность, специфика подключаемого электрооборудования и приборов. В последнем случае очень важно знать, являются ли подключаемые электроприборы очень чувствительными к качеству тока и его колебаниям. Ну и конечно же, следует также исходить из своих материальных возможностей. Только грамотный, взвешенный подход с учетом ключевых факторов способен привести к приобретению адекватной условиям эксплуатации техники. За примером далеко ходить не надо. Допустим, что в вашем случае речь идет о высоких требованиях к качеству тока и недопустимой 10-процентной погрешности по отношению к стандартным 220 В (что для многих образцов электрооборудования вполне подходит). То есть, в данном случае имеется в виду не обычный дом, где есть утюг, тостер, электрочайник и другие подобные вещи, а о таких помещениях, где имеется отопительное оборудование с электронной системой управления, может быть интеллектуальная система вроде “умного дома”, установлена охранная система, в которой есть электронные радары, дорогое акустическое, лабораторное и/или медицинское оборудование. Конечно, перечислить все возможные случаи и примеры электрооборудования с высокими требованиями будет трудно, но в любом случае, потребитель обязан знать конкретную ситуацию.

Исходя из вышеописанного, можно сделать предварительный вывод о требуемом оборудовании. В таком случае потребителю нужная модель стабилизатора, которая гарантирует высокую точность и скорость реакции на проблемы с напряжением. А это означает, что не следует покупать стабилизатор с сервоприводом или на основе реле. И тот, и другой не подойдут. Сервоприводный имеет такой недостаток, как низкая скорость реакции на перепады напряжения, а релейный — высокую для такого случая погрешность. Например, погрешность от восьми до десяти процентов будет неприемлема для приборов с высоким уровнем чувствительности.

Как решить проблему?

Если не подходит ни релейный, ни сервоприводный стабилизатор, то возникает законный вопрос: что может заменить их? Есть ли вообще оборудование, которое по своим характеристикам было бы оптимальным для подключения высокочувствительных приборов? И такое оборудование уже существует. Оно создавалось на основе инновационных решений и материалов инженерами ЭТК “Энергия”. Многие образцы новых материалов — это результат последних исследований в научных лабораториях, в ходе которых были получены уникальные по своим качествам продукты. Одно из уникальный свойств этих материалов — способность поменять электропараметры в зависимости от ситуации. В результате, появляется возможность контролировать их проводимость и сопротивление. Что же получилось в результате? А результатом стало создание тиристора — прибора, основу которого составил монокристалл. Именно это позволило сконструировать прибор, который служит и как проводник, и как изолятор. Функционал же меняется в зависимости от командного импульса. Процесс, таким образом, напоминает работу обычного электромагнитного реле, которое может быть замкнутом или разомкнутом состоянии. Но сравнению с реле, у тиристора есть существенные преимущества. Во-первых, габариты, так как в отличие от реле тиристор намного компактнее (в ряде случаев в сотни раз). Во-вторых, у тиристора превосходные характеристики по термостойкости, устойчивости к низким температурам, механической прочности и коммутационному ресурсу. Здесь реле явно уступает тиристору. Естественно, что если тиристоры обладают такими преимуществами, то почему бы не использовать их в новых моделях стабилизаторов. Именно так и поступили инженеры ЭТК “Энергия”, разработав новые модели приборов, которые уже доступны отечественным и зарубежным потребителям. Причем, эти образцы оборудования представлены уже в двух версиях: тиристорные и симисторные. Из-за малых габаритов тиристора полученные образцы оборудования удалось сделать очень компактными, но при этом разместить много ступеней регулирования. А это, в свою очередь, позволило увеличить степень точности регулировки до максимально возможного. Если бы речь шла о стабилизаторе, оборудованным электромагнитным реле, то этого добиться бы не удалось.

Другое важное преимущество тиристорных стабилизаторов заключается в скорости их реакции, которая важна для чувствительных приборов. Регулировочные ступени, или “ключи”, переключается мгновенно, поэтому приборам не грозит фактор работы в нестабильных электросетях.

Модели серии Энергия Classic и Энергия Ultra

Если же говорить о конкретных примерах тиристорных стабилизаторов, то мы рекомендуем потребителям обратить внимание на новые образцы оборудования семейства Энергия Classic и Энергия Ultra. Именно в них используются в качестве основы тиристоры, придающие оборудованию все необходимые для работы с чувствительным оборудованием качества.

Стабилизаторы этих двух серий отличаются мгновенной реакцией на изменения входного напряжения, обладают возможностью регулировать с минимальным уровнем погрешности, отличаются стабильной работой в условиях низких или высоких температур (включая температуры ниже нуля), а также высокого уровня влажности. Они спокойно переносят механические воздействия и обладают широким диапазоном регулирования. Таким образом, потребители могут устанавливать стабилизаторы указанных серий в электросетях, где наблюдаются глубокие просадки напряжения. Еще одним важным преимуществом этих приборов является их гибкость при настройке параметров. То есть, параметры можно подвергать изменению, исходя из особенностей функционирования и внешних условий. Сюда входят параметры рабочего диапазона, эталонного напряжения и другие характеристики. Для этого просто воспользуйтесь индивидуальной настройкой.

Рассказать друзьям:

Тирристорные стабилизаторы: схема и устройство конструкции

Многие потребители постоянно используют стабилизаторы напряжения для защиты электросети. Перепады напряжения могут значительно повлиять на работу бытовых приборов. Если вы желаете избежать подобных проблем, тогда следует использовать тирристорные стабилизаторы.

