Стабилизаторы напряжения

В наших электросетях качество электроэнергии часто очень далеко от стандартов. Всевозможные помехи, скачки напряжения, пониженное или повышенное напряжение. В результате таких отклонений нередко выходит из строя различная бытовая техника. Часты пример, выходы из строя блока питания телевизора, причём даже неработающего.

Почти всегда, выключая телевизор мы оставляем его в дежурном режиме, при этом блок питания всё таки находится под напряжением. В результате скачков напряжения приходится везти телевизор в ремонтную мастерскую.

Для защиты бытовой технике от перепадов и скачков напряжения используются стабилизаторы напряжения. Независимо от напряжения на входе прибора, стабилизатор выдаёт качественное напряжение на выходе, то есть обеспечивает ровное и стабильное напряжение питания для различной бытовой техники.

Стабилизаторы напряжения выпускаются различной мощности, поэтому у потребителя есть возможность выбора, защитить какой то отдельный прибор, к примеру тот же телевизор, частный дом или даже полностью многоквартирный жилой дом.

Стабилизаторы напряжения могут быть различных типов:

1. Наиболее часто применяются электромеханические стабилизаторы напряжения. Такие стабилизаторы достаточно просты. Принцип действия- обычный автотрансформатор, в котором щётка изменяет положение при помощи сервопривода с электронным управлением. Стабилизаторы электромеханического типа обеспечивают достаточную точность выходного напряжения. Они не создают помех, обеспечивают высокую перегрузочную способность и при этом могут работать в достаточно большом диапазоне напряжений.

2. Можно регулировать напряжение и другим способом, переключая дополнительные секции на вторичной обмотке трансформатора. Такие переключения можно так же делать в автоматическом режиме с помощью электронных (тиристоры, симисторы) или механических ключей (реле). Но такие стабилизаторы напряжения (со ступенчатым регулированием) не могут обеспечить достаточную точность выходного напряжения. Кроме того они могут создавать помехи. Так же при переключении секций обмоток возможны провалы напряжения. Поэтому такие стабилизаторы используются достаточно редко.

3. В некоторых стабилизаторах используется двойное преобразование энергии. Сначала переменный ток преобразовывается в постоянный, с помощью выпрямителя, а потом, используя инвертор с контроллером широтно-импульсной модуляции энергия преобразуется в переменный ток. При этом обеспечивается строго синусоидальное, стабильное напряжение. Пока такие стабилизаторы осваиваются промышленностью.

4. В настоящее время разрабатывается новый тип стабилизаторов- это стабилизаторы высокочастотным регулированием. В них используются быстродействующие и мощные транзисторы, коммутируемые с высокой частотой. Пока такие стабилизаторы находятся в разработке и промышленностью не выпускаются.
5. следующий тип стабилизаторов — феррорезонансные, то есть основанные на эффекте феррорезонанса. Такие стабилизаторы имеют крупные недостатки, низкий КПД,зависимость от частоты, так же они имеют высокий уровень шума и не могут работать без нагрузки. Поэтому такой тип стабилизаторов практически не используется.
6. Стабилизаторы на основе магнитного усилителя используют эффект нелинейной характеристики намагничивания сердечника трансформатора. Такие стабилизаторы напряжения могут работать в широком диапазоне температур (от -45 до +45 °C), но они имеют очень высокий уровень шума, искажают синусоидальную форму выходного напряжения, имеют достаточно большую массу и габариты, а так же очень узкий входной диапазон напряжений. Поэтому они так же практически не используются.