A háztartási gépek megfelelő működéséhez stabil feszültségre van szükség. A hálózatban általában különféle hibák fordulhatnak elő. A 220 V-os feszültség eltérhet, és a készülék meghibásodhat. Először is a lámpák ütődnek. Ha figyelembe vesszük a házban lévő háztartási gépeket, akkor a tévék, audioberendezések és egyéb, hálózatról működő készülékek károsodhatnak.
Ebben a helyzetben egy kapcsolási feszültség stabilizátor jön az emberek segítségére. Teljesen képes megbirkózni a naponta előforduló túlfeszültségekkel. Ugyanakkor sokakat aggaszt az a kérdés, hogy hogyan jelennek meg a feszültségesések, és mihez kapcsolódnak. Ezek elsősorban a transzformátor terhelésétől függenek. Ma a lakóépületekben folyamatosan növekszik az elektromos készülékek száma. Ennek eredményeként az áram iránti kereslet biztosan növekedni fog.
Figyelembe kell venni azt is, hogy a régóta elavult kábelek egy lakóépületbe is fektethetők. Az apartman vezetékeit viszont a legtöbb esetben nem nagy terhelésre tervezték. Annak érdekében, hogy készülékei biztonságban legyenek otthon,meg kell ismerkednie a feszültségstabilizátorok berendezésével és működési elvével.
Mi a funkciója a stabilizátornak?
A kapcsolási feszültségszabályozó főként hálózati vezérlőként szolgál. Minden ugrást követ, és kiesik. Ennek eredményeként a berendezés stabil feszültséget kap. Az elektromágneses interferenciát is figyelembe veszi a stabilizátor, ezek nem befolyásolhatják a készülékek működését. Így a hálózat megszabadul a túlterheléstől, és gyakorlatilag kizárt a rövidzárlat esete.
Egy egyszerű stabilizátor
Ha egy szabványos kapcsolófeszültség-áramszabályozót tekintünk, akkor csak egy tranzisztor van benne. Általában kizárólag kapcsolási típusúak, mivel ma hatékonyabbnak tartják őket. Ennek eredményeként a készülék hatékonysága jelentősen növelhető.
A kapcsolási feszültségszabályozó második fontos elemét diódáknak kell nevezni. A szokásos sémában legfeljebb három egység található. Fojtóval kapcsolódnak egymáshoz. A szűrők fontosak a tranzisztorok normál működéséhez. A lánc elejére és a végére vannak felszerelve. Ebben az esetben a vezérlőegység felelős a kondenzátor működéséért. Ennek szerves részét ellenállásosztónak tekintjük.
Hogyan működik?
A készülék típusától függően a kapcsolófeszültség-szabályozó működési elve eltérő lehet. A szabványt figyelembe vévemodell esetén azt mondhatjuk, hogy először az áramot a tranzisztorhoz táplálják. Ebben a szakaszban átalakul. Ezenkívül diódák is szerepelnek a munkában, amelyek feladatai közé tartozik a jelátvitel a kondenzátorhoz. A szűrők segítségével az elektromágneses interferencia kiküszöbölhető. A kondenzátor ebben a pillanatban kisimítja a feszültségingadozásokat, és az induktivitáson keresztül az ellenállásosztón áthaladó áram ismét visszatér a tranzisztorokhoz átalakítás céljából.
Házi készítésű eszközök
A kapcsolási feszültségszabályozót saját kezűleg is elkészítheti, de ezek kis teljesítményűek lesznek. Ebben az esetben a leggyakoribb ellenállásokat telepítik. Ha egynél több tranzisztort használ a készülékben, akkor magas hatásfokot érhet el. Ebben a tekintetben fontos feladat a szűrők felszerelése. Befolyásolják a készülék érzékenységét. Viszont a készülék méretei egyáltalán nem fontosak.
Egyetlen tranzisztoros stabilizátorok
Ez a típusú kapcsoló egyenfeszültség-stabilizátor 80%-os hatásfokkal büszkélkedhet. Általában csak egy üzemmódban működnek, és csak a hálózat kis interferenciájával tudnak megbirkózni.
A visszajelzés ebben az esetben teljesen hiányzik. A szabványos kapcsolási feszültségszabályozó áramkörben lévő tranzisztor kollektor nélkül működik. Ennek eredményeként a kondenzátorra azonnal nagy feszültség kerül. Az ilyen típusú eszközök másik megkülönböztető jellemzője gyenge jelnek nevezhető. Különféle erősítők meg tudják oldani ezt a problémát.
Ennek eredményeként jobb teljesítményt érhet eltranzisztorok. Az áramkörben lévő eszköz ellenállásának a feszültségosztó mögött kell lennie. Ebben az esetben az eszköz jobb teljesítménye érhető el. Az áramkör szabályozójaként a kapcsoló egyenfeszültség-stabilizátor vezérlőegységgel rendelkezik. Ez az elem képes gyengülni, valamint növelni a tranzisztor teljesítményét. Ez a jelenség a rendszerben lévő diódákhoz csatlakoztatott fojtótekercsek segítségével következik be. A szabályozó terhelését szűrők szabályozzák.
Kapcsoló típusú feszültségstabilizátorok
Ez a fajta 12V-os kapcsolási feszültségszabályozó hatásfoka 60%. A fő probléma az, hogy nem képes megbirkózni az elektromágneses interferenciával. Ebben az esetben a 10 W-nál nagyobb teljesítményű készülékek veszélyben vannak. Ezeknek a stabilizátoroknak a modern modelljei 12 V maximális feszültséggel büszkélkedhetnek. Az ellenállások terhelése jelentősen gyengül. Így a kondenzátor felé vezető úton a feszültség teljesen átalakítható. Az áram frekvencia generálása közvetlenül a kimeneten történik. A kondenzátorkopás ebben az esetben minimális.
Egy másik probléma az egyszerű kondenzátorok használatához kapcsolódik. Valójában elég gyengén teljesítettek. Az egész probléma éppen a hálózatban előforduló nagyfrekvenciás sugárzásban rejlik. A probléma megoldása érdekében a gyártók elkezdtek elektrolit kondenzátorokat telepíteni egy kapcsolási feszültségszabályozóra (12 volt). Ennek eredményekénta munka minősége a készülék kapacitásának növelésével javult.
Hogyan működnek a szűrők?
A szabványos szűrő működési elve az átalakítóba betáplált jel generálásán alapul. Ebben az esetben egy összehasonlító eszköz is aktiválódik. A hálózat nagy ingadozásainak megbirkózása érdekében a szűrőnek vezérlőegységekre van szüksége. Ebben az esetben a kimeneti feszültség simítható.
A kis ingadozásokkal járó problémák megoldására a szűrő speciális különbségi elemmel rendelkezik. Segítségével a feszültség legfeljebb 5 Hz határfrekvenciával halad át. Ebben az esetben ez pozitív hatással van a rendszer kimenetén elérhető jelre.
Módosított eszközmodellek
A maximális terhelési áram ennél a típusnál 4 A-ig érzékelhető. A kondenzátor bemeneti feszültsége legfeljebb 15 V jelig feldolgozható. A bemeneti áram paramétere általában nem haladja meg az 5 A-t. Ebben az esetben a hullámosság minimális lehet 50 mV-nál nem nagyobb amplitúdóval a hálózatban. Ebben az esetben a frekvencia 4 Hz szinten tartható. Mindez végső soron pozitív hatással lesz az általános hatékonyságra.
A fenti típusú stabilizátorok modern modelljei 3 A körüli terhelés mellett is megbirkóznak. A módosítás másik megkülönböztető jellemzője a gyors átalakítási folyamat. Ez nagyrészt az erős tranzisztorok használatának köszönhető, amelyek átmenő árammal működnek. Ennek eredményeként lehetőség van a kimeneti jel stabilizálására. A kimeneten egy kapcsolódióda is aktiválódik. A rendszerbe a feszültségcsomópont közelében van telepítve. A fűtési veszteség jelentősen csökken, és ez az ilyen típusú stabilizátorok egyértelmű előnye.
Impulzusszélességű modellek
Az ilyen típusú impulzussal állítható feszültségstabilizátor hatásfoka 80%. 2 A névleges áramot képes elviselni. A bemeneti feszültség paramétere átlagosan 15 V. Így a kimeneti áram hullámossága meglehetősen alacsony. Ezen eszközök megkülönböztető jellemzője az áramköri módban való munkavégzés képessége. Ennek eredményeként akár 4 A terhelés is elviselhető. Ebben az esetben a rövidzárlat rendkívül ritka.