Эти устройства позволяют значительно нормализовать скачки напряжения. Теперь они не повлияют на работоспособность вашей бытовой техники. Они способны обеспечить значительную нормализацию электроэнергии и позволяют защитить приборы. Если вам интересно, тогда читайте про релейные стабилизаторы напряжения.

Тирристорные стабилизаторы и их строение

Теперь мы решили рассмотреть устройство тирристорного стабилизатора. Этот прибор имеет простой принцип работы, и если вы откроете крышку, тогда сможете увидеть следующие компоненты:

  1. Автоматических трансформаторов.
  2. Схемы, которые обеспечивают нормальную работу.
  3. Тирристорные ключи.
  4. Светодиодные лампы.

Это основные компоненты, из которых состоит тирристорный стабилизатор.

Принцип работы

Главным элементом этого устройства считается автоматический трансформатор. Именно это устройство будет отвечать за нормализацию электроэнергии. Теперь вам следует рассмотреть его строение. После поступления ток проходит через первичную обмотку. Затем он поступает через вторичную обмотку и проходит к бытовым приборам. Обмотка состоит из огромного количества витков. Обычно на второй обмотке витков будет больше, чем в первичной обмотке.

Количество витков может быть разным, и поэтому после прохождения обмоток ток будет поступать на тирристорные ключи. Они позволяют снизить напряжение до определенного уровня. Во время роста или уменьшения напряжения тирристорные стабилизаторы будут подключать или отключать обмотки.

Если во время работы вы увидите, что лампа будет мерцать, это не означает, что устройство сломалось. Процесс мерцания ламп будет происходить во время подключения обмоток.

Работа тиристоров

Для стабилизации напряжения эти устройства защиты используют тиристорные ключи. Их работа будет иметь определенные особенности. Их включение или отключение может произвести к искажению синусоидальной формы тока. Также тиристор необходим, чтобы контролировать процесс нормализации напряжения. Тиристоры бояться перегрузок и поэтому часто могут перегорать или выходить из строя. Еще одной особенностью считается то, что эти устройства могут значительно перегреваться во время работы. Их необходимо регулярно проверять и контролировать процесс работы. При необходимости вы можете выбрать настенный стабилизатор напряжения.

Типы тирристорных стабилизаторов

Тирристорные стабилизаторы могут быть однокаскадными или двухкаскадными. Однокаскадное устройство способно контролировать работы в один этап. Двухкаскадные соответственно проводят работы по нормализации в два этапа. После второго этапа ток станет идеальным.

Если вы желаете получить надежное устройство, тогда вам следует выбрать двухкаскадное устройство. Оно способно обеспечить надежную защиту, которая вас порадует.

Преимущества и недостатки

Это устройство может иметь не только преимущества, но и недостатки. К основным преимуществам на сегодняшний день можно отнести:

  1. Отсутствие шума во время нормализации напряжения.
  2. Один тиристор может сработать более 1 млрд. раз.
  3. Имеет небольшие размеры.
  4. Высокая скорость выравнивания напряжения.
  5. Возможность работы при низком уровне напряжения.

Это основные преимущества, которые вы можете получить. Теперь следует изучить недостатки, к которым относят:

  1. Ступенчатая стабилизация напряжения.
  2. Микроконтроллер может подвисать.
  3. Цена устройства считается высокой.

Подключение тирристорного стабилизатора

Монтаж тирристорного стабилизатора можно выполнить самостоятельно. Если вы планируете их применять, тогда сможете получить высокую нормализацию напряжения. Подключать их необходимо сразу после счетчика или распределительного щитка. При необходимости использовать их можно и для одного бытового прибора.

Если вы планируете подключить тирристорный стабилизатор самостоятельно, тогда помните, что он имеет высокую мощность и подключение необходимо проводить через клеммы. Многие модели этого устройства в комплекте имеют кабели и розетки.

Читайте также: виды однофазных стабилизаторов.

Тиристорный регулятор напряжения простая схема, принцип работы

Тиристор это один из мощнейших полупроводниковых приборов, именно поэтому он часто используется в мощных преобразователях энергии. Но он обладает своей спецификой управления: его можно открыть импульсом тока, а вот закроется он только когда ток опуститься почти до нуля (если быть точнее, то ниже тока удержания). Из этого тиристор в основном применяются для коммутирования переменного тока.

Фазовое регулирование напряжения

Существует несколько способов регулирования переменного напряжения тиристорами: можно пропускать или запрещать на выход регулятора целые полупериоды (или периоды) переменного напряжения. А можно включать не в начале полупериода сетевого напряжения, а с некоторой задержкой — ‘a’. В течении этого времени напряжение на выходе регулятора будет равно нулю, а мощность не будет передаваться на выход. Вторую часть полупериода тиристор будет проводить ток и на выходе регулятора появиться входное напряжение.

Время задержки ещё часто называют углом открывания тиристора, так вот при нулевом угле практически всё напряжение со входа будет попадать на выход, только падение на открытом тиристоре будет теряться. При увеличении угла тиристорный регулятор напряжения будет снижать выходное напряжение.

Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя при работе на активную нагрузку приведена на следующем рисунке. При угле равном 90 электрических градусов на выходе будет половина входного напряжения, а при угле 180 эл. градусов на выходе будет ноль.

