Принцип работы стабилизатора напряжения энерджистаб: Как работает стабилизатор напряжения

Содержание

как работает, зачем нужен, типы и применение

В статье расскажем что такое стабилизатор напряжения, применение, как работает и его различные типы с принципиальными схемами, а также мы поможем вам в выборе стабилизатора напряжения.

Применение стабилизаторов напряжения стало необходимостью для каждого дома. Различные типы стабилизаторов напряжения доступны в настоящее время с различными функциями и работами. Последние достижения в технологии, такие как микропроцессорные чипы и силовые электронные устройства, изменили стабилизаторы напряжения. Теперь они полностью автоматические, интеллектуальные и оснащены множеством дополнительных функций. Они также имеют сверхбыструю реакцию на колебания напряжения и позволяют своим пользователям дистанционно регулировать требования к напряжению, включая функцию пуска или выключения. Большой выбор стабилизаторов напряжения вы можете посмотреть и приобрести на Алиэкспресс, выбирайте любой подходящий.

Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения — это электрическое устройство, которое используется для подачи постоянного напряжения на нагрузку на своих выходных клеммах независимо от каких-либо изменений или колебаний на входе, то есть входящего питания.

Основное назначение стабилизатора напряжения заключается в защите электрических или электронных устройств (например, кондиционера, холодильника, телевизора и так далее) от возможного повреждения в результате скачков напряжения или колебаний, повышенного или пониженного напряжения.

Рис.1 — Различные типы стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения также известен как AVR (автоматический регулятор напряжения). Использование стабилизатора напряжения не ограничивается домашним или офисным оборудованием, которое получает электропитание извне. Даже места, которые имеют свои собственные внутренние источники питания в виде дизельных генераторов переменного тока, сильно зависят от этих AVR для безопасности своего оборудования.

Мы можем увидеть различные типы стабилизаторов напряжения, доступных на рынке. Аналоговые и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от многих производителей. Благодаря растущей конкуренции и повышению осведомленности о безопасности устройств. Эти стабилизаторы напряжения могут быть однофазными (выход 220-230 вольт) или трехфазными (выход 380/400 вольт) в зависимости от типа применения. Регулирование желаемой стабилизированной мощности осуществляется методом понижения и повышения напряжения в соответствии с его внутренней схемой. Трехфазные стабилизаторы напряжения доступны в двух разных моделях, то есть моделях с сбалансированной нагрузкой и моделях с несбалансированной нагрузкой.

Они доступны в различных рейтингах и диапазонах
КВА. Стабилизатор напряжения нормального диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 200-240 вольт с усилением 20-35 вольт при питании от входного напряжения в диапазоне от 180 до 270 вольт. Принимая во внимание, что широкий диапазон стабилизатора напряжения может обеспечить стабилизированное напряжение 190-240 вольт с повышающим сопротивлением 50-55 вольт при входном напряжении в диапазоне от 140 до 300 вольт.

Они также доступны для широкого спектра применений, таких как специальный стабилизатор напряжения для небольших устройств, таких как телевизор, холодильник, микроволновые печи, для одного огромного устройства для всей бытовой техники.

В дополнение к своей основной функции стабилизаторы текущего напряжения оснащены многими полезными дополнительными функциями, такими как защита от перегрузки, переключение нулевого напряжения, защита от изменения частоты, отображение отключения напряжения, средство запуска и остановки выхода, ручной или автоматический запуск, отключение напряжения и так далее.

Стабилизаторы напряжения являются очень энергоэффективными устройствами (с эффективностью 95-98%). Они потребляют очень мало энергии, которая обычно составляет от 2 до 5% от максимальной нагрузки.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность

Все электрические устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью с типичным источником питания, который известен как номинальное рабочее напряжение. В зависимости от расчетного безопасного предела эксплуатации рабочий диапазон (с оптимальной эффективностью) электрического устройства может быть ограничен до ± 5%, ± 10% или более.

Из-за многих проблем источник входного напряжения, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию колебаться, что приводит к постоянно меняющемуся источнику входного напряжения. Это изменяющееся напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Рис. 2 — Проблемы из-за колебаний напряжения

Помните, нет ничего более важного для электронного устройства, чем отфильтрованный, защищенный и стабильный источник питания. Правильное и стабилизированное напряжение питания очень необходимо, чтобы устройство выполняло свои функции наиболее оптимальным образом. Это стабилизатор напряжения, который обеспечивает то, что устройство получает желаемое и стабилизированное напряжение, независимо от того, насколько сильно колебание. Таким образом, стабилизатор напряжения является очень эффективным решением для тех, кто хочет получить оптимальную производительность и защитить свои устройства от непредсказуемых колебаний напряжения, скачков напряжения и шума, присутствующих в источнике питания.

Как и источник бесперебойного питания, стабилизаторы напряжения также являются активом для защиты электронного оборудования. Колебания напряжения очень распространены независимо от того, где вы живете. Могут быть различные причины колебаний напряжения, такие как электрические неисправности, неисправная проводка, молнии, короткие замыкания и так далее. Эти колебания могут быть в форме перенапряжения или пониженного напряжения.

Эффекты повторяющегося перенапряжения в бытовой технике

Необратимые повреждения подключенного устройства
Повреждения изоляции обмотки
Перебои в нагрузке
Перегрев кабеля или устройства
Ухудшится срок полезного использования устройства
Неисправность оборудования
Низкая эффективность устройства
Устройство в некоторых случаях может занять дополнительные часы, чтобы выполнить ту же функцию
Ухудшить производительность устройства
Устройство будет потреблять больше электричества, что может привести к перегреву

Как работает стабилизатор напряжения, принцип работы понижения и повышения напряжения

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций: функции понижения и повышения напряжения. Функция понижения и повышения — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения от перенапряжения. Эта функция может выполняться вручную с помощью селекторных переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем.

В условиях перенапряжения функция «понижения напряжения» обеспечивает необходимое снижение интенсивности напряжения. Аналогично, в условиях пониженного напряжения функция «повышения напряжения» увеличивает интенсивность напряжения. Идея обеих функций в целом заключается в том, чтобы поддерживать одинаковое выходное напряжение.

Стабилизация напряжения включает в себя сложение или вычитание напряжения из первичного источника питания. Для выполнения этой функции стабилизаторы напряжения используют трансформатор, который подключен к переключающим реле в различных требуемых конфигурациях. Немногие из стабилизаторов напряжения используют трансформатор, имеющий различные отводы на своей обмотке, для обеспечения различных коррекций напряжения, в то время как стабилизаторы напряжения (такие как Servo стабилизатор напряжения) содержат автоматический трансформатор для обеспечения желаемого диапазона коррекции.

Как работает функция понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

Для лучшего понимания обеих концепций мы разделим его на отдельные функции.

Функция понижения в стабилизаторе напряжения

Рис. 4 — Принципиальная схема функции понижения в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в функции «Понижения». В функции понижения полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом вычитания напряжения первичной и вторичной катушек.

В стабилизаторе напряжения есть схема переключения. Всякий раз, когда обнаруживается превышение напряжения в первичном источнике питания, подключение нагрузки вручную или автоматически переключается в конфигурацию режима «Понижения» с помощью переключателей (реле).

Функция повышения в стабилизаторе напряжения

Рис. 6 — Принципиальная схема функции повышения напряжения в стабилизаторе напряжения

На рисунке выше показано подключение трансформатора в функции «Повышения». В функции повышения полярность вторичной обмотки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом сложения напряжения первичной и вторичной обмоток.

Как конфигурация повышения и понижения работает автоматически

Вот пример 02 Stage Voltage Stabilizer. Этот стабилизатор напряжения использует 02 реле (реле 1 и реле 2) для обеспечения стабилизированного источника питания переменного тока для нагрузки в условиях перенапряжения и понижения напряжения.

На принципиальной схеме 02-ступенчатого стабилизатора напряжения (изображенного выше) реле 1 и реле 2 используются для обеспечения конфигурации понижения и повышения во время различных условий колебаний напряжения, то есть перенапряжения и пониженного напряжения. Например — предположим, что вход переменного тока 230 В переменного тока, а требуемый выход также постоянный 230 В переменного тока. Теперь, если у вас есть +/- 25 Вольт понижения & повышения стабилизация, это означает, что ваш стабилизатор напряжения может обеспечить вам постоянное требуемое напряжение (230 В) в диапазоне от 205 В (пониженное напряжение) до 255 В (повышенное напряжение) входного источника переменного тока.

В стабилизаторах напряжения, в которых используются трансформаторы с отводом, точки ответвления выбираются на основе требуемого количества напряжения, которое должно быть подавлено или повышено. В этом случае у нас есть разные диапазоны напряжения для выбора. Принимая во внимание, что в стабилизаторах напряжения, в которых используются автотрансформаторы, серводвигатели вместе со скользящими контактами используются для получения необходимого количества напряжения, которое необходимо стабилизировать или повысить. Скользящий контакт необходим, поскольку автотрансформаторы имеют только одну обмотку.

Различные типы стабилизаторов напряжения

Первоначально на рынке появились ручные / селекторные переключатели напряжения. В этих типах стабилизаторов используются электромеханические реле для подбора желаемого напряжения. С развитием технологий появились дополнительные электронные схемы и стабилизаторы напряжения стали автоматическими. Затем появился Servo стабилизатор напряжения, который способен стабилизировать напряжение непрерывно, без какого-либо ручного вмешательства. Теперь также доступны стабилизаторы напряжения на базе микросхем / микроконтроллеров, которые также могут выполнять дополнительные функции.

Стабилизаторы напряжения можно разделить на три типа:

Стабилизаторы напряжения типа реле
Servo стабилизаторы напряжения
Стабилизаторы статического напряжения

Стабилизаторы напряжения типа реле

В релейных стабилизаторах напряжения напряжение регулируется переключающими реле. Реле используются для подключения вторичного трансформатора в различных конфигурациях для достижения функции понижения и повышения.

Как работает релейный стабилизатор напряжения

Рисунок выше показывает, как стабилизатор напряжения типа реле выглядит изнутри. Он имеет трансформатор с ответвлениями, реле и электронную плату. Печатная плата содержит схему выпрямителя, усилитель, микроконтроллер и другие вспомогательные компоненты.

Электронные платы выполняют сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает любое увеличение или уменьшение входного напряжения выше эталонного значения, он переключает соответствующее реле для подключения требуемого постукивания для функции понижения и повышения.

Стабилизаторы напряжения релейного типа обычно стабилизируют входные колебания на уровне ± 15% с точностью на выходе от ± 5% до ± 10%.

Использование и преимущества релейных стабилизаторов напряжения

Этот стабилизатор в основном используется для приборов / оборудования с низким номинальным энергопотреблением в жилых / коммерческих / промышленных целях.

Они стоят дешевле
Они компактны по размеру

Недостатки релейных стабилизаторов напряжения

Их реакция на колебания напряжения немного медленнее по сравнению с другими типами стабилизаторов напряжения
Они недолговечны
Они менее надежны
Они не способны выдерживать скачки напряжения, так как их предел допуска на колебания меньше
При стабилизации напряжения переход тракта электропитания может обеспечить незначительное прерывание электропитания

Серво стабилизаторы напряжения

В servo стабилизаторах напряжения регулирование напряжения осуществляется с помощью серводвигателя. Они также известны как сервостабилизаторы. Это замкнутые системы.

Как работает серво стабилизатор напряжения?

В системе замкнутого контура отрицательная обратная связь (также известная как ошибка подачи) гарантируется от выхода, чтобы система могла гарантировать, что был достигнут желаемый результат. Это делается путем сравнения выходных и входных сигналов. Если в случае, если желаемый выход превышает / ниже требуемого значения, то регулятором источника входного сигнала будет получен сигнал ошибки (Выходное значение — Входное значение). Затем этот регулятор снова генерирует сигнал (положительный или отрицательный в зависимости от достигнутого выходного значения) и подает его на исполнительные механизмы, чтобы привести выходное значение к точному значению.

Благодаря свойству замкнутого контура стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов используются для приборов / оборудования, которые очень чувствительны и нуждаются в точном входном питании (± 01%) для выполнения намеченных функций.

Рис. 10 — Внутренний вид серво стабилизатора напряжения

Рисунок выше показывает, как серво стабилизатор напряжения выглядит изнутри. Он имеет серводвигатель, автотрансформатор, трансформатор понижения и повышения, двигатель, электронную плату и другие вспомогательные компоненты.

