Боремся с перепадами напряжения: стабилизатор напряжения 220 в для дома

Принцип работы и область применения

Релейные устройства функционируют на основе следующего принципа:

1. Входной ток подаётся на электронную схему, которая выполняет сравнение его параметров с требуемыми на выходе;
2. Вычислив разницу характеристик входного и выходного напряжения, управляющий блок подбирает необходимое для стабилизации число обмоток и количество их витков, которые нужно задействовать;
3. С помощью реле осуществляется последовательное переподключение витков каждой из трансформаторных обмоток;
4. В результате последовательного увеличения и уменьшения вольтажа на обмотках трансформатора на выход стабилизатора подаётся ток, параметры которого находятся в допустимых для нормальной работы подчинённой сети пределах.

Стабилизаторы релейного типа осуществляют переключение между обмотками достаточно быстро. Но чем интенсивнее будут скачки входного напряжения, тем заметнее будут отличаться от номинальных значений параметры выходного тока.

Релейные устройства стабилизации часто используется для защиты:

• Бытовых электроприборов;
• Систем освещения (кроме светодиодных);
• Инженерных сетей с автоматизированными системами контроля и управления;
• Лабораторного, медицинского, испытательного, электросварочного оборудования;
• Ретрансляционных и локационных станций;
• Систем навигации;
• Систем зарядки аккумуляторных батарей;
• Компьютерных и телекоммуникационных сетей.

Наиболее целесообразно использовать релейные стабилизаторы напряжения для дома или офиса, где к электросети подключены потребители с низкой чувствительностью к отклонениям выходных токовых характеристик. Во многих случаях вместе со стабилизаторами этого типа стоит дополнительно использовать блоки бесперебойного питания.

Высокочастотные модели стабилизаторов

По сравнению с релейными моделями, высокочастотный стабилизатор напряжения (схема показана ниже) является более сложным, и диодов в нем задействуется больше двух. Отличительной особенность приборов данного типа принято считать высокую мощность.

Трансформаторы в цепи рассчитаны на большие помехи. В результате данные приборы способны защитить любую бытовую технику в доме. Система фильтрации в них настроена на различные скачки. За счет контроля напряжения величина тока может изменяться. Показатель предельной частоты при этом будет увеличиваться на входе, и уменьшаться на выходе. Преобразование тока в этой цепи осуществляется в два этапа.

Первоначально задействуется транзистор с фильтром на входе. На втором этапе включается диодный мост. Для того чтобы процесс преобразования тока завершился, системе требуется усилитель. Устанавливается он, как правило, между резисторами. Таким образом, температура в устройстве поддерживается на должном уровне. Дополнительно в системе учитывается источник питания. Использование блока защиты зависит от его работы.

Приступаем непосредственно к сборке стабилизатора

Создание печатной платы слишком дорогое и долгое удовольствие, хотя при желании, вы можете последовать и по этому пути, но мы предлагаем поступить проще и выполнить монтаж устройства на обычной макетной плате, которую легко найти в продаже. Таким образом выполнить схему стабилизатора напряжения 220 В своими руками будет намного проще.

Современная база электронных компонентов очень широкая и предполагает множество вариантов замен:

Также следует обратить внимание, что в электронной схеме есть 2 элемента, которые обязательно необходимо охлаждать: стабилизатор КР1158ЕН6А и симисторы. Первый рекомендуется установить на охладитель площадью не менее 15–20 см², можно специализированный под корпус ТО-220

Второй — на охладитель 800–1000 см².

Схема моделей с напряжением 220 В

Схема стабилизатора напряжения 220 В отличается от прочих устройств тем, что в ней имеется блок управления. Данный элемент соединяется напрямую с регулятором. Сразу за системой фильтрации имеется диодный мост. Для стабилизации колебаний дополнительно предусмотрена цепь из транзисторов. На выходе после обмотки располагается конденсатор.

С перегрузками в системе справляется трансформатор. Преобразование тока осуществляется им же. В целом диапазон мощности у данных устройств довольно высокий. Работать эти стабилизаторы способны и при минусовой температуре. По шумности они не отличаются от моделей других типов. Параметр чувствительности сильно зависит от производителя. Также на нее влияет тип установленного регулятора.

