Принципы работы и разновидности стабилизаторов напряжения

Разделение подобного оборудования по количеству фаз

Понятно, что в многоквартирных домах нет необходимости приобретения трехфазного оборудования, однако в частном секторе порой оно необходимо. К тому же при наличии трех фаз появляется возможность экономии – можно разделить оборудование по различным, не зависящим одна от другой группам.

Однофазные стабилизаторы напряжения

Однофазными называются стабилизаторы, работающие от сети 220 В. Для несведущих можно уточнить, что при такой фазировке в дом или квартиру заходит лишь два провода – фаза и ноль. И хотя при трехфазной системе так же возможно их использование, специалисты рекомендуют этого не делать. Единственный вариант подобного использования, это когда, к примеру, нужен стабилизатор напряжения для холодильника, а остальные приборы в нем не нуждаются. Тогда подобное приобретение будет оправданно.

Однофазные устройства могут подойти не всем

Трехфазные стабилизирующие устройства: особенности конструкции

Трехфазный стабилизатор напряжения представляет собой 3 однофазных, объединенных одним общим управлением. Такие агрегаты не отличаются высоким параметром быстродействия, но имеют достаточно плавную регулировку.

Трехфазник «Ресанта» — если «китаец», то лучше не брать

Где будет работать стабилизатор?

При подборе стабилизатора обращайте внимание и на особенности эксплуатации.
Если стабилизатор будет работать в неотапливаемом помещении, то выбирать нужно модель с более широким температурным диапазоном (морозоустойчивый, с работой от -20 или -30 градусов). Если стабилизатор будет работать в производственном помещении или где есть вероятность частого попадания пыли и мелких частиц внутрь корпуса,
то выбирается модель с более высокой степенью защиты IP

Советы от Бастиона

Теперь «Несколько советов по стабилизаторам» от группы компаний «Бастион».
Дешевле купить один мощный стабилизатор, чем несколько меньшей мощности.
Учитывайте пусковые токи электродвигателей.

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).

Как сделать диодный мост

Преобразовать переменный ток в постоянный поможет диодный мост — схема и принцип действия этого устройства приводятся ниже. В обычной осветительной цепи течет переменный ток, который 50 раз в течение одной секунды меняет свою величину и направление. Его превращение в постоянный — достаточно часто встречающаяся необходимость.

Выпрямитель с большим дросселем. Типы сердечников с обмотками на обеих колонках имеют несколько лучший коэффициент охлаждения. без оболочки с изоляционной пленкой. Избранным был золотой центр. Его можно изготовить из ламината. толщина пластины воздушного зазора уменьшается. Дроссель требует воздушного зазора. ядро из демонтированного сварочного трансформатора также можно было использовать и иногда появляться в рекламе старых оригинальных дросселей. Поверхность готовой обмотки остается свободной для охлаждения.

Максимальное насыщение в сердечнике рассматривается. Следует учитывать значительную изоляцию обмоток от туши. но и больше проблем с пиками напряжения. пики напряжения действительно высоки. для наиболее часто используемых домашних электродов. Большая индуктивность приведет к лучшему фильтрующему коэффициенту. каков требуемый загрузчик и что такое конструкция дросселя. будь то ядро.

Лучшие сверхточные стабилизаторы для газовых котлов

Современные газовые котлы оснащаются электронными блоками управления, которые требовательны к качеству электроэнергии. Предотвратить выход из строя электроники способны только сверхточные стабилизаторы. Вот лучшие образцы.

PROGRESS 8000SL

Рейтинг: 4.9

Если для выравнивания напряжения в сети требуется точный и быстрый прибор, то следует обратить внимание на стабилизатор PROGRESS 8000SL. Модель обладает активной мощностью 6,4 кВт и способна справиться с фильтрацией входного напряжения от 105 до 280 В

При этом точность стабилизации достигает отметки 0,9%. А время отклика у аппарата составляет всего 10 мс. Эксперты отдали устройству первое место рейтинга, несмотря на более высокую цену, чем у конкурентов. Электронный стабилизатор устанавливается на пол, его вес составляет 40 кг. Производитель оснастил аппарат принудительной системой охлаждения.

Пользователи довольны работой сверхточного стабилизатора. Он надежно защищает электронику газовых котлов от сбоев в электросети. К тому же модель способна длительное время работать, не нагреваясь.