В стабилизаторе напряжения на основе сервопривода один конец первичной обмотки трансформатора понижения и повышения (отвод) подключен к фиксированному ответвлению автотрансформатора, а другой конец первичной обмотки соединен с подвижным рычагом, который контролируется серводвигателем. Один конец вторичной катушки трансформатора
понижения и повышения подключен к входному источнику питания, а другой конец подключен к выходу стабилизатора напряжения.

Электронные платы выполняют сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает любое увеличение или уменьшение входного напряжения выше контрольного значения, он начинает работать с двигателем, который еще больше перемещает рычаг на автотрансформаторе.

При перемещении рычага на автотрансформаторе входное напряжение на первичной обмотке трансформатора понижения и повышения изменится на требуемое выходное напряжение. Серводвигатель будет продолжать вращаться, пока разность между значением опорного напряжения и выход стабилизатора становится равным нулю. Этот полный процесс происходит за миллисекунды. Современные серво стабилизаторы напряжения поставляются с микроконтроллерной / микропроцессорной схемой управления для обеспечения интеллектуального управления пользователями.

Различные типы серво стабилизаторов напряжения

Различные типы серво стабилизаторов напряжения:

Однофазные серво стабилизаторы напряжения

В однофазных стабилизаторах напряжения с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к переменному трансформатору.

Трехфазные сбалансированные серво стабилизаторы напряжения

В трехфазных стабилизированных стабилизаторах напряжения с сервоуправлением стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам, и общей цепи управления. Выходные данные автотрансформаторов варьируются для достижения стабилизации.

Трехфазные несбалансированные серво стабилизаторы напряжения

В трехфазных несимметричных стабилизаторах напряжения с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам и 03 независимым цепям управления (по одной на каждый автотрансформатор).

Использование и преимущества серво стабилизатора напряжения

Они быстро реагируют на колебания напряжения
Они имеют высокую точность стабилизации напряжения
Они очень надежные
Они могут выдерживать скачки напряжения

Недостатки серво стабилизатора напряжения

Они нуждаются в периодическом обслуживании
Чтобы обнулить ошибку, серводвигатель должен быть выровнен. Выравнивание сервомотора требует умелых рук.

Стабилизаторы статического напряжения

Рис. 13 — Статические стабилизаторы напряжения

Статический выпрямитель напряжения не имеет движущихся частей, как в случае серво стабилизаторов напряжения. Для стабилизации напряжения используется силовая электронная схема преобразователя. Эти статические стабилизаторы напряжения имеют очень высокую точность, а стабилизация напряжения находится в пределах ± 1%.

Стабилизатор статического напряжения содержит трансформатор понижения и повышения, силовой преобразователь с изолированным затвором (IGBT), микроконтроллер, микропроцессор и другие необходимые компоненты.

Как работает статический стабилизатор напряжения

Микроконтроллер / микропроцессор управляет IGBT-преобразователем питания для генерации требуемого уровня напряжения с использованием метода «широтно-импульсной модуляции». В методе «Импульсная широтно-импульсная модуляция» преобразователи питания в режиме переключения используют силовой полупроводниковый переключатель (например, MOSFET) для управления трансформатором для получения требуемого выходного напряжения. Это сгенерированное напряжение затем подается на первичную обмотку трансформатора понижения & повышения. Преобразователь мощности IGBT также контролирует фазу напряжения. Он может генерировать напряжение, которое может быть в фазе или на 180 градусов не в фазе по отношению к входному источнику питания, что, в свою очередь, позволяет ему контролировать, нужно ли добавлять или вычитать напряжение в зависимости от повышения или понижения уровня входного питания.

Рис. 15 — Принципиальная схема статического стабилизатора напряжения

Как только микропроцессор обнаруживает падение уровня напряжения, он посылает сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT, соответственно, генерирует напряжение, аналогичное разности напряжений, на которую уменьшился входной источник питания. Это генерируемое напряжение находится в фазе с входным источником питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку трансформатора Понижения & Повышения. Поскольку вторичная катушка трансформатора Понижения & Повышения подключена к входному источнику питания, напряжение, наведенное во вторичной катушке, будет добавлено к входному источнику питания. И поэтому стабилизированное повышенное напряжение будет затем подаваться на нагрузку.

Аналогично, как только микропроцессор обнаруживает повышение уровня напряжения, он посылает сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Соответственно, IGBT-преобразователь мощности генерирует напряжение, аналогичное разности напряжений, на которую уменьшился входной источник питания. Но на этот раз генерируемое напряжение будет на 180 градусов не в фазе по отношению к входному источнику питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку трансформатора Понижения & Повышения. Поскольку вторичная катушка трансформатора Понижения & Повышения подключена к входному источнику питания, напряжение, которое было наведено во вторичной катушке, теперь будет вычитаться из входного источника питания. И поэтому стабилизированное пониженное напряжение будет подаваться на нагрузку.

Использование / Преимущества статических стабилизаторов напряжения

Они очень компактны по размеру.
Они очень быстро реагируют на колебания напряжения.
Они имеют очень высокую точность стабилизации напряжения.
Поскольку нет движущейся части, она почти не требует технического обслуживания.
Они очень надежные.
Их эффективность очень высока.

Недостатки статического стабилизатора напряжения

Они дорогостоящие по сравнению со своими аналогами.

В чем разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения?

Оба звучат одинаково. Они оба выполняют одинаковую функцию стабилизации напряжения. Однако то, как они это делают, приносит разницу. Основное функциональное отличие стабилизатора напряжения от регулятора напряжения:

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений входного напряжения. В то время как,

Регулятор напряжения — это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений тока нагрузки.

Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для вашего дома? Руководство по покупке

При покупке стабилизатора напряжения необходимо учитывать различные факторы. В противном случае вы можете столкнуться со стабилизатором напряжения, который может работать хуже или лучше. Чрезмерное выполнение не повредит, но это будет стоить вам лишних долларов. Так почему бы не выбрать такой стабилизатор напряжения, который может удовлетворить ваши требования и сохранить ваш карман тоже.

Различные факторы, которые играют важную роль в выборе стабилизатора напряжения

Различные факторы, которые играют жизненно важную роль и требуют рассмотрения перед выбором стабилизатора напряжения:

Требуемая мощность прибора (или группы приборов)
Тип прибора
Уровень колебаний напряжения в вашем районе
Тип стабилизатора напряжения
Рабочий диапазон стабилизатора напряжения, который вам нужен
Перегрузка по повышению / пониженному напряжению
Тип схемы стабилизации / управления
Тип монтажа для вашего стабилизатора напряжения

Пошаговое руководство по выбору и покупке стабилизатора напряжения для вашего дома

Вот основные шаги, которые вы должны выполнить, чтобы выбрать лучший выпрямитель напряжения для вашего дома:

Проверьте номинальную мощность устройства, для которой вам нужен стабилизатор напряжения. Номинальная мощность указана на задней панели устройства в виде наклейки или фирменной таблички. Это будет в киловаттах (KW). Обычно номинальная мощность стабилизатора напряжения указывается в кВА. Переведите его в киловатт (кВт).

(КВт = кВА * коэффициент мощности)

Подумайте о том, чтобы сохранить дополнительную маржу в 25-30% от номинальной мощности стабилизатора. Это даст вам дополнительную возможность добавить любое устройство в будущем.
Проверьте предел допуска колебаний напряжения. Если это соответствует вашим потребностям, вы готовы идти вперед.
Проверьте требования к монтажу и размер, который вам нужен.
Вы можете спросить и сравнить дополнительные функции в одном и том же ценовом диапазоне разных марок и моделей.

Практический пример для лучшего понимания

Предположим, вам нужен стабилизатор напряжения для вашего телевизора. Давайте предположим, что ваш телевизор имеет номинальную мощность 1 кВА. Допустимая надбавка 30% на 1 кВА составляет 300 Вт. Добавляя оба варианта, вы можете приобрести стабилизатор напряжения мощностью 1,3 кВт (1300 Вт) для вашего телевизора.

Видео совет при выборе стабилизатор напряжения

Самый важный совет при покупке стабилизатора напряжения

их схемы, принцип работы, плюсы и минусы

Содержание

Какие бывают виды стабилизаторов напряжения?

Возрастающий спрос на стабилизаторы напряжения связан как с активным использованием этих электроприборов во всех сферах человеческой деятельности, так и с периодически возникающими в сетях проблемами с качеством электроэнергии.

Специализированные магазины и интернет-сайты предлагают большой выбор стабилизаторов отечественного и зарубежного производства, удовлетворяющих практически любые запросы покупателей.

Каждый стабилизатор, несмотря на его мощность и стоимость, построен по типовой схеме (топологии), в основе которой заложен определённый физический принцип стабилизации электрической энергии. Всего таких топологий пять:

феррорезонансная;
электромеханическая;
релейная;
полупроводниковая;
инверторная.

Практически все виды стабилизаторов напряжения имеют свои преимущества и недостатки, которые в основном обусловлены схемой их построения. Основные параметры устройств каждого типа требуют пристального изучения, так как именно от их значений зависит эффективность работы выбранной модели стабилизатора с различной современной аппаратурой.

Феррорезонансные стабилизаторы

Это первые стабилизаторы, получившие широкое распространение в нашей стране. Начало их массового использования в 50-60-х годах ХХ века связано с появлением ламповых телевизоров и прочей бытовой техники, требующей защиты от сетевых колебаний.

Стабилизаторы такого типа отличаются от большинства более современных моделей простотой электронной схемой и отсутствием автотрансформатора. Они понижают или повышают значение напряжения за счёт эффекта феррорезонанса – электромагнитного взаимодействия между двумя дросселями один из которых имеет ненасыщенный сердечник (входной), а второй насыщенный (выходной).

Преимущества

Феррорезонансные стабилизаторы не имеют склонных к поломкам подвижных компонентов, что обеспечивает их надёжность и большой ресурс безотказной работы. Некоторые изделия советского производства до сих пор находятся в обиходе и исправно выполняют свою работу. Другие преимущества данной топологии:

надёжность и большой ресурс безотказной работы благодаря отсутствию склонных к поломкам подвижных компонентов;
высокая точность выходного напряжения за счёт плавного, безразрывного регулирования сетевого сигнала;
устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды;
быстродействие.

Недостатки

Отвечающее современному уровню комфорта бытовое использование феррорезонансных стабилизаторов осложняется рядом свойственных им недостатков:

шумность работы – гул от встроенных трансформаторов ощущается даже через стену;

повышенное тепловыделение;
большой вес и крупные габариты;
малый диапазон регулируемого входного напряжения – более узкий, чем предельные значения отклонений, встречающихся в отечественных сетях;
невысокий КПД вследствие значительных потерь энергии на нагрев;
неспособность работать при перегрузках и на холостом ходу;
искажения синусоиды.

Стоить отметить, что все указанные недостатки характерны в первую очередь для классических феррорезонансных стабилизаторов первых поколений, в устройствах нового образца они максимально снижены или полностью исключены. Существенный минус современных моделей этой топологии – это их высокая цена, превышающая не только стоимость изделий других типов, но и on-line ИБП соответствующей мощности.

Применение

Несмотря на серьезные сдвиги в разработке более производительных, мощных и надежных преобразователей напряжения, устаревшие феррорезонансные стабилизаторы все еще пользуются спросом при работе с неприхотливой техникой такого же старого поколения. Приборы этой группы являются не самым удачным вариантом для бытового пользования по причине высокого уровня шумов и громоздкости конструкции, однако вполне могут быть использованы в подсобных помещениях или на загородных домах при плюсовых температурах.

Электромеханические стабилизаторы

Стабилизаторы данного типа появились практически одновременно с феррорезонансными, но имеют отличные от них конструкцию и принцип работы. Главные элементы любого устройства данной топологии – автотрансформатор и подвижный токосъёмный контакт, выполненный в виде ролика, ползунка или щетки.

Указанный контакт перемещается по обмотке трансформатора, вследствие чего происходит плавное увеличение или уменьшение коэффициента трансформации и соответствующее изменение (коррекция) поступающего из сети напряжения.

Первые электромеханические стабилизаторы имели ручную регулировки: специальный бегунок передвигался по катушке и отключал или подключал витки до количества, необходимого для достижения номинального значения выходного напряжения.

Электромеханический стабилизатор картинка

В современных устройствах этот процесс автоматизирован: плата управления анализирует входной ток и в случае отклонения его параметров сигнализирует сервоприводу, перекатывающему коммутационный контакт на сегмент тороидальной обмотки автотрансформатора с напряжением, максимально приближенным к номинальному.