Преимущества и недостатки

К числу главных преимуществ использования такой техники следует отнести:

• достаточно большой диапазон показателей входа (некоторые модели работают и с пониженными значениями от 90 вольт);
• компактные габариты устройств, возможность подобрать прибор для монтажа на стену;
• высокую скорость коррекции показателей;
• бесшумность работы;
• невысокий порог восприимчивости к изменениям данных на входе.

Устройство обладает недостатками:

1. Корректно работать оно способно при температуре окружающей среды, вписывающейся в рамки от -20 до +40 градусов по Цельсию. Если требуется стабилизация сети в условиях зимних морозов, потребуется позаботиться о создании нужного температурного режима.
2. Коррекция показателей электротока осуществляется ступенчатым образом. Из-за этого возможны непродолжительные скачки в сети.
3. Бракованное реле может срабатывать некорректным образом.

Важно! Выбор недостаточно мощной модели может инициировать перебои в сети или аварийную ситуацию. Общий (суммарный) мощностной показатель всех предметов электротехники в доме должен составлять не более, чем 0,5 от мощности стабилизирующего устройства

Критерии выбора

Основным значимым показателем, определяющим влияние приобретенного устройства на домашнюю сеть, является его мощность

Помимо нее, обращать внимание нужно на следующие данные:

1. Входное напряжение, с которым работает прибор, должно быть релевантным таковому для сети, для которой его приобретают. Если в ней обычно низкий показатель, приобретают модель для работы с пониженным напряжением. Если он, напротив, имеет тенденцию завышаться, надо брать прибор с высокой верхней границей (например, 285 вольт).
2. Чем меньше погрешность, указанная в документации к модели, тем лучшим вариантом она является. Хорошо, если значение не превышает 5%. Если оно больше 8%, брать такое изделие не стоит. При работе с высокочувствительными агрегатами типа холодильных камер предпочтителен вариант с минимальной погрешностью.
3. Габариты и способ монтажа выбираются исходя из того, какой приоритет отдается экономии места. В тесном и маленьком помещении лучше выбрать настенную модель.
4. Коэффициент полезного действия, по возможности, должен быть не менее 90%.
5. Целесообразно приобрести модель, оборудованную дополнительными опциями, обеспечивающими безопасность и помогающими сориентироваться в обращении с аппаратом, например, это кодировка ошибок с отображением их на дисплее и расшифровкой в инструкции. Желательно, чтобы прибор был снабжен защитой от избыточной нагрузки и инцидентов короткого замыкания.

Схемные решения стабилизации электросети 220В

Рассматривая возможные схемные решения под стабилизацию напряжения с учётом относительно высокой мощности (не менее 1-2 кВт), следует иметь в виду разнообразие технологий.

Существует несколько схемных решений, которыми определяются технологические способности приборов:

• феррорезонансные;
• сервоприводные;
• электронные;
• инверторные.

Какой вариант выбрать, зависит от ваших предпочтения, имеющихся материалов для сборки и навыков работы с электротехническим оборудованием.

Вариант #1 – феррорезонансная схема

Для самостоятельного изготовления самым простым вариантом схемы видится первый пункт списка – феррорезонансная схема. Она работает на использовании эффекта магнитного резонанса.

Структурная схема простого стабилизатора, выполненного на основе дросселей: 1 – первый дроссельный элемент; 2 – второй дроссельный элемент; 3 – конденсатор; 4 – сторона входного напряжения; 5 – сторона выходного напряжения

Конструкцию достаточно мощного феррорезонансного стабилизатора допустимо собрать всего на трёх элементах:

1. Дроссель 1.
2. Дроссель 2.
3. Конденсатор.

Однако простота в данном варианте сопровождается массой неудобств. Конструкция мощного стабилизатора, собранная по феррорезонансной схеме, получается массивной, громоздкой, тяжелой.

Вариант #2 – автотрансформатор или сервопривод

Фактически речь идет о схеме, где используется принцип автотрансформатора. Трансформация напряжения автоматически осуществляется за счет управления реостатом, ползунок которого перемещает сервопривод.

В свою очередь сервопривод управляется сигналом, получаемым, к примеру, от датчика уровня напряжения.

Принципиальная схема сервоприводного аппарата, сборка которой позволит создать мощный стабилизатор напряжения для дома или на дачу. Однако этот вариант считается технологически устаревшим

Примерно по такой же схеме действует устройство релейного типа с той лишь разницей, что коэффициент трансформации меняется, в случае надобности, подключением или отключением соответствующих обмоток с помощью реле.

