Хороший стабилизатор напряжения: 15 лучших стабилизаторов напряжения — Рейтинг 2022 года (топ с учетом мнения экспертов и отзывов)

Содержание

Лучший стабилизатор напряжения для ПК, как выбрать

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 11-08-2020

Практически у каждой украинской семьи, за исключением старшего поколения, есть домашний компьютер — уж куда сейчас без него. Работа, учеба, досуг — для современного человека как минимум одно из этих понятий практически наверняка тесно связано с компьютером. Персональные компьютеры очень разнообразны: у одних установлены офисные сборки, а других — мощные игровые и медийные станции, цена которых, мягко говоря кусается.

Украинские электросети не блещут своей стабильностью, тем самым представляя опасность для бытовой техники и электроники, в связи с чем немало жителей нашей страны задумываются об установке защиты в лице стабилизатора напряжения. Мы попробуем разобраться, представляет ли для компьютера опасность нестабильное напряжение, нужен ли для него стабилизатор, а если нужен, то какой — лучший. В этом всем Вам поможет магазин стабильного электропитания «Вольтмаркет».

Что такое «Вольтмаркет»? Это интернет-магазин, располагающий торговыми точками в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе, где Вы можете купить по выгодной цене стабилизаторы напряжения, бесперебойники, топливные генераторы, климатическую технику и многое другое. Наша особенность — это максимальная клиентоориентированность. Вы всегда можете не только проконсультироваться по интересующим Вас вопросам, но и лично испытать товар перед покупкой, посетив любой из магазинов. Также мы работаем по всей Украине благодаря услугам курьерской службы.

В чем польза стабилизатора напряжения

Прежде чем обсудить полезность или бесполезность стабилизатора напряжения, давайте сперва разберем, какую опасность может представлять нестабильная сеть и как с этим поможет стабилизатор.

Существует огромное количество самых разнообразных факторов, так или иначе влияющих на напряжение в сети. Оно всегда пляшет в определенном диапазоне, но какое-либо случайное вмешательство в сеть или ее неисправность на уровне линий электропередач или электропроводки дома может привести к резким перепадам напряжения.

Глубокая просадка обычно не представляет серьезной угрозы. На Вас она, скорее всего, скажется в виде сильного снижения яркости освещения и отключения электрооборудования, так как серьезная просадка напряжения в некотором роде равносильна кратковременному обесточиванию. Лавинообразный всплеск напряжения куда опаснее и может вывести оборудование из строя.

Сертифицированная в Украине бытовая техника, согласно ГОСТ, допускает отклонения питающего напряжения на ±10% от номинального, в иных случаях производитель попросту не гарантирует корректную работу и исправность в целом. Это, в свою очередь, приводит к тому, что под гарантию неисправность, возникшая из-за сетевых колебаний, не подпадает, и ремонт или замену Вы будете оплачивать из своего кармана. Именно поэтому жители Украины все чаще думают о надежной защите для дорогостоящей техники, устанавливая стабилизаторы напряжения, широкий ассортимент которых доступен в нашем интернет-магазине.

Виды стабилизаторов напряжения

Теперь мы знаем, что защита электрооборудования в условиях нестабильного электропитания — довольно полезная вещь, позволяющая уберечь технику от негарантийного выхода из строя. В процессе знакомства со стабилизаторами напряжения Вы увидите, что они, помимо основных технических характеристик, таких как рабочий диапазон стабилизации, точность и мощность, делятся на 4 вида. Каждый из них обладает и достоинствами, и недостатками, поэтому лучший из них следует выбирать исходя из конкретной ситуации.

Наиболее популярные на рынке Украины, судя по отзывам — это стабилизаторы напряжения на основе автотрансформатора, принцип работы которых заключается в изменении его коэффициента трансформации и, соответственно, выходного напряжения. На входе напряжение слишком высокое? Уменьшаем коэффициент трансформации, сохраняя искомые 220В. Сетевое напряжение понизилось? Повышаем коэффициент.

В зависимости от способа изменения коэффициента трансформации, данные стабилизаторы напряжения можно разделить на три вида:

Он изменяет коэффициент трансформации благодаря разделенной на ступени вторичной обмотке автотрансформатора. Коммутируя при помощи электромагнитного реле требуемую ступень, Вы получаете искомое напряжение.

Изменение коэффициента трансформации происходит точно таким же образом, только дешевые электромагнитные реле заменены на силовые тиристоры (симисторы), что делает схему более надежной и бесшумной. Цена, к сожалению, также растет.

Какие-либо ступени отсутствуют, а изменение коэффициента трансформации достигается за счет коммутации каждого витка вторичной обмотки путем перемещения по ней токосъемной щетки при помощи сервомотора.

Как видите, вышеперечисленные типы стабилизаторов напряжения связывает общий принцип работы на основе изменения коэффициента трансформации автотрансформатора. Наличие аж трех схем вокруг одного принципа работы позволяет выбрать наиболее подходящую под конкретные нужды, так как каждая из них имеет свои недостатки. Релейные стабилизаторы напряжения издают щелчок при изменении ступени (то есть при возникновении скачков напряжения). Точность обычно невелика и колеблется в пределах 7-10%. Пользователи предпочитают релейные стабилизаторы за их быстродействие и доступную цену. Электронные стабилизаторы напряжения лишены шума при коммутации ввиду отсутствия механических компонентов, точность их обычно выше благодаря увеличению количества ступеней, однако цена , при этом, значительно растет в связи с дороговизной силовых тиристоров. Точность может достигать 1%, как, например, у 36-ступенчатого Элекс Герц У 36-1/40 V3.0. Сервоприводные стабилизаторы напряжения предлагают высокую плавность и точность регулировки, а также доступную цену, сопоставимую с релейными аналогами, однако имеют не самое высокое быстродействие и также издают некоторый шум при работе сервомотора во время скачков напряжения.

Это самые продвинутые стабилизаторы напряжения, обладающие наилучшими характеристиками точности, плавности и широчайшим рабочим диапазоном входных напряжений. Минусами является цена и, что актуально для ряда моделей, зависимость от типа нагрузки. Под типами нагрузки понимаются активная и реактивная. Некоторые стабилизаторы напряжения с бесступенчатой электронной стабилизацией требуют коэффициент мощности (долю активной нагрузки) не менее 0.8.

Выбор стабилизатора напряжения для компьютера

И так, мы кратко рассмотрели типы стабилизаторов напряжения, теперь самое время подумать, какой из вышеприведенных типов лучший для компьютера.

Сперва разберемся, нуждается ли компьютер в защите. Компьютер, то есть системный блок, состоит из множества комплектующих, однако Вы не подключаете каждый из них к сети. В сеть подключается лишь импульсный блок питания на входе. В недрах блока питания формируются сигналы постоянного тока различного вольтажа (12В, 5В, 1.5В) для нужд тех или иных комплектующих. То же самое, к примеру, касается монитора, который также питается от блока питания, только этот блок выдает один номинал напряжения (чаще всего 19В).

Соответственно, перепады сетевого напряжения влияют не на сами комплектующие, а на импульсный блок питания, который может работать в довольно широком диапазоне входных напряжений, выдавая, при этом, стабильные сигналы постоянного тока требуемых номиналов. Обычно блок питания оснащен защитой, чтобы в случае чрезмерно высокого напряжения не пострадали комплектующие, однако практика показывает, что всплеск в сети нередко приводит как раз-таки к поломке этих комплектующих. Именно поэтому можно смело говорить, что стабилизатор напряжения для компьютера не помешает, пусть и ситуации со всплесками в сети могут возникать довольно редко.

Потребляемая компьютером мощность обычно невелика: офисные системы вместе с периферией могут «кушать» пол киловатта, когда как прожорливые игровые системы потребляют несколько больше, вплоть до киловатта и даже выше. В соответствии с этим подбирается соответствующая мощность стабилизатора напряжения. Стабилизаторы малой мощности обычно выпускаются с применением одной из трех основных конструкций на основе автотрансформатора.

Учитывая, что серьезный вред могут нанести именно всплески напряжения, то лучший выбор — это стабилизаторы напряжения с широким рабочим диапазоном стабилизации, которым по силам стабилизировать даже самые сильные отклонения. К примеру, стабилизатор напряжения Ариана А-1200 с двойным преобразованием мощностью 600 Вт способен справиться со всплесками до 310В, тем самым защитив компьютер от возможного выхода из строя. Что касается конструкции, то лучше всего подойдут модели ступенчатого типа (релейные и электронные), так как их быстродействие позволит справиться даже с лавинообразным всплеском в сети, когда как плавность и точность сервоприводных стабилизаторов для компьютера, а точнее для его блока питания, значения не имеет.

Если Вы всерьез обеспокоены защитой техники от нестабильного электропитания, мы бы предложили установить стабилизатор напряжения не для компьютера, а для всей квартиры или дома, так как существуют куда более чувствительное оборудование, нежели ПК. Что касается самого компьютера, то лучший вариант для его индивидуальной защиты — это источник бесперебойного питания.

Дело в том, что при сильной просадке напряжения или в случае полного обесточивания сети на компьютере могут оставаться несохраненные данные, которые будут утеряны. Бесперебойник позволит продлить работу системы в автономном режиме, тем самым дав возможность сохранить данные и корректно выключить компьютер. Именно такой подход нам видится наиболее верным: стабилизатор напряжения защищает весь дом от нестабильного электроснабжения, а бесперебойник обеспечивает автономную работу наиболее востребованного оборудования на случай отключения электроснабжения. В интернет-магазине «Вольтмаркет» Вы можете купить как стабилизаторы напряжения, так и бесперебойники с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины.

Как выбрать стабилизатор | Центр ЭНЕРГИЯ

Выбор стабилизатора напряжения является непростой задачей даже для компетентного в вопросах электроснабжения человека. Тем не менее, мы позволим себе дать рекомендации, которые помогут правильно выбрать и купить стабилизатор напряжения в Петербурге. Хороший совет незаинтересованного специалиста поможет сэкономить ваше время и деньги. Хороший совет заинтересованного — также будет небесполезен, ведь специалист — прежде всего профессионал.

Для начала вы должны ответить самостоятельно или с помощью грамотного электрика на несколько вопросов. Первый из них — а нужен ли вам стабилизатор напряжения? В общем случае, если у вас появилось желание купить стабилизатор напряжения, значит, какие-то очевидные причины для этого уже есть — например, внезапно отключилось электричество, и вы не успели сохранить свою работу на компьютере. В Санкт-Петербурге такие случаи не редкость. Определиться в этом вопросе можно следующим образом:

Сделайте замеры напряжения в сети, как фазных, так и линейных, несколько раз в течение суток на протяжении нескольких дней, например, двух будних и двух выходных. Для измерения используйте прибор, измеряющий истинное действующее значение. По результатам измерений возможны различные варианты решений.

 1.      Если за время измерений напряжение в фазах не выходило за пределы 205..235 вольт и не заметно раздражающего мигания света, то установить стабилизаторы напряжения необходимо только для питания особо ответственных потребителей и дорогостоящих электроприборов. Причем стабилизаторы надо использовать высокоточные с возможностью регулировки выходного напряжения, которые обеспечат комфортные условия работы такой техники. Установка стабилизатора с точностью поддержания выходного напряжения Б5% вряд ли оправдана, дешевле и проще установить устройство контроля напряжений, которое защитит от всяких неожиданностей. Если в одной из фаз напряжение заметно отличается и такой «расклад» постоянный, поставьте стабилизатор напряжения только на эту фазу и выставьте на ней напряжение такое же, как в двух других.

 2.      Если напряжение выходит за пределы 205…235 вольт, но его значения в фазах остается в диапазоне 195…245 вольт, то в такой ситуации установить стабилизаторы напряжения крайне желательно для всех электроприемников, а для источников света — обязательно. Как узнать без измерений про опасные колебания напряжения? Обратите внимание, мигает ли в помещении свет, имеет ли обыкновение внезапно выключаться техника (например, сам по себе перезапускается компьютер).

 3.      Напряжение в сети может быть сколь угодно долго ниже 195 вольт или выше 245 вольт, при этом в течение суток уровень напряжения может меняться неоднократно от минимального значения до максимального. В такой сети без стабилизаторов напряжения безопасно пользоваться электроприборами нельзя, выход их из строя — вопрос времени и везения.

 Отдельно стоит вопрос борьбы с таким явлением, как мигание света из-за колебаний напряжения. Дело в том, что человеческий глаз замечает изменение освещенности при резком колебании напряжения в сети всего на 1 % длительностью 0,02 сек. Обеспечить такую скорость реакции стабилизатора не просто, поэтому от резких колебаний напряжения сети полностью не защищает даже высокоточный стабилизатор. В данном случае  стоит поискать виновника мигания света. Возможно, им является плохой контакт, но чаще всего такие проблемы создает сварка.

 Итак, мы решили, что нам нужен стабилизатор напряжения. Можно переходить к следующему этапу, то есть, какие приобретать стабилизаторы напряжения, сколько, с какими характеристиками, и где их размещать. Покупка подобного устройства — ответственное решение, поскольку хороший стабилизатор напряжений может быть не дёшев и прослужит долго.

 Здесь надо ответить на следующие вопросы:

1.      Нужен обязательно трехфазный стабилизатор или однофазный стабилизатор?

2.      Какой мощности необходимо выбрать стабилизатор или стабилизаторы?

3.      Каковы температура и влажность в помещении, где планируется установить стабилизаторы напряжения?

Первый вопрос может отпасть сам собой, если ввод в дом, квартиру или офис однофазный и трехфазные потребители не могут включаться в такую сеть. Если ввод трехфазный, то надо уточнить наличие нагрузки, требующей трехфазного подключения или возможность появления таковой в ближайшем будущем. Наличие трехфазной нагрузки требует установки трехфазного стабилизатора.

Есть два крайних варианта — стабилизатор напряжения может быть поставлен индивидуально к каждому электроприемнику, а можно купить и установить один общий стабилизатор напряжения для всех. Первый вариант дорогостоящий и неудобный для практического применения. Второй вариант более предпочтительный. Мощность стабилизатора нужна меньше, чем суммарная мощность электроприемников, так как никогда не происходит их одновременного включения, но он требует правильного определения расчетной нагрузки. Это может сделать только специалист. Определяя мощность стабилизатора, всегда надо учитывать, что многие электроприборы, в первую очередь электродвигатели, в момент пуска и приема нагрузки потребляют ток из сети в несколько раз больше, чем в установившемся режиме работы, где энергия требуется как бы уже на поддержание процесса.

Еще раз подчеркнем, что все сказанное выше — только общие рекомендации. Проблемы, встречающиеся в жизни, сложнее, и их рациональное решение без привлечения специалистов бывает невозможно. Если вы приняли решение купить стабилизатор напряжения, не стесняйтесь порасспрашивать продавца об особенностях эксплуатации и оптимальных вариантах использования. Возможно, он посоветует более дорогой стабилизатор — но, как правило, такие решения окупают себя, а скупой платит дважды, как известно.

