Ступенчатые стабилизаторы напряжения
Стабилизаторы напряжения могут подключаться отдельно или входить в комплектацию источников бесперебойного питания наряду с преобразователем (инвектором) и АКБ. Задача инвектора – преобразовывать постоянный ток в переменный с напряжением в 220В. Примеры использования отдельно инвекторов разоообразны: инвекторы для солнечных батарей, автомобильные инвекторы и т.д. Но сегодня мы поговорим о стабилизаторах напряжения.
Ступенчатые стабилизаторы широко распространены благодаря своему быстродействию и вполне бюджетной стоимости.
Конструкция таких стабилизаторов довольно проста и по принципу действия аналогична принципу действия трансформатора.
Простейший трансформатор состоит из двух катушек (первичной и вторичной), имеющих разное количество витков. Пропорционально разнице в количестве витков меняется и разница в напряжениях. К примеру, в первичной катушке 100 витков, а напряжение, которое на нее подается, равно 220 В, а во вторичной всего 5 витков, значит напряжение уменьшится в 2 раза и будет 10 В.
Стабилизатор действует по тому же принципу, но его задача не просто уменьшать или увеличивать напряжение в заданной пропорции, а поддерживать его на нужном уровне. Поэтому вторичная катушка в нем будет отличаться наличием «ступеней». Благодаря такой конструкции количество витков во вторичной катушке (то есть на выходе) может изменяться в большую или меньшую сторону в зависимости от необходимости. Когда ступенька переключается, слышен легкий характерный щелчок.
Данные по стабилизатору с рабочим диапазоном 155-270В.
| Входное напряжение, В | Количество витков первичной катушки | Количество витков вторичной катушки | Подключено ступеней | Выходное напряжение |
| 270 | 200 | 170 | 05 | 230 |
| 260 | 200 | 170 | 08 | 221 |
| 240 | 200 | 180 | 1 | 216 |
| 220 | 200 | 200 | 3 | 220 |
| 200 | 200 | 220 | 5 | 220 |
| 180 | 200 | 250 | 8 | 225 |
| 160 | 200 | 270 | 10 | 216 |
| 155 | 200 | 270 | 10 | 29 |
Понятие «диапазон рабочего напряжения» означает диапазон входящих напряжений, при которых данный стабилизатор будет давать на выходе именно заявленную производителем точность напряжения на выходе.
Существует простая закономерность: чем больше в стабилизаторе ступенек, и чем меньше его рабочий диапазон, тем точнее он работает и погрешность выходного напряжения ниже.
Ступени могут переключаться следующими способами:
- Посредством механического реле, и такой стабилизатор называется релейным.
- Посредством полупроводникового элемента: симистора или тиристора (т.н. симисторные и тиристорные табилизаторы). Их скорость переключения высока: всего 20 милисекунд.
Сравнительная характеристика релейных и симисторных стабилизаторов
| Релейный стабилизатор | Семисторный стабилизатор |
| Расчитан на 100 тыс. срабатываний, т.е. примерно на 5 лет работы | Расчитан на 1 млрд срабатываний, т.е. срок службы около 10 лет |
| При переключении реле слышны щелчки | Работает бесшумно |
| Доступны в мощности до 10 кВт | Доступны в мощности до 500кВт |