Схемы подобного рода выглядят уже более сложными технически, но при этом не обеспечивают достаточной линейности изменения напряжения. Собрать вручную прибор релейный или на сервоприводе допустимо. Однако разумнее выбрать электронный вариант. Затраты сил и средств практически одинаковые.

Вариант #3 – электронная схема

Сборка мощного стабилизатора по схеме электронного управления при обширном ассортименте радиодеталей в продаже становится вполне возможной. Как правило, такие схемы собираются на электронных компонентах – симисторах (тиристорах, транзисторах).

Также разработан целый ряд схем стабилизаторов напряжения, где в качестве ключей используются силовые полевые транзисторы.

Структурная схема модуля электронной стабилизации: 1 – входные клеммы устройства; 2 – симисторный блок управления трансформаторными обмотками; 3 – микропроцессорный блок; 4 – выходные клеммы на подключение нагрузки

Под самостоятельное производство рассматривать этот вариант целесообразно, если имеется сильное желание построить стабилизатор, плюс наработанный опыт электронщика. Далее в статье рассмотрим конструкцию электронного исполнения, пригодную для изготовления своими руками.

Стабилизаторы на 15 В

Для устройств с напряжением 15 В используется сетевой стабилизатор напряжения, схема которого по своей структуре является довольно простой. Порог чувствительности у приборов находится на малом уровне. Модели с системой индикации встретить очень сложно. В фильтрах они не нуждаются, поскольку колебания в цепи незначительные.

Резисторы во многих моделях есть только на выходе. За счет этого процесс преобразования происходит довольно быстро. Входные усилители устанавливаются самые простые. Многое в данном случае зависит от производителя. Используются стабилизатор напряжения (схема показана ниже) этого типа чаще всего в лабораторных исследованиях.

Схема подключения

Рассмотрим работу стабилитрона на примере схемы параметрического стабилизатора. Это типовая схема. Приведем формулы для расчета стабилизатора.

Допустим, что имеется 15 Вольт, а на выходе необходимо получить 9 В. По таблице напряжений в справочнике подбираем стабилитрон Д810. Произведем расчет токоограничивающего резистора R1, согласно рисунку ниже. На нем показан токоограничивающий резистор и схема включения. Режим регулирования напряжения отмечен на вольт-амперной характеристике 1,2.

Для того чтобы полупроводник не вышел из строя, необходимо учитывать ток стабилизации и ток нагрузки. Из справочника определяем ток стабилизации.

Он равен 5 мА. На рисунке снизу представлена часть справочника.

Предполагаем, что ток нагрузки равен 100 мА:

R1= (U_вх-U_ст)/(I_н+I_cт)= (15-9)/(0.1+0.005)=57.14 Ом.

Если нужен мощный стабилизатор, то стоит собирать схему из стабилитрона и транзистора.

Если необходимо изготовить стабилизатор на небольшое напряжение 0,2-1 В, для этого применяется стабистор. Он является разновидностью стабилитрона, но работает в прямой ветви ВАХ и включается в прямом направлении, в чем его уникальная особенность и заключается.

Аналогичным образом можно изготовить блок питания, где стабилизатор изготовлен из диодов. Как и стабистор их включают в прямом направлении. Нужное напряжение набирают прямыми падениями напряжений на диоде, для кремниевых диодов оно находится в пределах 0.5-0.7В. При отсутствии диодов, можно собрать стабилитрон из транзистора.

На нижеприведенном рисунке представлена схема на транзисторе.

Промышленность выпускает и управляемые стабилитроны. Или, точнее сказать, это микросхема — TL431. Это универсальная микросхема, позволяет регулировать напряжение в пределах от 2,5 до 36 вольт.

Регулировка осуществляется путем подбора делителя сопротивлений. На нижеприведенной схеме представлен стабилизатор на 5 вольт. Делитель собран на резисторах номиналом 2,2 К.

Специалист должен знать, как проверить мультиметром работоспособность стабилитрона. Сразу отметим, что проверить можно только однонаправленный элемент, сдвоенные (двунаправленные) такой проверке не подлежат. Если диод Зенера исправен, то при «прозвонке» тестером в одну сторону он будет показывать обрыв, а во вторую минимальное сопротивление. Неисправный звонится в обе стороны.

Стабилизатор напряжения однофазный или трехфазный, какой лучше?