Схема электромеханического стабилизатора картинка

Преимущества

Основное достоинство электромеханического принципа стабилизации напряжения – непрерывное регулирование с высокой точностью и без искажения синусоидальной формы сигнала. Также ключевым преимуществом является самая низкая стоимость электромеханических стабилизаторов на отечественном рынке.

Недостатки

Эти устройства имеют и ряд существенных недостатков, делающих их не самым оптимальным решением для защиты многих видов нагрузки, а именно:

низкое (за исключением некоторых моделей) быстродействие – скорость реакции на изменение входного сигнала ограничивается временем, требуемым сервоприводу для срабатывания;

возникновение кратковременных скачков выходного напряжения при резких перепадах входного, что пагубно влияет на чувствительные электронные компоненты защищаемого оборудования и осложняет применение в сетях с сильными перепадами напряжения;
низкое качество фильтрации входных электромагнитных помех и трансляция возмущающего воздействия на выход устройства;
низкая надежность из-за механически движущихся деталей, что значительно сокращает срок эксплуатации устройства, из-за чего именно этот тип стабилизаторов чаще всего выходит из строя.

Дополнительные неудобства при эксплуатации электромеханических стабилизаторов в домашних условиях создают:

повышенный уровень шума и возможное искрение при работе – следствие движения сервопривода по виткам катушки;
громоздкая конструкция, большое количество механических узлов и деталей, и, соответственно, большой вес;
необходимость периодического обслуживания подверженного износу узла механического контакта, надёжность которого снижается пропорционально числу срабатываний.

Кроме того, приборы этой группы могут давать сбои при длительном использовании в условиях отрицательной температуры – такому оборудованию комфортнее в отапливаемых помещениях.

Применение

Перечисленные недостатки обуславливают ограниченную сферу применения электромеханических стабилизаторов – они все еще востребованы в сетях без молниеносных скачков напряжения. Разумеется, такие устройства не подходят для бытового использования в домашних условиях, но вполне удачно используются в качестве временной стабилизации напряжения в подсобном хозяйстве, гаражах, небольших мастерских – там, где снижение температуры незначительно. Хотя рассматриваемый тип преобразователей постепенно уходит в прошлое и уступает место более современным конструкциям на релейной и тиристорной основе.

Релейные стабилизаторы

Приборы этой топологии относятся к электронным устройствам, действие которых построено на базе дискретного (ступенчатого) принципа стабилизации электроэнергии. Он заключается в автоматическом переключении обмоток автотрансформатора и выбора той, напряжение на которой максимально близко к номинальному.

Коммутация необходимых для повышения или снижения входного напряжения контуров происходит благодаря срабатыванию силовых электронных реле (отсюда и название данной разновидности стабилизаторов).

Управление процессом осуществляет специальный блок. Он контролирует характеристики сетевого напряжения и при их отклонении от установленного значения включает в работу ту или иную ступень стабилизации (количество ступеней соответствует числу установленных реле).

Схема релейного стабилизатора напряжения картинка

Преимущества

Основное преимущество этих устройств перед электромеханическими аппаратами устаревших конструкций – повышенная скорость срабатывания (не более 10-20 мс). Кроме того, релейные стабилизаторы обладают простейшей структурой, в которой исключены сложные узлы и дорогостоящие компоненты, что упрощает их техническое обслуживание и ремонт.

Ремонтные работы, как и сами приборы, отличаются низкой стоимостью. Релейные стабилизаторы не боятся перегрузок, чем и обусловлен их длительный срок эксплуатации. Также этот тип устройств выделяется сравнительно небольшими габаритами и малым весом. Они не требуют дополнительного охлаждения и отлично справляются со своими функциями в условиях отрицательных температур.

Недостатки

Главный недостаток релейных стабилизаторов напряжения – дискретное (неплавное) регулирование. Он обусловлен принципом работы и проявляется в виде мигания электрических ламп при переключении ступеней стабилизации.

Ступенчатая корректировка напряжения также:

снижает точность стабилизации (может достигать 10%), при этом рост быстродействия релейных устройств неминуемо повышает погрешность в их работе;
способствует трансляции искажений сетевой синусоиды на выход устройства.

Релейная топология сохраняет и ряд минусов присущих электромеханическим изделиям:

работа стабилизатора не бесшумна – срабатывание сопровождается звуковым эффектом, подобным щелчку;
реле в меньшей степени подвержены механическому износу, чем элементы сервопривода, но тенденция к ухудшению качества работы с увеличением срока эксплуатации сохраняется.

Применение

Релейные стабилизаторы подходят для защиты маломощных приборов в сетях, характеризующихся небольшими колебаниями напряжения. Вышеперечисленные недостатки говорят о недостаточном соответствии приборов этой группы требованиям по защите современной электроники, чувствительной к малейшим отклонениям питающего напряжения.

Тиристорные стабилизаторы

Данные устройства можно рассматривать как результат развития и усовершенствования дискретного принципа стабилизации. Их конструкция и принцип работы схожи с аппаратами релейной топологии.

Главное различие состоит в том, что переключение обмоток автотрансформатора выполняют не реле, а полупроводниковые силовые ключи – тиристоры, увеличивающие точность стабилизации и делающие работу устройства практически бесшумной.

Преимущества

Исполнительные блоки на базе полупроводниковых элементов не имеют механических деталей и обеспечивают минимальное время реакции на изменение входного напряжения (однако некоторая задержка

Принцип работы стабилизатора напряжения

Стабилизатор напряжения — применение, принцип работы

Рис.1 — Различные типы стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения также известен как AVR (автоматический регулятор напряжения).

Использование стабилизатора напряжения не ограничивается домашним или офисным оборудованием, которое получает электропитание извне.

Даже места, которые имеют свои собственные внутренние источники питания в виде дизельных генераторов переменного тока, сильно зависят от этих AVR для безопасности своего оборудования.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность

Рис. 2 — Проблемы из-за колебаний напряжения

Как работает стабилизатор напряжения

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций: функции понижения и повышения напряжения.

Функция понижения и повышения — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения от перенапряжения.

Эта функция может выполняться вручную с помощью селекторных переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем.

Рис. 4 — Принципиальная схема функции понижения в стабилизаторе напряжения

Рис. 6 — Принципиальная схема функции повышения напряжения в стабилизаторе напряжения

Видео совет при выборе стабилизатор напряжения

//www.youtube.com/embed/RnxfLGxw9zU

Особенности сетевых стабилизаторов

Принципиальная схема стабилизатора напряжения данного типа представляет собой набор транзисторов, а также диодов. В свою очередь механизм замыкания в ней отсутствует. Регуляторы при этом имеются обычного типа. В некоторых моделях дополнительно устанавливается система индикации.

Она способна показать мощность скачков в сети. По чувствительности модели довольно сильно отличаются. Конденсаторы, как правило, в цепи имеются компенсационного типа. Система защиты у них отсутствует.

Устройства моделей с регулятором

Для холодильного оборудования востребованным является регулируемый стабилизатор напряжения. Схема его подразумевает возможность настройки прибора перед началом использования. В данном случае это помогает в устранении высокочастотных помех. В свою очередь электромагнитное поле проблем для резисторов не представляет.

Конденсаторы также включаются в регулируемый стабилизатор напряжения. Схема его не обходится без транзисторных мостов, которые соединяются между собой по коллекторной цепочке. Непосредственно регуляторы могут устанавливаться различных модификаций. Многое в данном случае зависит от предельного напряжения. Дополнительно учитывается тип трансформатора, который имеется в стабилизаторе.

Стабилизаторы «Ресанта»

Схема стабилизатора напряжения «Ресанта» представляет собой набор транзисторов, которые взаимодействуют между собой по коллектору. Для охлаждения системы имеется вентилятор. С высокочастотными перегрузками в системе справляется конденсатор компенсационного типа.

Также схема стабилизатора напряжения «Ресанта» включает в себя диодные мосты. Регуляторы во многих моделях устанавливаются обычные. Ограничения по нагрузке у стабилизаторов «Ресанта» есть. В целом помехи ими воспринимаются все. К недостаткам следует отнести высокую шумность трансформаторов.

Схема моделей с напряжением 220 В

Схема стабилизатора напряжения 220 В отличается от прочих устройств тем, что в ней имеется блок управления. Данный элемент соединяется напрямую с регулятором. Сразу за системой фильтрации имеется диодный мост. Для стабилизации колебаний дополнительно предусмотрена цепь из транзисторов. На выходе после обмотки располагается конденсатор.

С перегрузками в системе справляется трансформатор. Преобразование тока осуществляется им же. В целом диапазон мощности у данных устройств довольно высокий. Работать эти стабилизаторы способны и при минусовой температуре. По шумности они не отличаются от моделей других типов. Параметр чувствительности сильно зависит от производителя. Также на нее влияет тип установленного регулятора.

Принцип работы импульсных стабилизаторов

Схема электрическая стабилизатора напряжения данного типа схожа с моделью релейного аналога. Однако отличия в системе все же есть. Главным элементом в цепи принято считать модулятор. Занимается данное устройство тем, что считывает показатели напряжения. Далее сигнал переносится на один из трансформаторов. Там проходит полная обработка информации.

Для изменения силы тока имеется два преобразователя. Однако в некоторых моделях он установлен один. Чтобы справиться с электромагнитным полем, задействуется выпрямительный делитель. При повышении напряжения он снижает предельную частоту. Чтобы ток поступил на обмотку, диоды передают сигнал на транзисторы. На выходе стабилизированное напряжение проходит по вторичной обмотке.

Высокочастотные модели стабилизаторов

По сравнению с релейными моделями, высокочастотный стабилизатор напряжения (схема показана ниже) является более сложным, и диодов в нем задействуется больше двух. Отличительной особенность приборов данного типа принято считать высокую мощность.

Трансформаторы в цепи рассчитаны на большие помехи. В результате данные приборы способны защитить любую бытовую технику в доме. Система фильтрации в них настроена на различные скачки. За счет контроля напряжения величина тока может изменяться. Показатель предельной частоты при этом будет увеличиваться на входе, и уменьшаться на выходе. Преобразование тока в этой цепи осуществляется в два этапа.

Первоначально задействуется транзистор с фильтром на входе. На втором этапе включается диодный мост. Для того чтобы процесс преобразования тока завершился, системе требуется усилитель. Устанавливается он, как правило, между резисторами. Таким образом, температура в устройстве поддерживается на должном уровне. Дополнительно в системе учитывается источник питания. Использование блока защиты зависит от его работы.

Стабилизаторы на 15 В

Для устройств с напряжением 15 В используется сетевой стабилизатор напряжения, схема которого по своей структуре является довольно простой. Порог чувствительности у приборов находится на малом уровне. Модели с системой индикации встретить очень сложно. В фильтрах они не нуждаются, поскольку колебания в цепи незначительные.

Резисторы во многих моделях есть только на выходе. За счет этого процесс преобразования происходит довольно быстро. Входные усилители устанавливаются самые простые. Многое в данном случае зависит от производителя. Используются стабилизатор напряжения (схема показана ниже) этого типа чаще всего в лабораторных исследованиях.

Особенности моделей на 5 В

Для устройств с напряжением 5 В используют специальный сетевой стабилизатор напряжения. Схема их состоит из резисторов, как правило, не более двух. Применяют такие стабилизаторы исключительно для нормального функционирования измерительных приборов. В целом они являются довольно компактными, а работают тихо.

Модели серии SVK

Модели данной серии относятся к стабилизаторам латерного типа. Чаще всего их используют на производстве для уменьшения скачков от сети. Схема подключения стабилизатора напряжения этой модели предусматривает наличие четырех транзисторов, которые расположены попарно. За счет этого ток преодолевает меньшее сопротивление в цепи. На выходе у системы имеется обмотка для обратного эффекта. Фильтров в схеме предусмотрено два.

За счет отсутствия конденсатора процесс преобразования также происходит быстрее. К недостаткам следует отнести большую чувствительность. На электромагнитное поле прибор реагирует очень остро. Схема подключения стабилизатора напряжения серии SVK регулятор предусматривает, как и систему индикации. Напряжение максимум устройством воспринимается до 240 В, а отклонение при этом не может превышать 10 %.

Автоматические стабилизаторы «Лигао 220 В»

Для систем сигнализации является востребованным от компании «Лигао» стабилизатор напряжения 220В. Схема его построена на работе тиристоров. Использоваться данные элементы способны исключительно в полупроводниковых цепях. На сегодняшний день типов тиристоров существует довольно много. По степени защищенности они делятся на статические, а также динамические. Первый вид используется с источниками электричества различной мощности. В свою очередь динамические тиристоры имеют свой предел.

Если говорить про компании «Лигао» стабилизатор напряжения (схема показана ниже), то в нем имеется активный элемент. В большей степени он предназначен для нормального функционирования регулятора. Представляет он собой набор контактов, которые способны соединяться. Необходимо это для того чтобы увеличивать или уменьшать предельную частоту в системе. В других моделях тиристоров может иметься несколько. Устанавливаются они между собой при помощи катодов. В результате коэффициент полезного действия устройства можно значительно повысить.

Низкочастотные устройства

Для обслуживания устройств с частотой менее 30 Гц существует такой стабилизатор напряжения 220В. Схема его схожа со схемами релейных моделей за исключением транзисторов. В данном случае они имеются с эмиттером. Иногда дополнительно устанавливается специальный контроллер. Многое зависит от производителя, а также модели. Контроллер в стабилизаторе необходим для передачи сигнала на блок управления.

Для того чтобы связь была качественной, производители используют усилитель. Устанавливается он, как правило, на входе. На выходе в системе имеется обычно обмотка. Если говорить про предел напряжения в 220 В, конденсаторов можно найти два. Коэффициент передачи тока у таких устройств довольно низкий. Причиною этого принято считать малую предельную частоту, которая является следствием работы контроллера. Однако коэффициент насыщения находится на высокой отметке. Во многом это связано именно с транзисторами, которые устанавливаются с эмиттерами.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Что такое стабилизатор напряжения, принцип работы и типы

Содержание

1 Что такое стабилизатор напряжения

2 Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность

2.1 Эффекты повторяющегося перенапряжения в бытовой технике

3 Как работает стабилизатор напряжения, принцип работы понижения и повышения напряжения

3.1 Как работает функция понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

3.2 Функция понижения в стабилизаторе напряжения

3.3 Функция повышения в стабилизаторе напряжения

3.4 Как конфигурация повышения и понижения работает автоматически

4 Различные типы стабилизаторов напряжения

5 Стабилизаторы напряжения типа реле

5.1 Как работает релейный стабилизатор напряжения

5.2 Использование и преимущества релейных стабилизаторов напряжения

5.3 Недостатки релейных стабилизаторов напряжения

6 Сервоприводные стабилизаторы напряжения

6.1 Как работает сервоприводный стабилизатор напряжения?

6.2 Классификация сервоприводных стабилизаторов напряжения

6.3 Недостатки сервоприводного стабилизатора напряжения

7 Стабилизаторы статического напряжения

7.1 Как работает статический стабилизатор напряжения

7.2 Использование / Преимущества статических стабилизаторов напряжения

7.3 Недостатки статического стабилизатора напряжения

8 В чем разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения?

9 Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для вашего дома? Руководство по покупке

9.2 Пошаговое руководство по выбору и покупке стабилизатора напряжения для вашего дома

9.3 Практический пример для лучшего понимания

10 Видео — Как правильно выбрать стабилизатор напряжения по мощности для дома. Расчёт и простые советы!

Что такое стабилизатор напряжения

Различные типы стабилизаторов напряжения

Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность

Проблемы связанные со скачками напряжения:

Перегрев
Сниженный срок службы
Постоянный ущерб
Ущерб изоляции
Уменьшение производительности
Нарушение в мощности
Неправильная работа устройств
Низкая эффективность
Большой ток

Эффекты повторяющегося перенапряжения в бытовой технике

Необратимые повреждения подключенного устройства
Повреждения изоляции обмотки
Перебои в нагрузке
Перегрев кабеля или устройства
Ухудшится срок полезного использования устройства
Неисправность оборудования
Низкая эффективность устройства
Устройство в некоторых случаях может занять дополнительные часы, чтобы выполнить ту же функцию
Ухудшить производительность устройства
Устройство будет потреблять больше электричества, что может привести к перегреву

Как работает стабилизатор напряжения, принцип работы понижения и повышения напряжения

Основная функция стабилизатора напряжения

Как работает функция понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

Для лучшего понимания обеих концепций мы разделим его на отдельные функции

Принципиальная схема функции понижения в стабилизаторе напряжения

Принципиальная схема функции повышения напряжения в стабилизаторе напряжения

Как конфигурация повышения и понижения работает автоматически

Различные типы стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы напряжения можно разделить на три типа:

Стабилизаторы напряжения типа реле
Сервоприводные стабилизаторы напряжения
Стабилизаторы статического напряжения

Стабилизаторы напряжения типа реле

Разберемся в процессе функционирования стабилизатора релейного типа. Электронная система измеряет параметры входящей электроэнергии. После считывания данных прибор сравнивает эти параметры с величинами номинального режима.

Прибор автоматически производит подключение необходимой обмотки трансформатора для достижения нужных параметров сети. Работа релейного стабилизатора довольно простая. Прибор регулирует параметры сети по ступеням, в результате чего при очередной ступени напряжение изменяется на конкретную величину. Бывают ситуации, когда уровень напряжения не соответствует норме даже после корректировки. Такие ступенчатые регулировки могут также вызвать перепады напряжения.

Если подробно разобраться в принципе действия, то можно понять, что прибор быстро выбирает нужные обмотки. Такие ступенчатые скачки параметров считаются незначительными. Они станут заметнее, если на входе будут наблюдаться подобные скачки напряжения. При подключении к сети высокочувствительных устройств при сильных перепадах напряжения устройства выйдут из строя.

Недобросовестные производители могут запрограммировать стабилизатор таким образом, что на его дисплее всегда будет показывать значение 220 В.

Чаще всего релейный стабилизатор справляется с перепадами сети за 0,15 с. Такой прибор может отключить питание выходным током, когда на входе возникли значения тока наименьшего допустимого значения. После нормализации напряжения прибор снова подключится к работе. Напряжение восстанавливается за 0,6 с.

Как работает релейный стабилизатор напряжения

Использование и преимущества релейных стабилизаторов напряжения

Малые габаритные размеры, так как трансформатор имеет только функцию повышения напряжения.
Большой интервал значений напряжения.
Значительный диапазон рабочих температур. Многие приборы нормально работают при температуре -40 +40 градусов.
Низкий уровень шума.
Допускается перегрузка до 110%.

Многие изготовители приборов утверждают, что их продукция способна функционировать много лет.

Недостатки релейных стабилизаторов напряжения

В работе релейных моделей стабилизаторов есть недостатки, которые обусловлены его методом работы, схемой прибора. Слабым звеном его конструкции считается реле. Если изготовитель установил некачественное реле, то оно может стать причиной неисправности прибора. Также при переключении режимов возникают щелчки и шумы.

Другим значимым недостатком является ступенчатое действие устройства выравнивания напряжения. При переключении с одной обмотки на другую напряжение может значительно изменяться, образуя некоторые скачки.

Недорогие модели имеют слабую мощность, которая не больше 30% от мощности бытовых устройств.

Правила пользования релейным стабилизатором

При вашем выборе релейного типа стабилизатора, необходимо регулярно проводить его обслуживание, в том числе ежегодно тщательно его осматривать внутри корпуса. При осмотре нужно обращать внимание на:

Надежность крепления соединений проводников.
Уровень охлаждения и циркуляции воздуха в корпусе прибора.
Имеются ли повреждения.
Точность работы указателей измерения.

При обнаружении слабых соединений, пыли, необходимо выключить из сети стабилизатор и произвести его обслуживание, очистив его и затянув все крепления контактов. Помещение, в котором находится стабилизатор напряжения, должно проветриваться и быть сухим. Влажность в помещении не должна быть более 80%. При работе в корпусе стабилизатора отверстия для вентиляции должны иметь доступ воздуха.

Сервоприводные стабилизаторы напряжения

Электромеханический стабилизатор напряжения, так же известный как сервоприводный, – это один из самых распространенных видов стабилизаторов, который, благодаря своей конструкции и характеристикам, обладает очень интересным набором возможностей и в некоторых ситуациях просто не имеет альтернативы.

Ни для кого не секрет, что бытовые сети питания сегодня не могут обеспечить стабильную эксплуатацию электрических устройств в доме. Перепады и скачки напряжения вполне можно ожидать от сети питания. Для решения этих задач как нельзя лучше подходит электромеханический вид стабилизатора напряжения, так как он стал наиболее популярным на рынке бытовых приборов защиты

Как работает сервоприводный стабилизатор напряжения?

Электронные платы выполняют сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает любое увеличение или уменьшение входного напряжения выше контрольного значения, он начинает работать с двигателем, который еще больше перемещает рычаг на автотрансформаторе.

Классификация сервоприводных стабилизаторов напряжения:

Однофазные сервоприводные стабилизаторы напряжения

Трехфазные сбалансированные сервоприводные стабилизаторы напряжения

Трехфазные несбалансированные сервоприводные стабилизаторы напряжения

Использование и преимущества сервоприводных стабилизаторов напряжения

Они быстро реагируют на колебания напряжения
Они имеют высокую точность стабилизации напряжения
Они очень надежные
Они могут выдерживать скачки напряжения
Отсутствие шума

Недостатки сервоприводного стабилизатора напряжения

Они нуждаются в периодическом обслуживании
Чтобы обнулить ошибку, серводвигатель должен быть выровнен. Выравнивание сервомотора требует умелых рук.

Стабилизаторы статического напряжения

Статический выпрямитель напряжения не имеет д

| «Энергия»

Когда человек начинает искать стабилизатор напряжения, он сталкивается с огромным количеством вариантов. Реклама предлагает электронные стабилизаторы напряжения, релейные, электромеханические, гибридные, тиристорные, симисторные или инверторные. Выбора много, а вот, как и что выбирать, не совсем понятно. Попробуем помочь вам разобраться.

Для начала, разобьём все типы стабилизаторов на 2 части: с трансформатором и без него. В основе первых лежит трансформатор, в основе вторых – чисто электроника. Трансформатор – это знакомое всем со школы электрическое устройство, которое за счет законов физики позволяет изменять напряжение: может уменьшать или увеличивать его. В основе подавляющего большинства стабилизаторов напряжения лежит автотрансформатор. У автотрансформатора есть первичная и вторичная обмотки:

На вторичной обмотке траснформаторных стабилизаторов напряжения есть несколько выводов. Снимая напряжения с различных выводов, мы можем либо повышать, либо понижать входное напряжение (напряжение на первичной обмотке). Электроника стабилизатора (плата управления, микроконтроллер) по написанному алгоритму выбирает с какой обмотки брать напряжение и подает сигнал на управляющий элемент. А вот управляющий элемент уже может быть и электронным: реле, тиристор или симистор. Итак, теперь можно поговорить о типах трансформаторных стабилизаторов напряжения:

Вкратце пройдемся по всем типам стабилизаторов.

Релейные стабилизаторы самые популярные на рынке, потому что во-первых они давно появились, а во-вторых у них самое лучшее соотношение цена/качество. Этот тип стабилизаторов может обеспечивать высокую точность стабилизации (до 4%), работать в широком диапазоне напряжений, работает при отрицательных температурах. Из относительных минусов можно назвать их не шумность: в момент переключения реле издает щелчок, который можно сравнить со звуком поворотника в машине. Как я уже писал в начале статьи, релейный стабилизатор — это трансформаторный стабилизатор, у которого на выводах вторичной обмотки стоят реле:

Количество реле определяет точность стабилизации. Например серия релейных стабилизаторов Энергия Voltron точность составляет 5% (а для большинства бытовых приборов достаточно 10%). Есть и релейные стабилизаторы повышенной точности, например специально для котлов отопления, которые очень требовательны к напряжению компания Энергия создала серию Энергия АРС точностью 4%.

Электромеханические (сервоприводные).

Устроены они так: трансформатор намотан таким образом, что у него сверху есть плоская поверхность витков, по которой ездит токосъемная щетка (или две), движимая сервоприводом. В зависимости от того какое напряжение поступает на стабилизатор, микроконтроллер дает сигнал на сервопривод – двигать щетку в определенное место катушки. Тем самым, меняется количество витков вторичной обмотки и напряжение либо увеличивается, либо уменьшается. Преимущество по сравнению с релейными стабилизаторами – высокая точность, за счет того, что тут нет ступеней стабилизации, как в релейном. Также такие стабилизаторы очень хорошо подходят лазерному оборудованию, потому что не допускают разрыва в подаче напряжения – щетка всегда перекрывает оба витка трансформатора.