A hátrányok között meg kell jegyezni a fojtókat, amelyeknek meg kell birkózni a kondenzátorok feszültségével. Végső soron ez az ellenállások gyors kopásához vezet. A probléma megoldása érdekében a tudósok nagy számú felhasználást javasolnak. A hálózatban lévő kondenzátorok szükségesek a készülék működési frekvenciájának szabályozásához. Ebben az esetben lehetővé válik az oszcillációs folyamat kiküszöbölése, aminek következtében a stabilizátor hatékonysága meredeken csökken.
Az áramkör ellenállását is figyelembe kell venni. Ebből a célból a tudósok speciális ellenállásokat telepítenek. A diódák viszont képesek segíteni az éles átmenetekben az áramkörben. A stabilizáló üzemmód csak a készülék maximális áramerősségénél aktiválódik. A tranzisztorokkal kapcsolatos probléma megoldására egyesek hűtőborda mechanizmusokat használnak. Ebben az esetbena készülék méretei jelentősen megnőnek. A rendszer fojtószelepeit többcsatornásan kell használni. Az erre a célra szolgáló vezetékeket általában a "PEV" sorozatban veszik. Kezdetben mágneses meghajtóba helyezik őket, amely csésze típusú. Ezenkívül olyan elemet tartalmaz, mint a ferrit. Legfeljebb 0,5 mm-es résnek kell végül kialakulnia közöttük.
A háztartási használatra szánt stabilizátorok a "WD4" sorozathoz a legalkalmasabbak. Az ellenállás arányos változása miatt jelentős terhelési áramot képesek elviselni. Ekkor az ellenállás képes lesz kezelni a kis váltóáramot. A készülék bemeneti feszültségét célszerű az LS sorozatú szűrőkön keresztül vezetni.
Hogyan kezeli a stabilizátor az apró hullámokat?
Először is, az 5V-os kapcsolási feszültségszabályozó aktiválja az indítóegységet, amely a kondenzátorhoz van csatlakoztatva. Ebben az esetben a referencia áramforrásnak jelet kell küldenie az összehasonlító eszköznek. Az átalakítás problémájának megoldására egy DC erősítőt tartalmaz a munka. Így az ugrások maximális amplitúdója azonnal kiszámítható.
Továbbra az induktív tárolóáram a kapcsolódiódához jut. A bemeneti feszültség stabilan tartása érdekében a kimeneten szűrő található. Ebben az esetben a korlátozó frekvencia jelentősen megváltozhat. A tranzisztor maximális terhelése 14 kHz-ig képes ellenállni. Az induktor felelős a tekercsben lévő feszültségért. A ferritnek köszönhetően az áram kezdetben stabilizálhatószakaszban.
A különbség a fokozó stabilizátorok között
A kapcsolási feszültségnövelő stabilizátor erős kondenzátorokkal rendelkezik. A visszajelzés során minden terhet magukra vállalnak. Ebben az esetben galvanikus leválasztást kell elhelyezni a hálózatban. Csak a korlátozó frekvencia növeléséért felelős a rendszerben.
További fontos elem a tranzisztor mögötti kapu. Áramot kap egy áramforrástól. A kimeneten az átalakítási folyamat az induktorból történik. Ebben a szakaszban elektromágneses mező képződik a kondenzátorban. A tranzisztorban így megkapjuk a referenciafeszültséget. Az önindukciós folyamat egymás után kezdődik.
A diódák jelenleg nem használatosak. Először is az induktor ad feszültséget a kondenzátornak, majd a tranzisztor továbbítja a szűrőnek, majd vissza az induktornak. Ennek eredményeként visszacsatolás alakul ki. Ez addig történik, amíg a vezérlőegység feszültsége nem stabilizálódik. Ebben segítenek neki a telepített diódák, amelyek jelet kapnak a tranzisztoroktól, valamint a stabilizátor kondenzátortól.
