Turun naik mendadak dan ketara dalam voltan AC dalam rangkaian membawa kepada pengendalian peralatan elektronik dan perkakas rumah elektrik yang tidak stabil. Dalam kes yang melampau, lonjakan sedemikian boleh menyebabkan elektronik rosak dan gagal. Dalam kes ini, penggunaan penstabil voltan bekalan kuasa adalah amat diperlukan. Semakin hari, pengguna memilih penstabil voltan penyongsang untuk rumah.
Gambaran Keseluruhan Penstabil Voltan
Penstabil voltan talian AC telah berubah mengikut sejarah menggunakan pelbagai reka bentuk litar. Pada masa ini, terdapat beberapa jenis penstabil:
- penstabil voltan geganti;
- penstabil servo elektromekanikal;
- thyristor elektronik atau triacpenstabil;
- pengawal selia voltan penyongsang.
Voltan keluaran penstabil geganti ditukar secara berperingkat dengan menukar belitan pengubah sesalur dengan sentuhan geganti elektromagnet berkuasa. Ketepatan penstabilan ditentukan oleh bilangan belitan tersuis. Mungkin terdapat dari 5 hingga 10 belitan sedemikian. Apabila bertukar daripada satu belitan ke yang bersebelahan, voltan keluaran menukar nilainya lebih kurang (15-20) V.
Dalam penstabil elektromekanikal, pemacu servo DC menggerakkan berus grafit pengumpul semasa di sepanjang lilitan belitan autotransformer. Nilai isyarat kawalan bergantung pada perbezaan antara voltan masukan dan voltan rujukan sepadan dengan 220 V. Apabila perbezaan itu dihapuskan, peranti kawalan motor servo memasuki mod penjejakan.
Dalam penstabil elektronik, pensuisan belitan pengubah yang digunakan oleh penggerak dikawal oleh pengawal.
Unit pensuisan dibuat pada triak semikonduktor atau thyristor. Pengendalian pengawal ditentukan oleh perisian yang dipasang di kilang produk.
Prinsip operasi penstabil penyongsang
Kendalian penstabil voltan penyongsang adalah berdasarkan prinsip penukaran dua kali. Pertama, voltan AC input ditukar kepada DC, dan kemudian penukaran songsang dilakukan. Memastikan output peranti stabilvoltan ulang-alik 220 V dijalankan oleh elektronik penstabil voltan penyongsang.
Ia tidak mempunyai pengubah kuasa besar. Komposisi penstabil termasuk komponen elektronik berikut:
- input rangkaian penapis LC;
- penerus gelombang penuh diod semikonduktor;
- peranti pembetulan faktor kuasa;
- blok kapasitor storan;
- penukar penyongsang;
- pengayun jam kuarza frekuensi stabil;
- penapis keluaran lulus tinggi;
- pengawal mikropemproses.
Penapis sesalur masukan pasif digunakan untuk menghapuskan gangguan frekuensi tinggi dan melancarkan lonjakan pendek dalam voltan sesalur. Penerus menukar voltan ulang-alik kepada voltan terus, sebahagian daripada tenaga elektrik yang disimpan dalam blok kapasitor elektrolitik berkapasiti tinggi. Ia adalah sumber sandaran yang mula beroperasi sekiranya berlaku kegagalan voltan sesalur atau penutupan jangka pendeknya.
Tugas pembetul adalah untuk menormalkan kuasa yang diambil daripada rangkaian, mengelakkan beban penstabil yang berlebihan semasa operasinya. Penyongsang-penukar memulihkan voltan AC daripada DC. Disebabkan oleh penyertaan pengayun kuarza dalam operasinya, voltan keluaran mempunyai bentuk sinusoid tulen dengan frekuensi 50 Hz dengan ralat tidak melebihi 0.5%.
Pengawal mengawal operasi litar penstabilan voltan keluaran dan menilai keadaan blok individuperanti dengan pengeluaran hasil kepada elemen paparan. Ia mengeluarkan arahan untuk mematikan operasi penstabil secara automatik sekiranya nilai voltan masukan melebihi julat peraturan yang ditentukan oleh ciri teknikal.