Как подобрать стабилизатор

Мы переехали на новый сайт SOLPI.RU

Подбор стабилизатора напряжения

 

Если Вы решили обеспечить ваши газовый котёл (систему отопления), электроприборы, оборудование или объект целиком качественным напряжением, то следующий шаг — правильно подобрать тип и мощность стабилизатора.

 

Справка: в связи с тем, что мощность нагрузки обычно указывается в ваттах (Вт), а мощность стабилизаторов напряжения — в вольт-амперах (ВА), применяется формула перевода:

Р (ВА) = Р (Вт) / cos φ или Р (Вт) = Р (ВА) · cos φ.

 

Для газового котла хорошо подойдёт однофазный стабилизатор напряжения электронно-релейного или электромеханического типа мощностью 500 ВА настенного исполнения.

 

Для системы отопления (газовый котёл и несколько насосов) подойдёт однофазный стабилизатор напряжения электронно-релейного или электромеханического типа мощностью 750-1500 ВА настенного исполнения.

 

Для электроприбора или группы электроприборов можно использовать отдельный стабилизатор. В этом случае его мощность определяется суммарной мощностью данных приборов, например:

— Для холодильника

Пусковые токи компрессора холодильника в 6-7 выше потребляемого им тока. Поэтому при расчёте мощности стабилизатора следует умножить мощность компрессора на 6. Если выбирается электромеханический стабилизатор напряжения (обладают большей перегрузочной способностью, чем электронно релейные) вместо коэффициента 6 следует применить коэффициент 4.

Обычно для среднего бытового холодильника подходит электромеханический стабилизатор напряжения мощностью 1000 ВА либо электронно-релейный 1500 ВА.

При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора. Например, при входном напряжении 180В следует предусмотреть 25%-й запас по мощности, а при входном напряжении 150В следует предусмотреть 100%-й запас по мощности.

— Для освещения

Чаще всего при подборе стабилизатора нужно сложить мощности ламп (светильников). Для некоторых типов ламп (например типа ДРЛ) следует учесть наличие пусковых токов.

При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).

— Для стиральной машины

В среднем бытовые стиральные машины потребляют мощность не более 2200 Вт (следует проверить по паспорту). Подходит электромеханический стабилизатор напряжения мощностью 3000 ВА либо электронно-релейный 3000 ВА.

При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).

— Для оргтехники

При подборе стабилизатора для компьютера, принтеров, копировальных аппаратов и др. следует сложить мощности приборов.

При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).

— Для насоса, насосной станции

Электродвигатели насосов и насосных станций имеют большие пусковые токи, примерно в 3 и более раз (в зависимости от типа насоса) превышающие рабочий ток. Поэтому, при подборе стабилизатора паспортная мощность умножается на коэффициент 3. Для погружных насосов следует применить коэффициент 5.

При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).

— Для электродвигателя

Электродвигатели имеют пусковые токи в 3 и более раз превышающие номинальные.

Для электродвигателей стабилизатор напряжения подбирается в 3 раза больше по мощности, чем потребляемая ими мощность.

Для двигателей, оборудованных системой плавного пуска, стабилизатор напряжения подбирается в 2 раза больше по мощности, чем потребляемая ими мощность.

При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).

— Для сварочного аппарата

Для инверторных сварочных аппаратов дуговой сварки, стабилизатор напряжения подбирается в 2 раза больше по мощности, чем мощность сварочного аппарата.

Для трансформаторных сварочных аппаратов дуговой сварки, стабилизатор напряжения подбирается в 5 раз больше по мощности, чем мощность сварочного аппарата.

При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).

— Для компрессора

Электродвигатели компрессоров имеют пусковые токи в 3 и более раз (в зависимости от типа компрессора) превышающие номинальные.

Для однофазных компрессоров стабилизатор напряжения подбирается в 5-7 раз больше по мощности, чем потребляемая мощность компрессора.

Для трёхфазных компрессоров стабилизатор напряжения подбирается в 3 раза больше по мощности, чем мощность компрессора.

При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).

— Для станка

Большинство станков работает в нескольких режимах, и на каждый режим в технической документации приведена потребляемая ими мощность.

Для станков стабилизатор напряжения подбирается в 3 раза больше по мощности, чем потребляемая ими мощность при работе на максимальном режиме.

Для станков, оборудованных системой плавного пуска, стабилизатор напряжения подбирается в 2 раза больше по мощности, чем потребляемая ими мощность при работе на максимальном режиме.

При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «Для холодильника»).

 

Для обеспечения качественным напряжением всего дома, дачи, офисного здания, или другого объекта можно установить общий стабилизатор напряжения, тогда:

 

1. Определяемся с количеством фаз:

— Если сеть однофазная — нужен однофазный стабилизатор напряжения.

— Если сеть трёхфазная — возможны 2 варианта:

а) если есть трёхфазное электрооборудование — нужен трёхфазный стабилизатор напряжения,

б) при отсутствии трёхфазной нагрузки (трёхфазных потребителей) возможно использование трёх однофазных стабилизаторов (по одному для каждой фазы) одинаковых или различных по мощности.

 

2. Рассчитываем мощность стабилизатора, при этом учитываем:

— мощность подключаемой нагрузки,

— наличие пусковых токов при включении приборов и оборудования,

— на сколько понижается напряжение в сети,

— на какой ток установлен вводной автомат.

Например, однофазная сеть, установлен вводной автомат на 50А — допускаемая мощность нагрузки 10 кВт. Подходит стабилизатор напряжения от 12 до 15 кВА.

Для трёхфазной сети, при мощности нагрузки 10 кВт устанавливается трёхфазный вводной автомат на 16А. Подходит трёхфазный стабилизатор напряжения 15 кВА.

Следует учесть, что при сильно пониженном напряжении в сети, например, при входном напряжении 180В стабилизатор напряжения мощностью 12 кВА на выходе (после повышения напряжения) выдаст мощность 9 кВА, а при входном напряжении 150В — только 6 кВА.

 

3. Выбираем стабилизатор напряжения по типу регулирования (принцип регулирования и преимущества типов стабилизаторов напряжения).

 

Принцип работы стабилизаторов напряжения электронно-релейного типа

При изменении входного напряжения, контроллер на плате управления отслеживает уровень выходного напряжения, и когда его величина выходит за пределы диапазона точности регулирования 220В±5% (209-231В), либо  выдаёт управляющие команды на реле, подключающие соответствующие отводы обмотки трансформатора для повышения напряжения (при пониженном напряжении в сети) и понижения напряжения (при повышенном напряжении в питающей сети). Таким образом происходит ступенчатое регулирование выходного напряжения.

Преимущества стабилизаторов напряжения электронно-релейного типа — высокая скорость регулирования и невысокая стоимость.

 

Принцип работы стабилизаторов напряжения электромеханического типа

При изменении входного напряжения стабилизатора происходит изменение выходного напряжения.

Когда величина выходного напряжения выходит за пределы диапазона 220В±3% (213…227В), контроллер выдаёт команду и плата управления даёт напряжение определённой полярности на электродвигатель сервопривода щёточного узла регулирующего трансформатора. Это приводит к перемещению токосъёмных щёток по обмотке регулирующего трансформатора на определённое количество витков автотрансформатора в нужном направлении для повышения или понижения напряжения до диапазона 213…227В.

Таким образом величина выходного напряжения поддерживается в диапазоне 220В±3% (213. ..227В) либо 220В±8% (202-238В), вне зависимости от уровня входного напряжения во всём рабочем диапазоне (140…260В).

Преимущества стабилизаторов напряжения электромеханического типа — высокая точность регулирования и более высокая перегрузочная способность.

 

Наши специалисты всегда готовы Вам помочь в подборе стабилизатора напряжения под ваши потребности.

как можно выбрать хороший, подобрать электронный, выбор нужной мощности

В частном секторе нередки скачки напряжения в электросети, а газовые котлы являются высокоточным оборудованием, чувствительным к качеству потребляемого тока.

Этот вопрос решает регулятор напряжения. При неожиданных проблемах с питанием, это устройство защищает плату котла от повреждения и продлевает срок службы отопительной системы. Стабилизаторы различны и по строению, и по принципу работы, поэтому важно знать, как правильно подобрать такой прибор. Бытовые стабилизаторы бывают трёх видов: электромеханические, симисторные и релейные.

Как выбрать хороший стабилизатор напряжения для газового котла

Главные параметры при выборе стабилизатора напряжения для газового котла — тип регулятора, электрическая мощность и диапазон напряжений.

Руководствуются при выборе паспортными данными приборов и результатами замера напряжения в сети в разное время суток.

На рынке представлено множество моделей регуляторов, и чтобы выбрать подходящий для системы отопления прибор, учитывают следующие параметры.

Какой электрической мощности можно использовать

Уточняют электрическую мощность котла в техническом паспорте. Входная мощность отопительных систем в среднем составляет 100—200 Вт. В современных отопительных установках, особенно в настенных котлах, присутствует встроенный циркуляционный насос.

Пусковой ток такого устройства превышает потребляемую мощность в 4—5 раз. При выборе стабилизатора рекомендуется мощность, указанную в паспорте котла, умножить на 5 и прибавить ещё 10%. Это и будет подходящая величина. Если в документации указана мощность 200 Вт, это означает, что подойдёт стабилизатор на 1 кВт.

Важно! Некоторые производители указывают мощность не в Ваттах, а в Вольт-Амперах. Это может ввести покупателя в заблуждение, т. к. этот показатель будет выше, чем в Ваттах.

Чтобы выяснить примерный показатель мощности в Ваттах, нужно умножить показатель в Вольт-Амперах на 0,7.

Время регулирования, какое лучше

Реагирование стабилизатора происходит не сразу. Важно, чтобы за это время электроника котла не успела повредиться.

Этот параметр указывает на то, какой величины перепад напряжения сможет скомпенсировать стабилизатор за отрезок времени в одну секунду. Чем меньше время регулирования, тем лучше для котла.

Показатель 20 Вт/с обозначает, что прибор за одну секунду скорректирует перепад напряжения в 20 Вт, что довольно мало и не достаточно для защиты электроники отопительной системы.

Медленнее всех реагируют электромеханические стабилизаторы. Такие приборы не смогут надёжно защитить плату котла от перегорания, поэтому этот вид трансформаторов для котельной обычно не используют.

Релейные стабилизаторы реагируют на перепад напряжения быстрее, справляясь со скачком электрического тока за 0,1—0,2 сек. Такой скорости вполне достаточно для защиты газового котла.

Наилучшими являются симисторные регуляторы, их скорость обработки перепада напряжения — 10—20 мс, такой скачок никак не скажется на электронике отопительного прибора.

Высоковольтная защита, зачем она нужна

Стабилизаторы с такой защитой оберегают котёл от высоковольтных помех и скачков напряжения, таких как, например, разряд молнии.

Охлаждение

Система охлаждения у стабилизаторов бывает трёх видов:

  • Естественная.
  • Принудительная.
  • Масляная.

В наше время на рынке все чаще можно встретить регуляторы с естественной системой охлаждения. В таких приборах нет вентиляторов, а значит их работа бесшумная, нет лопастей, которые всасывают в систему пыль. Но эта конструкция дороже, потому что в ней используются очень мощные силовые элементы. Регулятор с таким видом охлаждения стоит приобретать, если он будет установлен в спальне, где требуется тишина.

Фото 1. Стабилизатор напряжения для газового котла «Штиль» с естественным типом охлаждения.

В большинстве стабилизаторов присутствует принудительная система охлаждения, работающая за счёт высокопроизводительных малошумных вентиляторов, которые нагнетают воздух к силовым частям устройства. Система срабатывает автоматически, реагируя на критические температурные показатели.

Масляное охлаждение встречается редко. В основном такая техника применяется для уличного оборудования.

Выбор по рабочему напряжению

Стабилизаторы имеют нижний порог напряжения 140—160 Вольт, если в сети показатель ещё ниже — то следует обратиться в организацию по обслуживанию местных электросетей. Верхний порог даже у бюджетных регуляторов 250—260 Вольт. Когда показатель электрического тока в сети выйдет за этот диапазон, сработает предохранитель и стабилизатор просто отключит котёл.

Не рекомендуется приобретать регулятор с характеристиками ниже, иначе котёл будет постоянно отключаться, что недопустимо, особенно в зимнее время. Чем шире диапазон напряжений, тем лучше для электроники котла, но тем выше стоимость регулятора.

При выборе стабилизатора для котла тестером замеряют показатели напряжения в электросети в разное время дня и ночи.

Самое низкое напряжение наблюдается обычно между 20—23 часами, самое высокое — непредсказуемо. К наименьшей и наибольшей величине прибавляют некоторый запас, и исходя из полученных данных, подбирают подходящий регулятор.

В среднем диапазоны напряжений у регуляторов разного типа следующие:

  • Релейные: 120—260 Вольт.
  • Механические: 150—250 Вольт.
  • Симисторные: 120—300 Вольт.

Вам также будет интересно:

Степень защиты

Этот показатель означает степень защиты самого устройства от воздействий внешней среды: пыли, воды и т. д. Обычно стабилизаторы для котлов имеют класс защиты IP20, что означает негерметичный.

Как подобрать тип стабилизатора

Выбирать тип стабилизатора следует исходя из условий, в которых он будет работать и параметров котла.

Электромеханический стабилизатор

Токосъёмник двигается вдоль витков трансформатора с помощью привода. Напряжение регулируется за счёт изменения числа витков вторичной обмотки катушки.

Фото 2. Стабилизатор напряжения для газового котла электромеханического типа. Производитель «Ресанта».

Всем процессом управляет автоматика. Такие регуляторы приобретаются в основном для телевизоров и холодильников, для котлов они не рекомендуются.

Внимание! Устанавливать этот вид трансформатора рядом с котлом с открытой газовой камерой нельзя! В процессе работы прибора может образовываться искра, что опасно в сочетании с газом!

Плюсы:

  • Устойчивость к перегрузкам.
  • При регулярном сервисном обслуживании работают до 5 лет.
  • Точность стабилизации 2—3%.

Минусы:

  • Не может корректно работать на холоде.
  • Токосъемная щётка требует замены каждые 3—4 года.
  • Время реакции — 10 Вольт в секунду.
  • Шумит при работе.
  • Образуется открытая искра.
Симисторный стабилизатор

Наиболее предпочтительный тип оборудования для газовых котлов. Работает по принципу образования множества электроотводов от вторичной обмотки катушки.

Регулирование тока происходит за счёт симисторов и процессора.