• высокая точность стабилизации;
• достаточная мощность;
• быстрый отклик;
• хороший КПД (96%).

высокая цена.

Lider PS10000W-50

Рейтинг: 4.8

В широком диапазоне температур (-40…+40ºС) может работать тиристорный стабилизатор Lider PS10000W-50. Модель с номинальной мощностью 10 кВт отличается низким уровнем шума и износостойкостью. Прибор не нужно обслуживать, он исправно будет служить в однофазной электросети. Аппарат оснащен энергонезависимой памятью, где хранится информация о 32 последних внештатных отключениях. Точность стабилизации составляет 4,5%, а время отклика не превышает 40 мс. В этих компонентах прибор проигрывает победителю рейтинга. Однако за счет доступной цены и широкого диапазона входных напряжений (110-320 В) стабилизатор занимает почетное второе место.

У владельцев модели нет особых претензий к работе агрегата. Он не издает шума, не греется, надежно защищает электроприборы и газовые котлы.

Для чего нужен стабилизатор напряжения для дома

Начать хотелось бы с констатации факта – в большинстве случаев качество электричества в сетях не соответствует предъявленным ГОСТ требованиям. Несоответствующие качественные характеристики электрической энергии могут проявляться по-разному, начиная от повышенного напряжения, заканчивая высоко вольтовыми импульсами.

Следует отметить, что все электрические приборы, которые сполна облегчают нашу жизнь, делая её комфортной, очень чувствительны к качественным характеристикам электрической энергии. Не забывать также стоит, что такая чувствительность может обойтись очень дорого, если электропитание будет низкого качества. Это может привести к выходу из строя любого электроприбора. Чаще всего от такой проблемы страдают компьютерные устройства, оргтехника, холодильные камеры, в общем, всё то, что сегодня стоит недёшево.

Стабилизаторы напряжения 220в или реле контроля, что лучше для дома сравнительная характеристика плюсы и минусы видео

Уклониться от незапланированных растрат можно, со стабилизатором риск поломки электрических приборов от низкого качества и нестабильного напряжения, снижается в несколько раз. Рассматриваемый прибор смело можно назвать неким стражем, одновременно который заботится о вашем денежном потенциале, всех электрических приборах и вашей нервной системе, страдающей, в случае выхода из строя дорогих бытовых приборов.

Нужно заметить, что такой прибор может также быть щитом для всего электрического потока в доме, то есть, обеспечивает квартиру, здание качественной электроэнергией в целом, а не просто определённого оборудования.

Принцип работы, сфера применения и разновидности

Электронный стабилизатор напряжения работает по следующему принципу:

1. При изменениях входных параметров тока на протяжении первой фазы (20 мс) выполняется замер этих изменений. В соответствии с полученными результатам устройство реагирует на сложившуюся ситуацию;
2. Если напряжение на входе отклоняется в рамках рабочего диапазона, выходная характеристика выравнивается до необходимых 220В;
3. Если входной параметр является недостаточным, система выполняет его «вытягивание» в соответствии с ресурсом трансформатора. При этом падает выходное напряжение;
4. При резких избыточных импульсах срабатывает аварийная защита, которая отключает устройство от сети питания.

При оценке характеристик входного тока, микропроцессор рассчитывает напряжение, которое необходимо добавить или снять, чтобы получить на выходе 220В. В соответствии с результатами расчётов определяется состояние и момент включения силовых ключей. При подаче команды на активацию ключи коммутируют необходимое число витков трансформаторных обмоток.

Наиболее широкое применение получили тиристорные устройства стабилизации, поскольку они обеспечивают минимальное тепловыделение и имеют более простую, в сравнении с симисторными, рабочую схему.

При выборе электронного стабилизирующего прибора следует учитывать, что двухкаскадные устройства работают медленнее однокаскадных (20 мс против 10 мс).

Несмотря на сравнительно высокую стоимость, электронный однофазный стабилизатор напряжения является оптимальным решением для защиты от воздействия аномалий входного напряжения бытовой техники и аппаратуры:

• Газовых отопительных котлов;
• Холодильников;
• Систем кондиционирования;
• Компьютеров;
• Акустических систем;
• Стиральных машин;
• Теле- и видеотехники;
• Электрокаминов;
• Систем «тёплый пол»;
• Кухонной техники;
• Приборов и сетей освещения и т.д.

В промышленности одно- или трёхфазные стабилизаторы электронного типа целесообразно использовать для защиты потребителей с незначительными пусковыми токами и невысокими требованиями к точности выходного напряжения.

Защита стабилизаторов

Большинство современных моделей имеют защиту от перенапряжения. Они не способны бесконечно выравнивать сколь угодно большие или малые значения входного напряжения, и через определенное время отключат питание, тем самым сохранив ваше оборудование.

Более того, после нормализации входного напряжения, оно подается на выход не сразу, а с некоторой задержкой в несколько секунд. Данное время может быть установлено жестко или варьироваться и настраиваться самостоятельно, все зависит от модели и производителя.

Основные виды стабилизаторов широко представленные сегодня в магазинах можно подразделить на 4 типа:

• релейные
• электронные
• электромеханические
• инверторные

Вот сравнительная таблица по каждому из видов стабилизатора, включая примерные цены за 1квт:

Ознакомиться с текущими ценами на сегодняшний день и подобрать себе нужную модель можно здесь.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Как выбрать стабилизатор напряжения 220 В для дома: некоторые советы и рекомендации

Для того чтобы понять, какой стабилизатор напряжения выбрать для частного дома, необходимо ответить для себя на следующие вопросы:

• Какова суммарная мощность оборудования, которое будет к нему подключено или какого номинала автомат установлен на вводе;
• Сколько фаз планируется подключить к стабилизатору;
• Каков требуемый диапазон входного напряжения;
• Точность выходного напряжения.

Остальные вопросы, такие как быстродействие и ценовая категория уже не столь важны и их решать придется каждому, исходя из своих пожеланий и возможностей.

На некоторых устройствах сразу два электронных табло – входное и выходное напряжение

Автоматические стабилизаторы «Лигао 220 В»

Для систем сигнализации является востребованным от компании «Лигао» стабилизатор напряжения 220В. Схема его построена на работе тиристоров. Использоваться данные элементы способны исключительно в полупроводниковых цепях. На сегодняшний день типов тиристоров существует довольно много. По степени защищенности они делятся на статические, а также динамические. Первый вид используется с источниками электричества различной мощности. В свою очередь динамические тиристоры имеют свой предел.

Если говорить про компании «Лигао» стабилизатор напряжения (схема показана ниже), то в нем имеется активный элемент. В большей степени он предназначен для нормального функционирования регулятора. Представляет он собой набор контактов, которые способны соединяться. Необходимо это для того чтобы увеличивать или уменьшать предельную частоту в системе. В других моделях тиристоров может иметься несколько. Устанавливаются они между собой при помощи катодов. В результате коэффициент полезного действия устройства можно значительно повысить.

Стабилизаторы от компании «Энергия»

На рынке электрических приборов, компания «Энергия» давно занимает одно из лидирующих мест. Она выпускает стабилизаторы различных типов, которые подойдут для квартиры, загородного дома, дачи, офиса или производственного предприятия. На интернет-форумах можно встретить множество самых благоприятных отзывов о продукции этой компании.

Стабилизатор «Энергия» АРС 500-2000  представляет собой качественное устройство релейного типа, специально разработанное для эксплуатации с котлами систем отопления. Прибор работает  в диапазоне сети 140-260 В и выдаёт в нагрузку 220 В ± 4%. Стабилизатор имеет гальваническую развязку и адаптирован под российские электросети.

Модельный ряд стабилизаторов напряжения «Энергия» Classic представляет собой устройства тиристорного типа рассчитанные на мощность нагрузки от 5 000 до 20 000 ватт. Стабилизатор исключительно надёжен и может работать в широком температурном диапазоне. Он обеспечивает 220 В± 5% при разбросе сети от 125 до 250В и переходит в режим защиты при напряжениях 60-265В. Для удобства эксплуатации стабилизатор оснащён цифровым дисплеем.

Другие типы

Кроме основных типов, иногда используются стабилизаторы с другими принципами работы. Феррорезонансные вполне приемлемы для небольших домов. Принцип действия основан на явлении феррорезонанса между обмотками, намотанными на одном сердечнике и соединённых через конденсаторы. Они обладают высоким быстродействием и надёжностью. К недостаткам относится низкий КПД, повышенный уровень шума, значительный вес и размеры, высокая стоимость.

Однако их стоимость очень высока, поэтому такие устройства лучше использовать в качестве дополнительной защиты одного ценного прибора, если в электроснабжении происходят частые перепады напряжения (например, сосед ежедневно занимается сварочными работами). Но если доходы позволяют, можно приобрести мощное устройство для защиты всего дома.

Три однофазных стабилизатора напряжения 220 В для дома

Этот способ предполагает подключение отдельного однофазного стабилизатора для стабилизации напряжения по каждой сетевой фазе.

К преимуществам данного варианта можно отнести:

• меньшую стоимость трех однофазных устройств по сравнению с одним трехфазным стабилизатором (не у всех производителей);
• повышенную устойчивость к неполадкам в электроснабжении (обусловлено независимостью работы стабилизаторов друг от друга: сбой на отдельной фазе или неисправность одного из устройств не отразится на функционировании двух других фаз и состоянии установленных на них стабилизаторов);
• возможность индивидуального подбора мощности, типа и настроек стабилизатора для каждой фазы с учетом характера и мощности питаемой от неё нагрузки;
• экономию пространства в связи с меньшими, чем у трехфазных аналогов, габаритами однофазных стабилизаторов.

Однофазные стабилизаторы напряжения «Штиль» 6-10 кВА

Недостатки применения трёх однофазных стабилизаторов:

• невозможность подключения трехфазных потребителей;
• отсутствие мониторинга и индикации, способных отобразить параметры трехфазной системы электроснабжения в целом;
• отсутствие контроля за равномерностью нагрузки на каждую фазу (велика вероятность перекоса фаз).

Перекос фаз

– режим работы трехфазной сети в котором на одну из питающих фаз ложится нагрузка, большая её номинала, что может привести к перегреву её обмотки, срабатыванию защитной автоматики, а также к экстремальному росту напряжения на остальных недозагруженных фазах.

Вариант с применением трёх однофазных стабилизаторов в условиях трехфазной сети позволит существенно сократить финансовые затраты, однако он недопустим при наличии в доме хотя бы одного трехфазного электроприбора. Такое решение может использоваться только в случае однофазной нагрузки, равномерно распределённой между тремя приходящими фазами, и при условии отсутствия задач по мониторингу общего состояния питающей сети.

Схемы стабилизаторов и регуляторов тока

Всем известно, что светодиодным лампочкам необходимо питание двенадцать вольт. В сети авто это значение может доходить до 15 В. Светодиодные элементы очень чувствительны, на них такие скачки отражаются отрицательно. Светодиодные лампы могут перегореть либо некачественно светить (мигать, терять яркость и т.д.).

Чтобы светодиоды служили дольше, в электросеть автомобиля включаются драйвера (резисторы). При нестабильности в сети устанавливаются устройства, которые поддерживают постоянное значение. Существует несколько простых микросхем, по которым можно сделать стабилизатор напряжения своими руками. Все компоненты, входящие в цепь, можно приобрести в специализированных магазинах. Обладая начальными знаниями по электротехнике сделать приборы будет несложно.

На КРЕНке

Для того, чтобы сконструировать простейший стабилизатор напряжения 12 вольт своими руками, понадобится микросхема с потреблением 12 В. В этом случае подойдет регулируемый стабилизатор напряжения 12 В LM317. Он может функционировать в электросети, где входной параметр составляет до 40 В. Чтобы прибор стабильно работал, необходимого обеспечивать охлаждение.

Крены для микросхем

Стабилизатор тока на LM317требует для работы небольшой ток до 8 мА, и данное значение обычно остается неизменным, даже при большом токе, протекающем через крен LM317, или при изменении входного значения. Это реализуется с помощью компоненты R3.

Можно применять элемент R2, но пределы при этом будут небольшими. При неизменном сопротивлении LM317 ток, идущий через прибор, будет также стабильным (автор видео — Создано в Гараже).

Входное значение для кренки LM317 может составлять до 8 мА и выше. Пользуясь этой микросхемой, можно придумать стабилизатор тока для ДХО. Это устройство может выступать нагрузкой в бортовой сети или источником электричества при подзарядке аккумуляторной батареи. Сделать простой стабилизатор напряжения LM317 не составляет труда.

На двух транзисторах

На сегодняшний момент пользуются популярностью стабилизирующие устройства для бортовой сети машины на 12 В, разработанные с использованием двух транзисторов. Данную микросхему используют как стабилизатор напряжения для ДХО.