На основе принципов фазового регулирования напряжения можно построить схемы регулирования, стабилизации, а также плавного пуска. Для плавного пуска напряжение нужно повышать постепенно от нуля до максимального значения. Таким образом угол открывания тиристора должен изменяться от максимального значения до нуля.

Схема тиристорного регулятора напряжения

Таблица номиналов элементов

  • C1 – 0,33мкФ напряжение не ниже 16В;
  • R1, R2 – 10 кОм 2Вт;
  • R3 – 100 Ом;
  • R4 – переменный резистор 33 кОм;
  • R5 – 3,3 кОм;
  • R6 – 4,3 кОм;
  • R7 – 4,7 кОм;
  • VD1 .. VD4 – Д246А;
  • VD5 – Д814Д;
  • VS1 – КУ202Н;
  • VT1 – КТ361B;
  • VT2 – КТ315B.

Схема построена на отечественной элементной базе, собрать её можно из тех деталей, которые провалялись у радиолюбителей 20-30 лет. Если тиристор VS1 и диоды VD1-VD4 установить на соответствующие охладители, то тиристорный регулятор напряжения будет способен отдавать в нагрузку 10А, то есть при напряжении 220 В получаем возможность регулировать напряжение на нагрузке в 2,2 кВт.

В устройстве всего два силовых компонента диодный мост и тиристор. Они рассчитаны на напряжение 400В и ток 10А. Диодный мост превращает переменное напряжение в однополярное пульсирующее, а фазовое регулирование полупериодов осуществляет тиристор.

Параметрический стабилизатор из резисторов R1, R2 и стабилитрона VD5 ограничивает напряжение, которое подается на систему управления на уровне 15 В. Последовательное включение резисторов нужно для увеличения пробивного напряжения и увеличения рассеиваемой мощности.

В самом начале полупериода переменного напряжения С1 разряжен и в точке соединения R6 и R7 тоже нулевое напряжение. Постепенно напряжения в этих двух точках начинают расти и чем меньше сопротивление резистора R4, тем быстрее напряжение на эмиттере VT1 перегонит напряжение на его базе и откроет транзистор.
Транзисторы VT1, VT2 составляют маломощный тиристор. При появлении напряжения на база-эмиттерном переходе VT1 больше порогового, транзистор открывается и открывает VT2. А VT2 отпирает тиристор.

Представленная схема достаточно проста, её можно перевести на современною элементную базу. Также можно при минимальных переделках снизить мощность или напряжение работы.

Тиристорный стабилизатор напряжения однофазный

Часто хозяева квартир сталкиваются с проблемой несоответствия параметров напряжения с необходимыми значениями для бытовых устройств. Такие скачки возникают ежедневно по несколько раз. Это может привести к неисправностям устройств и выходу из строя. В таких случаях целесообразна установка стабилизатора напряжения, обеспечивающая безопасную эксплуатацию устройств.

Устройство

Основная часть тиристорной модели стабилизатора – автотрансформатор. Он имеет медные или алюминиевые обмотки, которые определяют его стоимость и срок службы. Его задачей является управление нужными параметрами, контроль и подключение между собой деталей.

Замыкающие ключи выполнены на тиристорах или с помощью ЛАТРа. Такие приборы называются сервоприводными или электромеханическими. Сначала нужно определить именно ключи, так как на них влияют основные свойства стабилизатора.

Тиристоры

Электронные стабилизаторы тиристорного вида имеют высокую стоимость, но на практике включают в себя преимущества ранних конструкций. Такие приборы долговечны и надежны.

Тиристорный стабилизатор напряжения имеет наименьшее время регулирования. Это позволяет сделать защиту бытовых устройств наиболее эффективной. В процессе работы мощность практически не снижается. Это важно для большинства устройств. Точность прибора достаточно высока.

Недостатком тиристорного стабилизатора является искажение сигнала выхода и создание помех. Но такой дефект в новых вариантах устройств удаляется при производстве, а также другие незначительные недостатки. Основной причиной отталкивания покупателей является высокая стоимость, хотя говорят, что это со временем окупится. Может быть, лучше и потратиться один раз на качественный стабилизатор на тиристорах, зато потом спокойно быть уверенным в защите бытовых устройств.

Стабилизаторы, имеющие в устройстве симисторы, также называют тиристорными, так как их принцип действия аналогичен. Иначе еще их называют электронными стабилизаторами, хотя в них имеются и механические части.

Параметры выбора

Перед выбором тиристорных стабилизаторов напряжения необходимо разобраться, какие проблемы в вашей сети имеются. Важно измерить напряжение и определить, как часто возникают перепады. Для этого требуется некоторое время, и измерительные приборы. Поэтому проще вызвать для замеров электромонтера.

Мощность

Эта величина имеет важное значение, так как она определяет нагрузку на прибор. Нужно знать, что приобретать стабилизатор данного типа для определенного устройства необходимо, поэтому нужно рассчитать мощность всех устройств. В паспортах устройств нужно найти и выписать значения мощности. Все данные сложить и добавить к ним резервные 20%.

Этот запас нужен для обеспечения мягкой работы, даст возможность подключить вспомогательное оборудование и повысит срок службы устройств. Нужно помнить, что электромоторы и холодильники при запуске намного превышают мощность по номиналу. Это обязательно нужно учесть.

Число фаз

Для загородных и частных домов чаще всего применяют тиристорные стабилизаторы с тремя фазами. Они намного дороже, их варианты моделей у разных изготовителей имеют значительные различия. Этот параметр зависит от типа здания и сети питания.

Предельные значения напряжения

Эти данные являются одними из основных, так как стабилизатор тиристорного типа при достижении наименьшего значения выключается, так как ему нужно брать питание для выравнивания, и он перегружает линию. А это еще снижает напряжение. Специалисты рекомендуют выбирать нижний предел с хорошим запасом. Но это может сильно отразиться на стоимости стабилизатора.

Значение наибольшего напряжения тоже имеет важный смысл. Но его можно снизить ориентировочно. Резерв по напряжению приводит к ненужным расходам и может никогда не понадобиться при работе.

Особенности

Даже обычный тиристорный стабилизатор напряжения имеет много разных дополнительных моментов, делающих проще работу и техобслуживание. Чаще всего изготовители оснащают стабилизаторы электронными системами и контрольным управлением. Имеются модели, которые можно подключить к компьютеру и видеть данные работы на экране.

На этом этапе каждый хозяин дома может выбрать необходимый стабилизатор на тиристорах. Но электрики считают, что наличие процессора и сложного управления значительно повысит цену прибора и его возможного ремонта. Поэтому целесообразно выбрать стабилизатор с хорошим трансформатором и наименьшим набором опций.

Выбор по определенной проблеме

При частых перепадах напряжения с небольшими отклонениями от номинала покупают обычный тиристорный стабилизатор Энергия, либо приобретают релейный стабилизатор. В последнем случае средства можно сэкономить, хотя хороший прибор всегда стоит недешево. Оба вида прибора имеют хорошее быстродействие и создают безопасность в работе устройств в быту даже при значительных скачках напряжения.

При повышении напряжения надолго или его снижения на длительный период, применяют тиристорный стабилизатор, в конструкции которого учтены такие возможные проблемы. Для таких случаев подходит и стабилизатор с сервоприводом. Но нужно знать, что ключ такого вида очень дорого стоит, а недорогие приборы недолговечны. Профессионалы на практике совсем отказываются от приборов электромеханического типа. Их используют только в быту.

Если человек сталкивается со всеми перечисленными проблемами, то ему нужен только стабилизатор на тиристорах. Он является универсальным и может справиться с любыми проблемами, обладает хорошей скоростью реакции, высокой надежностью.

Защита без проблем

Часто жильцы покупают тиристорный стабилизатор для защиты своих устройств от перепадов напряжения. Но при этом они не думают о дорогих и качественных моделях с высокой надежностью. Это является неправильным подходом, так как он создает лишние расходы и выполняет нужного уровня защищенности устройств.

Если в вашей сети нет сильных перепадов и скачков, то такой прибор вообще не нужен. Его покупка только уменьшит вашу зарплату и создаст дополнительные проблемы. Возможно, вам нужно всего лишь купить специальные реле, отключающие питание при перепадах. Они имеют задержку по времени.

Многие изготовители предлагают купить тиристорный стабилизатор бытового вида, с возможностью подключения к определенным устройствам. Такие решения сочетаются с реле и являются оптимальными.

Советы специалистов

Возможно самостоятельно сделать тиристорный стабилизатор, но нужно помнить, что промышленно изготовленный прибор тестируется на стендах, проверяется на качество и надежность. Такие конструкции требуют регулировки значений параметров на соответствие тех. условиям. Поэтому, самодельные стабилизаторы на сегодняшний день неактуальны. От стабилизатора зависит защита дорогих устройств.

При покупке тиристорного стабилизатора напряжения нужно выяснить о наличии гарантийного талона, расположение сервисного центра в вашем населенном пункте. Покупая такой прибор стабилизации на тиристорах, необходимо знать множество факторов, требующихся при функционировании прибора. Для создания безопасности и комфорта в доме не рекомендуется экономить на дешевых приборах.

Полнофункциональный тиристорный регулятор напряжения Полууправляемая пусковая плата стабилизация напряжения и контроль температуры KCZ2B | Запчасти для кондиционеров |

KCZ2B Инструкция по использованию двухимпульсного синхронизирующего фазосдвигающего регулятора напряжения

KCZ2ByesKCZ2Усовершенствованный компонент триггера ИС триггера с отличной производительностьюKC785 Прохождение импульса запуска 5 ~ 10 кГц Модуляция последовательности импульсов Устройство расширяет контур напряжения на основе прототипа платы.、 Токовая петля , Плавный запуск (Пользователям необходимо , Жесткий запуск также является необязательным) 、 Регулировка сигнала управления Настройка ограничения тока Блокировка отключения при переполнении и другие функции , Это значительно улучшает технические характеристики прототипной платы. , Расширение объема приложение , Широко используется в однофазном мостовом полностью управляемом выпрямителе 、 Полууправляемый выпрямитель мостового типа , Двухполупериодное выпрямление 、 Источник питания 、 Источник постоянного тока 、 Стабилизация переменного напряжения с односторонним или двусторонним тиристором 、 Регулировка напряжения двигателя постоянного тока и Регулирование скорости в оборудовании управления SCR。

KCZ2B Может быть в замкнутом состоянии., Он также может работать в состоянии разомкнутого кольца. (Это эквивалентно KCZ2plate) , Пользователь выбирает。

