Fluctuațiile bruște și semnificative ale tensiunii AC în rețea duc la funcționarea instabilă a echipamentelor electronice și a aparatelor electrocasnice. În cazuri extreme, astfel de supratensiuni pot cauza defectarea și defectarea electronicelor. În acest caz, utilizarea stabilizatorilor de tensiune de alimentare este indispensabilă. Din ce în ce mai mult, utilizatorii optează pentru stabilizatori de tensiune cu invertor pentru casă.
Prezentare generală asupra stabilizatorilor de tensiune
Stabilizatorii de tensiune de linie de curent alternativ au evoluat istoric folosind diferite modele de circuite. În prezent, există mai multe tipuri de stabilizatori:
- releu stabilizatori de tensiune;
- servostabilizatori electromecanici;
- tiristor sau triac electronicstabilizatori;
- regulatoare de tensiune cu invertor.
Tensiunea de ieșire a stabilizatorilor releului este modificată în trepte prin comutarea înfășurărilor transformatorului de rețea prin contactele releelor electromagnetice puternice. Precizia de stabilizare este determinată de numărul de înfășurări comutate. Pot exista de la 5 la 10 astfel de înfășurări. Când treceți de la o înfășurare la una adiacentă, tensiunea de ieșire își schimbă valoarea cu aproximativ (15-20) V.
În stabilizatoarele electromecanice, un servomotor DC deplasează peria de grafit a colectorului de curent de-a lungul spirelor înfășurării autotransformatorului. Valoarea semnalului de control depinde de diferența dintre tensiunea de intrare și tensiunea de referință corespunzătoare la 220 V. Când diferența este eliminată, dispozitivul de control al servomotorului intră în modul de urmărire.
În stabilizatoarele electronice, comutarea înfășurărilor transformatorului utilizate de actuatoare este controlată de controler.
Unitatea de comutare este realizată pe triacuri sau tiristoare semiconductoare. Funcționarea controlerului este determinată de software-ul instalat în fabrica produsului.
Principiul de funcționare al stabilizatorului invertorului
Funcționarea stabilizatorului de tensiune al invertorului se bazează pe principiul dublei conversii. Mai întâi, tensiunea de intrare AC este convertită în DC, iar apoi este efectuată conversia inversă. Asigurarea ieșirii dispozitivului este stabilătensiunea alternativă 220 V este realizată de electronica stabilizatoarelor de tensiune cu invertor.
Nu are transformatoare de putere voluminoase. Compoziția stabilizatorilor include următoarele componente electronice:
- filtru LC de rețea de intrare;
- redresor cu undă întreagă cu diodă semiconductoare;
- dispozitiv de corectare a factorului de putere;
- bloc de condensatoare de stocare;
- convertor invertor;
- oscilator de ceas cu cuarț cu frecvență stabilă;
- filtru de ieșire de trecere în altă;
- controler cu microprocesor.
Filtrul pasiv al rețelei de intrare este utilizat pentru a elimina interferențele de în altă frecvență și pentru a atenua supratensiunile scurte ale rețelei. Redresorul transformă tensiunea alternativă într-una directă, o parte a cărei energie electrică este stocată într-un bloc de condensatoare electrolitice de mare capacitate. Acestea sunt o sursă de rezervă care intră în funcțiune în caz de întrerupere a tensiunii de rețea sau de oprire pe termen scurt.
Sarcina corectorului este de a normaliza puterea preluată din rețea, prevenind supraîncărcarea stabilizatorului în timpul funcționării acestuia. Invertorul-convertorul restabilește tensiunea AC de la DC. Datorită participării unui oscilator cu cuarț în funcționarea sa, tensiunea de ieșire are forma unui sinusoid pur cu o frecvență de 50 Hz cu o eroare care nu depășește 0,5%.
Controlerul controlează funcționarea circuitelor de stabilizare a tensiunii de ieșire și evaluează starea blocurilor individualedispozitive cu emiterea de rezultate la elementele de afișare. Emite comenzi pentru oprirea automată a funcționării stabilizatorului în cazul în care valoarea tensiunii de intrare depășește domeniul de reglare determinat de caracteristicile tehnice.