Плюсы:

  • Долгий срок службы, 10—15 лет.
  • Скорость срабатывания 10—20 мс.
  • Точность настройки выходного напряжения 5—8%.
  • Устойчивость к частым скачкам напряжения.
  • Невосприимчивость к холоду.
  • Устойчивость к электрическим помехам.
  • Полностью бесшумный.
  • Защищает котёл даже при замыкании в трансформаторе.
  • Плавная синусоида.

Минусы:

  • Высокая цена.
  • Возможность перегорания симисторов или платы управления, что требует дорогостоящего ремонта.
  • При высоких нагрузках требует охлаждения.
Релейные стабилизаторы

Самые дешёвые регуляторы из трёх видов на рынке. Производят грубую ступенчатую настройку напряжения за счёт переключения между элементами с помощью реле. Это устройство подойдёт для котла скорее в качестве компромисса, при отсутствии средств на более дорогой прибор.

Плюсы:

  • Компактные размеры.
  • Малый вес.

  • Время реакции 50 Вольт в секунду.
  • Устойчивость к частым скачкам напряжения.

Минусы

  • При работе слышны щелчки реле.
  • Мигание лампочек.
  • Низкая точность настройки, 5—8%.
  • Нет синхронизации синусоиды.

Размеры и вес

Самый малый вес и размеры у релейных стабилизаторов, поскольку в них не применяется ни охлаждение, ни радиаторы. Вес такого прибора 2—4 кг, а габариты в среднем 135*203*93 мм. Симисторные регуляторы — самые объёмные из-за системы охлаждения и имеют наибольший вес, около 10 кг. Средние размеры таких трансформаторов 460*275*178 мм.

Подбор производителя

Один и тот же производитель не выпускает устройства всех типов. Обычно фирма сосредотачивается на каком-то одном виде приборов. Существуют как импортные, так отечественные стабилизаторы хорошего качества.

Лучше отдать предпочтение проверенным фирмам, которые у всех на слуху. Например: Ресанта, Lider, Энергия, Sven, Luxeon — релейные стабилизаторы; LogicPower, Luxeon, Rucelf, Solby, Ресанта — электромеханические; Volter, Lider, Luxeon, Штиль, Прогресс — симисторные трансформаторы. Существует множество и других достойных производителей, продукцию которых можно найти в магазинах.

Фото 3. Стабилизатор напряжения для газового котла релейного типа. Производитель «Ресанта».

Стоимость релейных, электромеханических и электронных приборов

Самыми дорогими являются симисторные (от 6500), а самыми дешёвыми — релейные регуляторы (от 3 тыс. р.). При выборе стабилизатора напряжения для котла цена не является показателем более высокого качества. За одну и ту же стоимость можно приобрести как неподходящий прибор, так и надёжный, отвечающий всем требованиям потребителя. Для дорогостоящего отопительного оборудования лучше подобрать качественный трансформатор проверенного бренда.

В ходе работы регулятора цена за 1кВт примерно равна:

  • Релейный регулятор: 700—1500 р.
  • Электромеханический: 900—1600 р.
  • Электронный: 2500—6 тыс. р.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла, приводится сравнение нескольких моделей.

Заключение

Производители котлов указывают в руководстве по эксплуатации требования к питанию и отказывают в гарантийном ремонте при несоблюдении этого пункта. Чаще поломки газовых котлов связаны с перегоранием управляющей платы из-за скачка в сети, поэтому регулятор напряжения необходим.

Стабилизатор для котельной приобретайте в специализированном магазине, где товары имеют сертификаты соответствия, а квалифицированный персонал поможет правильно подобрать прибор к котлу, чтобы система служила долгие годы.

Cтабилизатор переменного напряжения — как выбрать?

Перейти на страницу «Модели | Описание | Цены»

1. Нужен ли Вам стабилизатор напряжения

Функция любого стабилизатора — защита оборудования от плохого переменного напряжения. По украинским стандартам (ГОСТ 13109-87) максимальное отклонения напряжения в электросетях допускается в пределах ±10% от 220В. Но даже эти, явно завышенные нормы, наши энергетики постоянно нарушают. Поэтому наиболее типичный отечественный стабилизатор регулирует входное напряжение в диапазоне 150В-260В.

Если у Вас из-за низкого напряжения останавливается (не запускается) стиральная машина, выключается холодильник,»рябит» телевизор и т.п. — то без стабилизатора переменного напряжения не обойтись. В принципе, любой бытовой прибор, содержащий в себе электронику, нуждается в стабильном напряжении: и чем больше в приборе электроники — тем капризней устройство к перепадам напряжения. Например, мало кто знает, что так называемые экономные лампы напичканы электроникой.

На заметку.Украина нормативно уже перешла к европейским стандартам в части электроэнергетики. В частности, для рядового потребителя это касается напряжения в бытовой сети, которую должен предоставлять поставщик, а именно: начиная с 2014г. папряжение в бытовой сети должно быть 230В плюс/минус 10%. Вам как потребителю вероятно будет интересно, знает ли об этом торговец или производитель стабилизатора.

Электропитание газовых котлов без стабилизаторов вообще не возможно (эта тема освещена в статье «ИБП котла»).

Если приведенных выше случаев у Вас нет, но Вы все равно сомневаетесь в наличии нормального напряжения — тогда вооружитесь самым простым тестером, за $3-$5, и сделайте контрольные замеры. Не переживайте, если ранее никогда в руках не держали тестер. Пользоваться им так же просто, как и утюгом — любой торговец Вам расскажет и покажет. Замеры желательно делать на протяжении нескольких дней (рабочие и выходные) и в разное время суток (утром, днем и вечером). Ниже приведена таблица, которая поможет Вам определиться в необходимости приобретения стабилизатора по показаниям тестера.

Результаты замеров Решение
Если за время измерений напряжение в фазах не выходило за пределы 205 . . 235 вольт Установка стабилизаторов напряжения оправдана только для питания особо ответственных и дорогостоящих электроприборов.
Напряжение выходит за пределы 205 … 235 вольт, происходят его резкие изменения, заметны мигания источников света, но его значения в фазах остается в диапазоне 195 … 245 вольт Установка стабилизаторов напряжения крайне желательна для всех электроприемников, а для источников света обязательна.
Напряжение ниже 195 или выше 245 вольт; в течение суток уровень напряжения может меняться от минимального значения до максимального Без стабилизаторов напряжения пользоваться электроприборами нельзя!!!

На заметку. Также полезно знать, что даже «нормальное» по нашим меркам напряжение в 198В или 242В реально сокращает срок службы бытовых приборов примерно на 5-10% (чем больше электроники в устройстве — тем больше износ). А вот напряжение, которое выходит за указанные пределы — приводит к повышенному износу оборудования уже в разы. По причине пониженного напряжения наш потребитель наиболее часто сталкивается с поломкой холодильника, т.к. он задействован круглосуточно. К сожалению, не редкий случай, когда при постоянно низком напряжении в 160В-190В холодильник выходит из строя уже через год эксплуатации. Таким образом, если Вы сторонник эксплуатации бытовой техники до ее полного износа, то с помощью стабилизатора Вы существенно продлите жизнь Ваших устройств.

2. Цена стабилизатора

Если Вы решились на покупку, то наверняка вторым по важности вопросом будет цена. Здесь немного проще: либо покупаем дорогой стабилизатор украинского, а возможно и европейского производителя, либо «китайца». Не будем категорично утверждать об отсутствии на украинском рынке изделий из средней ценовой категории. Нам, во всяком случае, о таковых ничего не известно. А широко рекламируемые прибалтийские или российские торговые марки типа Ресанта, Luxeon, Щит и т.д. — это 100% Китай. Не верите — попросите сертификат. Да и цена на них не отличается от цен на другие марки, собранные в Китае. Все «китайцы» стоят приблизительно одинаково: за стабилизатор на 1кВа просят обычно от 30 до 60 долларов. Украинские аналоги в 2-2,5 дороже.

Так чем же отличаются китайские стабилизаторы от более дорогих. И можно ли вообще покупать «китайца». Сразу успокоим — покупать китайские стабилизаторы можно. Техника вполне работоспособная, главное — не перепутать кВА (киловольт-ампер) с кВт (киловатт), о чем будет ниже. Если говорить о принципиальных отличиях «китайца» и «нормального» стабилизатора, то, образно говоря, это как «запорожец» и «мерседес». И тот и другой автомобиль в принципе ездят, но комфорт и надежность разные. Большинство стабилизаторов из Китая изготовлены по устаревшим технологиям и из недолговечных комплектующих. Конечный результат всех технических различий между «дешевым» китайским и дорогим стабилизатором — это срок службы самого стабилизатора и Вашей бытовой техники. Применительно к холодильнику это выглядит так: при напряжении в сети 190В и ниже Ваш холодильник прослужит год — полтора, с дешевым стабилизатором — лет 5-7, а с дорогим стабилизатором проработает столько — сколько ему положено. Приведенные цифры, конечно, весьма приблизительны, и зависят от многих факторов, но их соотношение в целом такое.

    Если кому-то интересно описание различий с сугубо технической точки зрения, то кратко они следующие:

    1. китайские стабилизаторы, как правило, сервоприводные или релейные. Время реакции на изменение входного напряжения — до 1 секунды. В принципе, для большинства бытовых приборов 1 секунда — это вполне допустимая безопасная величина. У отечественных стабилизаторов электронное управление и скорость реакции на порядок выше — 0,02 сек. Это особо важно для медицинского оборудования, аудиотехники Hi-Fi и некоторых др.;

    2. технология измерения и управления напряжением в китайских стабилизаторах значительно уступает нашей технике. В некоторых случаях расхождения в показаниях между дешевым и электронным стабилизатором могут достигать 10-20В, что уже многовато. Кстати, это один из факторов, по причине которого срок службы бытовой техники на китайском стабилизаторе меньше, чем на хорошем электронном;

    3. размеры дешевых стабилизаторов примерно в 1,5-3 раза больше своих электронных аналогов, что никак не порадует хозяина малогабаритной квартиры. А шум клацающих реле или «елозящего» бегунка-токоприемника может напрягать чувствительный слух. Дорогие же стабилизаторы значительно тише, а в случае применения тороидальных трансформаторов и ступенчатого управления - почти бесшумны.

    4. в целом надежность китайской техники безусловно на порядок ниже нашей. Хотя справедливости ради скажем, что случаев гарантийного ремонта даже у китайцев не очень много: по нашей оценке — не более 1%, а по оценкам отечественных производителей — 10-15%. У некоторых наших клиентов китайские стабилизаторы работают уже 5 лет и без поломок. Но тут, конечно, как повезет.

    5. пожалуй, единственный случай, когда дешевый китайский стабилизатор будет технически непригоден — это когда у Вас в жилище за вечер до десятка видимых бросков напряжения. Скачки Вы можете увидеть по тому, как часто мигают Ваши лампочки. Дело в том, что для любого электрооборудования плохо не только стабильно низкое или стабильно высокое напряжение, но и скачки напряжения. В данном случае Вам придется подыскивать более дорогую модель с многоступенчатым переключением (количество ступеней не менее 36 и шагом регулирования не более 2,5 В), или тиристорные с плавной регулировкой (к сожалению, немного шумные как для квартиры и мало подходят для оборудования с двигателями).

    Немного коснемся основных характеристик стабилизаторов, чтобы «особо знающие» продавцы не забили Вашу голову терминами типа симисторный или тиристорный, шаг переключения, ступенчатый и т.п. Главное, что Вы должны знать при выборе стабилизатора — это требуемая мощность. Если посчитаете меньше — стабилизатор будет часто отключаться, а китайский может и сгореть, посчитаете больше — переплатите. Просуммировать мощность всей Вашей домашней техники в принципе не составит труда. Понятно, что брать стабилизатор на всю суммарную мощность не целесообразно: практически не бывает ситуаций, при которых вся бытовая техника работает одновременно. И вот здесь Вас ждут подводные камни. По стандартам мощность стабилизатора указывается полная — в кВА (киловольт — ампер), а не в привычных нам кВт (киловатах). Не будем вдаваться в теорию, лучше скажем, что на практике один кВА примерно равен 0,7 кВт. Так что подбирайте требуемую мощность стабилизатора с учетом вышесказанного. Кстати, мощность большинства электрооборудования, а не только стабилизаторов, указывается в кВА. Хорошо запомните 1кВА — это примерно 0,7кВт.

    Все остальное: сервоприводный стабилизатор или электронный, какой шаг погрешности или какая скорость сработки и т.п.,- для нормальной работы оборудования не существенно. Если Вы не собираетесь эксплуатировать навороченную звукозаписывающую аппаратуру или очень чувствительное медицинское оборудование — то можно не «заморачиваться» с видами стабилизаторов и значениями различных показателей.

    3. Почему стабилизатор не помогает ?

    Для владельцев домов так называемого «частного сектора». К сожалению, установка стабилизатора в частном секторе не всегда дает желаемый результат. Все дело в старых изношенных кабельных линиях и трансформаторных подстанциях. Если в городах трансформаторные подстанции ставились с хорошим запасом и на очень большое количество семей, то в частном секторе мощность трансформатора выбиралась, как правило, впритык к планируемой нагрузке. В настоящее время большинство владельцев частных домов серьезно расширяют свои площади и в разы увеличивают потребление электроэнергии. При этом о трансформаторе и подводящих кабельных линиях зачастую «забывают». Трансформатор — это, конечно, главное условие хорошего электропитания. Но не забывайте и о кабельных линиях. Тем, кто сталкивался, хорошо известно, что на протяжении 2000-х годов каждый хозяин «лепил» то, что считал нужным. Достаточно часто можно встретить на кабельных линиях соединение из проводов с разным сечением, скрутки не обслуживаются годами (а иногда имеются скрутки из меди с алюминием!), вместо кабеля из цветного металла может быть вставлен кусок стального каната или катанки и т.д. и т.п. В результате — напряжение в старых обжитых местах частного сектора почти везде стабильно низкое. И в такой ситуации ничего, кроме установки новых распределительных сетей не поможет: нужен новый вводной кабель и более мощный трансформатор. В нашей практике был случай, когда владелец небольшой гостиницы в г. Киеве (в частном секторе) приобрел три стабилизатора по 15кВт каждый. В результате, он серьезно «подсадил» свою трансформаторную подстанцию. Его соседи остались практически без света (при 120-140В даже лампы накала почти не светят), а у хозяина гостиницы еле-еле удалось достичь 190В. Ситуация очень похожа на колодец: когда кто-то качает мощным насосом, а другие имеют воду на донышке. Если бы речь шла о маленьком стабилизаторе в 2 кВт, то такой проблемы не возникло бы.

    Конечно, рядовому потребителю практически невозможно узнать, как повлияет его стабилизатор на общую сеть. Но можно с уверенностью сказать, что если один трансформатор обслуживает порядка ста домов (имеется в виду частный сектор), а напряжение в сети стабильно не превышает 190В — то стабилизатор на 15-20 кВт будет серьезно ухудшать электропитание соседей. А если все жильцы этих 100 домов поставят стабилизаторы — то сгорит подстанция. В данном случае вопрос нужно решать радикально с поставщиком электроэнергии. В конце концов, мы все платим за электроэнергию — так пусть получатель наших денег и занимается такими проблемами. Тем более, что Украина производит электроэнергии больше, чем сама потребляет. Если говорить о родном для нас г. Киеве, то наши Покупатели рассказывают, что после жалоб в Киевэнерго проблема зачастую решается. К сожалению, не радикально, а только на какое-то время — путем переброски фаз. Но все-таки.

    Все. Вот, пожалуй, тот минимум знаний, который Вам пригодится при покупке стабилизатора. Остальное можно не читать, поскольку далее речь пойдет о технической стороне. Но если Вы предпочитаете разобраться в нужном вопросе максимально глубоко,

    то здесь кратко описаны типы и основные характеристики стабилизаторов

    4. Типы стабилизаторов

    1. Феррорезонансные стабилизаторы напряжения. Известные многим советские стабилизаторы переменного напряжения для телевизора собирались именно по этой схеме. Построены на основе использования эффекта феррорезонанса напряжения в контуре трансформатор — конденсатор, обеспечивающего непрерывное регулирование выходного напряжения в определенных пределах изменения нагрузки. В настоящее время находят ограниченное применение из-за ряда недостатков, среди которых — появление в сети дополнительных гармоник, громоздкости и высокой цены. Хорошо подходят для промышленного оборудования без точной электроники. Справочно: старые советские стабилизаторы для телевизора конечно надежные, но маломощные и не годятся для стиральных машин, кондиционеров и дугой энергоемкой техники (их можно использовать на телевизоры, современные бытовые холодильники и т.п.- не забывайте смотреть на мощность подключаемого оборудования).

    2. Электромеханические (сервоприводные). Переключение осуществляется «бегунком» (токосъемником), который крутится на вторичной катушке с помощью электродвигателя. Принцип — аналогичный широко известному автолатеру. Из практики — несколько надежней релейных стабилизаторов (хотя по теории должно быть наоборот). Позволяет непрерывно и плавно регулировать выходное напряжение без искажения синусоидальной формы. Недостаток — наличие трущихся деталей и медленная реакция на изменение напряжения (до 1 секунды). Достоинства — плавная регулировка и относительно низкая стоимость.

    3. Cо ступенчатым регулированием — наиболее широкий класс устройств, обеспечивающих поддержание выходного напряжения с определенной точностью. Принцип стабилизации основан на автоматическом переключении обмоток трансформатора с помощью силовых ключей, а именно: реле, тиристор, симистор:

      • Стабилизаторы напряжения с релейным переключением. Из практики — это наименее долговечный (за счет применения самых дешевых реле) и самый дешевый тип стабилизатора. Для достижения наименьшего габарита количество реле обычно рассчитывается таким образом, чтобы точность стабилизации была в пределах 10В-20В (т.е. предельно возможные по нашим стандартам). Скорость переключения несколько выше, чем у электромеханических. Наименее удачный тип стабилизатора, который рекомендуем применять только в случаях, когда «все равно украдут так чтоб не жалко». Именно этот тип стабилизаторов массово попадает в ремонт и на свалки.


      • Электронные стабилизаторы переменного напряжения. Переключение осуществляется полупроводниками: тиристорами или симисторами. Достаточно спорный вопрос, что надежней и лучше: тиристор или симистор. Сильно много факторов (технология, производитель запчастей, качество сборки и т.п.) влияют на работу стабилизатора, помимо названых полупроводников. Не вдаваясь в теорию, можно сказать, что тиристорная схема, в отличие от симисторной, обеспечивает плавную регулировку выходного напряжения, что, конечно же, лучше для потребителя. Электронные стабилизаторы имеют меньшие габариты и у них самая высокая скорость переключения — до 0,2сек. Стабилизаторы на полупроводниках (и китайского производства в том числе) стоят в 2-3 раза дороже своих релейных и электромеханических аналогов. Но и надежность в работе, и качество выходного напряжения на порядок выше. Так что в данном случае более высокая цена справедлива.

    4. Стабилизаторы инверторного типа или он-лайновые системы двойного преобразования. В этих приборах переменный ток преобразуется в постоянный с помощью выпрямителя. Затем постоянный ток снова преобразуется в переменный, как в бытовой электросети: т.е. 220В с частотой 50Гц. За счет такого двойного преобразования стабилизатор исправляет не только плохое напряжение, но и плохую синусоиду и частоту входного тока (чего не делают другие типы стабилизаторов). Фактически, иверторный стабилизатор выдает идеальные параметры исходящего напряжения при любом качестве тока в электросети. Рекомендуются для питания точных приборов: медицинское оборудование, звукозаписывающая аппаратура и т.п. Недостаток устройств — малые мощности (из украинского производства — максимум 2кВА, а китайские — до 10кВА) и относительно высокая стоимость: по сравнению с аналогичными по мощности стабилизаторами дороже в 2-3 раза.

    5. Основные характеристики стабилизаторов переменного напряжения

    1. Мощность. Самый главный показатель стабилизатора и, к сожалению, наименее доступный в понимании для рядового потребителя. На сегодня большинство производителей (а зарубежные так все) указывают мощность стабилизатора в кВА (киловольт-ампер), а не в кВт (киловатт). Рядовой потребитель не знает разницы между этими двумя единицами измерения и часто кВА принимает за привычный кВт. Кстати, это касается не только стабилизаторов — практически на всем импортном оборудовании мощность указывается в кВА. Недобросовестный продавец может промолчать или, что еще хуже, не знать сам. А разница существенная. В теории, перевод кВА в кВт надо делать по формуле в зависимости от типа нагрузки. А для практики, Вам достаточно знать, что 1кВА — это примерно 0,7кВт. При таком расчете у Вас будет либо соответствие, либо небольшой запас по мощности. Второй момент: некоторые производители указывают номинальную мощность стабилизатора для напряжения в 220В, а не для всего диапазона входного напряжения (например: 160В-250В). Т.е., если у вас входное напряжение, предположим, стабильно 170В, то стабилизатор с номиналом в 2кВт будет реально давать на выходе только около 1,5кВт. См. таблицу ниже.

      Напряжение в сети, В 115 130 145 160 175 190 205 220 235 250
      К 1,92 1,69 1,52 1,38 1,26 1,16 1,07 1,00 1,07 1,16
      К — поправочный коэффициент. Например, если Ваша совокупная нагрузка 5кВт, а входное напряжение 175В, то номинал стабилизатора должен быть не менее 6,3 кВт ( 5кВт х 1,26)
      Третье. Украинские производители собирают стабилизаторы, как правило, с 2-3 кратным запасом на кратковременные нагрузки. У стабилизаторов же китайской сборки такого запаса нет. Вместе с тем, даже привычная нам лампа накала при запуске потребляет тока в 3 раз больше своего номинала. А двигатели (например, в стиральной машине мощность двигателя около 300Вт) при запуске потребляют 8-12 своих номиналов. Таким образом, если китайские и украинские стабилизаторы привести к одинаковой мощности, то разница в цене будет не такой существенной, как покажется на первый взгляд. Уважаемый читатель, возможно, уже начал путаться. Но, к сожалению, какого-то единого стандарта по указанию параметров стабилизатора пока нет. Так что хотите — разбирайтесь, не хотите — берите стабилизатор с большим запасом.
    2. Погрешность стабилизации. Означает — насколько выходное напряжение отличается от нормы в 220В. Максимально возможная погрешность по нашим стандартам не должна быть более 10%, т.е. напряжение на выходе может быть от 198В до 242В. Большинство стабилизаторов имеет погрешность в пределах 5-7%. Безусловно, чем меньше погрешность, тем лучше для бытовых приборов. Минимально возможная погрешность из известных нам стабилизаторов — это ±2В.

    3. Шаг переключения Практически не имеет значения для нормальной работы оборудования. Но важно знать, что при шаге переключения менее 2,5В (что эквивалентно 36 ступеням) человеческий глаз не видит колебаний сети, как пример: «моргание» лампочек накала. Если шаг будет больше, то к сожалению, броски напряжения у ламп накала Вы заметите. Для люминесцентного освещения вполне достаточно стабилизатора с 12 ступенями.

    4. Ступенчатая или плавная регулировки. Ступенчатая регулировка означает, что выходное напряжение изменяется «рывками». Так, если шаг стабилизации 10В — то это означает, что напряжение на выходе может резко меняться в размере до 10В. В случае плавной регулировки изменение напряжения на выходе происходит постепенно в течение какого-то времени: у сервоприводных — в течение 1секунды, а у тиристорных — в течение 0,02секунд. Безусловно, плавное изменение напряжения более приемлемо для бытовых приборов чем скачкообразное;

    5. Пределы стабилизации напряжения. Означает пределы входного напряжения, при которых стабилизатор выдаст необходимое напряжение. Верхний порог, при котором стабилизатор будет работать согласно паспортным данным, обычно устанавливают в пределах 245-270В. Нижний порог обычно находится на уровне 130-160В. Если напряжение в вашей сети меньше, чем нижний предел, то стабилизатор все равно будет работать, но выдавать напряжение будет ниже, чем записано в паспорте. Если входное напряжение выше предельного паспортного значения - стабилизатор должен отключится. Большинство украинских производителей под заказ изготовят для Вас стабилизатор с практически любыми параметрами: от нижнего напряжения в 90В до верхнего в 400В.

    6. Скорость сработки. Любому стабилизатору необходимо время для определения текущего напряжения, формирование команды на переключение и непосредственно на само переключение. Самый медленный тип стабилизатора — это электромеханический: скорость сработки до 1 секунды. Релейные чуть быстрее — обычно в пределах 0,5секунд. Самые быстрые — электронные — до 0,02сек. У стабилизаторов с инверторным преобразованием типа on-line вообще нет понятия скорость сработки — они выдают нормальное напряжение постоянно. Для любого бытового прибора скорость сработки стабилизатора даже до 1 секунды вполне безопасно. Но если Ваши сети настолько плохи, что стабилизатор осуществляет свыше 10 переключений в час, то желательно устанавливать стабилизаторы с плавной регулировкой: сервомеханические или тиристорные.

    7. Встроенная защита. Практически у всех стабилизаторов есть защита от перегрузки. Это обычные автоматические выключатели. Очевидно, что если автомат отключит питание при перегрузке, то включить питание можно будет только вручную. Кроме этого, производители могут устанавливать защиту на минимальное входное напряжение (обычно 110В) и на максимальное значение (обычно 270В). При указанных напряжениях стабилизатор будет автоматически выключаться, что обеспечивает дополнительную защиту от перегрузок. Также полезна функция «by pass» — это когда при нормальном напряжении в сети ток идет напрямую, минуя стабилизатор. Тем самым продлевается срок службы стабилизатора и уменьшаются расходы на электроэнергию. В настоящее время большинство стабилизаторов имеют такую функцию. Для тиристорных/симисторных стабилизаторов наличие принудительного охлаждения силовых ключей обязательно, поскольку небольшие габариты электронных стабилизаторов не позволяют разместить там охлаждающий радиатор достаточных размеров.

    8. Температура эксплуатации Добиться возможности эксплуатации стабилизаторов при температурах ниже 0ºС совсем не дешево. Во-первых, вся комплектация: транзисторы, симисторы и т.п. электроника, — должна быть морозостойкой. Во-вторых, большие перепады температуры вызывают, как известно, конденсат. Поэтому все платы и контакты должны быть должным образом изолированы от попадания влаги, что также не дешево. Стандартно электронные компонетны работают при температурах до -15ºС, но, учитывая морозы наших широт, для возможности наружной эксплуатации всего изделия нужны более дорогие комплектующие. И хотя отечественные стабилизаторы вполне нормально работают при температурах до -10ºС -15ºС, большинство производителей на всякий случай указывают температуру эксплуатации своих изделия выше 0ºС.

Как выбрать стабилизатор напряжения. Рекомендации по выбору стабилизатора напряжения

Чтобы приступить к выбору стабилизатора в первую очередь нужно понимать — для чего нужен стабилизатор напряжения?

Этот вопрос возникает достаточно часто, а вместе с ним и другой – что нужно знать перед тем, как выбрать стабилизатор напряжения?

Целью использования стабилизатора является защита бытовых электроприборов от перепадов напряжения и других дефектов электроснабжения, к которым можно отнести импульсные помехи и искажения синусоидальности.

Несмотря на то, что поставщик электроэнергии обязан обеспечивать ее надлежащее качество, а именно частоту 50 Гц и напряжение 220 В ±10%, зачастую эти требования не соблюдаются. На это влияет множество факторов, и что касается частоты, то с ней все в порядке, поскольку ее стабильность является залогом нормального функционирования всей энергетической системы.

А вот с напряжением дело обстоит вовсе не так гладко – в наших сетях можно наблюдать его колебания, иногда в достаточно широких пределах, а также резкие скачки. Электроприборы при этом работаю в экстремальных для себя условиях, что в конечном итоге может привести к преждевременному выходу их из строя.

Какой выбрать стабилизатор – трехфазный или однофазный?

Этот вопрос может возникнуть, только если имеется трехфазная сеть, поскольку при однофазной сети ответ очевиден – стабилизатор также должен быть однофазным.

С трехфазной сетью не все так однозначно, поскольку во многих случаях можно обойтись однофазными стабилизаторами. Это позволит избежать отключения всей системы при потере напряжения на одной из фаз.

Несмотря на то, что на каждую фазу нужен отдельный стабилизатор, как правило три однофазных стабилизатора обходятся дешевле, чем один трехфазный. Без последнего никак не обойтись лишь в случае наличия хотя бы одного трехфазного потребителя.

Выбор стабилизатора по мощности

Мощность – это основная характеристика стабилизатора, по которой и происходит его выбор. Совершенно понятно, что мощность стабилизатора должна быть немного больше, чем суммарная мощность всех потребителей. Таким образом, перед тем как выбрать стабилизатор напряжения нужно правильно определить суммарную потребляемую мощность приборов, которые предстоит защищать.

Стоит учитывать, что потребляемая мощность подразделяется на активную и реактивную, из которых состоит полная потребляемая мощность прибора. Обычно на приборах указывается активная потребляемая мощность (в ваттах, Вт), но в зависимости от типа нагрузки следует учитывать и реактивную мощность. Таким образом, при расчете мощности стабилизатора нужно учитывать полную потребляемую мощность, которая измеряется в вольт-амперах (ВА).

  • S — полная мощность, ВА;
  • P — активная мощность, Вт;
  • Q — реактивная мощность, ВАр.

Активная нагрузка непосредственно преобразуется в другие виды энергии – световую или тепловую. Примерами устройств с чисто активной нагрузкой могут служить обогреватели, утюги и лампы накаливания. При этом если устройство имеет потребляемую мощность в 1 кВт, то для его защиты достаточно стабилизатора мощностью 1 кВА.

Реактивная нагрузка имеет место в приборах с электродвигателями, а также в различных электронных устройствах. В приборах с вращающимися элементами говорят об индуктивной нагрузке, а в электронике – о емкостной.

На таких приборах кроме потребляемой активной мощности в ваттах обычно указывается еще один параметр – коэффициент cos(φ). С его помощью можно без труда вычислить полную потребляемую мощность.

Для этого активную мощность нужно разделить на cos(φ). К примеру, электродрель с активной мощностью в 700 Вт и cos(φ) равным 0,75 имеет полную потребляемую мощность в 933 ВА. На некоторых приборах коэффициент cos(φ) не указывают. Для примерного расчета его можно брать равным 0,7.

Немаловажно при выборе стабилизатора учитывать то, что у некоторых приборов пусковой ток в несколько раз превышает номинальный. Примером таких устройств могут быть приборы с асинхронными двигателями — холодильники и насосы. Для их нормального функционирования нужен стабилизатор, чья мощность в 2-3 раза превышает потребляемую.

Таблица 1. Приблизительная мощность электроприборов и их коэффициент мощности cos (φ)

 Бытовые электроприборы   Мощность, Вт   cos (φ) 
 Электроплита 1200 — 6000 1
 Обогреватель 500 — 2000 1
 Пылесос 500 — 2000 0. 9
 Утюг 1000 — 2000 1
 Фен 600 — 2000 1
 Телевизор 100 — 400 1
 Холодильник 150 — 600 0.95
 СВЧ-печь 700 — 2000 1
 Электрочайник 1500 — 2000 1
 Лампы накаливания 60 — 250 1
 Люминисцентные лампы 20 — 400 0.95
 Бойлер 1500 — 2000 1
 Компьютер 350 — 700 0. 95
 Кофеварка 650 — 1500 1
 Стиральная машина 1500 — 2500 0.9
 Электроинструмент  Мощность, Вт  cos (φ)
 Электродрель 400 — 1000 0.85
 Болгарка 600 — 3000  0.8
 Перфоратор 500 — 1200 0.85
 Компрессор 700 — 2500 0.7
 Электромоторы 250 — 3000 0.7 — 0.8
 Вакуумный насос 1000 — 2500 0.85
 Электросварка (дуговая) 1800 — 2500  0. 3 — 0.6 

Кроме того, сами изготовители настоятельно рекомендуют использовать стабилизаторы с 20-30% запасом мощности.

Точность стабилизации для оптимальной защиты приборов

При выборе стабилизатора следует также учитывать максимально допустимый диапазон перепада напряжения для приборов, которые предстоит защищать.

Если речь идет об защите осветительных приборов, то для них необходимо выбирать стабилизатор с точностью стабилизации напряжения не менее 3%. Именно такая точность обеспечит отсутствие эффекта мерцания освещения даже при достаточно резких скачках напряжения в сети.

Большинство бытовых электроприборов способны нормально работать при колебаниях напряжения в пределах 5-7%.

Как поступить – поставить один стабилизатор на всех потребителей, или на каждый отдельно?

Конечно, в идеале на каждый прибор, который необходимо защитить от скачков напряжения, следует ставит отдельный стабилизатор соответствующей мощности и точности стабилизации.

Однако с точки зрения материальных затрат такой подход не может быть оправданным. Поэтому чаще всего стабилизатор устанавливается на всю совокупность потребителей, и его мощность рассчитывается исходя из суммарной потребляемой мощности. Впрочем, возможен и другой подход.

К примеру, стабилизатором может быть защищен какой-либо один прибор. Кроме того, можно выделить группу электроприборов, защита которых от перепадов напряжения составляет насущную необходимость, и для их питания устанавливается стабилизатор, а остальные, не столь важные и чувствительные к перепадам, остаются без защиты.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

ТОП-10 линейных регуляторов напряжения

В электронике для стабилизации напряжения обычно используются линейные регуляторы напряжения. Независимо от входного напряжения или условий нагрузки, они будут обеспечивать фиксированное выходное напряжение, тем самым защищая устройства от колебаний выходных сигналов, которые могут привести к неэффективной работе или даже к повреждению.

При разработке источника питания для приложения, в котором требуется небольшая разница между входным и выходным напряжениями, разработчикам оборудования следует учитывать линейные регуляторы напряжения.

Простота и стоимость — основные преимущества использования линейных регуляторов перед импульсными регуляторами напряжения. Кроме того, отсутствие шума переключения делает линейные регуляторы особенно полезными для аудио- и видеосвязи, медицинских устройств и других чувствительных к шуму приложений.

С другой стороны, линейные регуляторы напряжения выделяют тепло, и их КПД довольно низок, варьируется от 30% до 60%. Вот почему они используются в основном для маломощных устройств и небольших различий между входным и выходным напряжениями.

По сравнению с линейными регуляторами импульсные регуляторы напряжения (также известные как импульсные регуляторы) превосходят по эффективности и выделяют гораздо меньше тепла, но также являются более дорогими и сложными.

При выборе между различными регуляторами напряжения для вашего приложения вы должны учитывать несколько факторов, включая их максимальное входное напряжение, разницу между входным и выходным напряжениями, номинальные токи, номинальные температуры и выходной шум.

Большинство линейных регуляторов напряжения в нашем списке Топ-10 имеют максимальную токовую защиту и тепловую защиту.Большинство из них также имеют максимальное входное напряжение от 5,5 до 40 В и выходное напряжение от 3,3 до 15 В. Самыми популярными поставщиками стабилизаторов напряжения для SnapEDA являются Diodes Inc, Richtek USA Inc, Microchip, STMicroelectronics и Texas Instruments.

Давайте теперь взглянем на 10 лучших линейных регуляторов напряжения на SnapEDA!

# 10 — LP2985-33DBVR от Texas Instruments

Этот стабилизатор с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 16 В, выходное напряжение 3,3 В, выходной ток 150 мА, напряжение отключения 280 мВ и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.
Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0,60

Загрузить Symbol & Footprint

# 9 — L7805ACD2T от STMicroelectronics

Этот положительный стабилизатор имеет максимальное входное напряжение 35 В, выходное напряжение 5 В, выходной ток 1,5 А, падение напряжения 2 В и диапазон температур перехода от 0 ° C до 125 ° C.

Средняя цена по дистрибьюторам: N / A

Загрузить Symbol & Footprint

# 8 — L7805CV-DG от STMicroelectronics

Этот положительный стабилизатор имеет максимальное входное напряжение 35 В, выходное напряжение 5 В, 1.Выходной ток 5 А, падение напряжения 2 В и диапазон температур перехода от 0 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0,52

Загрузить Symbol & Footprint

# 7 — REG1117 от Texas Instruments

Этот положительный стабилизатор с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 15 В, выходное напряжение 1,8 В, выходной ток 800 мА и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 2,02

Скачать Symbol & Footprint

# 6 — L7805CV от STMicroelectronics

Этот положительный стабилизатор имеет максимальное входное напряжение 35 В, выходное напряжение 5 В, 1.Максимальный выходной ток 5 А, падение напряжения 2 В и диапазон температур перехода от 0 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0,41

Загрузить Symbol & Footprint

# 5 — LD1117S33CTR от STMicroelectronics

Этот регулятор напряжения с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 15 В, выходное напряжение 3,3 В, максимальный выходной ток 950 мА, падение напряжения 1 В и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0.36

Загрузить Symbol & Footprint

# 4 — AP2112K-3.3TRG1 от Diodes Inc.

Этот положительный стабилизатор имеет максимальное входное напряжение 6 В, выходное напряжение 3,3 В, максимальный выходной ток 600 мА, падение напряжения 0,4 В и диапазон температур перехода от -40 ° C до 85 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0,24

Загрузить Symbol & Footprint

# 3 — RT9193-33GB от Richtek USA Inc.

Этот регулятор с низким падением напряжения имеет 5.Максимальное входное напряжение 5 В, выходное напряжение 3,3 В, максимальный выходной ток 300 мА, падение напряжения 0,3 В и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: 0,50 доллара США

Загрузить Symbol & Footprint

# 2 — MIC29302WU от Microchip

Этот стабилизатор с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 26 В, выходное напряжение 3,3 В, выходной ток 3 А, максимальное падение напряжения 0,6 В и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.

Средняя цена по дистрибьюторам: N / A

Скачать Symbol & Footprint

И верхний линейный стабилизатор напряжения на SnapEDA — это…

# 1- LM1117MP-3.
3 от Texas Instruments

Этот стабилизатор с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 15 В, выходное напряжение 3,3 В, максимальный выходной ток 800 мА, напряжение падения 1,2 и диапазон температур перехода от 0 ° C до 125 ° C.

Средняя цена по дистрибьюторам: N / A

Загрузить Symbol & Footprint

* Эти данные были собраны с помощью аналитики SnapEDA при просмотре загрузок из нашей библиотеки моделей деталей (символы, контуры и 3D-модели).Ежегодно в SnapEDA оцениваются миллионы деталей, однако, если детали нет в нашей базе данных, она не будет отображаться в этом списке. Мы постоянно увеличиваем охват и периодически обновляем этот список!

Создавайте электронные устройства в мгновение ока. Начать сейчас.

Типы регуляторов напряжения

и принцип их работы | Статья

.

СТАТЬЯ

Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылается раз в месяц

Мы ценим вашу конфиденциальность


Как работает регулятор напряжения?

Стабилизатор напряжения — это схема, которая создает и поддерживает фиксированное выходное напряжение независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки.

Регуляторы напряжения (VR) поддерживают напряжение источника питания в диапазоне, совместимом с другими электрическими компонентами. Хотя регуляторы напряжения чаще всего используются для преобразования мощности постоянного / постоянного тока, некоторые из них также могут выполнять преобразование мощности переменного / переменного или переменного / постоянного тока. В этой статье речь пойдет о регуляторах постоянного / постоянного напряжения.

Типы регуляторов напряжения: линейные и импульсные

Существует два основных типа регуляторов напряжения: линейные и импульсные. Оба типа регулируют напряжение в системе, но линейные регуляторы работают с низким КПД, а импульсные регуляторы работают с высоким КПД.В высокоэффективных импульсных стабилизаторах большая часть входной мощности передается на выход без рассеивания.

Линейные регуляторы

В линейном стабилизаторе напряжения используется устройство активного прохода (например, BJT или MOSFET), которое управляется операционным усилителем с высоким коэффициентом усиления. Чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, линейный регулятор регулирует сопротивление проходного устройства, сравнивая внутреннее опорное напряжение с дискретизированным выходным напряжением, а затем сбрасывая ошибку до нуля.

Линейные регуляторы — это понижающие преобразователи, поэтому по определению выходное напряжение всегда ниже входного. Однако у этих регуляторов есть несколько преимуществ: они, как правило, просты в конструкции, надежны, экономичны и предлагают низкий уровень шума, а также низкие пульсации выходного напряжения.

Линейным регуляторам, таким как MP2018, для работы требуются только входной и выходной конденсаторы (см. Рисунок 1) . Их простота и надежность делают их интуитивно понятными и простыми устройствами для инженеров, а зачастую и очень рентабельными.

Рисунок 1: Линейный регулятор MP2018

Импульсные регуляторы

Схема импульсного регулятора обычно более сложна в разработке, чем линейный регулятор, и требует выбора значений внешних компонентов, настройки контуров управления для обеспечения стабильности и тщательного проектирования компоновки.

Импульсные регуляторы

могут быть понижающими преобразователями, повышающими преобразователями или их комбинацией, что делает их более универсальными, чем линейный регулятор.

Преимущества импульсных регуляторов заключаются в том, что они высокоэффективны, имеют лучшие тепловые характеристики и могут поддерживать более высокие токи и более широкие приложения VIN / VOUT.Они могут достичь эффективности более 95% в зависимости от требований приложения. В отличие от линейных регуляторов, для импульсной системы питания могут потребоваться дополнительные внешние компоненты, такие как катушки индуктивности, конденсаторы, полевые транзисторы или резисторы обратной связи. HF920 является примером импульсного стабилизатора, который обеспечивает высокую надежность и эффективное регулирование мощности (см. Рисунок 2) .

Рисунок 2: Импульсный регулятор HF920

Ограничения регуляторов напряжения

Одним из основных недостатков линейных регуляторов является то, что они могут быть неэффективными, поскольку в определенных случаях использования они рассеивают большое количество энергии. Падение напряжения линейного регулятора сравнимо с падением напряжения на резисторе. Например, при входном напряжении 5 В и выходном напряжении 3 В между клеммами возникает падение на 2 В, а эффективность ограничивается 3 В / 5 В (60%). Это означает, что линейные регуляторы лучше всего подходят для приложений с более низкими дифференциалами VIN / VOUT.

Важно учитывать расчетную рассеиваемую мощность линейного регулятора в приложении, поскольку использование более высоких входных напряжений приводит к высокому рассеянию мощности, которое может привести к перегреву и повреждению компонентов.

Еще одно ограничение линейных регуляторов напряжения состоит в том, что они способны только к понижающему (понижающему) преобразованию, в отличие от импульсных регуляторов, которые также предлагают повышающее (повышающее) и понижающее-повышающее преобразование.

Импульсные регуляторы

очень эффективны, но к их недостаткам относится то, что они, как правило, менее рентабельны, чем линейные регуляторы, больше по размеру, более сложны и могут создавать больше шума, если их внешние компоненты не выбраны тщательно. Шум может быть очень важным для конкретного приложения, поскольку шум может повлиять на работу и производительность схемы, а также на характеристики электромагнитных помех.

Топологии импульсного регулятора

: понижающий, повышающий, линейный, LDO и регулируемый

Существуют различные топологии линейных и импульсных регуляторов. Линейные регуляторы часто используют топологию с малым падением напряжения (LDO). Для импульсных регуляторов существует три распространенных топологии: понижающие преобразователи, повышающие преобразователи и повышающие-понижающие преобразователи. Каждая топология описана ниже:

Регуляторы LDO

Одной из популярных топологий линейных регуляторов является стабилизатор с малым падением напряжения (LDO).Линейные регуляторы обычно требуют, чтобы входное напряжение было как минимум на 2 В выше выходного напряжения. Тем не менее, стабилизатор LDO разработан для работы с очень небольшой разницей напряжения между входными и выходными клеммами, иногда до 100 мВ.

Понижающие и повышающие преобразователи

Понижающие преобразователи

(также называемые понижающими преобразователями) принимают большее входное напряжение и производят более низкое выходное напряжение. И наоборот, повышающие преобразователи (также называемые повышающими преобразователями) принимают более низкое входное напряжение и производят более высокое выходное напряжение.

Пониженно-повышающие преобразователи

Понижающий-повышающий преобразователь — это одноступенчатый преобразователь, который сочетает в себе функции понижающего и повышающего преобразователя для регулирования выхода в широком диапазоне входных напряжений, которые могут быть больше или меньше выходного напряжения.

Управление регулятором напряжения

Четыре основных компонента линейного регулятора — это проходной транзистор, усилитель ошибки, опорное напряжение и цепь обратной связи резистора. Один из входов усилителя ошибки установлен двумя резисторами (R1 и R2) для контроля процентного значения выходного напряжения. Другой вход — это стабильное опорное напряжение (VREF). Если дискретизированное выходное напряжение изменяется относительно VREF, усилитель ошибки изменяет сопротивление проходного транзистора для поддержания постоянного выходного напряжения (VOUT).

Для работы линейных регуляторов

обычно требуется только внешний входной и выходной конденсатор, что упрощает их внедрение.

С другой стороны, импульсный стабилизатор требует большего количества компонентов для создания цепи. Силовой каскад переключается между VIN и землей для создания пакетов заряда для доставки на выход.Подобно линейному регулятору, есть операционный усилитель, который производит выборку выходного постоянного напряжения из цепи обратной связи и сравнивает его с внутренним опорным напряжением. Затем сигнал ошибки усиливается, компенсируется и фильтруется. Этот сигнал используется для модуляции рабочего цикла ШИМ, чтобы вернуть выход в режим регулирования. Например, если ток нагрузки быстро увеличивается и вызывает падение выходного напряжения, контур управления увеличивает рабочий цикл ШИМ, чтобы обеспечить больший заряд нагрузки и вернуть шину в режим регулирования.

Приложения для линейных и импульсных регуляторов

Линейные регуляторы часто используются в приложениях, которые чувствительны к затратам, чувствительны к шуму, слаботочны или ограничены по месту. Некоторые примеры включают бытовую электронику, такую ​​как наушники, носимые устройства и устройства Интернета вещей (IoT). Например, в таких приложениях, как слуховой аппарат, можно использовать линейный регулятор, поскольку в них нет переключающего элемента, который мог бы создавать нежелательный шум и влиять на работу устройства.

Более того, если проектировщики в основном заинтересованы в создании недорогого приложения, им не нужно беспокоиться о рассеивании мощности, и они могут полагаться на линейный регулятор.

Импульсные регуляторы полезны для более общих приложений и особенно полезны в приложениях, требующих эффективности и производительности, таких как потребительские, промышленные, корпоративные и автомобильные приложения (см. Рисунок 3) . Например, если приложение требует большого понижающего решения, лучше подходит импульсный стабилизатор, так как линейный регулятор может создавать большое рассеивание мощности, которое может повредить другие электрические компоненты.

Рисунок 3: Понижающий регулятор MPQ4430-AEC1

Каковы основные параметры микросхемы регулятора напряжения?

Некоторые из основных параметров, которые следует учитывать при использовании регулятора напряжения, — это входное напряжение, выходное напряжение и выходной ток. Эти параметры используются для определения того, какая топология VR совместима с ИС пользователя.

Другие параметры, включая ток покоя, частоту переключения, тепловое сопротивление и напряжение обратной связи, могут иметь значение в зависимости от приложения.

Ток покоя важен, когда приоритетом является эффективность в режимах малой нагрузки или ожидания. Если рассматривать частоту коммутации как параметр, максимальное увеличение частоты коммутации приводит к меньшим системным решениям.

Кроме того, термическое сопротивление имеет решающее значение для отвода тепла от устройства и его рассеивания по системе. Если контроллер включает в себя внутренний полевой МОП-транзистор, то все потери (проводящие и динамические) рассеиваются в корпусе и должны учитываться при расчете максимальной температуры ИС.

Напряжение обратной связи — еще один важный параметр, который необходимо изучить, поскольку он определяет минимальное выходное напряжение, которое может поддерживать регулятор напряжения. Стандартно смотреть на параметры опорного напряжения. Это ограничивает нижнее выходное напряжение, точность которого влияет на точность регулирования выходного напряжения.

Как правильно выбрать регулятор напряжения

Чтобы выбрать подходящий регулятор напряжения, разработчик должен сначала понять их ключевые параметры, такие как V IN , V OUT , I OUT , системные приоритеты (например,г. эффективность, производительность, стоимость), а также любые дополнительные ключевые функции, такие как индикация хорошего энергопотребления (PG) или включение управления.

После того, как разработчик определил эти требования, используйте таблицу параметрического поиска, чтобы найти лучшее устройство, отвечающее желаемым требованиям. Таблица параметрического поиска — ценный инструмент для дизайнеров, поскольку она предлагает различные функции и пакеты, доступные для соответствия требуемым параметрам для вашего приложения.

Каждое устройство MPS поставляется с таблицей данных, в которой подробно описано, какие внешние компоненты необходимы и как рассчитать их значения для достижения эффективной, стабильной и высокопроизводительной конструкции.Таблицу данных можно использовать для расчета таких значений компонентов, как выходная емкость, выходная индуктивность, сопротивление обратной связи и другие ключевые компоненты системы. Кроме того, вы можете использовать инструменты моделирования, такие как программное обеспечение DC / DC Designer или MPSmart, ознакомиться с примечаниями к применению или задать вопросы в местном FAE.

MPS предлагает множество эффективных, компактных линейных и импульсных стабилизаторов напряжения, включая семейство HF500-x, семейство MP171x, MP20056, MP28310, MPQ4572-AEC1 и MPQ2013-AEC1.

Список литературы

Глоссарий по электронной инженерии

_________________________

Вам это показалось интересным? Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылайте их раз в месяц!

Получить техническую поддержку

Назад к основам: выбор идеального регулятора

Регулятор напряжения выполняет две функции: изменение входного напряжения на другой уровень на выходе и регулирование (поддержание постоянного выходного напряжения, несмотря на изменение условий нагрузки).Регуляторы постоянного и постоянного тока являются ключевым компонентом любой энергосистемы, поэтому выбор правильного регулятора имеет решающее значение для разработки оптимального решения.

Хотя инженеры понимают функции регулятора, менее опытным инженерам часто бывает трудно выбрать лучший регулятор для своего применения. В этом сообщении в блоге определены критерии, которые может использовать любой, кто не является опытным разработчиком электроэнергии, чтобы выбрать идеальный регулятор.

Понижающий, повышающий или понижающий-повышающий регулятор?

Есть три основных категории:

  • Buck — регуляторы с выходным напряжением ниже, чем на входе
  • Boost — регуляторы с выходным напряжением выше, чем на входе
  • Понижающий-повышающий — регуляторы, которые могут обеспечивать выходное напряжение, которое выше, ниже или такое же, как входное

В большинстве приложений напряжение понижается от шины к нагрузке, поэтому обычно используются понижающие стабилизаторы.Другие приложения требуют увеличения напряжения с помощью повышающего регулятора: например, если мощность постоянного тока должна передаваться по длинному кабелю, потери I 2 R могут быть уменьшены путем повышения напряжения перед передачей, а затем его повторного понижения на Загрузка. В аккумуляторных батареях понижательно-повышающие регуляторы часто используются для обеспечения постоянного стабильного напряжения, преодолевая изменение выходного напряжения, которое проявляется как зарядка и разрядка аккумуляторов.

Номинальные входы и выходы

Многие системы имеют четкие требования к входному и выходному напряжению — например, вам может потребоваться понизить уровень напряжения 12 В до 3.3В. Для многих приложений в наличии будет подходящий регулятор, отвечающий требованиям к напряжению.

Очевидно, что регулятор должен обеспечивать мощность, необходимую нагрузке. Мощность регулятора обычно определяется максимальным выходным током.

Диапазоны ввода и вывода

Хотя приложениям часто требуется определенное напряжение, для других требуется регулируемый выход. Это может быть связано с изменением нагрузки — например, в части испытательного оборудования — или может быть, что нагрузка питается по длинному кабелю, и напряжение необходимо подрезать немного выше, чем требуется нагрузке, чтобы компенсировать падение напряжения на кабеле.

Диапазоны входного напряжения особенно важны для таких приложений, как системы с батарейным питанием. В автомобильном приложении батарея с номинальным напряжением 12 В может выдавать 12,5 В при полной зарядке и упасть до 10 В или меньше по мере разряда батареи. Регулятор с узким входным диапазоном может больше не работать при падении напряжения батареи, а это означает, что полная емкость батареи не может быть использована. Поэтому обеспечение достаточно широкого диапазона входных сигналов является важным критерием при выборе регулятора.

Выбор регуляторов с широким входом также имеет еще одно преимущество: они также могут снизить затраты на складские запасы, поскольку один регулятор может использоваться в различных ситуациях.

КПД

КПД — один из критериев для большинства проектируемых сегодня энергосистем. Выбор регулятора с высокими потерями мощности может сделать почти невозможным достижение целей по эффективности. Также важно помнить, что эффективность регулятора не является постоянной: обычно эффективность регулятора резко падает по мере увеличения коэффициента понижения или повышения и уменьшения тока, потребляемого на выходе.

Современные регуляторы, например, на основе топологии переключения при нулевом напряжении (ZVS) Vicor, по своей сути обладают высокой эффективностью и более стабильны во всем рабочем диапазоне.

Шум

Импульсные регуляторы обеспечивают высокий КПД, но схема переключения генерирует шум. В некоторых системах, особенно с чувствительными аналоговыми компонентами, шум источника питания может ограничивать общую производительность. Излишний электронный шум также может затруднить получение сертификата ЭМС.

Как и в случае с эффективностью, топология регулятора является ключом к достижению низкого уровня шума: гораздо проще использовать компонент, который не генерирует шум, чем пытаться отфильтровать этот шум. ZVS, например, представляет собой топологию с мягким переключением, которая по своей сути является малошумной, что упрощает разработку высокопроизводительных систем.

Формат и упаковка

Сегодня электронные системы часто ограничены пространством. Даже если цель не состоит в том, чтобы сделать систему настолько маленькой, насколько это возможно, например, продукты, размещенные в стандартизированных 19-дюймовых стойках, уменьшение размера системы питания позволяет использовать сэкономленное пространство для добавления дополнительных функций.

При любом расчете размера следует также учитывать периферийные компоненты, необходимые для регулятора. За счет более высокого уровня интеграции и высокой частоты переключения размер и количество периферийных компонентов могут быть уменьшены, что потенциально может обеспечить большую экономию места, чем простой выбор регулятора в меньшем корпусе.

Доступные типы пакетов не только определяют необходимое пространство: часто пакеты меньшего размера могут быть расположены ближе к нагрузке, что обеспечивает более точное регулирование нагрузки и более быструю реакцию на переходные процессы.

Помимо размера, важным фактором может быть вес, особенно в тех случаях, когда оборудование может перемещаться. Примеры таких систем варьируются от переносного портативного оборудования до автомобильной электроники и дронов.

Рабочая температура и тепловые характеристики

Регуляторы

не могут быть эффективными на 100%, поэтому они всегда будут рассеивать тепло, которое необходимо отводить. Если требуется радиатор, это может значительно увеличить как размер, так и вес системы питания.Неспособность рассеять тепло также может повлиять на производительность системы и другими способами: например, в системах освещения или отображения, если регулятор вызывает повышение температуры светодиодов, это снизит интенсивность и изменит длину волны и, следовательно, оттенок светодиода. свет произведен.

Регулятор должен надежно работать во всем диапазоне температур, которым он может подвергаться. В целом, более эффективные регуляторы смогут работать при более высоких температурах, поскольку им не нужно рассеивать столько тепла, но продукты от разных поставщиков могут сильно различаться, поэтому важно проверять технические характеристики.

Дополнительные возможности

В дополнение к критериям, описанным выше, вашему приложению может потребоваться определенная функциональность, которая может ограничить выбор. Примеры этих дополнительных функций:

  • Возможность параллельного подключения: если регуляторы могут быть подключены параллельно, то могут быть получены более высокие выходные токи. Не все регуляторы могут иметь параллельные выходы, поскольку во многих топологиях это вызывает нестабильность.
  • Постоянный выходной ток: в аккумуляторных батареях для питания нагрузки требуется постоянное напряжение, но для зарядки требуется постоянный ток.Некоторые регуляторы предлагают выходы, которые можно настроить как на постоянный ток, так и на постоянное напряжение, что делает их идеальными для этих систем.
  • Плавный запуск: возможность медленно наращивать напряжение помогает обеспечить стабильность системы питания, даже когда к выходу регулятора подключена большая емкость.
  • Защита от перенапряжения: регуляторы, которые имеют защиту, гарантирующую, что они не могут выдавать напряжение, превышающее заданное выходное напряжение, гарантируют, что нагрузка не будет повреждена даже во время неисправности.Другая схема защиты может отключить регулятор, если входное напряжение выходит за пределы допустимого диапазона.
  • Переходный процесс: некоторые нагрузки быстро изменяют требуемый им ток. Быстрый переходный отклик гарантирует, что регулятор может выдавать необходимую мощность без больших выходных конденсаторов для хранения энергии.

Заключение

Хотя регуляторы концептуально являются простыми компонентами — они принимают напряжение на входе и подают другое напряжение на выходе — существует множество факторов, которые определяют лучший регулятор для вашего приложения.Тщательное рассмотрение критериев, изложенных выше, поможет вам выбрать идеальный регулятор для вашей системы.

5 общих симптомов неисправности регулятора напряжения (с исправлениями)

Признаки неисправности регулятора напряжения легко обнаружить , если вы знаете, что искать.

А вот почему у вас выходит из строя регулятор напряжения? ,
и , что делать, если вы заметили признаки неисправности регулятора напряжения?

В этой статье мы сначала рассмотрим пять симптомов, обычно связанных с неисправными регуляторами напряжения. Затем мы расскажем, как решить эти проблемы.

Наконец, мы дадим вам более четкое представление об этом компоненте в нашем разделе часто задаваемых вопросов о регуляторе напряжения .

В этой статье содержатся:

Давайте начнем.

5 симптомов неисправного регулятора напряжения, на которые следует обратить внимание

Если в вашем автомобиле неисправен регулятор напряжения, вы столкнетесь с одним или несколькими из следующих пять признаков :

Признак A: разряженная батарея

Неисправный регулятор напряжения может серьезно повредить автомобильный аккумулятор, в результате чего он перестанет работать.

Но почему?
Регулятор напряжения обеспечивает подачу постоянного зарядного напряжения и мощности на аккумулятор транспортного средства и другие электронные компоненты.

Если у вас сгорел стабилизатор напряжения, ваша батарея может:

  • Не получает достаточного заряда
  • Перезаряжается
  • Подвергается чрезмерному зарядному напряжению

Если аккумулятор не получает достаточного заряда, выходная мощность зарядки аккумулятора расходуется в работе электрических систем автомобиля. В конечном итоге, когда весь заряд истощается, аккумулятор вашего автомобиля умирает, и вы больше не сможете завести свой автомобиль.

С другой стороны, если аккумулятор перезарядится или подвергнется воздействию высокого зарядного напряжения, ваша батарея может разрядиться или электролиты внутри могут начать кипеть, что приведет к утечке автомобильного аккумулятора и его вздутию.

Помимо неисправного регулятора напряжения, аккумулятор вашего автомобиля также может разрядиться, если:

В любом случае, вы можете быстро зарядить неисправный аккумулятор ( или разряженный аккумулятор ) с помощью соединительных кабелей и другого автомобиля с заряженным аккумулятором.Однако это только временное решение, потому что любая мощность, передаваемая по кабелям, быстро истощится, когда ваш автомобиль начнет работать.

В результате ездить с разряженной батареей или разряженной батареей — плохая идея, поскольку ваш автомобиль может остановиться в любой момент.

Вот почему, если у вас плохой аккумулятор или разряженный аккумулятор, обратитесь к механику как можно скорее. . Позвольте им диагностировать, неисправен ли ваш регулятор напряжения или какой-либо другой электрический компонент.Кроме того, механик сообщит вам, нужен ли вам новый аккумулятор.

Признак B: нестабильная работа двигателя

Неустойчивая работа двигателя — частый признак неисправного регулятора напряжения.

Но что означает нестабильная работа двигателя?
Здесь вы можете заметить, что двигатель:

  1. Брыкает — двигатель борется (как будто задыхается)
  2. Глохнет — двигатель может резко остановиться на короткое время
  3. Периодически ускоряется — ускорение двигателя не плавное и кажется прерывистым

Другими словами, ваш двигатель будет обеспечивать непредсказуемую или нестабильную производительность и в целом неприятные ощущения от вождения. Неустойчивая работа двигателя обычно возникает, когда у вас есть неисправный регулятор, который не может контролировать уровень выходного напряжения, генерируемого генератором .

Если вы заметили, что ваш двигатель работает странно или непредсказуемо, скорее всего, у вас неисправный регулятор. В этом случае лучше , чтобы электрические системы вашего автомобиля проверил профессиональный механик .

Признак C: мигание или тусклый свет

Вероятно, самый распространенный симптом, связанный с неисправным регулятором, — это мигание, затемнение или пульсация света.

Чтобы быть более конкретным, вы можете заметить, что автомобиль:

  • Фары переключаются между яркими и тусклыми без каких-либо действий
  • Дальний свет не работает должным образом
  • Внутреннее освещение начинает мигать

Эти признаки обычно указывают на неисправность регулятора напряжения, который не может регулировать вырабатываемое выходное напряжение. И если вы столкнетесь с этими знаками, в ближайшее время проверьте свой автомобиль у профессионального механика , чтобы решить проблему с регулятором напряжения, прежде чем ситуация ухудшится.

Признак D: индикатор батареи или индикатор двигателя, включающий

Иногда, когда регулятор напряжения не работает должным образом, может загореться индикатор двигателя на приборной панели или индикатор аккумулятора.

Но почему горят эти индикаторы на приборной панели?
Индикатор батареи загорится , потому что ваша электрическая система может работать неправильно из-за плохого регулятора. Кроме того, индикатор батареи может загореться, потому что у вас неисправный диод генератора (или негерметичный диод) или проблемы со статором генератора.

С другой стороны, проверка освещения двигателя может быть следствием непредсказуемой работы двигателя. Более того, это может быть связано с проблемами, связанными с вашей системой трансмиссии, выхлопным оборудованием, системой зажигания и т. Д.

Определить, из-за регулятора напряжения загорается индикатор аккумулятора или индикатор двигателя, нелегко. Может быть масса других причин. Вот почему вам следует проверить свой автомобиль у сертифицированного автомобильного техника , который поставит вам точный диагноз.

Признак E: неисправная комбинация приборов

Еще одним легко наблюдаемым признаком неисправности регулятора является неисправная комбинация приборов в вашем автомобиле.

Что такое комбинация приборов?
Комбинация приборов состоит из различных датчиков и сигнальных ламп на приборной панели.

Ваша комбинация приборов включает:

  • Спидометр
  • Тахометр
  • Указатель уровня топлива
  • Указатели поворота
  • Предупреждающие огни, такие как стояночный тормоз , , лампа проверки двигателя и т. Д.

Комбинация приборов на приборной панели требует определенного входного напряжения для точной работы. И когда регулятор напряжения поврежден, комбинация приборов может не получать нужное количество входного напряжения.

В результате вы можете заметить мерцание датчиков на комбинации приборов или, что еще хуже, она может полностью перестать работать.

Кроме того, ваша комбинация приборов может работать нестабильно, если также неисправен регулятор напряжения вашего прибора.

В любом случае, хотя мерцающие индикаторы на комбинации приборов не обязательно мешают вам управлять автомобилем, вам не следует садиться за руль, когда комбинация не работает. Поскольку датчики на комбинации приборов позволяют следить за состоянием автомобиля, вождение с мерцающими индикаторами рискованно.

Теперь, когда вы знаете наиболее распространенные симптомы неисправности регулятора напряжения, давайте рассмотрим, что вы можете сделать для устранения этих симптомов:

Как бороться с симптомами неисправности регулятора напряжения?

Хотя очень заманчиво испытать регулятор напряжения и попытаться заменить его самостоятельно, мы не рекомендуем это делать.

Почему?
Регулятор напряжения может влиять на работу двигателя, комбинацию приборов и многое другое. И если замена регулятора напряжения генератора переменного тока выполнена неправильно, вы можете столкнуться с потенциальной угрозой безопасности.

Если вы заметили какие-либо признаки неисправности регулятора напряжения , обратитесь к профессиональному механику.

Просто убедитесь, что нанимаемый вами механик:

  • Имеет ли сертификат ASE
  • Предлагает гарантийное обслуживание
  • Использует только качественные запасные части

Возникает вопрос: где вы найдете такую ​​механику?

Просто обратитесь к RepairSmith — удобное, беспроблемное и надежное решение для мобильного ремонта автомобилей !

Вот лишь некоторые из фантастических преимуществ, которые предлагает RepairSmith :

  • Забронируйте весь ремонт через Интернет по предварительным и конкурентоспособным ценам
  • Наши специалисты, сертифицированные ASE, приезжают к вам на подъезд для ремонта и технического обслуживания
  • Все ремонтные работы идут с пробегом в 12 000 миль | Гарантия 12 месяцев
  • Для обслуживания вашего автомобиля используется только высококачественное оборудование и запасные части
  • Услуги по ремонту доступны семь дней в неделю

Далее мы рассмотрим несколько часто задаваемых вопросов, связанных с регулятором напряжения:

6 Часто задаваемых вопросов о регуляторе напряжения

Вот шесть вопросов, которые обычно задают владельцы автомобилей о регуляторе напряжения:

1.

Какую роль играет регулятор напряжения?

Основная цель регулятора напряжения (также известного как регулятор напряжения генератора) — обеспечить стабильное и надежное напряжение на аккумуляторной батарее вашего автомобиля и других электрических компонентах.

Но как регулятор напряжения гарантирует, что подаваемое напряжение остается стабильным?
Когда автомобиль движется, генератор преобразует механическую энергию, вырабатываемую вашим двигателем, в электрическую. И чем быстрее вращается генератор вашего автомобиля, тем выше вырабатываемая электрическая мощность.

Тем не менее, если подача электроэнергии или генерируемое напряжение становится чрезмерным, это может привести к повреждению автомобильного аккумулятора и других компонентов электрической системы.

Вот здесь-то и пригодится стабилизатор напряжения генератора.

Когда вырабатываемое напряжение или мощность чрезмерны, регулятор напряжения подает сигнал генератору переменного тока, чтобы он прекратил вращение, а затем направляет избыточное выходное напряжение (или избыточную мощность) на заземляющий провод.

Таким образом, регулятор напряжения генератора защищает разъем автомобильного аккумулятора и другие электрические компоненты от повреждений из-за чрезмерного выходного напряжения.

Примечание: На мотоцикле вам может не встретиться автономный регулятор напряжения генератора. Вместо этого у вас, вероятно, будет выпрямитель-стабилизатор (например, выпрямитель-стабилизатор напряжения Harley).

Регулятор выпрямителя здесь служит двум целям:

  1. Регулирует уровень выходного напряжения.
  2. Преобразует напряжение переменного тока (AC), вырабатываемое статором генератора, в напряжение постоянного тока (DC).

2. Где находится регулятор напряжения?

Расположение регулятора напряжения может различаться в зависимости от модели и производителя вашего автомобиля.

В более старых моделях используется внешний регулятор напряжения, который можно найти в моторном отсеке рядом с корпусом генератора. Напротив, в некоторых более новых моделях регулятор напряжения встроен в ECM (электронный модуль управления) автомобиля.

3. Что вызывает отказ регулятора напряжения?

Может быть много разных причин, по которым ваш регулятор напряжения начинает работать или выходит из строя.

Вот несколько распространенных причин отказа регулятора напряжения:

  • Поврежденный провод заземления
  • Коррозия или изношенная клемма аккумулятора
  • Плохое соединение с аккумулятором
  • Перегрев некоторых электрических компонентов

4. Как долго прослужит стабилизатор напряжения?

Точный срок службы регулятора напряжения вашего генератора трудно предсказать.

Однако при разумных условиях окружающей среды ваш регулятор напряжения может потенциально прослужить срок службы вашего автомобиля.Если быть более точным, многие механики согласятся, что стабилизатор напряжения вашего автомобиля может прослужить вам до 100 000 миль .

Но если ваш автомобиль постоянно находится в экстремальных зимних или жарких климатических условиях, этот показатель может снизиться.

5. Сколько стоит замена регулятора напряжения генератора?

Стоимость замены регулятора напряжения генератора может варьироваться в широких пределах в зависимости от:

  • Марка и модель вашего автомобиля
  • Кто изготовил регулятор напряжения
  • Ваше местонахождение

В среднем замена регулятора напряжения генератора может стоить вам от 330 до 450 долларов .

6. Как проверить регулятор напряжения?

Когда признаки неисправности регулятора напряжения становятся очевидными, некоторые владельцы автомобилей могут попробовать самостоятельно проверить свои регуляторы напряжения с помощью вольтметра или мультиметра.

Но настоятельно рекомендуется, чтобы тестовая часть выполнялась профессиональным механиком. И это потому, что механик будет иметь надлежащую подготовку и опыт, чтобы точно диагностировать неисправность вашего автомобиля.

Механик бы:

1.Убедитесь, что стартер вашего автомобиля или ключ зажигания не включены, а двигатель выключен.

2. С помощью мультиметра или вольтметра измерьте уровень напряжения на положительной и отрицательной клеммах аккумуляторной батареи автомобиля.

3. Проверьте, не превышает ли напряжение аккумулятора, измеренное с помощью вольтметра или мультиметра, 12 вольт.

4. Запустите двигатель с помощью выключателя зажигания вашего автомобиля (или кнопки зажигания).

5. Еще раз измерьте напряжение аккумуляторной батареи мультиметром или вольтметром, когда двигатель работает на холостом ходу.Измеренное напряжение батареи должно быть около 14 вольт.

6. Увеличьте обороты двигателя и проверьте значение выходного напряжения на вольтметре или мультиметре. Выходное напряжение зарядки обычно остается ниже 14,2 В.

Если показания выходного напряжения на вольтметре или мультиметре выходят за пределы ожидаемых диапазонов, возможно, в вашем автомобиле неисправен регулятор напряжения.

Дополнительно механик может также провести испытание падения напряжения. Здесь механик подключит отрицательный щуп (подсоединенный к черному проводу) мультиметра к отрицательной клемме аккумулятора, а положительный щуп (подсоединенный к красному проводу) к переменному кронштейну.

Если мультиметр показывает значение выше 0,1 В, возможно, проблема связана с генератором переменного тока или регулятором напряжения.

Заключительные мысли

Плохой регулятор может вывести вас из равновесия: вы можете заметить мерцающие индикаторы на комбинации приборов, неисправность одного или двух электрических компонентов и т. Д.

Если вы заметили какие-либо признаки неисправности регулятора напряжения , которые мы рассмотрели, как можно скорее обратитесь к механику. Помните, что вождение с неисправным регулятором напряжения может поставить под угрозу безопасность дорожного движения.
Если вы ищете простой и удобный сервис по ремонту автомобилей, просто свяжитесь с RepairSmith
. Наши профессиональные механики придут к вам и позаботятся об осмотре, техническом обслуживании и ремонте вашего автомобиля прямо на подъездной дорожке!

Что такое регулятор напряжения? | EAGLE

Регуляторы, установка:


Регулятор напряжения и как он защищает вашу электрическую цепь

Будь то ваш автомобиль, ноутбук или смартфон, каждое электронное устройство нуждается в защите от скачков напряжения.В наши дни, когда устройства становятся плотнее, чем когда-либо, с такими чувствительными компонентами, как микропроцессоры и интегральные схемы (ИС), даже малейшее изменение напряжения может нанести ущерб вашей тщательно спроектированной схеме. Итак, что может сделать чувствительный компонент, когда он требует защиты? Ему нужен регулятор, чтобы поддерживать стабильное и плавное напряжение от входа к выходу.

Краткий обзор регуляторов напряжения

В мире электронных компонентов стабилизатор напряжения — один из наиболее широко используемых, но что делает эта ИС? Он обеспечивает схему с предсказуемым и фиксированным выходным напряжением в любое время, независимо от входного напряжения.

LM7805 — один из самых популярных линейных стабилизаторов напряжения. (Источник изображения)

Как регулятор напряжения решает эту задачу, в конечном итоге зависит от разработчика. Некоторое напряжение можно контролировать с помощью более простого стабилитрона, в то время как для других приложений требуется продвинутая топология линейных или импульсных стабилизаторов. В конце концов, у каждого регулятора напряжения есть первичная и вторичная цель:

.

Первичный: Для создания постоянного выходного напряжения цепи в ответ на изменения условий входного напряжения.У вас может быть 9 В на входе, но если вы хотите только 5 В на выходе, вам нужно будет понизить его (Бак) с помощью регулятора напряжения.

Вторичный : Регуляторы напряжения также служат для экранирования и защиты вашей электронной схемы от любого потенциального повреждения. Меньше всего вам нужно сжечь микроконтроллер, потому что он не справляется с скачком напряжения.

Когда дело доходит до добавления регулятора напряжения в вашу схему, вы обычно работаете с одним из двух типов — линейными регуляторами напряжения или импульсными регуляторами напряжения.Давайте посмотрим, как они работают.

Линейные регуляторы напряжения

Этот тип регулятора действует как делитель напряжения в вашей цепи и представляет собой тип регулятора, обычно используемый при разработке маломощных и недорогих приложений. С линейным стабилизатором вы воспользуетесь преимуществом силового транзистора (BJT или MOSFET), который играет роль переменного резистора, повышая и понижая выходное напряжение вашей схемы при изменении входного питания.

Независимо от того, какая нагрузка находится в вашей цепи, линейный регулятор напряжения всегда будет идти в ногу, чтобы обеспечить вам постоянное стабильное выходное напряжение. Например, трехконтактный линейный стабилизатор напряжения, такой как LM7805, обеспечивает стабильный выходной сигнал 5 вольт на 1 ампер, пока входное напряжение не превышает 36 вольт.

LM705 подключен последовательно для обеспечения стабильного выходного напряжения. (Источник изображения)

Обратной стороной этого типа регулятора в конечном итоге является принцип его работы. Поскольку он ведет себя как резистор для стабилизации напряжения, он в конечном итоге тратит массу энергии на преобразование тока сопротивления в тепло. Вот почему линейные регуляторы напряжения идеально подходят для приложений, в которых требования к мощности невысоки, а разница между входным и выходным напряжениями минимальна.Давайте сравним две разные ситуации регулирования напряжения, чтобы увидеть, как складывается линейный стабилизатор:

С входным источником 10 В, который понижается до 5 В с помощью LM7805, вы в конечном итоге потратите 5 Вт и получите только 50% эффективности от ваших усилий.

Возьмите тот же регулятор LM7805 и подайте ему входное напряжение 7 вольт, пониженное до 5 вольт, и в конечном итоге вы потратите только 2 ватта и достигнете эффективности 71%.

Как видите, чем ниже начальная потребляемая мощность, тем эффективнее может быть линейный стабилизатор напряжения.При работе с этими регуляторами в вашей собственной схеме вы обычно столкнетесь с двумя вариантами: последовательным или шунтирующим.

Регулятор напряжения серии

В этом стандартном стабилизаторе последовательно с нагрузкой установлен транзистор, управляемый стабилитроном. Здесь регулятор использует в качестве переменного элемента (в данном случае транзистор), плавно увеличивая и уменьшая сопротивление в зависимости от переменного входного напряжения, чтобы обеспечить стабильное и стабильное выходное напряжение.

Простая схема последовательного регулятора напряжения, обеспечивающая регулируемый выход постоянного тока.(Источник изображения)

Шунтирующий регулятор напряжения

Это приложение работает аналогично последовательному регулятору напряжения, но не подключено последовательно. Все избыточное напряжение по-прежнему отправляется на землю через тот же процесс переменного сопротивления, что снова приводит к потере энергии. Чаще всего шунтирующие регуляторы используются в:

  • Прецизионные ограничители тока
  • Контроль напряжения
  • Источники питания с регулируемым напряжением
  • Усилители ошибок
  • Цепи источника и потребителя тока
  • Импульсные источники питания с низким выходным напряжением

Шунтирующий регулятор напряжения не подключен последовательно, но по-прежнему посылает избыточный ток на землю.(Источник изображения)

В целом, если вы работаете с маломощным и недорогим приложением, в котором эффективность преобразования энергии не является основным приоритетом, то линейный стабилизатор напряжения будет вашим выбором. Вот некоторые окончательные преимущества и недостатки, о которых следует помнить перед выбором линейного регулятора для вашего следующего проекта:

Преимущества Недостатки
  • Имеет более низкие электромагнитные помехи и шум, чем импульсные регуляторы
  • Вариант с очень низким энергопотреблением, если разница между входным и выходным напряжением велика
  • Быстро реагирует на изменения нагрузки или сетевого напряжения
  • Часто потребуется добавить радиатор для рассеивания всей потраченной впустую энергии
  • Обеспечивает стабильное и стабильное низкое выходное напряжение, идеально подходит для приложений с низким энергопотреблением
  • У вас нет возможности получить выходное напряжение выше входного

Импульсные регуляторы напряжения

Импульсные регуляторы

идеально подходят, когда у вас есть большая разница между входным и выходным напряжениями. По сравнению с линейными регуляторами напряжения переключение выигрывает в эффективности преобразования энергии. Однако вся эта дополнительная эффективность также делает вашу схему более сложной.

Вы обнаружите, что импульсные регуляторы имеют совершенно другую внутреннюю схему, в которой для регулирования напряжения используется управляемый переключатель. Вот почему он называется импульсным регулятором.

Как работает импульсный регулятор? Вместо того, чтобы постоянно сопротивляться входному напряжению и посылать его на землю в качестве приемника, импульсные регуляторы вместо этого накапливают, а затем доставляют заряд меньшими частями к выходному напряжению на основе обратной связи.Подавая выходное напряжение обратно в переключатель, регулятор постоянно проверяет, нужно ли ему увеличивать или уменьшать синхронизацию порций напряжения для вывода.

Переключение регуляторов становится немного сложнее. (Источник изображения)

Импульсный стабилизатор поддерживает уровень заряда с помощью транзистора, который включается, когда для его накопителя требуется больше энергии, и выключается, когда он достигает желаемого выходного напряжения. Это помогает обеспечить гораздо более энергоэффективный метод управления уровнями выходного напряжения с помощью своего рода плотиноподобной системы, которая не просто сопротивляется потоку входного напряжения, но вместо этого реагирует на изменения напряжения и включение / выключение как нужный.

Однако у этого процесса включения / выключения есть некоторые недостатки. Чем быстрее переключается ваш импульсный регулятор, тем больше времени он потратит на переход из проводящего в непроводящее состояние, что приводит к общему снижению эффективности преобразования. Вы также получите намного больше шума в своей цепи с импульсным стабилизатором, чем с линейным регулятором напряжения.

Однако, в отличие от линейных регуляторов напряжения, импульсные регуляторы гораздо более разнообразны в своих доступных применениях.Эти регуляторы не только понижают или повышают ваше напряжение, но также могут его инвертировать. Вот три метода, которыми известны импульсные регуляторы напряжения:

Boosting (Повышение)

Этот метод обеспечивает более высокое регулируемое выходное напряжение за счет увеличения входного напряжения.

Эта схема увеличивает входное напряжение 5 В до 12 В на выходе. (Источник изображения)

Bucking (понижающий)

Этот метод обеспечивает более низкое регулируемое выходное напряжение на основе переменного входного напряжения, аналогично тому, как работает линейный регулятор.

Эта схема понижает входной сигнал 8-40 В до 5 В на выходе. (Источник изображения)

Повышающий / понижающий (инвертор)

Этот метод представляет собой своего рода гибрид, предоставляющий разработчику возможность повышать, понижать или инвертировать выходное напряжение по мере необходимости.

В целом, если вы работаете со сложной конструкцией, в которой важна эффективность преобразования мощности, а разница между входным и выходным напряжениями велика, тогда вам подойдут импульсные стабилизаторы.Вот некоторые окончательные преимущества и недостатки, о которых следует помнить, прежде чем выбирать этот регулятор для вашего следующего проекта:

Преимущества Недостатки
  • Достигает гораздо более высокой эффективности преобразования мощности, чем линейные регуляторы, 85% +
  • Производит больше электромагнитных помех и шума, чем линейные регуляторы
  • Не требует добавления радиатора на вашу плату, экономя место
  • Требует большей сложности и дополнительных компонентов на вашем макете
  • Может легко работать с силовыми приложениями, где есть широкий диапазон входных и выходных напряжений
  • Дополнительные компоненты увеличивают общую стоимость проекта, что не идеально для низкозатратных или бюджетных проектов.

Оставаясь простым — стабилитрон

Многим разработчикам может не понадобиться иметь дело со сложными линейными или импульсными регуляторами напряжения. В этих ситуациях мы можем полагаться на еще более простое решение для регулирования напряжения с помощью стабилитрона. Один только этот компонент может в некоторых случаях обеспечить все необходимое регулирование напряжения, не требуя каких-либо специальных деталей.

Стабилитрон выполняет свою работу, шунтируя все избыточное напряжение выше его порогового значения на землю.Однако вся эта простота имеет ограниченные возможности, и вы обычно будете использовать стабилитроны только в качестве стабилизаторов напряжения для приложений с очень низким энергопотреблением.

Какой регулятор вам нужен?

Все конструкции уникальны, и нет ни одного универсального регулятора, который удовлетворит потребности каждого инженера. Лучше оценивать каждый новый проект в индивидуальном порядке и задавать себе следующие вопросы:

  • Требует ли ваша конструкция низкого уровня шума на выходе и низкого уровня электромагнитных помех? Если это так, то линейные регуляторы — это то, что вам нужно.
  • Требуется ли ваша конструкция максимально быстрого реагирования на помехи на входе и выходе? Линейные регуляторы снова побеждают.
  • Есть ли у вашего проекта строгие ограничения по стоимости, и вам нужно учитывать каждый доллар? Линейные регуляторы — это экономичный выбор.
  • Ваша конструкция работает на уровне мощности выше нескольких ватт? В этой ситуации импульсные стабилизаторы дешевле, поскольку не требуют радиатора.
  • Требуется ли для вашей конструкции высокий КПД преобразования мощности? Импульсные регуляторы — это отличный выбор, обеспечивающий КПД 85% + для повышающих и понижающих применений.
  • Ваше устройство работает только от источника постоянного тока, и вам нужно увеличить выходное напряжение? Регуляторы переключения справятся с этим.

Все еще не уверены, какого риэлтора выбрать? Вот некоторые другие детали, которые следует учитывать в разделе Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для моей схемы? от Силовой Электроники.

Регуляторы, монтаж вверх

Какое бы устройство вы ни проектировали, ему потребуется серьезная защита от колебаний напряжения.Стабилизаторы напряжения — идеальный инструмент для этой задачи, способный обеспечить стабильное выходное напряжение, чтобы ваша схема работала должным образом. В конечном итоге, выбор регулятора напряжения зависит от требований вашей конструкции. Работаете с малопотребляющим и недорогим приложением, где преобразование энергоэффективности не имеет значения? Возможно, вам подойдут линейные регуляторы. Или, может быть, вы работаете над более сложной конструкцией, требующей повышения и понижения напряжения по мере необходимости. Если это так, подумайте о переключении регуляторов.Какой бы регулятор вы ни выбрали, вы защитите свою электрическую цепь от опасностей, связанных с этими напряжениями в дикой природе.

Знаете ли вы, что Autodesk EAGLE включает в себя массу бесплатных библиотек регуляторов напряжения, готовых для использования в вашем следующем проекте? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня!

Почему вам следует использовать линейный стабилизатор напряжения

Стабилизаторы напряжения

являются неотъемлемой частью многих проектов, требующих стабильного входного напряжения. Их работа состоит в том, чтобы принимать нерегулируемое входное напряжение и выводить регулируемое напряжение , с единственной загадкой, что входное напряжение должно быть выше, чем выходное напряжение.Если у вас в разработке проект, требующий определенного напряжения, вы можете рассмотреть несколько вариантов:

Фиксированное напряжение — LM78XX

Микросхемы линейных стабилизаторов напряжения серии LM78XX чрезвычайно популярны, и не зря. Они дешевы, просты в использовании, требуют небольшого количества других компонентов и имеют встроенную защиту от слишком большого тока. Существуют разные модели для вывода разного напряжения, и последние две цифры в номере модели обозначают их выходное напряжение.Например, LM7805 выдает 5 вольт, LM7810 выдает 10 вольт, а LM7824 выдает 24 вольта.

Фиксированное напряжение — стабилитрон

Вы прошли половину своего проекта и только что осознали, что только что освоили ИС линейного регулятора. Что ты можешь сделать? Если у вас есть подходящий стабилитрон напряжения и силовой транзистор, вы можете сделать свой собственный стабилизированный стабилизатор напряжения, используя приведенную выше принципиальную схему. Выходное напряжение будет на 0,6 В ниже напряжения стабилитрона диода из-за падения напряжения база-эмиттер на транзисторе.

Переменное напряжение — LM317

Если вам нужно настроить выходное напряжение регулятора напряжения, LM317 — это то, что вам нужно. Он очень похож на серию LM78XX, за исключением того, что имеет регулировочный штифт для изменения выходного напряжения. Добавив в схему потенциометр, вы можете использовать его для таких целей, как управление скоростью вращения вентилятора или источники питания с переменным напряжением.

Примечание о радиаторах

Чем больше падение напряжения на регуляторе напряжения, тем больше тепла будет рассеиваться через компонент.Во избежание возгорания обязательно используйте радиатор! Стабилизатор напряжения

— малое падение напряжения, хорошее питание 5,0 В, 450 мА

% PDF-1. 4 % 1 0 объект > эндобдж 6 0 объект / ModDate (D: 20201022103858 + 08’00 ‘) / Производитель (Acrobat Distiller 19.0 \ (Windows \)) / Название (Стабилизатор напряжения — с малым падением напряжения, хорошее питание 5,0 В, 450 мА) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 объект > ручей 2019-10-18T14: 53: 25 + 08: 00BroadVision, Inc.2020-10-22T10: 38: 58 + 08: 002020-10-22T10: 38: 58 + 08: 00Acrobat Distiller 19.0 (Windows) NCV4290 — это интегрированный регулятор с малым падением напряжения. для использования в суровых автомобильных средах. Он включает в себя широкий диапазон рабочих температур и входного напряжения. На выходе регулируется при 5,0 В и рассчитан на выходной ток 450 мА. Это также обеспечивает ряд функций, в том числе защиту от перегрузки по току, защита от перегрева и программируемый микропроцессор мощность хороший сигнал. NCV4290 доступен в версиях DPAK и Пакеты для поверхностного монтажа D2PAK.Выход стабильный в широком диапазоне выходная емкость и диапазон ESR. application / pdf

  • Регулятор напряжения — с малым падением напряжения, хорошее энергопотребление 5,0 В, 450 мА
  • Компания ON Semiconductor
  • NCV4290 — это интегрированный регулятор с малым падением напряжения, разработанный
  • для использования в суровых автомобильных средах. Включает широкий
  • диапазоны рабочих температур и входного напряжения. Выход
  • регулируется на 5.0 В и рассчитан на выходной ток 450 мА. Это также
  • предоставляет ряд функций
  • с максимальной токовой защитой
  • защита от перегрева и программируемый микропроцессор
  • мощность хороший сигнал. NCV4290 доступен в версиях DPAK и
  • .
  • Пакеты для поверхностного монтажа D2PAK. Выход стабильный на широком диапазоне
  • Выходная емкость
  • и диапазон ESR.
  • uuid: 36970d84-f345-4715-8eab-63c7cb7261eduuid: b5bd108d-13bf-45d1-8960-de287783f02e конечный поток эндобдж 5 0 объект > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 объект > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > ручей HW] sD7Œvw̤I I’T {XKC ~ HSIXW {LE $) ݓ8- g ׂ V = L * XR, EmLI \ u | g} l> xI.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.