  • Основные технические показатели :
  • Источник питания : Однофазный 220 В или двухфазный 380 В
  • Управляющее напряжение с фазовым сдвигом : 0 ~ +8 В (изменяется в соответствии с различными требованиями)
  • Диапазон фазового сдвига : ≥170 °
  • Форма запускающего импульса 5 ~ 10 кГц Модуляция последовательности импульсов
  • Выходной импульсный ток запуска : 500 мА (макс.)
  • Выходной импульс запуска, фронт : ≤1 мкс
  • Обратная связь по напряжению : Двусторонняя : 1 、 VFYesGNDInput3VAbout AC / DC Feedback Voltage Автогенератор в системе регулирования скорости (удельный потенциал7V / 1000оборотов / ветвь) , Но пора измениться.R56 Сопротивление , Удовлетворение максимального значения напряжения обратной связи 3 В Требования 2 、 Прямая обратная связь по напряжению переменного и постоянного тока на обоих концах нагрузки V0 + 0 V0- (независимо от + -) , Через самогенерируемую обратную связь VOFEnd приём VFend , Реализация обратной связи по напряжению。
  • обратная связь по току : Номинальный ток / 0,1 A или 75 мВ Shunt
  • Нарушение равновесия каждого фазового импульса : <± 3o
  • мягкий старт : 5S
  • Настройка ограничения тока : Установите номинальный ток при отправке с завода1.Примерно 1 раз , Пользователи также могут установить его самостоятельно. (TransferP2)
  • Защита от перегрузки по току : 150% Действия при номинальном токе , Блокирующий пусковой импульс фазового сдвига Время действия 10 мс И не выключайте его Включите питание снова после выключения , Чтобы войти в рабочее состояние。
  • Стабилизация напряжения 、 точность стабилизации тока быть лучше 1%
  • Выходная изоляция : Быть лучше, чем 2500 В переменного тока
  • Габаритный размер : 125 × 138
  • Монтажное отверстие (φ3.5) размер : 112 × 110
  • температура окружающей среды : -10 ℃ ~ + 70 ℃

Две инструкции : При отправке с завода устройство находится в состоянии приложения с обратной связью. , Требуется JK1Доступ к обратной связи по напряжению на соответствующих клеммах 、 Обратная связь может работать правильно Если пользователь выбирает рабочее состояние без обратной связи , Просто потяните переключатель K1Pull вне печатной платы。 тогда KCZ2B эквивалентно блоку KCZ2plate。

JK1OfCREnd to earth , Блокирующий пусковой импульс Нормальная работа CRSдолжна быть приостановлена ​​Метод подключения фазосдвигающего управляющего потенциометра иллюстрируется следующими примерами применения.。Использование пользователя 0 mA 10 мА Автоматическое управление фазовым сдвигом сигнала , Потенциометр фазового сдвига неподключенного сигнала , stayJK1OfIN2end

Один за другим между землей и другим 820 Ом Сопротивление При использовании 4 ~ 20 мА Когда автоматический сигнал управляется фазовым сдвигом , Он будет отлажен отдельно на нашем заводе для пользователей. 3KCZ2B При использовании в качестве источника постоянного тока , Просто выберите сигнал обратной связи по току ( Приходите от CTor75mVShunt) ,

И будет JK1TerminalIFO 、 VFShort connection。

KCZ2B Используется для регулирования скорости двигателя постоянного тока , Если двигатель запускается под большой нагрузкой , Для предотвращения блокировки , Дополнительный жесткий запуск。 На этом этапе просто приварите его.R4, что подойдет。

Контроль напряжения статора асинхронного двигателя

Контроль напряжения статора — это метод, используемый для управления скоростью асинхронного двигателя . Скорость трехфазного асинхронного двигателя можно изменять, изменяя напряжение питания. Как мы уже знаем, развиваемый крутящий момент пропорционален квадрату напряжения питания, а скольжение при максимальном крутящем моменте не зависит от напряжения питания. Изменение напряжения питания не влияет на синхронную скорость двигателя.

Характеристики крутящего момента-скорости трехфазных асинхронных двигателей для переменного напряжения питания, а также для нагрузки вентилятора показаны ниже.

Изменяя напряжение питания , можно регулировать скорость. Напряжение изменяется до тех пор, пока крутящий момент, необходимый для нагрузки, не будет достигнут при желаемой скорости. Развиваемый крутящий момент пропорционален квадрату напряжения питания, а ток пропорционален напряжению.

Следовательно, чтобы уменьшить скорость для того же значения того же тока, значение напряжения уменьшается, и в результате уменьшается крутящий момент, развиваемый двигателем.Этот метод управления напряжением статора подходит для приложений, в которых момент нагрузки уменьшается со скоростью. Например — В нагрузке вентилятора.

Этот метод обеспечивает управление скоростью только ниже нормальной номинальной скорости, так как работа с напряжением выше номинального недопустима. Этот метод подходит там, где требуется прерывистый режим работы привода, а также для приводов вентилятора и насоса. Как и в вентиляторах и насосах, крутящий момент нагрузки изменяется пропорционально скорости вращения.Эти типы приводов требуют низкого крутящего момента на более низких скоростях. Это условие может быть достигнуто путем подачи более низкого напряжения без превышения тока двигателя.

Переменное напряжение для управления скоростью двигателей небольшого размера, в основном однофазных, может быть получено следующими способами, приведенными ниже.

  • Путем подключения внешнего сопротивления в цепь статора двигателя.
  • С использованием автотрансформатора.
  • С помощью тиристорного регулятора напряжения
  • При использовании симисторного контроллера

В настоящее время для изменения напряжения предпочтительнее использовать тиристорный контроллер напряжения .Для однофазного источника питания два тиристора подключены друг к другу, как показано на рисунке ниже.

Однофазные двигатели бытовых вентиляторов управляются однофазным симисторным контроллером напряжения , как показано на рисунке ниже.

Управление скоростью достигается путем изменения угла включения Triac . Эти контроллеры известны как твердотельные регуляторы вентиляторов . Поскольку твердотельные регуляторы более компактны и эффективны по сравнению с обычным регулируемым регулятором.Таким образом, они предпочтительнее обычного регулятора.

В случае трехфазного асинхронного двигателя требуются три пары тиристоров, которые соединены друг с другом. Каждая пара состоит из двух тиристоров. На приведенной ниже диаграмме показано устройство управления напряжением статора трехфазных асинхронных двигателей с помощью тиристорного контроллера напряжения .

Каждая пара тиристоров регулирует напряжение фазы, к которой она подключена. Регулировка скорости достигается путем изменения периода проводимости тиристора.Для более низких номинальных мощностей, пары тиристоров, соединенные спиной к спине в каждой фазе, заменяются на Traic.

Цепи регулятора напряжения

— линейный регулятор напряжения, стабилитрон и импульсный регулятор напряжения

Регулятор напряжения

, как следует из названия, представляет собой схему, которая используется для регулирования напряжения. Регулируемое напряжение — это плавная подача напряжения без каких-либо помех или помех. Выход регулятора напряжения не зависит от тока нагрузки, температуры и колебаний сети переменного тока.Регуляторы напряжения присутствуют почти в каждой электронике или бытовой технике, такой как телевизор, холодильник, компьютер и т. Д., Для стабилизации напряжения питания.

В основном, регулятор напряжения минимизирует колебания напряжения для защиты устройства. В системе распределения электроэнергии регуляторы напряжения находятся либо в фидерных линиях, либо на подстанции. В этой линейке используются два типа регуляторов, один — ступенчатый, в котором переключатели регулируют подачу тока. Другой — индукционный регулятор, представляющий собой переменную электрическую машину, подобную асинхронному двигателю, которая подает энергию в качестве вторичного источника.Это сводит к минимуму колебания напряжения и обеспечивает стабильный выход.

Существуют различные типы регуляторов напряжения, которые описаны ниже.

Типы схем регулятора напряжения

Схема линейного регулятора напряжения

    Регулятор напряжения серии
  • Шунтирующий регулятор напряжения

Цепь стабилизатора напряжения Зенера

Цепь импульсного регулятора напряжения

  • Бак типа
  • Тип наддува
  • Buck / Boost тип

Цепь линейного регулятора напряжения

Это наиболее распространенные регуляторы, используемые в электронике для поддержания постоянного выходного напряжения.Линейные регуляторы напряжения действуют как цепь делителя напряжения, в этом регуляторе сопротивление изменяется в зависимости от изменения нагрузки и дает постоянное выходное напряжение. Некоторые преимущества и недостатки линейного регулятора напряжения приведены ниже:

Преимущества

  • Низкое напряжение пульсации на выходе
  • Ответ быстрый
  • Меньше шума

Недостатки

  • Низкий КПД
  • Требуется большое пространство
  • Выходное напряжение всегда будет меньше входного

1.Регулятор напряжения серии

Стабилизатор напряжения серии

является частью линейного регулятора напряжения и также называется последовательным регулятором напряжения. Последовательно включенный регулируемый элемент, используемый для поддержания постоянного выходного напряжения. По мере изменения сопротивления падения напряжения на последовательном элементе его можно изменять, чтобы напряжение на выходе оставалось постоянным.

Как вы можете увидеть схему для серии стабилизатора напряжения, NPN-транзистор Т1 является элементом серии и стабилитрон используется для обеспечения опорного напряжения.

Когда выходное напряжение увеличивается, напряжение база-эмиттер уменьшается, из-за чего транзистор T1 проводит меньше. Поскольку T1 проводит меньше, он снижает выходное напряжение, следовательно, поддерживает постоянное выходное напряжение.

Когда выходное напряжение уменьшается, напряжение база-эмиттер увеличивается, благодаря чему транзистор T1 проводит больше. По мере увеличения проводимости T1 увеличивает выходное напряжение, следовательно, поддерживает постоянное выходное напряжение.

Выходное напряжение определяется как:

  V  O  = V  Z  - V  BE  
Куда,
V  O  - выходное напряжение
V  Z  - напряжение пробоя стабилитрона
V  BE  - напряжение база-эмиттер 

2.Шунтирующий регулятор напряжения

Нерегулируемое напряжение прямо пропорционально падению напряжения на последовательно соединенных сопротивлениях, и это падение напряжения зависит от тока, потребляемого нагрузкой. Если ток, потребляемый нагрузкой, увеличивается, базовый ток также будет уменьшаться, и из-за этого меньший ток коллектора будет течь через вывод эмиттера коллектора, и, следовательно, ток через нагрузку будет увеличиваться, и наоборот.

Регулируемое выходное напряжение шунтирующего регулятора напряжения определяется как:

  V  ВЫХ  = V  Z  + V  BE   

Стабилитрон стабилизатора напряжения

Стабилитроны

дешевле и подходят только для цепей малой мощности.Его можно использовать в приложениях, где количество энергии, потраченное впустую во время регулирования, не имеет большого значения.

