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.

simistornyiy-stabilizator-napryazheniyaКонструкция 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


 

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter