Сетевой выпрямитель — стабилизатор напряжения и тока

Сетевой выпрямитель — стабилизатор напряжения и тока

Одна из основных проблем при разработке сетевого выпрямителя — ограничение амплитуды тока зарядки сглаживающего конденсатора в момент включения в сеть. В маломощных выпрямителях для этого на входе устанавливают токоограничивающий резистор или термистор. В более мощных устройствах для повышения КПД ограничивающий резистор шунтируют контактом реле или тринистором, когда напряжение на сглаживающем конденсаторе достигает значения, при котором амплитуда импульсов тока дальнейшей зарядки уже не превысит допустимой.

Схема предлагаемого устройства показана на рис. 1. Управляемый выпрямительный мост собран на двух тринисторах VS1, VS2 и двух диодах VD2, VD4. Конденсатор С5 — сглаживающий. Резистор R16 — датчик тока нагрузки. Диоды VD1 и VD3 вместе с диодами VD2 и VD4 образуют неуправляемый выпрямительный мост, используемый для питания узла управления тринисторами, в который входят остальные элементы. Открывающее напряжение на управляющие электроды тринисторов поступает поочередно через диоды VD1, VD5 или VD3, VD6, в зависимости от полярности полуволны напряжения сети, когда аналог тринистора, собранный на транзисторах VT2 и VT3 открывается напряжением, поступающим на базу транзистора VT3 через резистор R9 при закрытом транзисторе VT1.

Конденсатор С1 заряжается на вершинах полуволн до напряжения UC1:
Uc1 = Um — Uvd8.
где Um — амплитуда напряжения сети; Uvd8 — напряжение стабилизации стабилитрона VD8 (около 7,5 В).
В паузах между импульсами тока зарядки напряжение на конденсаторе С1 уменьшается на величину dUc1 в результате разрядки через резистор R2. Конденсатор СЗ заряжается до напряжения Uvd8, когда мгновенное выпрямленное напряжение сети U превышает Um — (Uvd8 — Uc1). Разряжается конденсатор СЗ через диод VD10 при открывании аналога тринистора VT2VT3.

Пренебрегая падением напряжения на открытых р-n переходах, можно сказать, что на резисторный делитель R4-R6 поступает разность напряжений U-Uc5. При уменьшении этой разности до установленного значения dU транзистор VT1 закрывается, разрешая включение аналога тринистора VT2VT3 и тринисторов VS1 и VS2. Регулировка значения dU осуществляется изменением положения движка подстроечного резистора R5.
Сопротивление резистора R2 влияет на положение момента начала зарядки конденсатора СЗ относительно начала полупериода напряжения сети и совместно с напряжением Uvd8 определяет максимально возможный угол открывания тринисторов, а также максимальный уровень пульсаций выходного напряжения.

Конденсатор С2 устраняет возможность преждевременного открывания тринисторов после момента включения в сеть до тех пор, пока на конденсаторе С1 не установится необходимое напряжение. Резистор R3 разряжает конденсатор С2 после выключения устройства. От его номинала зависит минимальный интервал времени (около 5 с) до повторного включения.

Каскад на транзисторе VT4 обеспечивает стабилизацию выходного напряжения и тока, уменьшая при необходимости значение dU, определяемое положением движка резистора R5. Выходное напряжение регулируют перемещением движка подстроечного резистора R14 в интервале от нуля до максимума Um — Uvd8 — dUc1 — dU (около 250 В).

Когда напряжение на датчике тока нагрузки — резисторе R16 — превышает 0,6 В, транзистор VT4 открывается, в результате чего выходное напряжение снижается, что обеспечивает ограничение и стабилизацию тока нагрузки. Если эта функция не нужна, резистор R16 заменяют перемычкой.

Большинство элементов смонтированы на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертеж которой показан на рис. 2. Элементы выпрямительного моста (VS1, VS2, VD2, VD4) выбирают с обратным напряжением не ниже 300 В и не менее чем с двукратным запасом максимального прямого тока по отношению к максимальному току нагрузки. У большинства мощных диодов корпус соединен с катодом, а у тринисторов — с анодом, поэтому диод VD2 и тринистор VS1 удобно смонтировать на одном теплоотводе (аналогично VD4 и VS2).

Конденсаторы С1 и С6 — К73 -17, СЗ и С4 — любые керамические или пленочные. Оксидный конденсатор С2 — К50 -29 или аналогичный импортный. Сглаживающий конденсатор С5 — К50 -17, его емкость выбирают, как для обычного мостового выпрямителя, так, чтобы пульсации выходного напряжения не превышали допустимого для используемой нагрузки значения.

Стабилитроны VD8 и VD13 — микромощные, с напряжением стабилизации 7. 10 В при минимальном токе 0,1 мА. Пригодны стабилитроны КС175Ц, КС182Ц, КС191Ц, 2С175Ц, 2С182Ц, 2С191Ц. В крайнем случае, их можно заменить транзисторами серии КТ315 с любым буквенным индексом (базу включают как анод, эмиттер — как катод, коллектор оставляют свободным).

Сначала на плату монтируют все элементы, кроме резистора R8 и конденсатора С5. К выходу подключают нагрузку, например, лампу накаливания мощностью 100. 200 Вт. Включают устройство в сеть через разделительный трансформатор и осциллографом проверяют наличие на нагрузке остроконечных импульсов напряжения со спадом, совпадающим с окончанием полуволны напряжения сети. Проверяют, что амплитуда импульсов поддается регулировке перемещением движка подстроечного резистора R5. Устанавливают этот движок в нижнее по схеме положение и подключают конденсатор С5, соединенный последовательно с дополнительным резистором сопротивлением 10. 20 Ом, мощностью не менее 10 Вт. Напряжение на конденсаторе С5 должно плавно возрастать за несколько секунд примерно до 290 В с характерным скачком в конце. Если это так, конденсатор С5 подключают, непосредственно удалив дополнительный резистор, и устанавливают резистор R8. Подбирают сопротивление резистора R16 для требуемого уровня ограничения выходного тока.

Поскольку порог срабатывания защиты и максимальную амплитуду пульсаций выходного напряжения определяют оба напряжения dU и dUc1 то при уменьшении сопротивления резистора R2 увеличиваются порог и «резкость» срабатывания защиты. Экспериментально подбирая сопротивление резистора, можно изменить отношение этих напряжений и добиться требуемой нагрузочной характеристики устройства.

7 лучших стабилизаторов напряжения 220в для дома – рейтинг 2021 года

Чтобы защитить бытовые приборы в частном доме или на даче от скачков напряжения устанавливаются стабилизаторы напряжения на 220 вольт. В этой статье вы узнаете о принципе их работы, советах по выбору и прочтете список лучших моделей этих устройств.

Как выбрать

Выбор стабилизаторов происходит между однофазовым и трехфазовым.

  • Важные советы по выбору ↓
  • Лучшие стабилизаторы напряжения 2021 года ↓
  • АСН-1000 Н2/1-Ц ↓
  • Штиль R-600 ↓
  • Модель FoxweldSmart 500 ↓
  • TEPLOCOM ST-555 (400ВА, 220В) БАСТИОН ↓
  • Модель SKAT-ST ↓
  • LIDER PS-400W ↓
  • PROGRESS ↓
  • Что такое стабилизатор и для чего он нужен? ↓
  • Виды и их характеристики ↓
  • Ступенчатые выпрямители ↓
  • Феррорезонансные устройства ↓
  • Электромеханические трансформаторы тока ↓
  • Бестрансформаторные устройства ↓
  • Расчёт мощности ↓

Для этого нужно:

  1. Выяснить, какие приборы и переменный ток есть в помещение. Если это однофазовое напряжение, тогда стабилизатор подойдет с одной фазой.
  2. Когда в доме имеются мощные электрические приборы, тут нужен стабилизатор с 3 фазами.
  3. Бывают ситуации, что к дому подходит 3 фазы, а надобности в этом нет. Если все электроприборы одинаковой мощности, можно на каждую фазу установить по одному выпрямителю. В случае когда требуются более мощные трехфазные выпрямители, можно установить на несколько фаз один, а остальные приборы пустить как обход трансформатору.

Также, при выборе выпрямителя, нужно учитывать его мощность для каждого электрического прибора.

Для механизмов с электродвигателями, берут определенный коэффициент, который кратный:

  1. Стиральная машина – от 3 до 5.
  2. Микроволновая печь – 2.
  3. Холодильник – от 5 до 10.
  4. Электрическая – от 7 до 10.

Важные советы по выбору

Приобретение стабилизатора напряжения – очень важное и ответственное мероприятие. К нему рекомендуется тщательно подготовиться. В первую очередь, следует определиться, нужен ли он вообще.

Как показывает практика, напряжение в электрических сетях часто различается, поэтому выпрямитель необходим даже для профилактики.

Важно отметить, что свое внимание нужно обращать на основные характеристики:

  1. Мощность на выходе.
  2. Количество фаз.
  3. Общая масса.
  4. Размер устройства.
  5. Срок эксплуатации.
  6. Рабочий спектр напряжения.
  7. Скорость реагирования на перепады напряжения.

Также, нужно уточнить, какая нагрузка и для какого прибора требуется? Если это несколько бытовых приборов небольшой мощности, подойдет однофазовый стабилизатор. В случае, когда приборов много и нагрузку требуется распределять, то тут не обойтись без трехфазового выпрямителя.

Лучшие стабилизаторы напряжения 2021 года

На мировом рынке электротехники представлен огромный выбор стабилизаторов напряжения.

Очень важно не растеряться и приобрести действительно необходимый трансформатор для определенных условий.

Например:

АСН-1000 Н2/1-Ц

Это однофазовый цифровой стабилизатор, его стоимость на рынке 2600 рублей. Он вешается на стену.

Штиль R-600

Более дорогая, примерная цена в пределах 4000 рублей. Предназначен для защиты электропитания приборов при переменном напряжении. В особенности подходит для электронной техники.

Модель FoxweldSmart 500

Это бытовой однофазовый напольный выпрямитель. Издает высокий уровень шума, цена регулируется пределами 1000 рублей.

TEPLOCOM ST-555 (400ВА, 220В) БАСТИОН

Трехфазовый мощный трансформатор, используется при больших нагрузках электрической сети. Стоимость 3700 рублей.

Модель SKAT-ST

Трехфазовый стабилизатор, используется исключительно в промышленных целях. Цена его от 5000 рублей.

LIDER PS-400W

Электрический трехфазовый выпрямитель. Мощность от 400 ватт, что позволяет использовать на больших промышленных помещений. Быстродействующий широкоспекторный. Стоимость в пределах 7500 рублей.

Читайте также  Повышающий преобразователь с mppt контролером заряда для солнечных батарей

PROGRESS

Бывают как трехфазные, так и однофазные. Применяются для дома, офиса и большого производства. Защищает от низкого напряжения и его перепадов.

Выбор представлен очень широкий, главное, определиться, для каких нужд нужен стабилизатор напряжения.

Если трансформатор напряжения работает очень громко, то он влияет ночью. Также, покупатели благоприятно отзываются о внешнем виде некоторых моделей. Важно, чтобы они прекрасно вписывались в интерьер дома.

Что такое стабилизатор и для чего он нужен?

На сегодняшний день, рынок электроприборов предлагает большой выбор выпрямителей. Устройства можно подобрать по техническим характеристикам, которые будут подходить определенной электросети.

Но для начала нужно разобраться, что же такое трансформатор переменного тока. Если его правильно подобрать, он будет служить долгие годы. Устройство, как уже говорилось ранее, защищает электроприборы от перепада переменного тока.

С помощью выпрямителя тока, все электроприборы работают в щадящем режиме. Это позволяет сэкономить на электроэнергии и продлить эксплуатацию бытовой техники. Если подробно разобраться, то вся электротехника изготавливается со специальной программой и рассчитана на определенное напряжение в сети.

Если все условия соблюдены, бытовые приборы будут работать с высокой производительностью и минимальной затратой энергии. Переменный ток электрической сети часто меняется, поэтому выпрямитель выравнивает его.

Еще применяют трансформаторы напряжения для двигателей автомобилей. Они нужны для того, чтобы двигатель мог завестись без перегрузок с низкого напряжения. Пример двигателя автомобиля, можно взять мотор стиральной машины. При постоянных перепадах без стабилизатора тока, двигатель испытывает большие перегрузки, как следствие может сгореть.

Виды и их характеристики

Самые популярные виды приборов:

Ступенчатые выпрямители

Это устройства переменного напряжения самое распространенное. Оно удобно тем, что у такого стабилизатора одни из самых лучших характеристик. Также, ценовая политика достаточно демократична. Работает выравниватель при помощи специальных ключей отводов с различным коэффициентом переменного тока.

Феррорезонансные устройства

Этот трансформатор считается первым, уже не так современен, как другие. Из-за его недостатков, трансформатор не пользуется популярностью. Он слишком шумный и большой по габаритам. Также, высокая чувствительность к перепадам напряжения не дает устройству эффективно работать.

Электромеханические трансформаторы тока

Работают с помощью двигателя, который управляет ползунком. Он очень высокоточный, регулируется с помощью специальных витков. Имеет широкий диапазон стабилизации. Но есть существенные недостатки такого выпрямителя. Он очень быстро изнашивается, механизм работает только с течением одного года. Нет шумоизоляции, очень громко работает.

Бестрансформаторные устройства

Один из самых новых типов трансформаторов. Он имеет ряд положительных сторон, что значительным образом выделяет его из всех имеющихся моделей. В первую очередь – это расширенный спектр напряжения на входе, высокая мощность, легкий, малогабаритный. Единственный весомый недостаток такого трансформатора, это слишком высокая цена. Обычный потребитель не всегда сможет его себе позволить.

Также, они все различаются по фазам:

  1. Однофазные.
  2. Трехфазные.

Рассматривая подробно однофазные трансформаторы, можно выделить несколько особенностей. Он нужен при пользовании бытовой техникой с напряжением сети 220 вольт. Они могут решить много задач, что касается электроснабжения дома.

Расчёт мощности

Перед тем, как приобрести стабилизатор напряжения, очень важно сделать расчет мощности всего, чему необходима электроэнергия. То есть, требуется подсчитать сумму всех электрических приборов дома.

Рекомендуется также учесть тот факт, что некоторые виды электродвигателей по мощности намного больше, чем установлено. Тогда, в свою очередь, выпрямитель напряжения должен быть намного мощнее всех двигателей и компрессоров в пять раз.

Чтобы правильно рассчитать мощность, нужно не только сложить все бытовые приборы, но учитывать впускаемый ток. Чтобы узнать мощность электрическийх приборов, рекомендуется посмотреть этикетку или технический паспорт. Еще одним моментов является тип нагрузки, который также следует учесть при расчетах.

Она бывает 2 типов:

  1. Активная нагрузка – это преобразование приборами различных типов энергии. Таких как световая или тепловая. Большинство электрических приборов имеют только активную нагрузку. Они потребляют приблизительно один квт электроэнергии.
  2. Реактивная нагрузка – к ней относятся разнообразные двигатели. Эти бытовые приборы имеют как полную мощность, так активную. Она имеет условное обозначение. Если требуется вычислить мощность такого электроприбора, нужно активную мощность разделить на указанное условное обозначение.

Также, в расчетах учитываются пусковые токи, то есть потребление электроэнергии при запуске прибора. Такие токи есть наличием у приборов с электродвигателем. Если поставили трансформатор, то нужно мощность таких приборов умножать на пять. В противном случае, трансформатор не предоставит возможность включить прибор.

Критерии выбора выпрямителя напряжения для дома

Ненадлежащее качество работы электросетей пагубно влияет на всю без исключения бытовую технику и энергозависимое оборудование. Причем, эта ситуация знакома как жителям отдаленных поселков, так и крупных мегаполисов. Для защиты самых различных приборов от скачков в сети и преобразования переменного тока в постоянный используется специальное оборудование, такое как выпрямитель-стабилизатор напряжения.

Это устройство с успехом применяется как в квартирах, так и на производстве, при условии соответствия поставленной перед ним задачи. Рассмотрим на какие характеристики прибора следует обращать внимание при его выборе, чтобы защитить бытовую технику от колебаний напряжения в сети.

  1. Конструкция и принцип работы
  2. Виды приборов и их особенности
  3. Аспекты подбора оборудования
  4. Обзор популярной продукции
  5. Совет специалиста

Устройство выпрямителя

Не все оборудование может работать на переменном токе. Для их подключения к сети приходится использовать выпрямители-стабилизаторы напряжения. Они предназначены для создания в нагрузке постоянного тока. Основу такого прибора составляет схема, содержащая диод или вентиль, который может быть, как управляемым, так и не управляемым. В зависимости от используемых элементов различают следующие виды:

  • Механический;
  • Вакуумный;
  • Электронный.

Их главным назначением является преобразование тока. Однако большинство моделей создают пульсации сглаживание которых осуществляют фильтры.

Принцип работы оборудования

В основу функционирования таких приборов положено свойство диода пропускать ток в одном направлении. Это происходит следующим образом. При прохождении через диод синусоидальной волны ее отрицательная составляющая гасится, а положительная пропускается в схему. Отсюда ток на выходе получил название однополупериодного пульсирующего.

Классификация приборов

Оборудование, предназначенное для преобразования тока, подразделяется в зависимости от различных факторов. По числу выпрямляемых фаз различают следующие виды приборов:

  1. Одно;
  2. Трех;
  3. Многофазные.

Первый тип устройств используется в бытовой технике, зарядных устройствах мобильных гаджетов. Трехфазные выпрямители предназначены для электротранспорта и промышленных установок.

Смотрим видео, устройство, виды и принцип работы:

Устройства обоих типов могут быть мостовыми, имеющими схему «моста». Они наиболее часто используются для выпрямления переменного тока при этом имеют минимальные пульсации и лучшее качество постоянного. Мостовые схемы обычно применяют в приборах предназначенных для питания сварочных аппаратов.

Кроме рассмотренного выше параметра классификация выпрямителей осуществляется по таким признакам, как:

  • Использование периодов (одно-, двухполупериодные, неполно-, полноволновые);
  • Схема работы (умножающие, трансформаторные);
  • Тип электронного вентиля (диод, тиристор, полупроводниковый, механический);
  • Вид сигнала (цифровой, аналоговый, импульсный).

До недавнего времени в качестве вентилей использовали ртутные выпрямители, но сегодня их заменили полупроводниковые кремниевые. В некоторых моделях применяют тиристоры.

Схема однополупериодного выпрямителя напряжения 12 В состоит из двух диодов и на ее основе собирается двухполупериодный. Он включает в себя два таких прибора, которые включены встречно-параллельно.

Критерии выбора выпрямителей

Приобретая сложное техническое устройство ориентируются на его основные характеристики. Для выпрямителя к таким относятся:

  • Номинальное напряжение;
  • Выпрямленный ток;
  • Частота пульсаций.

Первый параметр обычно указывается двумя переменными. Одна – это напряжение до фильтра, вторая – после него.

Номинальный выпрямленный ток — это среднее значение. Он задается техническими условиями.

Необходимо обращать внимание и на напряжение сети. Для бытовых приборов оно должно составлять 220В с отклонением в любую сторону не более 10%.

Качественным показателем каждого сетевого выпрямителя-стабилизатора напряжения и тока является пульсация. В зависимости от схемы устройства частота гармоники выходных параметров должна быть равна аналогичной величине питающей сети для однопериодных и удвоенному значению ее для двухполупериодных приборов.

Что касается многофазных выпрямителей, то у них этот параметр зависит от схемы и числа фаз.

Важными характеристиками таких приборов являются коэффициенты:

  1. Фильтрации;
  2. Пульсаций.

Первый – это отношение коэффициента на входе к аналогичной величине на выходе. Второй определяется как соотношение амплитуды гармонической составляющей напряжения или тока к их среднему значению.

Смотрим видео, критерии выбора прибора:

Еще одним параметром, на который ориентируются, выбирая выпрямитель, является нестабильность или колебания напряжения на его выходе. Этот параметр определяется как разница между реальным и номинальным значениями. Если же прибор используется без стабилизатора, то колебания определяются по отклонения напряжения в сети.

Обзор нескольких моделей

Оборудование этого класса выпускается различными производителями и представлено достаточно широко на отечественном рынке. Но не все модели пользуются большим спросом. Одни из-за своей высокой стоимости, вторые по причине низкого качества. Поэтому прежде, чем купить выпрямитель для дома следует внимательно изучить техническую документацию на различные виды устройств, а также ознакомиться с отзывами в сети. Часто в них можно найти много полезной информации. Не лишней будет и консультация со специалистом.

Читайте также  Простые бинарные часы

Чтобы несколько упростить выбор необходимого оборудования рассмотрим несколько самых популярных моделей выпрямителей для напряжения.

Одним из них является прибор PRS380. Он способен преобразовать синусоидальное входное напряжение переменного тока в выходное постоянного. Выпрямитель оснащен разъемам для установки в полку 19», которые располагаются на задней панели корпуса.

Современная структура цепи прибора позволило свести потери к минимуму, получив компактное устройство небольшого веса. Сфера применения этого оборудования достаточно широка и рассчитана на все системы постоянного тока, как с аккумуляторами, так и без них.

Номинальная мощность прибора составляет 8000 Вт, а при необходимости ее повышения допускается параллельное подключение нескольких модулей.

Поскольку существуют выпрямители, которые не только устанавливаются на горизонтальных поверхностях, но и могут крепиться на стене, то стоит рассмотреть и такую модель.

Это прибор под маркой PSR06-W. Он оснащен дисплеем, установленным на передней панели и предназначенным для контроля значений напряжения и тока на выходе. Устройство отличается компактными размерами и предназначено для монтажа на стену.

При его создании были учтены современные технологии, поэтому прибор отличается широким диапазоном входного напряжения, позволяя получать синусоидальный ток с коэффициентов мощности равным 1.

Выпрямитель оснащен платой контроля и коррекции величин на входе и выполняет их настройку в течение 1,5 мс. Эта особенность позволяет устройству поддерживать заданное значение тока практически до КЗ. При этом настройка выполняется с использованием клавиш, расположенных на лицевой части корпуса. Допускается подключение температурного датчика для компенсации этого параметра при зарядке аккумулятора.

Что советуют специалисты

Выбирая данный прибор, обращают внимание не только на технические характеристики прибора, но и на его стоимость. Какую модель купить? Дешевую? Дорогую? Эти вопросы актуальны для всех. Но какие ответы на них дают специалисты?

Они отмечают, что выбор выпрямителя должен основываться на задачах, которые ему придется решать, а также особенностях конкретной сети. В некоторых случаях можно обойтись самой простой и недорогой моделью. Но для подключения сложного оборудования понадобиться более дорогое устройство.

Стабилизаторы напряжения: как выбрать, на что обратить внимание

Стабилизаторы напряжения поддерживают стабильное напряжение в 220 В на выходе и помогают спасти от поломок бытовую технику, котлы, освещение и пр. от скачков напряжения.

Где пригодится использование стабилизаторов напряжения:

  • дома для защиты компьютера и компьютерной периферии, холодильника, стиральной машины и другой бытовой техники
  • На этапе стадии ремонта или переезду в новую квартиру/дом для обеспечения устойчивого и постоянного напряжения
  • на даче и в загородном доме
  • для исправной работы установленного котла
  • для противопожарной безопасности и систем сигнализации :
    в период прыжков напряжения могут взрываться и гореть даже зарядные устройства для ваших мобильных телефонов.
    А если прыжок напряжения выведет из строя еще и сигнализацию, то безопасность вашего дома будет под серьезной угрозой.

По правилам использования электроприборов ток должен идти с частотой 50 Гц и напряжением 220 В ±10%. Но не секрет, что напряжение в электросети в старых городских домах, в дачных массивах/кооперативах, в деревнях и селах скачет от 140 до 260 вольт. О стабильном показателе в 220 вольт можно даже не мечтать.

От этого портится всё:
— от бытовой техники до энергосберегающих ламп, жизнь которых сокращается в несколько раз от таких прыжков напряжения.

— такое случается и в хорошей городской среде: периоды аварийных ситуаций, в момент перегрузки энергосети в морозы, когда люди включают обогреватели, или при «веерных отключениях» скачки могут быть небезопасны для любого электрооборудования.

Выход только один — купить стабилизатор напряжения.

Что делают стабилизаторы (простым языком)

★ Если у вас упало напряжение, стабилизатор за доли секунды вернет его к 220 В

★ Если наоборот стало выше порогового значения в 240-260 В, то снизит напряжение, чтобы ваша техника не сгорела

★ Стабилизаторы работают в рамках допустимых пределов: большинство в пределах колебаний напряжения140-260 В (некоторые мощные стабилизаторы выводят напряжение с 90 В до 220)

★ Если напряжение слишком низкое или слишком высокое, то стабилизатор обязательно отключится

ВАЖНО ПОНИМАТЬ:
точность работы, т.е. сделать напряжение в 220 В работает в допустимом диапазоне ±3-8 % (в зависимости от модели стабилизатора). Это, кстати, соответствует ГОСТУ, где разрешенная величина ±10%.

Поэтому тестируя купленный стабилизатор вольтметром — не удивляйтесь, что он показывает, 220 В, хотя по вольтметру на выходе — 202 или 237 В. Всё в порядке — это в пределах допустимой точности стабилизации напряжения.

Виды стабилизаторов напряжения:

  • однофазные и трехфазные
    • однофазные — это стандартные, которые используются в большинстве квартир, на дачах и пр.
    • трехфазные — могут использоваться в тех домах, где подведено 3-х фазное напряжение. Чаще это дома, в которых по-умолчанию стоят электроплиты). И в принципе употребляется для более требовательных по мощности приборов.

По своей сути чаще всего трехфазные — это просто три однофазных стабилизатора в одном корпусе. Такие стабилизаторы используются уже специалистами-электриками.
Можете использовать их и вы, если знакомы с такими понятиями, как «перекос фазы», «обрыв нуля», «защита от пропадания фазы», «схема «Звезда»»

  • тип установки: настенные и напольные
  • рассчитанные под определенную мощность
    • от 500 до 5000 Вт — для нескольких электроприборов
    • выше 5 кВт — для мощных электроприборов или большого их количества (на целое жилое помещение)
  • скорость срабатывания и точность срабатывания
    как только произошел скачок напряжения его нужно успеть отработать стабилизатору. Это значит переключиться на нужное число обмоток трансформатора. Это и есть скорость срабатывания. И от вида стабилизатора (электронный, электронно-механический и пр.) и зависит эта скорость — средний показатель — это 5-7 мс, что обычно вполне достаточно для большинства приборов.
    А вот точность срабатывания бывает от 3 до 8%, что вполне укладывается в ГОСТ 13109-97, по которому этот допуск может быть ±10%.

Как выбрать мощность стабилизатора напряжения?

самый простой способ:

  1. взять мощности всех электроприборов, которые запланированы для подключения к стабилизатору
  2. прибавить 20% (так положено по паспорту + на случай подключения какого-то непредвиденного дополнительного прибора)

Но на деле не всё так гладко:

    есть понятие «пиковой мощности при пуске».
    И оно сильно превышает заявленную мощность электроприборов. Например, холодильник на 600 Вт часто имеет пиковую нагрузку ок 2000 Вт. Т.е. номинальная мощность при пуске выше в 2-3 раза заявленной.

Аналогичная ситуация и с кондиционером, и со стиральной машиной. Поэтому для гарантированной работоспособности рекомендуется умножать на 2 запланированную мощность и прибавлять 20% «на всякий случай» на незапланированные приборы.

  • Второй момент, который также следует учитывать — это то, что производители стабилизаторов часто завышают свои показатели мощности. Поэтому можно смело вычитать 20% из их показателей, чтобы получить реальную цифру.
  • Пример расчета планируемой мощности стабилизатора напряжения:

    Например, вы подключаете через стабилизатор:

    • стиральную машину — 1700 Вт
    • телевизор — 100 Вт
    • компьютер — 500 Вт
    • 3 источника света по 60 Вт
    • микроволновка — 800 Вт

    ИТОГО: 1700 + 100 + 500 + 3*60 + 800 = 3280 Вт

    Пример такой одновременной работы приборов вполне возможен вечером, когда вы забросили вещи в стирку, кто-то из семьи смотрит телевизор, кто-то сидит за компьютером, а кто-то решил разогреть ужин в микроволновке.

    • Теперь по первому правилу прибавим 20% и получим минимально необходимую мощность стабилизатора в 4 кВт.
    • Но, если учтем возможную пиковую нагрузку при включении (стиральной машины и микроволновки, а они 3500 и 1600 соответственно) + 20% сверху, то выходит, что нужен стабилизатор не менее, чем 7 кВт. И, ориентируясь на совет о том, что нужно искать стабилизатор полагаясь на то, что производитель завышает показатели, нужен стабилизатор с мощностью от 9 кВт.

    На деле, разумеется, не часто бывает, чтобы одновременно включались все эти приборы в сеть. Поэтому для таких домашних нужд вполне может хватить и стабилизатора на 5 кВт, но в данном случае лучше брать «с запасом».

    Выводы:

    1. Для точечной защиты электроники
    (компьютера/телевизора/принтера) — часто вполне достаточно стабилизатора с мощностью от 500 Вт до 1,5 кВт

    Инверторный стабилизатор напряжения

    Стабилизаторы напряжения инверторной технологии — это принципиально новый тип высококачественных автоматических регуляторов с двойным преобразованием сетевого напряжения, который приходит на смену тяжёлым и габаритным трансформаторным моделям со ступенчатой стабилизацией. Их структура построена на основе источника бесперебойного питания (ИБП) технологии онлайн, в котором были убраны аккумуляторные батареи, узел контроля их состояния и зарядное устройство.

    Читайте также  Методика проверки трансформаторов (3 способа)

    Инверторный принцип работы

    Принцип работы инверторных стабилизаторов принципиально отличен от трансформаторных с релейными и тиристорными ключами или ползунковыми контакторами — входное сетевое напряжения сначала выпрямляется, а затем обратно инвертируется в переменное идеальной синусоидальной формы. При таком двойном преобразовании принципиально исключаются любые искажения, а амплитуда выходного сигнала полностью стабилизирована и составляет 220 В; общий КПД достигает 97%. По своей сути инверторный стабилизатор напряжения — это источник бесперебойного питания (ИБП) технологии онлайн, но без батарей. Поэтому у него нет и не может быть таких характеристик, как время отклика на возмущение, скорость и шаг регулирования.

    Структурная схема инверторного стабилизатора напряжения

    На выходе выпрямителя стоит буферный конденсатор, который сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, а в случае резких скачков потребления тока инвертором отдаёт запасённую энергию, тем самым снижая пиковые воздействия на входную сеть через выпрямитель. Ёмкости конденсатора достаточно для питания нагрузки в течение 200 мс при полном пропадании входной сети. Дополнительным плюсом инверторного преобразования является возможность подстройки напряжения на выходе от 200 до 240 вольт.

    Параметры напряжения

    Рабочий диапазон входного напряжения инверторных стабилизаторов зависит от величины нагрузки, так, при 100% он составляет 165÷310 вольт, а при 60% — 90÷310. При выходе за эти границы прекращается подача напряжения в нагрузку, а при возврате — автоматически возобновляется. В случае неполадок или аварий в самом устройстве включается резервная линия (байпас), которая продолжает питание нагрузки напрямую от сети, но уже не стабилизированным напряжением. Допустимые отклонения в байпасной линии можно ограничивать в пределах от 10 до 25%, при превышении напряжением этих уставок байпас тоже отключится.

    Зависимость выходной мощности инверторного стабилизатора от входного напряжения

    Цифровое управление на базе микропроцессора, всесторонняя электронная защита входных и выходных электрических цепей, подавление импульсных сетевых помех и наводок, высокочастотные входные и выходные фильтры, мониторинг работоспособности электронных компонентов — всё это гарантирует надёжную работу инверторного стабилизатора напряжения и качественное питание нагрузки. А входной корректор мощности минимизирует реактивную составляющую на входе устройства, делая его потребителем активного типа без внесения нелинейных искажений во входную сеть.

    Преимущества инверторных стабилизаторов

    Инверторные стабилизаторы напряжения имеют много преимуществ в сравнении с классическими трансформаторными моделями, самые существенные из них следующие.

    1. В нагрузку подаётся идеальное синусоидальное выходное напряжение, которое генерируется инвертором стабилизатора.

    Форма напряжения на входе и выходе инверторного стабилизатора

    1. В принципе отсутствуют такие параметры регулирования, как быстродействие, время реакции или отклика благодаря постоянному двойному (онлайн) преобразованию напряжения.
    2. В профессиональных универсальных (напольно-стоечных) стабилизаторах панель управления и индикации может поворачиваться в зависимости от установки: горизонтальной или вертикальной.
    1. Режим ЭКО — при стабильных параметрах питающей электросети её напряжение подаётся напрямую в нагрузку, минуя выпрямитель и инвертор. Тем самым повышается КПД до 99% и снижаются затраты электроэнергии на работу самого стабилизатора.
    2. Встроенный автоматический электронный байпас, в котором предусмотрено защитное отключение в случае выхода напряжения за безопасные для нагрузки пределы. Крайние значения байпасного напряжения выставляются вручную в зависимости от требований конкретной нагрузки.
    3. Компактные размеры и сравнительно лёгкий вес благодаря отсутствию тяжёлых силовых трансформаторов.

    Массогабаритные показатели популярных моделей

    1. Локальный и дистанционный мониторинг и настройка стабилизаторов по сети.

    Заключение

    Во всех сферах деятельности человека всё больше применяется чувствительной электронной техники, и именно инверторные стабилизаторы напряжения, как никакие другие, лучше всего подходят для их качественного и надёжного электропитания. Профессионалы сами выберут необходимую модель, наиболее подходящую под их задачи. Обычным же пользователям для их бытовых нужд мы можем смело порекомендовать следующие самые популярные настенные модели.

    Розеточные стабилизаторы напряжения: назначение и принцип работы

    Одной из особенностей современных домов, дач и коттеджей является наличие большого количества электрических приборов. Изделия различаются по мощности и размерам, но имеют одно общее свойство — все они рассчитаны на определенные параметры потребляемой энергии. При значительных отклонениях техника может перестать работать и даже выйти из строя. Чтобы предотвратить поломку дорогостоящих устройств используется стабилизатор напряжения в розетку — недорогое, но эффективное приспособление.

    1. Целесообразность использования стабилизатора
    2. Выбор стабилизатора
    3. Особенности розеточного устройства
    4. Отличия от обычного стабилизатора

    Целесообразность использования стабилизатора

    Стабилизатор напряжения в розетку

    При критическом изменении показателей поступающей в здание энергии бытовая техника может отключиться, сломаться полностью или частично. Скачки напряжения не являются редкостью. Их причиной является человеческий фактор, износ или поломка электрического оборудования. Часто происходит отгорание нулевого провода, что приводит к перекосам уровней даже в пределах одной квартиры.