Spesifikasi penstabil
Apabila memilih penstabil voltan AC rangkaian rumah, perhatian yang sewajarnya harus diberikan kepada ciri teknikal utamanya, yang termasuk yang berikut:
- kuasa beban maksimum yang dibenarkan yang boleh disediakan oleh penstabil sambil mengekalkan parameter kualiti voltan sesalur;
- turun naik voltan sesalur yang dibenarkan, di mana voltan pada output penstabil mengekalkan nilainya, dengan mengambil kira keperluan standard kualiti;
- kelajuan meratakan, yang menentukan masa tindak balas pengawal selia kepada perubahan cepat jangka pendek dalam voltan sesalur untuk memastikan voltan keluaran tidak berubah;
- bentuk isyarat output, idealnya menghampiri sinusoid;
- ketepatan parameter voltan yang distabilkan;
- darjah perlindungan yang menentukan keupayaan penstabil untuk beroperasi dalam keadaan suhu yang melampau dan tahap kelembapan relatif tinggi;
- faktor bentuk yang menentukan dimensi penstabil;
- Tahap gangguan yang dibuat oleh peranti kepada peralatan sekeliling.
Faktor tambahan yang mempengaruhi pilihan penstabil mungkin ialah kehadiran unsur petunjuk visual dan isyarat.
Ia harus memaklumkan pengguna sepenuhnya tentang nilai input dan parameter yang distabilkan serta memberi amaran tentang berlakunya situasi kritikal.
Ciri penstabil penyongsang
Ketiadaan transformer feromagnetik besar dengan struktur penggulungan kompleks di dalamnya sangat memudahkan reka bentuk. Penstabil voltan penyongsang tidak mengandungi bahagian bergerak pemacu servo, yang tidak memerlukan penyelenggaraan berkala semasa operasi dan menjadikan operasi penstabil hampir senyap. Peranti semikonduktor IGBT atau MOSFET yang dihasilkan menggunakan teknologi moden digunakan sebagai elemen kuasa.
Penggunaan penjana jam kuarza membolehkan anda mendapatkan voltan berselang-seli keluaran, yang bentuknya menghampiri sinus tulen. Penyelesaian litar membolehkan anda membetulkan bentuk tidak ideal voltan sesalur masukan. Semua fungsi dikawal oleh mikropengawal.
Prestasi penstabil penyongsang
Skim dan penyelesaian teknikal yang dilaksanakan dalam penstabil voltan penyongsang memungkinkan untuk menghasilkan produk siap, yang prestasinya berbeza dengan ketara daripada penstabil jenis lain dengan lebih baik. Pengeluar tempatan dan asing terkemuka mencipta barisan produk yang direka untuk tahap kuasa pengguna yang berbeza. Mereka bermula dari 300 VA. Pengatur voltan penyongsang 10 kW (kVA) bukanlah yang terakhir dalam siri ini.
Bagi penunjuk lain. Penstabil voltan penyongsang dengan penukaran dua kali mengekalkan voltan stabil 220 V pada output dengan sisihan tidak lebih daripada 1% dengan perubahan dalam voltan sesalur dalam julat 90-310 V. Ralat bacaan frekuensi tidak melebihi 0.5%. Kelajuan penstabilan adalah pada tahap 10 ms, yang akan membolehkan penggunaan alat pengukur ketepatan sebagai beban. Dalam kes ini, penindasan sepenuhnya bunyi impuls dilakukan.
Kesimpulan
Penstabil voltan penyongsang secara beransur-ansur menakluki pasaran penstabil rangkaian. Selepas membaca bahan artikel, pembaca akan memahami bahawa ini adalah wajar. Penyelesaian teknikal dan litar yang digunakan dalam produk sedemikian memungkinkan untuk mencapai prestasi yang tidak boleh dicapai untuk jenis penstabil lain. Harganya yang menurun secara beransur-ansur membenarkan faedah yang diterima oleh pengguna peranti sedemikian selepas membelinya.