Если вопрос поставлен таким образом, то, сначала нужно выяснить, сколько фаз в сети, для которой вы собираетесь приобретать рассматриваемый прибор. Стабилизаторы, как в принципе, и сеть бывают и 3-х фазные, и 1-но фазные. Если сеть включает в себя три фазы, то она называется соответственно количества фаз. Если же фаза одна, значит – однофазная. Здесь всё достаточно просто, также необходимо отметить, что номинальная мощность одной фазы составляет 220В.

Какой стабилизатор напряжения для дома лучше выбрать видео

Прибор с одной фазой, соответственно, подключается к сети с одной фазой, один провод в ней с одной фазой, второй называется нулевым. Нагрузка номинальная стандартная. Делятся рассматриваемые устройства на: цифровые и электромеханические.

Прибор с тремя фазами. Подключается к сети с таким же количеством фаз, три провода – трёхфазные, один – нулевой. Номинальная нагрузка составляет 380В.

Если сеть в вашем доме или квартире однофазная, тогда здесь просто без вариантов – только однофазный стабилизатор. Выбрать можно только вид – электромеханический или цифровой и настенный или же напольный. Если сеть трёхфазная, тогда вы можете брать либо один трёхфазный прибор, либо же подключить три однофазных, то есть, к каждой отдельной фазе будет присоединён отдельный устройство.

Бытовой стабилизатор средней мощности

Для обслуживания личного жилища с малым числом потребителей хорошо подойдет стабилизатор на 5000 ватт. Обычно такие устройства отличаются демократичной ценой, небольшими габаритами и высоким КПД работы. Однако прежде, чем приобретать такую модель, нужно убедиться, что суммированная мощность эксплуатируемых потребителей (начиная от светильников и заканчивая электродвигателями и скважинными насосами, используемыми в сельском хозяйстве) не будет превышать 2500 ватт.

Стабилизаторы с реле и цифровым дисплеем широко применяются для коррекции входных сигналов благодаря быстроте срабатывания и возможности работы с широким диапазоном значений. При выборе модели первоочередным критерием должна быть мощность, способная обслужить все имеющиеся в доме электроприборы.

Актуальность применения стабилизаторов дома, в промышленности и на даче

Пользу стабилизаторов напряжения в разных сферах трудно переоценить. С помощью такого оборудования удается сохранить бытовую технику дома или на даче, а также дорогостоящее оборудование в промышленном производстве. Но как определить необходимость покупки?

Первый шаг — измерение уровня U, позволяющее узнать верхний и нижний порог его показаний в сети. Если претензии к стабильности сети отсутствуют, и измеряемый параметр на выходе колеблется в небольшом диапазоне, в покупке нет необходимости.

К примеру, для сети 220В допускается отклонение 5% в одну и другую сторону. Это значит, что разрешенный диапазон от 209 до 231 Вольт.

Если выходное напряжение в процессе проверки «переваливает» за указанные выше параметры, без покупки стабилизатора не обойтись.

Бывают еще более сложные ситуации, когда U отклоняется на 10% в сторону повышения или снижения. Здесь не обойтись без защитного оборудования, которое будет «отсекать» питание в случае резкого отклонения параметра U от нормы.

Это тот случай, когда экономия может вылиться в крупные расходы, связанные с покупкой нового оборудования.

Применение

На магистральных газо- и нефтепроводах обход применяется при проведении профилактических или ремонтных работ. А также в нештатных ситуациях или авариях. Временный байпас прокладывается при необходимости проведения строительных работ, например, устройства объездной автодороги. Продукт перекачки посредством автоматики направляется по резервной линии до устранения причин.

В центральном электроснабжении переключение на резервную обходную линию производится:

• при обрывах проводов;

• выходе из строя трансформатора или иного силового оборудования;

• плановых ремонтных работах и других случаях.

Система водоснабжения подобна электрическим сетям. Отличие – агрегатное состояние транспортируемого носителя. Вода перемещается по трубам под давлением. При возникновении нештатных ситуаций, как на других продуктопроводах, задействуется байпас. Жидкость направляется по резервной трубе в обход аварийного участка.

Также байпас в внутренних системах холодного водоснабжения применяется в узлах холодной воды. Здесь он используется как резервный трудопровод при снятии счетчика ХВС в поверку, либо его ремонте. Другое его предназначение в узле холодного водоснабжения — использование его при возникновении пожара в здании. По байпасу (он, как правило, большего диаметра, чем основной трубопровод) в этом случае протекает расход воды на тушение пожара.