    Влияние перепадов напряжения на разные виды бытовой техники:

      Приборы, которые имеют компрессоры (холодильник, кондиционер, морозильная камера), не могут запуститься и работать при низком уровне сигнала. Обмотки устройства перегреваются, разрушается эмалевое покрытие, происходит пробой изоляции и поломка. Компактный стабилизатор обеспечивает повышение сигнала до нужного уровня или прерывание линии. Холодильники после аварийного отключения начинают работать через 7-10 мин.

  • Устройства с двигателями. К ним относятся миксеры, кофемолки, вентиляторы, мясорубки, микроволновые печи. Большинство из них не имеют защиты от перегревания, что происходит при большом повышении входного напряжения. Также опасен и низкий сигнал, из-за которого мотор останавливается или сгорает.
  • Изделия с электронным управлением. В них строены чипы, имеющие определенный диапазон рабочего тока. При отклонении в большую или меньшую сторону нарушается корректность работы. Это приводит к отключению и сбою установленных программ. Устранить это может стабилизатор в розетку.
  • Нагревательные элементы. Это чайники, печи, духовки, обогреватели. Выйти из строя они могут в случае длительной работы при повышенном напряжении. Элементы не в состоянии отводить избыток тепла, что приводит к их сгоранию. Низкий уровень тока на них не влияет.
  • Использование даже маленьких и недорогих розеточных стабилизаторов напряжения позволит избежать множества незапланированных расходов на ремонт и приобретение новой техники, взамен испорченной из-за скачков уровня электроэнергии.

    Выбор стабилизатора

    Примерная схема мощности различных электроприборов

    Выбирая точечные стабилизаторы, следует учитывать ряд следующих факторов, исходя из которых выстраиваются приоритеты:

    • Количество потребителей электричества, которым требуется защита от его перепадов. Если они будут стоять в каждой комнате, целесообразно поставить один мощный входной автомат.
    • Сила и напряжение тока, который поступает в недвижимость. Существуют аппараты, работающие на 220 В и 380 В.
    • Вид тока. Изделия могут быть рассчитанными на одну или три фазы. Это определяет конфигурацию, количество разъемов и штекеров.
    • Наличие заземления. Этот показатель определяет модель изделия — будет это встроенная розетка стабилизатор или внешний инверторный прибор.

    Принцип работы электронного стабилизатора

    Поскольку в многоквартирные дома поступает однофазный ток и нет заземления, приобретать следует приборы, соответствующие этому параметру. При этом следует учитывать, что в большинстве случаев возможность поставить отдельный вводный автомат отсутствует. Целесообразно приобретать точечные реле напряжения в розетку, установленные там, где подключаются устройства, нуждающиеся в защите.

    Так как практически все дачи оснащены заземлением, приборы следует приобретать соответствующие. Отвод электричества при пробое на корпус сохранит жизнь человеку и продлит работоспособность подключенной техники. При этом можно брать маломощные стабилизаторы, рассчитанные на нагрузку до 500 Вт для подключения видеотехники, холодильных установок и кухонных приборов. Изделия с более высокими показателями приемной нагрузки следует приобретать для кондиционеров, бойлеров, стиральных и посудомоечных машин.

    Лучшим решением для частного строения, если в нем много мощных потребителей, является установка дорогого, но эффективного вводного стабилизатора, расположенного в общем щитке.

    Особенности розеточного устройства

    Стабилизатор напряжения Digitop VP-16AS в розетку

    Розеточные стабилизаторы представляют собой малогабаритные устройства, отличающиеся небольшим весом и привлекательным внешним видом.

    Состоят они из таких частей:

    • Электроника. В различных моделях она представляет собой плату с впаянными деталями или микропроцессор. Электронные устройства осуществляют измерение параметров поступающего тока, изменение его показателей до нормы и выработку команд на механические части прибора. Команды передаются в виде импульсов определенной частоты в соответствии с заложенной программой.
    • Механика. Легкие модели оснащены пружинами и фиксаторами, которые при превышении пиков нагрузки осуществляют разрыв цепи. Последующее включение происходит в автоматическом или ручном режиме в зависимости от модели и стоимости прибора.

    Отличия от обычного стабилизатора

    От обычных бытовых стабилизаторов розеточные аналоги отличаются следующими параметрами:

    • Компактность. Размер одинарных моделей не превышает 125×60×80 мм. Приборы не смотрятся громоздко, органично вписываясь в интерьер.
    • Небольшой вес. Он не оказывает влияния на крышку и подрозетник.
    • Большим временем срабатывания при перегрузке. У стационарных изделий это происходит в 8-10 раз быстрее.
    • Невозможность стабильного поддержания нужного напряжения по причине отсутствия силовых обмоток трансформатора.

    Большая часть розеточных стабилизаторов является эффективным электронным предохранителем с функциями регулировки параметров тока.