Az invertáló készülékek működési elve
Az invertálás teljes folyamata a konverter aktiválásával függ össze. A váltakozó feszültség stabilizátor tranzisztorainak kapcsolása a "BT" sorozat zárt típusa. A rendszer másik elemét ellenállásnak nevezhetjük, amely figyeli az oszcillációs folyamatot. A közvetlen indukció a korlátozó frekvencia csökkentése. A bejáratnál őelérhető 3 Hz-en. Az átalakítási folyamatok után a tranzisztor jelet küld a kondenzátornak. Végül a korlátozó frekvencia megduplázódhat. Annak érdekében, hogy az ugrások kevésbé észrevehetőek legyenek, erős konverterre van szükség.
Az oszcillációs folyamat ellenállását is figyelembe veszik. Ez a paraméter maximum 10 ohm szinten megengedett. Ellenkező esetben a tranzisztoron lévő diódák nem tudják továbbítani a jelet. Egy másik probléma a kimeneten jelenlévő mágneses interferencia. Számos szűrő beszereléséhez NM sorozatú fojtókat használnak. A tranzisztorok terhelése közvetlenül függ a kondenzátor terhelésétől. A kimeneten egy mágneses hajtás aktiválódik, ami segít a stabilizátornak az ellenállást a kívánt szintre csökkenteni.
Hogyan működnek a baki szabályozók?
A lecsökkentő feszültségstabilizátor általában "KL" sorozatú kondenzátorokkal van felszerelve. Ebben az esetben a készülék belső ellenállásán jelentősen tudnak segíteni. Az áramforrásokat nagyon változatosnak tekintik. Az ellenállási paraméter átlagosan 2 ohm körül ingadozik. A működési frekvenciát ellenállások ellenőrzik, amelyek egy vezérlőegységhez vannak csatlakoztatva, amely jelet küld az átalakítónak.
Részben a terhelés megszűnik az önindukciós folyamat miatt. Kezdetben a kondenzátorban fordul elő. A visszacsatolási folyamatnak köszönhetően egyes modelleknél a korlátozó frekvencia elérheti a 3 Hz-et. Ebben az esetbenaz elektromágneses mezőnek nincs hatása az elektromos áramkörre.
Tápegységek
A hálózatban általában 220 V-os tápegységek használatosak, ilyenkor a kapcsolási feszültségszabályozótól nagy hatásfok várható. Az egyenáramú átalakításnál a rendszerben lévő tranzisztorok számát veszik figyelembe. A hálózati transzformátorokat ritkán használják tápegységekben. Ez nagyrészt a nagy ugrásoknak köszönhető. Ehelyett azonban gyakran egyenirányítókat szerelnek fel. A tápegységben saját szűrőrendszerrel rendelkezik, amely stabilizálja a határfeszültséget.
Miért szereljük be a tágulási hézagokat?
A kompenzátorok a legtöbb esetben másodlagos szerepet töltenek be a stabilizátorban. Összefügg az impulzusok szabályozásával. A tranzisztorok többnyire ezt teszik. A kompenzátoroknak azonban továbbra is megvannak az előnyei. Ebben az esetben sok múlik azon, hogy mely eszközök csatlakoznak az áramforráshoz.
Ha rádióberendezésekről beszélünk, akkor speciális megközelítésre van szükség. Különféle rezgésekhez kapcsolódik, amelyeket egy ilyen eszköz eltérően érzékel. Ebben az esetben a kompenzátorok segíthetik a tranzisztorokat a feszültség stabilizálásában. A további szűrők beszerelése az áramkörbe általában nem javítja a helyzetet. Ezek azonban nagymértékben befolyásolják a hatékonyságot.
A galvanikus leválasztás hátrányai
Galvanikus leválasztások vannak beépítve a jelátvitel érdekében a rendszer fontos elemei között. A fő problémájuka bemeneti feszültség helytelen becslésének nevezhető. Ez leggyakrabban a stabilizátorok elavult modelljeivel fordul elő. A bennük lévő vezérlők nem képesek gyorsan feldolgozni az információkat és kondenzátorokat csatlakoztatni a működéshez. Ennek eredményeként a diódák szenvednek először. Ha a szűrőrendszert az elektromos áramkör ellenállásai mögé szerelik, akkor azok egyszerűen kiégnek.