Но есть и минусы: в электромеханических стабилизаторах приходится делать больший трансформатор чем в релейных, из-за этого они дороже (медь трансформатора составляет большую часть общей стоимости стабилизатора). Электромеханические стабилизаторы хуже справляются с резкими скачками напряжения, потому что сервоприводы двигают щетку медленнее, чем срабатывает реле. Чтобы добиться большого диапазона входных напряжений, приходится делать трансформатор гораздо больших размеров по сравнению с таким же релейным. На данный момент полностью электромеханические стабилизаторы практически ушли с рынка, им на замену пришли гибридные стабилизаторы.

Гибридные.

Гибридные стабилизаторы – это стабилизаторы, внутри которых есть и электромеханическая часть и релейная. Тем самым, удается совместить высокую точность электромеханического стабилизатора напряжения, широкий диапазон релейного и при этом снизить стоимость стабилизатора по сравнению с чисто электромеханическим.

Компания Энергия выпускает линейку гибридных стабилизаторов Энергия Hybrid. Логика таких стабилизаторов такая: в большем диапазоне напряжения у него работает электромеханическая часть, а при экстремальных напряжениях (например, при 110В) – подключается релейная.

Электронные.

Электронные стабилизаторы – по сути те же релейные, только у них вместо реле стоят электронные ключи – тиристоры или симисторы.

Такие стабилизаторы практически не имеют недостатков. Наверное, кроме высокой цены, но на самом деле, тут вы платите за надежность и высокие характеристики. У них внутри нет никаких двигающихся деталей, а значит, механический износ им не грозит. Следовательно, они гораздо дольше обойдутся без технического обслуживания, чем остальные виды трансформаторных стабилизаторов.

Электронные стабилизаторы отличаются повышенной точностью: например серия Энергия Premium имеет точность 1,5%. Также электронные стабилизаторы абсолютно бесшумные, потому что тиристоры и симисторы – это электронные полупроводниковые компоненты, в них нет движущихся частей. Этим фактом также обусловлен долгий срок службы и большая гарантия. Так на самые популярные электронные стабилизаторы Энергия Classic компания Энергия дает 3 года гарантии, а на Энергия Premium 5 лет.

Безтрансформаторные.

Безтрансформаторные стабилизаторы в бытовом сегменте появились не так давно. В этом сегменте мини-революцию устроила компания Штиль. Ее инверторные стабилизаторы Штиль Инстаб стали поистине спасением в тех случаях, когда с напряжением большие проблемы. Принцип работы инверторных стабилизаторов заключается в том, что стабилизатор сначала преобразует входное напряжение в постоянное, а затем сам генерирует синусоиду. Это исключает передачу высокочастотных помех, решает проблему плавающей частоты. Но у таких стабилизаторов есть минус – 5-10% мощности тратится на преобразование напряжения, тем самым стабилизатор сам потребляет достаточно электричества, плюс в них есть принудительный вентилятор, который всегда включен, чтобы охлаждать электронику. Но повторюсь, Штиль используют там, где трансформаторные стабилизаторы не в силах помочь.

Подводя итоги

можно сказать, что самыми распространенным типом бытовых стабилизаторов являются релейные стабилизаторы. На данный момент у них лучшее соотношение цена/качество.
те, кому нужна надежность на года, бесшумная работа и высокая точность стабилизации, выбирают электронные стабилизаторы.
электромеханические или гибридные стабилизаторы сейчас в основном берут для лазерного оборудования и те, кому нужна высокая точность стабилизации. Здесь надо учитывать, что в сети нет резких скачков напряжения, т.к. гибриды реагируют на них медленнее остальных видов стабилизаторов.
инверторные стабилизаторы напряжения подходят тем, у кого есть совсем жесткие проблемы с напряжением.

Как видите, универсального типа стабилизатора напряжения нет – каждый стабилизатор подбирается под свою задачу. Если вы не совсем уверены в своём выборе или хотите профессиональной консультации – звоните нам или заказывайте обратный звонок. Мы подскажем и поможем подобрать вариант, который решит именно вашу проблему.

Как работает стабилизатор напряжения — принцип действия

Стабилизатором напряжения называется устройство, к которому подключается напряжение на его вход, с неустойчивыми и нестабильными свойствами для нормальной работы потребителей. На выходе прибора напряжение имеет необходимые качества и свойства, способствующие нормальному функционированию нагрузки потребителей.

Стабилизаторы постоянного тока

Питание сети постоянного тока требует выравнивания при входном напряжении ниже или выше допустимого предела. При протекании тока по стабилизатору, оно выравнивается до необходимой величины. Также схему стабилизатора можно выполнить со сменой полярности питания.

Линейные

Такой прибор является делителем, на который поступает нестабильное напряжение, а на его выходе напряжение выравнивается и имеет необходимые свойства. Его принцип действия состоит в постоянном изменении значения сопротивления для создания выровненного питания на выходе.

Достоинства:

При эксплуатации отсутствуют помехи.
Простое устройство с малым числом деталей.

Недостатки:

При значительной разнице выходящего и входящего питания линейный стабилизатор показывает малый КПД, так как значительная часть производимой мощности переходит в тепло и расходится на сопротивлении.

Параметрический

Такое исполнение прибора с контрольным элементом, подключенным параллельно нагрузке, выполнено на полупроводниковых и газоразрядных стабилитронах.

По стабилитрону проходит ток, который выше в десять раз тока на резисторе. Поэтому такая схема подходит для стабилизации питания только в маломощных устройствах. Чаще всего его применяют в качестве составного компонента преобразователей тока со сложной конструкцией.

Последовательный

Работа прибора видна на изображенной схеме.

Эта схема соединяет два компонента:

Биполярный транзистор, повышающий ток. Он является эмиттерным повторителем.
Параметрический стабилизатор, рассмотренный выше.

Выходное напряжение не зависит от проходящего по стабилитрону тока. Однако оно зависит от вида вещества полупроводника. По причине сравнительной независимости этих величин выходное напряжение получается устойчивым.

При протекании по транзистору напряжение на выходе прибора повышается. При применении одного транзистора напряжение может не удовлетворить потребителя. В этом случае выполняют прибор из нескольких транзисторов, чтобы повысить ток до необходимой величины.

Компенсационный последовательный

Компенсационный последовательный стабилизатор имеет обратную связь. В нем выходное напряжение сравнивается с эталоном. Разница между ними нужна для создания сигнала устройству, контролирующему напряжение.

С сопротивления снимается некоторое количество выходного напряжения, сравнивающееся с основным значением стабилитрона. Эта разница поступает на усилитель и подается на транзистор.

Устойчивое функционирование создается при сдвиге фаз. Так как часть напряжения на выходе поступает на усилитель, то оно сдвигает фазу на угол 180 градусов. Транзистор, подключенный по типу усилителя, фазы не сдвигает, и петлевой сдвиг равен 180 градусов.

Импульсные

Электрический ток, обладающий неустойчивыми свойствами, с помощью коротких импульсов поступает на устройство накопления стабилизатора, которым является конденсатор или катушка.

Накопленная энергия далее выходит на потребитель с другими свойствами. Есть два способа стабилизации:

Управление длиной импульсов.
Сравнение выходного напряжения с наименьшим значением.

Импульсный стабилизатор может изменять напряжение с разными результатами. Их делят на виды:

Инвертирующий.
Повышающе-понижающий.
Повышающий.
Понижающий.

Достоинства:

Малая потеря энергии.

Недостатки:

Помехи в виде импульсов на выходе.

Стабилизаторы переменного напряжения

Такие приборы предназначены для выравнивания переменного напряжения независимо от его параметров входа. Выходное напряжение должно быть в виде идеальной синусоиды, независимо от входных дефектов питания. Различают несколько видов стабилизаторов

Накопители

Это стабилизаторы, накапливающие энергию от входного источника, а далее энергия создается снова, однако уже с постоянными параметрами.

Двигатель-генератор

Принцип работы стабилизатора напряжения такого типа состоит в изменении электроэнергии в кинетический вид, применяя электродвигатель. Далее генератор снова производит обратное изменение, уже с постоянными параметрами.

Основным компонентом системы является маховик, накапливающий энергию и выравнивающий напряжение. Он соединен с подвижными элементами генератора и двигателя, имеет большую массу, инерцию, которая сохраняет быстродействие. Так как скорость маховика постоянная, то напряжение также будет постоянным, даже при малых перепадах напряжения на входе.

Феррорезонансный

Прибор состоит:

Конденсатор.
Катушка с ненасыщенным сердечником.
Катушка индуктивности с насыщенным сердечником.

К катушке с сердечником насыщенным приложено постоянное напряжение, и не зависит от тока, поэтому можно подобрать данные второй катушки и емкости для стабилизации питания в необходимых пределах.

Работа такого устройства сравнивается с качелями. Их трудно сразу остановить, или сделать скорость качания выше. Качели также не нужно постоянно подталкивать, так как инерция делает свое дело. Поэтому могут быть значительные падения и обрыв питания.

Инверторный

Схема такого прибора состоит:

Преобразователь напряжения.
Микроконтроллер.
Емкость.
Выпрямитель с регулятором мощности.
Фильтры входа.

Принцип работы инверторного стабилизатора заключается в протекании 2-х процессов:

Вначале входное переменное напряжение изменяется в постоянное при прохождении по выпрямителю и корректору. При этом электроэнергия накапливается в емкостях.
Далее постоянное напряжение изменяется в переменное на выходе. Из емкости ток течет к инвертору, трансформирующему ток в переменный с постоянными данными.

Корректирующие

Электромагнитный, который имеет отличие от феррорезонансного отсутствием емкости, и пониженной мощностью.
Электромеханический и электродинамический.
Релейный.

критерии подбора, принцип работы, плюсы и минусы

Содержание

Устройство и принцип действия электронного стабилизатора

Электронный стабилизатор обычно состоит из следующих компонентов:

измерителей входного и выходного напряжения;
управляющей микросхемы, которая анализирует данные от измерителей и при необходимости включает процесс преобразования напряжения;
трансформатора с возможностью переключения обмоток для регулировки напряжения;
блока электронных ключей (тиристоров или симисторов), который управляет переключением обмоток.

Схема электронного стабилизатора картинка

Принцип действия электронного стабилизатора может быть описан следующим образом:

при изменении напряжения в питающей сети фиксируется разница между фактическим и номинальным его значением. Управляющий микропроцессор подает сигнал на включение определенного силового ключа, коммутирующего именно ту секцию обмотки трансформатора, коэффициент трансформации которой обеспечит наиболее приближенное к номиналу значение выходного напряжения.

Принцип действия электронных стабилизаторов во многом схож с работой устройств релейного типа. Если в последних коммутация необходимых обмоток автотрансформатора осуществляется при помощи электромеханических реле, то в электронных устройствах вместо них используются отличающиеся гораздо более высоким быстродействием силовые полупроводниковые ключи – тиристоры или симисторы.

Также конструкция электронного стабилизатора предусматривает работу в режиме «байпас» – когда сетевое напряжение находится в пределах нормы, электричество направляется в обход трансформатора и непосредственно подается потребителю.

Таким образом, питание электроприборов через электронный стабилизатор напряжения осуществляется следующим образом:

Если параметры электротока соответствуют нормативным, он проходит через байпас, не нагружая основные цепи стабилизатора.
Если происходит падение или возрастание напряжения, измеритель на входе стабилизатора фиксирует это изменение.
Управляющая микросхема стабилизатора отдает соответствующую команду и срабатывает блок электронных ключей.
В цепь включаются обмотки трансформатора, которые осуществляют преобразование напряжений до нужного уровня.

В чем разница между симисторным и тиристорным стабилизатором?

Электронные стабилизаторы могут строиться на основе тиристоров или симисторов.

Принцип работы тиристора	Принцип работы симистора
Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент, который позволяет управлять прохождением тока. Он пропускает ток только в одном направлении и имеет два состояния – «открыто» или «закрыто». Им можно управлять с помощью подачи импульса на один из входов. В стабилизаторе тиристор используется для подключения обмотки трансформатора.	Симистор функционирует сходным c тиристором образом. Его название представляет собой сокращение от слов «симметричный тиристор». Главное отличие от тиристора заключается в том, что симистор пропускает ток в двух направлениях. Поэтому в симисторном стабилизаторе при тех же параметрах можно использовать в два раза меньше электронных компонентов. Это делает его более компактным и надежным.

Принцип работы тиристора

Принцип работы симистора

Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент, который позволяет управлять прохождением тока. Он пропускает ток только в одном направлении и имеет два состояния – «открыто» или «закрыто». Им можно управлять с помощью подачи импульса на один из входов.

В стабилизаторе тиристор используется для подключения обмотки трансформатора.

Симистор функционирует сходным c тиристором образом. Его название представляет собой сокращение от слов «симметричный тиристор».

Главное отличие от тиристора заключается в том, что симистор пропускает ток в двух направлениях. Поэтому в симисторном стабилизаторе при тех же параметрах можно использовать в два раза меньше электронных компонентов. Это делает его более компактным и надежным.

Достоинства и недостатки электронных стабилизаторов

Ниже представлены основные достоинства и недостатки электронных стабилизаторов по сравнению с релейными приборами. Они обусловлены, в первую очередь, строением и особенностями метода преобразования напряжения электронных стабилизаторов.

Достоинства	Недостатки
Не имеют механических элементов, поэтому издают меньше шума при работе и считаются в целом более надежными. Реагируют на изменения параметров электросети быстрее. Имеют меньший шаг изменения при регулировке напряжения, что позволяет добиться более высокой точности стабилизации – от 5 до 10%. Электронные ключи, в отличие от реле, весьма компактны, а значит, их количество можно увеличить без существенного увеличения размеров устройства.	Выходное напряжение имеет форму, отличную от синусоидальной (трапециевидную или с другими искажениями, в зависимости от конкретной модели стабилизатора). Точности, которую дает ступенчатая регулировка напряжения, может оказаться недостаточно для питания устройств, чувствительных к качеству электроснабжения. Более высокая стоимость в сравнении с релейными моделями.

Достоинства

Недостатки

Не имеют механических элементов, поэтому издают меньше шума при работе и считаются в целом более надежными.
Реагируют на изменения параметров электросети быстрее.
Имеют меньший шаг изменения при регулировке напряжения, что позволяет добиться более высокой точности стабилизации – от 5 до 10%.
Электронные ключи, в отличие от реле, весьма компактны, а значит, их количество можно увеличить без существенного увеличения размеров устройства.

Выходное напряжение имеет форму, отличную от синусоидальной (трапециевидную или с другими искажениями, в зависимости от конкретной модели стабилизатора).
Точности, которую дает ступенчатая регулировка напряжения, может оказаться недостаточно для питания устройств, чувствительных к качеству электроснабжения.
Более высокая стоимость в сравнении с релейными моделями.

Сферы применения электронных стабилизаторов напряжения

Такие преимущества электронных стабилизаторов перед релейными устройствами, как более высокая скорость и точность регулирования напряжения, бесшумность в работе, надежность и длительность ресурса работы, благодаря отсутствию механических элементов коммутации, обеспечивают их широкое применение в домашних условиях для защиты бытовой нагрузки, не имеющей в своем составе электромоторов, например, телевизионной и кухонной техники, а также приборов освещения.

Серьезным ограничением области применения электронных стабилизаторов является отличие формы выходного напряжения от синусоидальной, а также недостаточно высокая точность стабилизации.

Крайне не рекомендуется подключать высокоточное чувствительное оборудование к электронным стабилизаторам. Например, определенные проблемы могут возникнуть при работе c:

устройствами, в составе которых есть электродвигатель (насосами, системами отопления) – выходное напряжение стабилизатора, имеющее неправильную форму кривой, может привести к выходу двигателя из строя;
профессиональным аудио- и видеооборудованием – помехи, создаваемые при ступенчатом переключении, отрицательно скажутся на качестве картинки и звука;
компьютерной техникой – точности, которую дает ступенчатая регулировка напряжения, может оказаться недостаточно.

Сферы применения электронных стабилизаторов картинка

Таким образом, полностью обеспечить электропитание загородного дома или коттеджа с помощью электронного стабилизатора не получится, поскольку через него нельзя будет запитать часть чувствительного оборудования с электродвигателями, например, насосы системы водоснабжения.

Критерии выбора электронного стабилизатора

При выборе электронного стабилизатора следует руководствоваться следующими техническими характеристиками устройства.

Характеристика	Описание
Мощность стабилизатора	Одна из важнейших характеристик устройства независимо от его типа, которая определяется в соответствии с суммарной мощностью потребления подключаемой нагрузки. Для активной нагрузки мощность стабилизатора рекомендуется выбирать с небольшим резервом в 20-30%, для нагрузок с высокой реактивной составляющей запас по мощности рекомендуется взять большим.
Скорость стабилизации	Не менее важный параметр стабилизатора. Время коррекции практически одинаково у всех моделей этого типа. По скорости стабилизации электронные стабилизаторы безусловно являются лидерами среди устройств, использующих для преобразования напряжения автотрансформатор.
Точность стабилизации	Показатели данной характеристики во многом определяются количеством дискретных ступеней регулирования – установленных полупроводниковых ключей (мощных тиристоров или симисторов). Чем их в схеме больше, тем меньше проявляется ступенчатость регулирования и на выходе устройство будет способно выдавать напряжение со значением, более приближенным к номинальному.
Диапазон входного напряжения	Нижним и верхним его порогами определяются минимальное и максимальное напряжения питающей сети, при которых устройство сможет работать, сохраняя заявленную точность стабилизации, а также защитное срабатывание – отключение стабилизатора при выходе значений входного напряжения за пределы рабочего диапазона.
Рабочая температура	В стабилизаторах электронного типа отсутствуют механически коммутируемые контакты, поэтому устройства неплохо переносят резкие перепады температур окружающей среды. Выбор устройства необходимо делать в соответствии этой характеристики с условиями эксплуатации.
Исполнения корпуса	Требуемое исполнение зависит от площади, геометрии помещения, близости расположения отопительных и нагревательных приборов. По типу корпуса стабилизаторы можно разделить на: навесные – с креплением на стену; стоечные – предназначенные для установки в стандартные 19-дюймовые шкафы или стойки; напольные – устанавливаемые на горизонтальную поверхность.
Средства мониторинга	Довольно востребованными опциями является возможность мониторинга состояния сети и параметров работы стабилизатора, реализованного выводом данных на ЖК-дисплей или светодиодов индикации. При необходимости организации удаленного мониторинга и управления следует учитывать наличие коммуникационных интерфейсов и используемых соответствующих протоколов передачи данных.

Инверторный стабилизатор напряжения как альтернатива электронным

В связи с описанными выше недостатками электронные стабилизаторы постепенно уходят в прошлое. Они стоят дороже, чем релейные приборы, но при этом все равно не обеспечивают достаточной точности и качества выходного напряжения. В качестве альтернативы для бытового применения многие все чаще используют инверторные стабилизаторы. Они построены на основе более современного метода преобразования, который позволяет избавиться от недостатков, свойственных устройствам на симисторах и тиристорах. В инверторном стабилизаторе напряжение, поступающее на вход, преобразуется в постоянное, а затем снова в переменное, но уже с нужными параметрами. Благодаря этому обеспечивается форма идеальной синусоиды и достигается высокая точность стабилизации (2%).

Инверторные стабилизаторы работают практически бесшумно и имеют полный набор защит – от перегрузок, перегрева, коротких замыканий, аварий в сети. Они являются оптимальным вариантом, если нужно обеспечить питание дорогостоящих устройств, чувствительных к перебоям в электропитании – компьютерной техники, систем отопления, котлов с электронным управлением, систем безопасности загородного дома.

Купив инверторный стабилизатор, вы сможете обеспечить надежную подачу электроэнергии на все электроприборы, которые используются в доме – от мелкой

Различные типы стабилизаторов напряжения — для защиты вашей бытовой техники

Колебания напряжения вызывают временный или постоянный отказ нагрузки. Эти колебания напряжения также сокращают срок службы бытовой техники из-за нерегулируемого низкого или более высокого напряжения, чем предполагаемое напряжение, необходимое для нагрузки. Эти колебания напряжения происходят из-за внезапных изменений нагрузки или из-за неисправностей в энергосистеме. Значит, необходимо подавать на нагрузку стабильное напряжение, учитывая важность бытовой техники и необходимость ее защиты.Стабилизаторы напряжения используются для поддержания стабильного напряжения питания нагрузки, так что бытовая техника может быть защищена от повышенного и пониженного напряжения.

Что такое стабилизатор?

Стабилизатор — это вещь или устройство, используемое для поддержания чего-либо или количества в постоянном или стабильном состоянии. Существуют разные типы стабилизаторов в зависимости от количества, которое они используются для поддержания стабильности. Например, стабилизатор, используемый для поддержания стабильной величины напряжения в энергосистеме, называется стабилизатором напряжения.

Что такое стабилизатор?

Стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения предназначен для поддержания стабильного уровня напряжения, чтобы обеспечить постоянную подачу напряжения, несмотря на любые колебания или изменения в подаче, с целью защиты бытовой техники. Обычно регуляторы напряжения используются для поддержания постоянного напряжения, и эти регуляторы напряжения, которые используются для обеспечения постоянного напряжения бытовой технике, называются стабилизаторами напряжения.

Стабилизатор напряжения

Существуют различные типы регуляторов напряжения, такие как электронные регуляторы напряжения, электромеханические регуляторы напряжения, автоматические регуляторы напряжения и активные регуляторы.Точно так же существуют различные типы стабилизаторов напряжения, такие как сервостабилизаторы напряжения, автоматические стабилизаторы напряжения, стабилизаторы напряжения переменного тока и стабилизаторы напряжения постоянного тока.

Работа стабилизатора напряжения

Работа стабилизатора напряжения может быть изучена путем рассмотрения различных типов стабилизаторов напряжения, таких как:

Стабилизаторы напряжения переменного тока

Эти стабилизаторы напряжения переменного тока подразделяются на различные типы, такие как напряжение переменного тока вращения катушки регуляторы, электромеханические регуляторы и трансформаторы постоянного напряжения.

1. Регуляторы напряжения переменного тока вращения катушки

Это старый тип регулятора напряжения, который использовался в 1920-х годах. Работает по принципу аналогично вариопаре. Он состоит из двух катушек возбуждения: одна катушка неподвижна, а другая может вращаться вокруг оси, параллельной неподвижной катушке.

Регуляторы переменного напряжения вращения катушки

Постоянное напряжение может быть получено путем уравновешивания магнитных сил, действующих на подвижную катушку, что достигается путем размещения подвижной катушки перпендикулярно неподвижной катушке.Напряжение во вторичной катушке можно увеличивать или уменьшать, вращая катушку в том или ином направлении от центрального положения.

Механизм сервоуправления может использоваться для продвижения положения подвижной катушки для увеличения или уменьшения напряжения; при таком вращении катушки регуляторы переменного напряжения могут использоваться как автоматические стабилизаторы напряжения.

2. Электромеханические регуляторы

Электромеханические регуляторы напряжения, которые используются для регулирования напряжения в распределительных линиях переменного тока, также называемые стабилизаторами напряжения или переключателями ответвлений.Для выбора подходящего ответвления из нескольких ответвлений автотрансформатора в этих стабилизаторах напряжения используется работа сервомеханизма.

Электромеханические регуляторы

Если выходное напряжение выходит за пределы заданного значения, то для переключения ответвления используется сервомеханизм. Таким образом, изменяя коэффициент трансформации трансформатора, можно изменять вторичное напряжение для получения приемлемых значений выходного напряжения. Охота, которая может быть определена как отказ контроллера постоянно регулировать напряжение; это можно наблюдать в зоне нечувствительности, в которой контроллер не работает.

3. Трансформатор постоянного напряжения

Это тип насыщающего трансформатора, который используется в качестве стабилизатора напряжения; его также называют феррорезонансным трансформатором или феррорезонансным регулятором. В этих стабилизаторах напряжения используется бак-схема, состоящая из конденсатора для генерации почти постоянного среднего выходного напряжения с изменяющимся входным током и высоковольтной резонансной обмотки. Благодаря магнитному насыщению участок вокруг вторичной обмотки используется для регулирования напряжения.

Трансформатор постоянного напряжения

Простой, надежный метод используется для стабилизации источника переменного тока, который может быть обеспечен с помощью насыщающих трансформаторов.Из-за отсутствия активных компонентов подход с феррорезонансом является привлекательным методом, который полагается на характеристики насыщения прямоугольной петли цепи резервуара для поглощения изменений входного напряжения.

Стабилизаторы напряжения постоянного тока серии

или шунтирующие регуляторы часто используются для регулирования напряжения источников постоянного тока. Опорное напряжение подается с помощью регулятора шунта, как стабилитрон или регулятор напряжения трубки. Эти устройства стабилизации напряжения начинают проводить при заданном напряжении и проводят максимальный ток, чтобы удерживать заданное напряжение на клеммах.Избыточный ток отводится на землю, часто с помощью резистора малого номинала для рассеивания энергии. На рисунке показан стабилизатор постоянного напряжения с регулируемым напряжением на микросхеме LM317.

DC напряжения Стабилизаторы

Выходной сигнал регулятора шунта используется только для обеспечения стандартного опорного напряжения к электронному устройству, называемому в качестве стабилизатора напряжения, который способен обеспечить гораздо большие токи, основанные на спросе.

Автоматические стабилизаторы напряжения

Эти стабилизаторы напряжения используются в генераторных установках, аварийном электроснабжении, нефтяных вышках и т. Д.Это электронное силовое устройство, используемое для обеспечения переменного напряжения, и это можно сделать без изменения коэффициента мощности или фазового сдвига. Стабилизаторы напряжения больших размеров стационарно закреплены на распределенных линиях, а малые стабилизаторы напряжения используются для защиты бытовой техники от колебаний напряжения. Если напряжение источника питания меньше требуемого диапазона, то для повышения уровней напряжения используется повышающий трансформатор, и аналогично, если напряжение выше требуемого диапазона, то оно понижается с помощью понижающего трансформатор.

Автоматические стабилизаторы напряжения

Практический пример автоматического стабилизатора напряжения можно увидеть в цепях питания, используемых для подачи питания на электронные и электронные схемы. Регулятор 7805 часто используется для обеспечения питания проектных комплектов на основе микроконтроллеров, поскольку микроконтроллеры работают от 5 В. В этом стабилизаторе напряжения 7805 первые две цифры представляют собой положительный ряд, а последние две цифры представляют значение выходного напряжения регулятора напряжения.

7805 Регулятор

Развитие технологий привело к появлению множества новых трендовых стабилизаторов напряжения, которые автоматически регулируют уровни напряжения в требуемом диапазоне. В случае невозможности достижения этого требуемого диапазона напряжения, источник питания будет автоматически отключен от нагрузки, чтобы защитить бытовую технику от нежелательных колебаний напряжения. Для получения дополнительной технической информации о стабилизаторах напряжения вы можете связаться с нами, разместив свои комментарии в разделе комментариев ниже.

Фото:

Регуляторы напряжения переменного тока вращения катушки от Writework
Электромеханические регуляторы от wikimedia
Автоматические стабилизаторы напряжения по щелчку

Guard — Руководство по покупке стабилизатора напряжения

Колебания напряжения в наших линиях электропередач — обычное дело и довольно высокие. Они повреждают ваши электрические приборы, такие как телевизор, холодильник, кондиционер и т. Д., И серьезно влияют на ваше ценное оборудование, даже оставляя его в необратимом состоянии. Правильно подобранный стабилизатор поможет вам решить эту проблему. Он предотвращает попадание нежелательных колебаний напряжения в электроприборы, тем самым облегчая их работу.Компания V-Guard, имеющая более чем тридцатилетний опыт работы в отрасли, предлагает серию стабилизаторов, тщательно разработанных для удовлетворения различных требований повседневной жизни. Наши стабилизаторы разработаны и изготовлены с использованием новейших технологий и строгих мер по обеспечению качества, чтобы защитить все типы ваших электроприборов от серьезных колебаний напряжения. Это никогда не будет зарплатой, когда дело доходит до вашего ценного оборудования, вы шокируете поломки.

Для чего нужен стабилизатор напряжения? Как он защищает вашу технику?
Стабилизаторы (часто называемые автоматическими и безопасными регуляторами напряжения) представляют собой статические устройства для стабилизации напряжения в сети перед подачей на подключенное оборудование.Он распознает колебания напряжения в сети и регулирует их внутренне, чтобы обеспечить постоянный диапазон выходного напряжения, если напряжение в сети низкое; ваш стабилизатор распознает его, повышает его до необходимого уровня напряжения, а затем подает питание на подключенное оборудование, чтобы оно работало без проблем. И наоборот, если в электросети появляется высокое напряжение.

В стабилизаторах это достигается за счет использования электронной схемы, которая изменяет требуемые отводы встроенного автотрансформатора с помощью высококачественных электромагнитных реле для генерирования желаемого напряжения.Если подаваемое напряжение выходит за пределы допустимого диапазона, механизм переключает требуемый ответвитель трансформатора, тем самым переводя напряжение питания в безопасный диапазон.

Таким образом, стабилизатор действует как надежная защита между вашим оборудованием и сетью, непрерывно отслеживая и стабилизируя колебания напряжения, возникающие в электросети. Это гарантирует, что ваше ценное устройство будет получать постоянный стабилизированный диапазон напряжения на входе для бесперебойной работы и длительного срока службы.

Как выбрать стабилизатор подходящего размера для моего приложения?
Выбор правильного стабилизатора, подходящего для ваших приложений, имеет решающее значение. Ключевыми областями, которые следует рассматривать критически, являются характер, диапазон энергопотребления вашего приложения и уровень колебаний напряжения, которые наблюдаются в вашем районе. Вам необходимо знать номинал оборудования, которое необходимо защитить — номиналы обычно указываются как кВт , кВА или ампер .Вам также необходимо знать номинальное напряжение и частоту сети.

Вот несколько простых советов по выбору стабилизатора:

Проверьте напряжение, ток и номинальную мощность устройства. Это написано на наклейке со спецификацией рядом с розеткой питания, в противном случае обратитесь к руководству пользователя.
В Индии стандартное рабочее напряжение составляет 230 В переменного тока, 50 Гц.
Чтобы получить максимальную мощность — умножьте «230 x Максимальный номинальный ток» всего оборудования, которое должно быть подключено к стабилизатору.Добавьте 20-25% запаса прочности, чтобы получить номинал стабилизатора. Если вы планируете добавить другие устройства позже, вы можете оставить для них буфер.
Следует также учитывать импульсный ток, который протекает при включении устройства.
Если стабилизатор напряжения также имеет номинальную мощность в ваттах, примите коэффициент мощности 0,8 (Вт = В * A * pf) .

Самое главное знать характер нагрузки, подключенной к стабилизатору.Сначала вы должны записать мощность (или ватты) всех устройств, которые будут подключены к стабилизатору. Сумма потребляемой мощности (или ватт) даст вам нагрузку на стабилизатор в ваттах. Но большинство размеров стабилизаторов указаны в ВА (вольт-ампер) или кВА (киловольт-ампер, что равно 1000 вольт-ампер). Хотя, чтобы получить фактическую ВА (или вольт-ампер) из ватт (Вт), вам придется провести некоторые измерения, но для грубого приближения вы можете увеличить значение ватт на 20%, чтобы получить приблизительный размер ВА, который вам может понадобиться. .

Так, например, Если сумма ватт, подключенных к вашему стабилизатору, равна 1000, вы можете взять стабилизатор на 1200 ВА или 1,2 кВА. (Обратите внимание, что 20% подходит для жилых систем и может не работать в промышленности, если у вас плохой коэффициент мощности).

Обычно стабилизатор имеет разные рабочие диапазоны (рабочий диапазон — это диапазон напряжения, в котором стабилизатор работает / стабилизирует входное напряжение электросети и обеспечивает желаемое выходное напряжение). Важно выбрать стабилизатор, соответствующий колебаниям напряжения в вашем районе.

Составьте представление об уровне перепадов напряжения, типичных для вашего местоположения. (Например, области очень низкого / высокого напряжения, области среднего высокого / низкого напряжения и т. Д.). Вы должны выбрать рабочий диапазон ваших стабилизаторов, который будет соответствовать требованиям вашего местоположения. Например, вам может потребоваться выбрать стабилизатор с широким рабочим диапазоном, если в вашем регионе очень низкие / высокие колебания напряжения.

Какие основные особенности вам следует искать в стабилизаторе напряжения?

а.Монтаж
Поскольку стабилизатор напряжения работает с электричеством, всегда существует риск намокания или повреждения стабилизатора при размещении на земле или в небезопасном месте. Вот почему большинство стабилизаторов можно закрепить на стене или разместить на более высоком уровне, чтобы не только защитить их от любых повреждений, но и защитить вашу семью, особенно маленьких детей, от риска поражения электрическим током.

г. Показатели
Индикаторы отображают напряжение, отрегулированное для подачи питания на прибор.Новые модели также оснащены светодиодными индикаторами.

г. Системы задержки времени
Эта функция позволяет использовать интервальную съемку, чтобы встроенный компрессор (в случае холодильника, кондиционера и т. Д.) Получил достаточно времени для балансировки текущего потока при кратковременном отключении электроэнергии.

г. Оцифрованное
Чтобы сделать работу стабилизатора более точной и надежной, многие новейшие модели оцифрованы.Что интересно в этих новых моделях, так это то, что они не только оцифрованы, но и адаптируются к различным устройствам. Итак, все, что вам нужно сделать, это перенести стабилизатор с одного устройства на другое, чтобы он заработал. Большинство из них также подключаются и адаптируются к генераторам, если они установлены.

e. Защита от перегрузки
Функция защиты от перегрузки полностью отключает выход стабилизатора в случае короткого замыкания или любого вида перегорания из-за перегрузки.

На большинство наших стабилизаторов предоставляется гарантия 3-5 лет, поэтому вы можете дольше пользоваться надежной и достаточной защитой своих приборов. Всегда не забывайте выбирать стабилизатор, специально созданный для вашей бытовой техники. Надеемся, вы примете правильное решение.

Есть ли в современных холодильниках / кондиционерах встроенная стабилизация напряжения?
Современные приборы (в основном холодильники и кондиционеры) имеют больший диапазон напряжения для работы, т.е.е. Если раньше холодильники хорошо работали только между 200-240В, то теперь у них более широкий диапазон 170-290В. Холодильник поставляется со встроенным отсечкой высокого и низкого напряжения, но не имеет встроенных стабилизаторов напряжения . Использование стабилизатора напряжения с такими приборами может не потребоваться, если напряжение в вашем районе не поднимается или опускается намного выше или ниже предела, в котором может работать прибор.

Существуют ли разные стабилизаторы для разных приборов?
Стабилизаторы напряжения оптимально спроектированы в зависимости от устройства, для которого они будут использоваться.Они классифицируются на основе лимита энергии и характеристик конкретного прибора. Каждый прибор в нашем доме имеет определенный лимит энергии. Принимая во внимание эти конкретные ограничения, разрабатываются соответствующие стабилизаторы. Различные типы стабилизаторов:

а. Стабилизатор кондиционера
б. Цифровой стабилизатор (LCD TV / LED TV / Музыкальные системы)
c. Стабилизатор для холодильников
d.Стабилизаторы для ЭЛТ ТВ, Музыкальные Системы
е. Стабилизаторы для стиральной машины, беговой дорожки, духовки
f. Основные стабилизаторы

Щелкните здесь, чтобы просмотреть наш ассортимент стабилизаторов напряжения, классифицированных в соответствии с типом использования и оборудованием.

Как выбрать стабилизатор, соответствующий вашим потребностям?
Прежде всего, вам необходимо рассчитать общую мощность, потребляемую вашими приборами при подключении к стабилизатору, особенно при включении.Важно понимать мощность, потребляемую при включении устройств, подключенных к стабилизатору, потому что эти устройства или устройства будут потреблять в два раза больше энергии при запуске, чем во время работы.

Вот таблица, в которой указаны требования к мощности некоторых часто используемых электроприборов.