Резистор подключен последовательно со стабилитроном для ограничения величины тока, протекающего через диод, и входного напряжения Vin (которое должно быть больше напряжения стабилитрона). подключается, как показано на изображении, и выход напряжение Vout снимается на стабилитроне с Vout = Vz (напряжение стабилитрона). Как мы знаем, стабилитрон начинает проводить в обратном направлении, когда приложенное напряжение выше, чем напряжение пробоя стабилитрона.Таким образом, когда он начинает проводить, он поддерживает то же напряжение на нем и возвращает дополнительный ток, обеспечивая тем самым стабильное выходное напряжение.

Узнайте больше о работе стабилитрона здесь.

Импульсный регулятор напряжения

Есть три типа импульсных регуляторов напряжения:

  • Понижающий или понижающий импульсный регулятор напряжения
  • Повышающий или повышающий импульсный регулятор напряжения
  • Понижающий / повышающий импульсный регулятор напряжения

Понижающий или понижающий импульсный регулятор напряжения

Понижающий регулятор используется для понижения напряжения на выходе, мы даже можем использовать схему делителя напряжения для уменьшения выходного напряжения, но эффективность схемы делителя напряжения низкая, потому что резисторы рассеивают энергию в виде тепла.Мы используем в цепи конденсатор, диод, индуктор и переключатель. Принципиальная схема понижающего импульсного регулятора напряжения приведена ниже:

Когда переключатель находится в положении ON, диод остается смещенным в обратном направлении, и к индуктору подключается питание. Когда переключатель разомкнут, полярность катушки индуктивности меняется на обратную, диод становится смещенным вперед и подключает катушку индуктивности к земле. Затем ток через дроссель уменьшается с крутизной:

  d I  L  / dt = (0-V  OUT ) / L  

Конденсатор используется для предотвращения падения напряжения на нагрузке до нуля.Если мы продолжаем открывать и закрывать переключатель, среднее напряжение на нагрузке будет меньше подаваемого входного напряжения. Вы можете контролировать выходное напряжение, изменяя рабочий цикл переключающего устройства.

  Выходное напряжение = (Входное напряжение) * (процент времени, в течение которого переключатель находится в положении ВКЛ)  

Если вы хотите узнать больше о Buck Converter, перейдите по ссылке.

Повышающий или повышающий импульсный регулятор напряжения

Повышающий регулятор используется для повышения напряжения на нагрузке.Принципиальная схема регулятора наддува приведена ниже:

Когда переключатель замкнут, диод ведет себя как смещенный в обратном направлении, и ток через катушку индуктивности продолжает расти. Теперь, когда переключатель разомкнут, индуктор создаст силу, заставляющую ток продолжать течь, и конденсатор начнет заряжаться. Постоянно поворачивая переключатель в положение ВКЛ и ВЫКЛ, мы получим напряжение на нагрузке выше входного. Мы можем контролировать выходное напряжение, контролируя время включения (Ton) переключателя.

  Выходное напряжение = Входное напряжение / процент времени, в течение которого переключатель разомкнут  

Если вы хотите узнать больше о Boost Converter, то перейдите по ссылке.

Понижающий импульсный регулятор напряжения

Понижающий-повышающий импульсный регулятор представляет собой комбинацию понижающего и повышающего регуляторов, он дает инвертированный выходной сигнал, который может быть больше или меньше подаваемого входного напряжения.

Когда переключатель находится в положении ON, диод ведет себя как смещенный в обратном направлении, и индуктор накапливает энергию, а когда переключатель находится в положении OFF, индуктор начинает выделять энергию с обратной полярностью, которая заряжает конденсатор.Когда энергия, запасенная в катушке индуктивности, становится равной нулю, конденсатор начинает разряжаться в нагрузку с обратной полярностью. Из-за этого понижающе-повышающий регулятор также называется инвертирующим регулятором .

Выходное напряжение определяется как

  Vout = Vin (D / 1-D) 
  Где, D - рабочий цикл  

Следовательно, если рабочий цикл низкий, регулятор ведет себя как понижающий регулятор, а когда рабочий цикл высокий, регулятор ведет себя как повышающий регулятор.

Практический пример схем регулятора

Цепь регулятора положительного линейного напряжения

Мы разработали схему положительного линейного стабилизатора напряжения с использованием 7805 IC . Эта ИС имеет все схемы для обеспечения 5-вольтного стабилизированного питания. Входное напряжение должно быть как минимум более чем на 2 В от номинального значения, как для LM7805, мы должны обеспечить как минимум 7 В.

На микросхему подается нерегулируемое входное напряжение, и мы получаем стабилизированное напряжение на выходе.Название микросхемы определяет ее функцию, 78 представляет собой положительный знак, а 05 представляет собой значение регулируемого выходного напряжения. Как вы видите на принципиальной схеме, мы подаем 9 В на 7805IC и получаем стабилизированное + 5 В на выходе. Конденсаторы C1 и C2 используются для фильтрации.

Цепь стабилитрона

Здесь мы разработали стабилизатор напряжения на стабилитроне 5,1 В. Стабилитрон работает как чувствительный элемент.Когда напряжение питания превышает его напряжение пробоя, он начинает проводить в обратном направлении и поддерживает то же напряжение на нем, а дополнительный ток течет обратно, обеспечивая тем самым стабильное выходное напряжение. В этой схеме мы даем 9 В входного напряжения и получаем почти 5,1 напряжения регулируемого выхода.