Резистор R2 является токораздающим элементом. При возрастании тока в сети увеличивается напряжение. Если оно достигает значения от 0,5 до 0,6 В, открывается элемент VT1. Открытие компонента VT1 закрывает элемент VT2. В итоге, ток, проходящий через VT2, начинает снижаться. Можно вместе с VT2 применять полевой транзистор Мосфет.

Элемент VD1 включается в цепь, когда значения находится в пределах от 8 до 15 В и настолько велики, что транзистор может выйти из строя. При мощном транзисторе допустимы показания в бортовой сети около 20 В. Не стоит забывать о том, что транзистор Мосфет откроется, если показания на затворе будут 2 В.

На операционном усилителе (на ОУ)

Стабилизатор напряжения для светодиодов на основе ОУ собирается при необходимости создания устройства, которое будет работать в расширенном диапазоне. В рассматриваемом случае в качестве элемента, который будет задавать выпрямляемый ток, является R7. С помощью операционного усилителя DA2.2 можно увеличить уровень напряжения в токозадающем компоненте. Задачей компонента DA 2.1 является контроль опорного напряжения.

При создании схемы следует учесть, что она рассчитана на 3А, поэтому необходим больший ток, который должен поступать на разъем ХР2. Кроме того, следует обеспечивать работоспособность всех составляющих данного устройства.

Сделанный стабилизирующий прибор для автомобиля должен иметь генератор, роль которого выполняет REF198. Чтобы правильно настроить прибор, ползунок резистора R1 нужно установить в верхнее положение, а резистором R3 задавать необходимое значение выпрямленного тока 3А. Для погашения возможных возбуждений, используются элементы R,2 R4 и C2.

На микросхеме импульсного стабилизатора

Если выпрямитель для автомобиля должен обеспечивать высокий КПД в сети, целесообразно использовать импульсные компоненты, создавая импульсный стабилизатор напряжения. Популярной является схема МАХ771.

Схема выпрямителя с импульсным выпрямителем

Импульсный стабилизатор тока характеризуется выходной мощностью 15 Вт. Элементы R1 и R2 делят показатели схемы на выходе. Если делимое напряжение превышает по показателям опорное, выпрямитель автоматически уменьшает выходное значение. В противном случае устройство будет увеличивать выходной параметр.

Сборка данного устройства целесообразна, если уровень превышает 16 В. Компоненты R3 являются токовыми. Для устранения высокого падения нагрузки на данном резисторе в схему следует включить ОУ.

Плюсы и минусы электронных стабилизаторов

другими типами устройств стабилизации

1. Отсутствием шума в процессе работы;
2. Большим эксплуатационным ресурсом (тиристоры рассчитаны на 1 млрд срабатываний);
3. Отсутствием дугового разряда при размыкании;
4. Экономным потребление энергии;
5. Компактностью;
6. Быстродействием (до 20 мс);
7. Высокой точностью стабилизации (погрешность не более 3-6%);
8. Широким диапазоном входного тока (120-300 В);
9. Хорошей защитой от внешних помех;
10. Постоянным контролем параметров тока на входе и выходе;
11. Отсутствием движущихся деталей;
12. Конструктивной надёжностью.

Дополнительное преимущество электронных стабилизаторов заключается в возможности их применения в неотапливаемых помещениях с температурным режимом -40…-25°C.

Электронные устройства стабилизации сетевого напряжения имеют и недостатки, которые обязательно нужно учитывать при выборе.

В этот список входят:

• Ступенчатый характер нормализации тока;
• Высокая вероятность ошибок и сбоев микроконтроллерного управления;
• Сложность обслуживания и ремонта;
• Потери мощности при недостаточном входном напряжении;
• Ограничения по нагрузкам реактивного характера;
• Трапециевидная или прямоугольная (меандр) форма выходного напряжения;
• Дискретные аномалии выходного напряжения при переключении трансформаторных обмоток;
• Слабая устойчивость к перегрузкам;
• Высокая рыночная стоимость.

Также следует отметить, что в сравнении с тиристорными системами, стабилизаторы, в которых функцию силовых ключей выполняют симисторы, чувствительны к скачкам напряжения при работе с индуктивными нагрузками. Кроме того, существует высокий риск перегрева симисторов. Вследствие этого они оснащаются специальными радиаторами или кулерами, что увеличивает вес, габариты и, при втором варианте охлаждения, энергозатратность системы.