Принцип роботи електронного стабілізатора напруги

Стабілізатори напруги більше набувають популярності, як серед власників будинків, так і серед проектувальників на кроці їх будівництва. Зараз в більшості випадків в стабілізаторах вживають автотрансформатор. Принцип автотрансформатора відомий і вже давно використовується для перетворення і стабілізації напруги.

Але сам спосіб управління автотрансформатором перетерпів масу змін. Якщо раніше регулювання напруги здійснювалася вручну або, в крайньому випадку, управлялася аналогової платою, зараз стабілізатор напруги управляється масивним мікропроцесором.

Інноваційні технології не обійшли і метод перемикання обмоток. Раніше застосовувалися релейні ключі або механічні струмозйомники, зараз їх роль роблять сімістори. Підміна механічних частин симисторами дозволило зробити стабілізатор безшумним, довготривалим і не потребують обслуговуванні. Більш повна інформація про електричні стабілізаторах напруги представлена ​​на веб-сайті snpto.ru на сторінці «пристрій стабілізатора»

Сучасний стабілізатор напруги працює за принципом перемикання електричними ключами обмоток автотрансформатора під управлінням мікропроцесора зі спеціальною програмою.

Основна функція мікропроцесора - застиг напруги на вході і виході, аналіз обстановки і включення відповідного сімістора.

Але це далеко не всі функції мікропроцесора. Крім регулювання напруги мікропроцесор робить ще ряд функцій, що стосуються роботи стабілізатора.

Найголовніша - пуск сімісторов.

Для виключення спотворень синусоїди, симистор необхідно включити рівно в нульовій точці синусоїди напруги. Для цього мікропроцесор робить кілька 10-ів вимірювань напруги і в потрібний момент подає на симистор потужний імпульс, провокуючи його включення (відмикання).

Але перед тим як зробити це, потрібно перевірити, вимкнувся чи попередній симистор, інакше виникне зустрічний струм (сімістори досить складні в управлінні елементи і випадки невідключення можуть мати місце з багатьох причин, наприклад, при перешкодах).

Заміривши мікро струми, мікропроцесор аналізує стан електричних ключів і тільки після чого робить діяння.

Необхідно усвідомлювати, що все це мікропроцесор робить менш ніж за 1 мікросекунду, встигаючи зробити розрахунки, поки синусоїда напруги знаходиться в області нульової точки. Повтор же операцій відбувається за будь-якої полуфазе.

Найвища швидкість, як мікропроцесора, так і симісторних ключів, дозволила зробити одномоментно реагує стабілізатор напруги. Зараз електричні стабілізатори обробляють скачки за 10 мілісекунд, іншими словами за одну полуфазу напруги. Це дозволяє надійно захистити обладнання від аномалій електромережі.

Крім того швидкість мікропроцесора віддала можливість зробити більш чіткі стабілізатори з впровадженням 2-ух каскадної системи регулювання. Двокаскадні стабілізатори обробляють напруга в два кроки. Наприклад, 1-ий каскад може мати всього 4 ступені. Після грубої обробки включається 2-ий каскад, і напруга доводиться до бездоганного.

Впровадження двухкаскадной схеми регулювання дозволяє знизити собівартість виробів.

Судіть самі, якщо сімісторов всього 8 (4 в першому каскаді і 4 у 2-му) ступенів регулювання вже стає 16 - способом композиції (4х4 = 16).

Зараз, якщо потрібно зробити високоточний стабілізатор, скажімо ступенів на 36 або 64, сімісторов буде потрібно істотно менше - 12 або 16 відповідно:

для 36 ступеневої 1-ий каскад - 6 сімісторов, 2-ий -6 сімісторов 6х6 = 36-

для 64 східчастих 1-ий каскад - 8 сімісторов, 2-ий - 8сімісторов 8х8 = 64.

* Практичні приклади реалізації різновидів представлені на сторінці модифікації стабілізаторів напруги

Примітно, що обидва каскаду вживають один і той же трансформатор. Дійсно, для чого ставити 2-ий, якщо все можна зробити на одному.

Швидкість такого стабілізатора може бути трохи знижена (час реагування 20 мілісекунд). Але для домашньої техніки такий порядок цифр все одно не має значення. Регулювання відбувається практично миттєво.

Крім перемикання сімісторов на мікропроцесор покладено до того ж додаткові завдання: контроль за справністю модулів, моніторинг і відображення процесів, тестування схем.