Регулятор напряжения

IC — Пост электроники

IC Регулятор напряжения

В стабилизаторе напряжения

IC используются интегральные схемы для регулирования напряжения.Одним из преимуществ регулятора напряжения IC является то, что в устройство могут быть встроены такие свойства, как тепловая компенсация, защита от короткого замыкания и защита от перенапряжения. Большинство обычно используемых стабилизаторов напряжения IC представляют собой трехконтактные устройства.

Схематический символ трехконтактного стабилизатора напряжения на интегральной схеме

На рисунке ниже показан схематический символ трехконтактного стабилизатора напряжения IC.

Типы ИС регуляторов напряжения

Существует четыре основных типа регуляторов напряжения IC:

  1. Регулятор постоянного положительного напряжения
  2. Регулятор постоянного отрицательного напряжения
  3. Стабилизатор напряжения
  4. Стабилизатор напряжения с двойным слежением

Регулятор постоянного положительного напряжения

Этот IC-стабилизатор обеспечивает фиксированное положительное выходное напряжение.Хотя доступно множество типов регуляторов IC, наиболее популярными являются регуляторы серии 7800. Последние две цифры в номере детали указывают на постоянный ток. выходное напряжение. Например [см. Таблицу ниже], 7812 — стабилизатор +12 В, а 7805 — стабилизатор + 5В. Обратите внимание, что эта серия (серия 7800) обеспечивает фиксированные регулируемые напряжения от + 5 В до + 24 В.

Принципиальная схема стабилизатора постоянного положительного напряжения

На рисунке выше показана принципиальная схема стабилизатора постоянного положительного напряжения.Вы можете увидеть, как 7812 IC подключается для обеспечения фиксированного постоянного тока. выход + 12В. Нерегулируемое входное напряжение Vi подключается к клемме IN IC, а клемма OUT IC обеспечивает +12 В. Конденсаторы, хотя и не всегда необходимы, иногда используются на входе и выходе. Выходной конденсатор (C2) в основном действует как сетевой фильтр для улучшения переходной характеристики. Входной конденсатор (C1) используется для предотвращения нежелательных колебаний.

Регулятор постоянного отрицательного напряжения

Этот IC-регулятор обеспечивает фиксированное отрицательное выходное напряжение.Для этой цели обычно используются регуляторы серии 7900 IC. Эта серия (7900) является аналогом серии 7800 с отрицательным напряжением [см. Таблицу ниже]. Обратите внимание, что серия 7900 обеспечивает фиксированное регулируемое напряжение от — 5 В до — 24 В.

Принципиальная схема стабилизатора постоянного отрицательного напряжения

Вы можете увидеть электрическую схему фиксированного стабилизатора отрицательного напряжения ниже.

Вы можете увидеть, как 7912 IC подключается для обеспечения постоянного постоянного тока.на выходе — 12 В. Нерегулируемое отрицательное входное напряжение Vi подключено к клемме IN IC, а клемма OUT IC обеспечивает — 12 В. Конденсаторы, используемые в схеме, выполняют те же функции, что и в фиксированном положительном стабилизаторе.

Регулируемый регулятор напряжения

Регулируемый регулятор напряжения может быть настроен на любой постоянный ток. выходное напряжение в двух указанных пределах. Самым популярным трехконтактным регулируемым стабилизатором напряжения является LM 317.

Принципиальная схема регулируемого регулятора напряжения

LM 317 представляет собой трехконтактный регулируемый стабилизатор напряжения с положительной полярностью и может питать 1 ток.5 А тока нагрузки в регулируемом диапазоне выходного сигнала от 1,25 В до 37 В. На рисунке выше показан нерегулируемый источник питания, управляющий схемой LM 317. В техническом описании LM 317 приведена следующая формула выходного напряжения:

Эта формула действительна от 1,25 В до 37 В.

Двойной регулятор напряжения слежения

Стабилизатор с двойным трекингом обеспечивает равное положительное и отрицательное выходное напряжение. Этот регулятор используется, когда требуется разделенное напряжение питания.

Принципиальная схема двойного следящего регулятора напряжения

Микросхема RC 4195 обеспечивает постоянный ток. выходы + 15В и — 15В. Устройству требуется два нерегулируемых входных напряжения. Положительный вход может быть от + 18 В до + 30 В, а отрицательный вход от — 18 В до –30 В. Как показано, два выхода — ± 15 В. В таблице данных RC 4195 указан максимальный выходной ток 150 мА для каждого источника питания и регулировка нагрузки 3 мВ. Также доступны регулируемые регуляторы двойного слежения. Эти регуляторы имеют выходы, которые можно изменять в двух номинальных пределах.

Вам могут понравиться следующие статьи

Sasmita

Привет! Я Сасмита. В ElectronicsPost.com я продолжаю свою любовь к преподаванию. Я магистр электроники и телекоммуникаций. И, если вы действительно хотите узнать обо мне больше, посетите мою страницу «О нас». Узнать больше

Регулятор напряжения | PSpice

AD584

Штифт Программируемой Точность опорного напряжения (АА Enabled)

adp1710aujz075r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz080r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz085r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz090r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz095r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz100r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz105r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz110r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz115r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz120r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz130r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz150r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz180r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz250r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz300r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujz330r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1710aujzr7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz075r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz080r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz085r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz090r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz095r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz100r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz105r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz110r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz115r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz120r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz130r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

adp1711aujz150r7

Линейный стабилизатор КМОП, 150 мА, малое падение напряжения

Модуль регулятора напряжения (VRM) — WikiChip


Полупроводники и вычислительная техника