Байпас применяется при открытии задвижек или пуске компрессора. Назначение обходного устройства – выравнивание давления до и после пускового, или запирающего устройства. Клапан при сильных перепадах просто не удастся открыть, – действует противоположная сила. Компрессор в пусковом режиме должен вырабатывать большую мощность. Создание холостого хода уравнивает силы, агрегат легче выходит на рабочий режим.

Еще один совет

В большинстве случаев совсем не обязательно все электроприборы подключать через стабилизатор.
Особенно если сетевое напряжение более-менее стабильно

Обратите внимание на мощные приборы, особенно нагревательные. Например, водонагреватель, тепловентилятор, электрочайник

Они будут потреблять большую мощность, но не слишком капризны к напряжению.
Наиболее чувствительными к скачкам напряжения является высокоточная техника, компьютеры, телевизоры, холодильники, стиральные машины и газовые котлы.
Вот для них стабилизатор напряжения нужен в первую очередь.

И еще последний совет. Обычно в пиковые часы входное напряжение проседает наиболее сильно.
Постарайтесь в это время не подключать к стабилизатору мощные устройства.Напряжение можно сравнить с водой. Когда напор воды слабый, то трудно одновременно мыть посуду, стирать вещи и принимать душ.
Попросту воды не хватит на все цели.
Также обстоит дело и с напряжением.
Когда оно пониженно, то будет затруднительно обеспечить всю нагрузку качественным напряжением.
Старайтесь в пиковое время оставлять подключенными только самые необходимые электроприборы.

Советы от производителя Штилей

Схожие критерии выбора стабилизатора напряжения и у другого производителя — группы компаний Штиль

В статье «Как выбрать стабилизатор напряжения?» рекомендуется обращать внимание на количество фаз, мощность, диапазон напряжения и точность стабилизации

Зачем нужны феррорезонансные модели?

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения (схема показана ниже) используются на различных промышленных объектах. Порог чувствительности у них довольно высокий за счет мощных блоков питания. Транзисторы в основном устанавливаются попарно. Количество конденсаторов зависит от производителя. В данном случае это будет влиять на конечный порог чувствительности. Для стабилизации напряжения тиристоры не используются.

В данной ситуации с этой задачей способен справиться коллектор. Коэффициент усиления у них очень высокий благодаря прямой передаче сигнала. Если говорить про вольтамперные характеристики, то сопротивление в цепи поддерживается на уровне 5 МПа. В данном случае это оказывает положительное действие на предельную частоту стабилизатора. На выходе дифференциальное сопротивление не превышает 3 МПа. От повышенного напряжения в системе спасают транзисторы. Таким образом, перегрузок по току удается избежать в большинстве случаев.

Какими могут быть виды стабилизаторов

Разделение стабилизаторов можно произвести по многим параметрам. Один из них – это конструктивные особенности. Здесь можно отметить следующие виды:

• Электронные;
• Сервоприводные;
• Релейные.

У каждого из этих видов есть как свои достоинства, так и недостатки, о которых следует поговорить подробнее. Ведь и на их основании, в том числе, домашним мастером будет приниматься решение.

Электронные стабилизаторы напряжения 220 В для дома

Электронные аппараты по популярности находятся как раз посередине между сервоприводными и релейными. Именно по этой причине с них мы и начали. В нем нет каких бы то ни было механических деталей. Если говорить проще, то всем управляет электронная плата, которая и подает сигналы силовым ключам на открытие или закрытие, тем самым регулируя выходное напряжение. Силовыми ключами называют транзисторы и симисторы, которые и регулируют подачу.

Электронный аппарат – цифры на табло видны прекрасно

Такие стабилизаторы потребляют наименьшее количество электроэнергии за счет отсутствия в них катушек индуктивности или же приводов.

Сервоприводные приборы и их особенности

Сервоприводные стабилизаторы являются самыми высокоточными и обладают наибольшей скоростью срабатывания. Именно они и являются на сегодняшний день самыми популярными. В основе их работы лежит торроидальный сердечник с обмоткой, внутрь которого помещен сервопривод с токосъемной щеткой. По мере изменения напряжения щетка передвигается, изменяя ток на выходе.