Подкатегория

	Модель	Мощность, ВА	Рабочий диапазон	Приборы
Стабилизатор для AC	ВГ 400	2700	170В — 270В	AC До 1.5 тонн переменного тока или 18 000 британских тепловых единиц / час.
	ВГ 500	3350	170В — 270В	переменного тока до 2 тонн или 24 000 британских тепловых единиц / час.
	VS 400	2700	170В — 280В	AC до 1.5 тонн переменного тока или 18 000 британских тепловых единиц / час.
	VS 500	3350	170В — 280В	переменного тока до 2 тонн или 24 000 британских тепловых единиц / час.
	400 донгов	3000	150В-285В	AC до 1.5 тонн или 18000 британских тепловых единиц / час.
	500 донгов	3700	150В-285В	переменного тока до 2 тонн или 24 000 британских тепловых единиц / час.
	VND 400 Digital	2800	150V-290V	AC до 1.5 тонн или 18000 британских тепловых единиц / час.
	VD 400 Digital	2800	150V-290V	переменного тока до 1,5 тонны или 18 000 БТЕ / час.
	VWR 400	3000	130В-300В	AC до 1.5 тонн или 18000 британских тепловых единиц / час.
	VGB 500	3800	130В-300В	переменного тока до 2 тонн или 24 000 британских тепловых единиц / час.
	VEW 400 Цифровой	3000	90–300 В	переменного тока до 1,5 тонны или 18 000 БТЕ / час.
	VGX 400	3000	130В-300В	переменного тока до 1,5 тонны или 18 000 БТЕ / час.
Цифровые стабилизаторы (LED / LCD TV)	Мини-кристалл	320	90V-290V	Один ЖК-телевизор До 81.3 см и DVD / DTH
	VG Кристалл	480	90V-290V	Один ЖК-телевизор / LED / 3D-телевизор до 107 см и домашний кинотеатр, DVD / DTH
	Кристалл Плюс	720	90V-290V	Один ЖК-телевизор / LED / 3D-телевизор до 117 см и домашний кинотеатр, DVD / DTH
	Digi 200	1380	140V-295V	LCD / LED / 3D / Plasma TV + DVD / DTH + Домашний кинотеатр или фотостат
Стабилизаторы для холодильников	ВГ 50	500	135V-280V	Один холодильник до 300 литров
	VGSD 50	500	130V-290V	Один холодильник до 300 литров
	VGSJW 50	500	90В-260В	Один холодильник до 300 литров
	VEW 50	500	90V-280V	Один холодильник до 300 литров
	ВЭБ 50	500	70В-300В	Один холодильник до 300 литров
	ВГ 100	1000	135V-280V	Одна морозильная камера до 4 А / холодильник до 600 литров
	ВГСД 100	1000	130V-290V	Одна морозильная камера до 4 А / холодильник до 600 литров
	VGSJW 100	1000	90В-260В	Одна морозильная камера до 4 А / холодильник до 600 литров
	ВГ 150	1500	150V-280V	Одна морозильная камера до 6 ампер / холодильник / воздухоохладитель / 0.ЦИФРОВОЙ ИБП 5 ТОНН AC / 800 ВА
	VEW 150	1500	100–300 В	Одна морозильная камера до 6 ампер / холодильник / воздухоохладитель / 0,5 тонны переменного тока / ЦИФРОВОЙ ИБП 800 ВА
Стабилизаторы для ЭЛТ-телевизоров, музыкальных систем	VGD 20	200	90–300 В	Один телевизор 63 см или Один телевизор до 53 см + DVD / DTH
	VG 30	250	135V-290V	Один телевизор 73 см или один телевизор до 63 см + DVD / DTH и музыкальная система
	VGD 30	250	90V-300V	Один телевизор 73 см или один телевизор до 63 см + DVD / DTH и музыкальная система
Стабилизаторы для стиральных машин, беговых дорожек и духовок	ВМ 300	2000	150–280 В	Одна микроволновая печь / беговая дорожка / стиральная машина
	ВМ 500	3500	150–280 В	Одна микроволновая печь / беговая дорожка / стиральная машина
Стабилизаторы магистральные	VGMW 500 Цифровой	3700	90–300 В	Основная линия
	VGMW 200	1500	100 В — 300 В	Основная линия
	VGMW 300	2300	100 В — 300 В	Основная линия
	VGMEW 500	3800	70 В — 280 В	Основная линия
	VGMW 1000	7300	120–280 В	Основная линия

Артикул:
У вас могут возникнуть дополнительные вопросы о приобретении подходящего стабилизатора напряжения для вашего дома.Пожалуйста, посетите наш раздел часто задаваемых вопросов на сайте V-Guard, чтобы узнать больше. По любым дополнительным вопросам, пожалуйста, напишите в нашу службу поддержки клиентов.

Вот и все! Наше полное руководство по покупке стабилизатора напряжения. Мы уверены, что с его помощью вы сможете принять мудрое решение о покупке стабилизатора напряжения, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.

Что такое автоматический регулятор напряжения? Значение, принцип работы и применение

Автоматический регулятор напряжения предназначен для регулирования напряжения. Он принимает колебания напряжения и преобразует их в постоянное напряжение. Колебания напряжения в основном возникают из-за изменения нагрузки на систему питания. Колебания напряжения вызывают повреждение оборудования энергосистемы. Колебанием напряжения можно управлять, установив оборудование для контроля напряжения в нескольких местах, например, рядом с трансформаторами, генератором, фидерами и т. Д., Стабилизатор напряжения предусмотрен более чем в одной точке энергосистемы для управления колебаниями напряжения.

В системе питания постоянного тока напряжение может регулироваться с помощью составных генераторов в случае фидеров одинаковой длины, но в случае фидеров разной длины напряжение на конце каждого фидера поддерживается постоянным с помощью усилителя фидера. В системе переменного тока напряжение можно контролировать с помощью различных методов, таких как повышающие трансформаторы, индукционные регуляторы, шунтирующие конденсаторы и т. Д.,

Принцип работы регулятора напряжения

Работает по принципу обнаружения ошибок. Выходное напряжение генератора переменного тока, полученное через трансформатор напряжения, затем выпрямляется, фильтруется и сравнивается с эталоном. Разница между фактическим напряжением и опорным напряжением известна как напряжение ошибки . Это напряжение ошибки усиливается усилителем и затем подается на основной или пилотный возбудитель.

Таким образом, усиленные сигналы ошибки управляют возбуждением основного или пилотного возбудителя посредством понижающего или повышающего действия (т.е.е. контролирует колебания напряжения). Управление выходом возбудителя ведет к контролю напряжения на клеммах главного генератора.

Применение автоматического регулятора напряжения

Основные функции AVR следующие.

Он контролирует напряжение системы и приближает работу машины к стабильному установившемуся режиму.
Он разделяет реактивную нагрузку между генераторами, работающими параллельно.
Автоматические регуляторы напряжения снижают перенапряжения, возникающие из-за внезапного отключения нагрузки в системе.
Увеличивает возбуждение системы в условиях неисправности, так что максимальная мощность синхронизации существует во время устранения неисправности.

Когда происходит резкое изменение нагрузки в генераторе переменного тока, необходимо изменить систему возбуждения, чтобы обеспечить такое же напряжение при новых условиях нагрузки. Сделать это можно с помощью автоматического регулятора напряжения. Аппаратура автоматического регулятора напряжения работает в поле возбудителя и изменяет выходное напряжение возбудителя и ток возбуждения.Во время резких колебаний АРВ не дает быстрого ответа.

Для быстрого реагирования используются быстродействующие регуляторы напряжения на основе принципа , превышающего отметку . В соответствии с принципом перерегулирования, когда нагрузка увеличивается, возбуждение системы также увеличивается. Перед увеличением напряжения до значения, соответствующего повышенному возбуждению, регулятор снижает возбуждение до надлежащего значения.

Термоэлектрический генератор энергии | Британника

Термоэлектрический генератор энергии , любой из класса твердотельных устройств, которые либо преобразуют тепло непосредственно в электричество, либо преобразуют электрическую энергию в тепловую энергию для нагрева или охлаждения. Такие устройства основаны на термоэлектрических эффектах, включающих взаимодействие между потоками тепла и электричества через твердые тела.

Британская викторина

Тест по электронике и гаджетам

С каким из этих устройств наиболее тесно связан сотовый телефон?

Все термоэлектрические генераторы имеют одинаковую базовую конфигурацию, как показано на рисунке.Источник тепла обеспечивает высокую температуру, и тепло течет через термоэлектрический преобразователь к теплоотводу, температура которого поддерживается ниже температуры источника. Разность температур на преобразователе создает постоянный ток (DC) к нагрузке ( R _L), имеющей напряжение на клеммах ( В, ) и ток на клеммах ( I ). Промежуточного процесса преобразования энергии нет. По этой причине производство термоэлектрической энергии классифицируется как прямое преобразование энергии.Количество произведенной электроэнергии определяется по формуле I ² R _L или V I .

Детали термоэлектрического генератора. Encyclopædia Britannica, Inc.

Уникальным аспектом термоэлектрического преобразования энергии является то, что направление потока энергии является обратимым. Так, например, если резистор нагрузки удален и заменен источник питания постоянного тока, термоэлектрическое устройство, показанное на рисунке, можно использовать для отвода тепла от элемента «источника тепла» и снижения его температуры.В этой конфигурации вызывается обратный процесс преобразования энергии термоэлектрических устройств, в котором электроэнергия используется для перекачки тепла и производства холода.

Эта обратимость отличает термоэлектрические преобразователи энергии от многих других систем преобразования, таких как термоэлектронные преобразователи энергии. Входная электрическая мощность может быть напрямую преобразована в перекачиваемую тепловую мощность для обогрева или охлаждения, или входная тепловая мощность может быть преобразована непосредственно в электрическую энергию для освещения, эксплуатации электрического оборудования и других работ.Любое термоэлектрическое устройство может применяться в любом режиме работы, хотя конструкция конкретного устройства обычно оптимизируется для его конкретной цели.

Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня. Подпишись сейчас

Систематические исследования термоэлектричества начались примерно между 1885 и 1910 годами. К 1910 году немецкий ученый Эдмунд Альтенкирх успешно рассчитал потенциальную эффективность термоэлектрических генераторов и очертил параметры материалов, необходимых для создания практических устройств.К сожалению, металлические проводники были единственным доступным материалом в то время, что делало невозможным создание термоэлектрических генераторов с КПД более 0,5 процента. К 1940 году был разработан полупроводниковый генератор с коэффициентом преобразования 4%. После 1950 года, несмотря на активизацию исследований и разработок, повышение эффективности производства термоэлектрической энергии было относительно небольшим: к концу 1980-х годов КПД не превышал 10 процентов. Потребуются более качественные термоэлектрические материалы, чтобы выйти за пределы этого уровня производительности.Тем не менее, некоторые маломощные разновидности термоэлектрических генераторов зарекомендовали себя как имеющие большое практическое значение. Источники, работающие на радиоактивных изотопах, являются наиболее универсальными, надежными и обычно используемыми источниками энергии для изолированных или удаленных объектов, например для записи и передачи данных из космоса.

Основные типы термоэлектрических генераторов

Термоэлектрические генераторы энергии различаются по геометрии в зависимости от типа источника тепла и теплоотвода, требований к мощности и предполагаемого использования.Во время Второй мировой войны некоторые термоэлектрические генераторы использовались для питания портативных передатчиков связи. В период с 1955 по 1965 год в полупроводниковых материалах и электрических контактах были внесены существенные усовершенствования, которые расширили практический диапазон применения. На практике для многих устройств требуется стабилизатор мощности для преобразования выходного сигнала генератора в пригодное для использования напряжение.

Генераторы были построены для использования природного газа, пропана, бутана, керосина, топлива для реактивных двигателей и древесины, и это лишь некоторые из источников тепла.Коммерческие блоки обычно имеют диапазон выходной мощности от 10 до 100 Вт. Они предназначены для использования в удаленных районах в таких приложениях, как навигационные средства, системы сбора данных и связи, а также катодная защита, которая предотвращает коррозию металлических трубопроводов и морских сооружений электролизом.

Солнечные термоэлектрические генераторы с некоторым успехом использовались для питания небольших ирригационных насосов в отдаленных и слаборазвитых регионах мира. Была описана экспериментальная система, в которой теплая поверхностная вода океана используется в качестве источника тепла, а более холодная вода глубинного океана — в качестве поглотителя тепла.Солнечные термоэлектрические генераторы были разработаны для снабжения электроэнергией орбитальных космических аппаратов, хотя они не смогли конкурировать с кремниевыми солнечными элементами, которые имеют более высокий КПД и меньший удельный вес. Однако были рассмотрены системы с тепловым насосом и генерацией энергии для теплового контроля орбитальных космических аппаратов. Используя солнечное тепло со стороны космического корабля, ориентированной на Солнце, термоэлектрические устройства могут генерировать электроэнергию для использования другими термоэлектрическими устройствами в темных областях космического корабля и рассеивать тепло от корабля.

Генераторы на ядерном топливе

Продукты распада радиоактивных изотопов можно использовать в качестве источника высокотемпературного тепла для термоэлектрических генераторов. Поскольку материалы термоэлектрических устройств относительно невосприимчивы к ядерному излучению и поскольку источник может работать в течение длительного периода времени, такие генераторы являются полезным источником энергии для многих необслуживаемых и удаленных приложений. Например, радиоизотопные термоэлектрические генераторы обеспечивают электроэнергией изолированные станции мониторинга погоды, для сбора глубоководных данных, для различных систем предупреждения и связи, а также для космических кораблей.Кроме того, еще в 1970 году был разработан маломощный радиоизотопный термоэлектрический генератор, который использовался для питания кардиостимуляторов. Диапазон мощности радиоизотопных термоэлектрических генераторов обычно составляет от 10 ^–6 до 100 Вт.