Specificațiile stabilizatorilor
Când alegeți un stabilizator de tensiune AC pentru rețea de domiciliu, trebuie acordată o atenție deosebită principalelor caracteristici tehnice ale acestuia, care includ următoarele:
- puterea maximă de sarcină admisă pe care o poate furniza stabilizatorul, menținând în același timp parametrii de calitate a tensiunii de rețea;
- fluctuații admise ale tensiunii de rețea, la care tensiunea la ieșirea stabilizatorului își păstrează valoarea, ținând cont de cerințele standardelor de calitate;
- viteza de nivelare, care determină timpul de răspuns al regulatorului la schimbările rapide pe termen scurt ale tensiunii de la rețea pentru a menține tensiunea de ieșire neschimbată;
- forma semnalului de ieșire, în mod ideal apropiindu-se de o sinusoidă;
- precizia parametrilor de tensiune stabilizată;
- grad de protecție care determină capacitatea stabilizatorului de a funcționa în condiții de temperaturi extreme și niveluri ridicate de umiditate relativă;
- factor de formă care determină dimensiunile stabilizatorului;
- Nivelul de interferență creat de dispozitiv cu echipamentul din jur.
Un factor suplimentar care influențează alegerea stabilizatorului poate fi prezența elementelor de indicație vizuală și semnalizare.
Ar trebui să informeze complet utilizatorul despre valorile parametrilor de intrare și stabilizați și să avertizeze despre apariția unor situații critice.
Caracteristici ale stabilizatorilor cu invertor
Absența transformatoarelor feromagnetice voluminoase cu o structură de înfășurare complexă a facilitat foarte mult proiectarea. Stabilizatoarele de tensiune invertor nu conțin părți mobile ale servomotor, ceea ce nu necesită întreținerea periodică a acestora în timpul funcționării și face ca funcționarea stabilizatorilor să fie aproape silențioasă. Dispozitivele semiconductoare IGBT sau MOSFET fabricate folosind tehnologii moderne sunt folosite ca elemente de putere.
Utilizarea generatoarelor de ceas cu cuarț vă permite să obțineți o tensiune alternativă de ieșire, a cărei formă se apropie de sinusul pur. Soluțiile de circuit vă permit să corectați forma neideală a tensiunii de intrare a rețelei. Toate funcțiile sunt controlate de un microcontroler.
Performanța stabilizatorului invertorului
Schema și soluțiile tehnice implementate în stabilizatoarele de tensiune cu invertor fac posibilă producerea de produse finite, a căror performanță diferă semnificativ de cea a altor tipuri de stabilizatori în bine. Producătorii lideri interni și străini creează linii de produse concepute pentru diferite niveluri de putere ale consumatorilor. Încep de la 300 VA. Regulatorul de tensiune invertor de 10 kW (kVA) nu este ultimul din această serie.
Ca și pentru alți indicatori. Stabilizatorii de tensiune cu invertor cu dublă conversie mențin o tensiune stabilizată de 220 V la ieșire cu o abatere de cel mult 1% cu modificări ale tensiunii de rețea în intervalul 90-310 V. Eroarea de citire a frecvenței nu depășește 0,5%. Viteza de stabilizare este la nivelul de 10 ms, ceea ce va permite utilizarea instrumentelor de măsurare de precizie ca sarcină. În acest caz, se efectuează suprimarea completă a zgomotului de impuls.
Concluzie
Stabilizatorii de tensiune cu invertor cuceresc treptat piața stabilizatorilor de rețea. După citirea materialelor articolului, cititorii vor înțelege că acest lucru este binemeritat. Soluțiile tehnice și de circuit utilizate în astfel de produse fac posibilă obținerea unor performanțe care nu sunt atinse pentru alte tipuri de stabilizatori. Prețul lor în scădere treptat justifică beneficiile pe care utilizatorii unor astfel de dispozitive le primesc după achiziționarea acestora.