Изнутри сервоприводный прибор выглядит именно так

Многие думают, что наличие такого узла, как сервопривод, снижает надежность оборудования, однако это не так. Единственное, что очень плохо переносит такой агрегат – это повышенная вибрация. Именно она способна довольно быстро вывести сервопривод из строя.

Особенности установки и подключения

Как правило, подключение стабилизаторов не вызывает сложности, особенно сетевых и магистральных однофазных. Сетевые регуляторы подключаются к обычной розетке домашней сети. На их корпус выведены такие же розетки (одна, две или больше, в зависимости от мощности), к которым можно подключить любое устройство бытового уровня.

Магистральные стабилизаторы подключаются при помощи клеммной колодки на 5 выводов. Два — для проводов питающей сети, два — для ввода домашней сети и один для заземления (обязательно). При установке стабилизатора вблизи точки ввода кабельной линии в дом, подключить его можно самостоятельно. Но при этом следует отключить основной автоматический выключатель (рубильник). Под напряжением производить подключение крайне опасно и недопустимо по всем правилам техники безопасности.

Ставиться стабилизатор любой мощности после электросчетчика. Трехфазный стабилизатор оборудован колодкой с девятью выводами. Подключать его должен профессиональный электрик, при помощи специальных инструментов. Устанавливаются стабилизаторы на стене или на полу, в зависимости от мощности и варианта исполнения.

Как правило, их эксплуатация разрешается только при положительных температурах и нормальной влажности. При Т ≥ +40 С может сработать тепловая защита устройства, поэтому устанавливать стабилизатор следует вдали от отопительных приборов в местах, закрытых от попадания прямых солнечных лучей. 

Принцип работы электронного стабилизатора

Электронный стабилизатор работает по следующему принципу. Плата контроля напряжения сканирует напряжение сети. Как только его величина выйдет из допустимых стандартом 10%, подаётся сигнал на плату управления. Она состоит из транзисторных Усилителей Постоянного Тока. УПТ формируют потенциал, открывающий полупроводниковые вентили. Напряжение на выходе стабилизатора приближается к номиналу. Управление всеми электронными компонентами осуществляется с помощью микропроцессора.

Большим плюсом электронных стабилизаторов можно считать исключительно малое собственное энергопотребление, поскольку в них отсутствуют индуктивные элементы типа обмоток реле или серводвигателя.

Поскольку число секций ограничено, то изменение напряжения осуществляется ступенями, то есть дискретно. Чем большее количество электронных ключей входит в схему устройства, тем выше точность установки напряжения. В качестве силовых ключей применяются мощные полупроводниковые приборы – тиристоры и симисторы.

Принцип действия стабилизаторов, собранных на разных полупроводниковых приборах, абсолютно одинаковый, но однофазный автоматический стабилизатор напряжения электронного типа, выполненный на симисторах, имеет существенный недостаток. Это слабая устойчивость при работе с индуктивной (реактивной) нагрузкой. Симисторы просто выходят из строя. Это сильно ограничивает сферу применения стабилизаторов такого типа. Вообще, электронные стабилизаторы, благодаря хорошим характеристикам и высокой надёжности, находят самое широкое применение в любых сферах.

Конструкция электронного стабилизатора

Электронный стабилизатор предназначен для нормализации напряжения при отклонении его от номинала, и защиты потребителей от негативных факторов. К таким факторам относятся очень низкое или высокое напряжение, а так же короткие импульсы высокого напряжения, которые иногда возникают в бытовой сети.

В отличие от стабилизаторов других типов, где могут применяться механические и электромеханические компоненты схемы, в электронном стабилизаторе кроме электроники ничего нет.

Электронный стабилизатор состоит из следующих узлов:

• Входной фильтр;
• Трансформатор;
• Плата измерения напряжения;
• Плата управления;
• Силовые ключи;
• Схема защиты;
• Блок индикации;
• Байпас.

Роль фильтра заключается в подавлении сетевых помех. Это могут быть высокочастотные наводки или короткие импульсы. Трансформатор имеет обмотку, состоящую из отдельных секций, переключением которых и осуществляется изменение напряжения на выходе.

Плата измерения напряжения осуществляет контроль не только за напряжением сети, но и за нормализованным напряжением на выходе устройства. Плата управления собрана на транзисторах. На ней формируется сигнал, подаваемый на управляющие электроды силовых ключей.

Силовые ключи переключают обмотки трансформатора для выравнивания напряжения. Схема защиты предохраняет нагрузку от возможных повреждений из-за слишком больших перепадов напряжения, а так же предохраняет стабилизатор от перегрузки. Электронный стабилизатор напряжения 220В оборудуется устройством индикации на светодиодных матрицах.

Важным элементом электронного стабилизатора напряжения является «Байпас» или «Транзит». Это устройство позволяет питать нагрузку непосредственно от сети в том случае, если напряжение на входе находится в допустимых пределах. В случае выхода напряжения из допуска, потребитель практически мгновенно подключается к стабилизатору.

«Байпас» входит в плату измерения напряжения и реализуется с помощью обычного реле. Так же режим «Транзит» может включаться вручную переключателем на корпусе стабилизатора.

Устройство релейных стабилизаторов

Основа стабилизатора релейного типа – автоматический вольтодобавочный трансформатор. Работой устройства управляет электронная схема.  Коммутационные реле подключают трансформаторные витки в соотношении, необходимом для обеспечения номинальных выходных параметров тока.

Число ступеней регулировки выходного напряжения определяет соотношение количества обмоток трансформатора и количества реле. В среднем, это число равно 5-7, но может увеличиваться до 9. Чем меньшим оно будет, тем большей будет погрешность выходного вольтажа.

Необходимое количество комбинаций и алгоритм переподключения витков задействованных обмоток задаёт схема релейного стабилизатора напряжения. Она может быть одно- или многопроцессорной, то есть иметь 1 или несколько блоков управления и защиты.

Последние являются главными узлами схемы и отвечают за выполнение следующих функций:

• Контроль параметров входного и выходного тока;
• Формирование импульсов, управляющих работой реле;
• Отслеживание критических значений сетевого напряжения и температуры коммутационных контактов и обмоток;
• Отключение при необходимости (в случае короткого замыкания, длительных избыточных импульсов или нехватки напряжения) сетевой нагрузки до момента нормализации характеристик входного тока.

Релейные стабилизаторы в большинстве случаев имеют защищённое от воды и пыли исполнение. Они могут размещаться как на корпусе стабилизатора (в моделях мощностью выше 5 кВА), так и непосредственно на плате управления (в устройствах мощностью 500-5000 ВА).

Устранение помех

Принцип работы стабилизаторов построен на методе обратной связи. На первом этапе напряжение подается на трансформатор. Если его предельное значение превышает норму, то в работу вступает диод. Соединен он напрямую с транзистором по цепи. Если рассматривать систему переменного тока, то напряжение дополнительно фильтруется. В данном случае конденсатор исполняет роль преобразователя.

После того как ток пройдет резистор, он вновь возвращается на трансформатор. В результате номинальная величина нагрузки изменяется. Для устойчивости процесса в сети имеется автоматика. Благодаря ей конденсаторы не перегреваются в коллекторной цепи. На выходе сетевой ток проходит по обмотке через другой фильтр. В конечном счете напряжение становится выпрямленным.

Стабилизаторы латерного типа

Схема у стабилизаторов латерного типа отличается повышенным коэффициентом полезного действия. Входное напряжение при этом составляет в среднем 4 МПа. В данном случае пульсация выдерживается большой амплитуды. В свою очередь, выходное напряжение стабилизатора равняется 4 МПа. Резисторы во многих моделях устанавливаются серии «МР».

Регулирование тока в цепи происходит постоянно и за счет этого предельную частоту удается понизить до отметки 40 Гц. Делители в усилителях данного типа работают сообща с резисторами. В итоге все функциональные узлы связаны между собой. Усилитель постоянного тока обычно устанавливается после конденсатора перед обмоткой.

Для чего нужен стабилизатор напряжения?

Бытовая и цифровая техника (в большинстве случаев) не может похвастаться стойкостью к скачкам напряжения в сети. Любое его падение или резкий рост может стать причиной поломок электрических приборов (холодильников, компьютеров, телевизоров). Кстати, именно бытовая техника (не цифровая) страдает от данной проблемы больше всего. В особую группу риска попадают большие нагревательные электроприборы типа бойлеров, которые крайне чувствительны к стабильности напряжения.

Избежать подобных ситуаций можно – использовать специальное устройство, которое всегда сможет выдавать стабильное напряжение в электросеть жилища. Вот для чего нужен стабилизатор напряжения.