Что можно сделать из стабилизатора напряжения: Что можно сделать из стабилизатора напряжения

Содержание

Что можно сделать из стабилизатора напряжения

Приобретая новый стабилизатор взамен устаревшего или поломанного агрегата, владельцы задумываются, как поступить с предшественником? Кроме очевидных вариантов, таких как: сдать на металлолом или отправить на свалку, существуют и другие возможности применения старого стабилизатора.

Зарядное устройство

Зарядное устройство для автомобильной аккумуляторной батареи – первое, что можно сделать из стабилизатора напряжения. Для этого нужно намотать на тороидальный сердечник диодный мост и обмотку из толстого провода из расчёта по витку на Вольт, то есть для устройства на 12 В понадобится 12 витков.

Источник бесперебойного питания

ИБП для персонального компьютера – ещё один вариант того, что можно сделать из стабилизатора от телевизора. Неоспоримым преимуществом такого использования является защита жёсткого диска компьютера, который может слететь при сильных скачках напряжения в электрической сети без использования стабилизатора.

Однако здесь существует нюанс: стабилизатор от телевизора является индуктивным, что в момент подключения монитора приведёт к скачку напряжения к нижней отметке. Вследствие упавшего напряжения компьютер начнёт перезагружаться и образуется замкнутый круг. Однако эту проблему можно решить, если не подключать системный блок с монитором напрямую к стабилизатору, а объединить их третьим заземляющим контактом. В качестве такого контакта отлично подойдёт обыкновенный тройник евро-стандарта, уже обеспеченный заземлением.

Понижающий трансформатор

Используя автотрансформатор от стабилизатора напряжения типа «Украина», можно переделать его в трансформатор понижающего типа на 12 – 14 Вольт.

Чтобы узнать, подойдёт ли первичная обмотка, нужно её концы ненадолго включить в сеть через амперметр переменного тока, настроенный на максимальный предел измерения. Если в течение нескольких секунд ток не превысит 50-100 миллиампер, тогда перематывать первичную обмотку не придётся.

Далее следует намотать любым проводом (в изоляции) десять витков, включить трансформатор в сеть и замерить напряжение на концах этой обмотки. Таким образом можно рассчитать число витков, требуемое для получения необходимого напряжения и прибавить к результату около десяти процентов в расчёте на компенсацию падения напряжения под нагрузкой.

Полученное количество витков наматывается обмоточным проводом с сечением от 1 до 1,5 кв. мм (для получения тока 3-5 Ампер).

Прочие варианты

Можно рассмотреть и другие варианты того, что сделать из старого стабилизатора напряжения своими руками:

  • силовой трансформатор;
  • блок питания для усилителя – путём намотки на первичную обмотку тороидального сердечника вторичной. Намотка делается проводом двухмиллиметрового диаметра, всего необходимо примерно семьдесят – восемьдесят витков;
  • выходной трансформатор гитарного усилителя – подойдёт любой старый стабилизатор ферромагнитного типа, работающий по принципу введения магнитопровода в насыщение. Выдача на выходе нелинейных искажений, неприемлемая для работы с качественными звуковыми системами, здесь будет оправдана, поскольку в усилителях для электрогитары гармонические составляющие увеличивают специально посредством использования каскадов-исказителей.

Для перемотки трансформаторов от стабилизатора необходим расчёт толщины провода и количества витков – это нужно для получения требуемого напряжения. Решить этот вопрос самостоятельно поможет программа «расчёт тороидального трансформатора».

Старые стабилизаторы напряжения являются по сути трансформаторами с коэффициентом трансформации, равном единице. Они отлично подойдут для защиты любого ценного электроприбора (телевизор, усилитель, персональный компьютер) от экстремальных перепадов напряжения в электрической сети.

Как из бесперебойника сделать стабилизатор напряжения?

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 26-02-2021

Напряжение в питающей сети постоянно колеблется, и с этим ничего не поделать: слишком много факторов влияют на стабильность электросети. Решением проблемы является установка защиты, чаще всего — стабилизатора. Стабилизатор напряжения позволяет компенсировать просадки и всплески в сети, выдавая на выходе максимально близкое к 220В (для одной фазы) напряжение. Более совершенную защиту представляют собой источники бесперебойного питания. Они, помимо прочего, обеспечивают непрерывную работу электрооборудования при кратковременных глубоких просадках и полном обесточивании сети.

Нередко пользователи, имея на руках ИБП, интересуются, как из бесперебойника сделать стабилизатор напряжения. Мы рассмотрим возможность использования источника бесперебойного питания в качестве стабилизатора без вмешательства в схему.

Виды бесперебойников

Перво-наперво следует рассмотреть виды современных ИБП, чтобы разобраться,какие из них могут работать в качестве стабилизатора “из коробки”, а какие — нет.

ИБП типа OFF-LINE отбрасываем сразу. Данные бесперебойники представляют собой автоматический переключатель нагрузки на резервную цепь. Он имеет два состояния: работа от сети и работа от инвертора. Первый режим активен до тех пор, пока входное напряжение находится в определенном допуске (например 160-250В). При нарушении рабочего диапазона автоматика коммутирует потребителя на резервную цепь. Никакого взаимодействия с сетевым напряжением здесь не происходит, а значит использовать OFF-LINE ИБП в качестве стабилизатора не получится.

Линейно-интерактивные бесперебойники уже интереснее. Работа устройств данного типа аналогична OFF-LINE за одним важным исключением: при работе от сети входной сигнал стабилизируется. За это отвечает простенький ступенчатый стабилизатор. Как правило, его точность не высока (10% — соответствует самым бюджетным стабилизаторам), а рабочий диапазон — самый стандартный.

Самыми интересными ИБП являются устройства on-line. Здесь стабилизатора нет, однако коррекция входного сигнала осуществляется за счет двойного преобразования. Цепь “AC-DC-AC” позволяет из любого по качеству сигнала получить эталонный постоянный ток, после чего инвертировать его в чистый синусоидальный сигнал 220В. Как правило, источники бесперебойного питания on-line устанавливаются для серверов и востребованных промышленных установок. В быту их используют редко.

Зачем делать стабилизатор из ИБП

Каждый имеет свои потребности и отвечать за всех невозможно. Если одному человеку идея использовать ИБП в роли стабилизатора напряжения кажется безумной, другому она может показаться интересной в его ситуации. Как правило, идея использовать ИБП в качестве стабилизатора возникает тогда, когда на руки попадает, скажем, списанный организацией прибор, а покупать для него аккумуляторы нет ни нужды, ни желания.

И так, можно ли запустить бесперебойник в режиме стабилизатора напряжения? Да, но не любой. Если мы говорим о линейно-интерактивных источниках бесперебойного питания, то они довольно часто имеют функцию работы без аккумулятора. В таком случае при обесточивании сети ИБП будет просто отключаться за неимением АКБ. И тогда идея поставить бесхозный ИБП защищать условный компьютер не кажется такой уж глупой. Другой вопрос, что для компьютера и значительной части техники такая защита может оказаться бесполезной.

Благодаря импульсным блокам питания техника может безопасно работать в широком диапазоне напряжений, и тут больше важна не стабилизация, а защита от высоковольтных импульсов, нормированное отключение и прочие параметры.

А что насчет “онлайновых” ИБП? Они значительно реже могут работать без аккумуляторных батарей. Учитывая, что бесперебойники on-line делаются для профессиональных задач, их автоматика может попросту не позволить запуск без АКБ, выдавая ошибку. В ином случае Вы получите идеальное по качеству напряжение во всем рабочем диапазоне, который не предусматривает использование аккумулятора.

Если же бесперебойник из коробки не имеет функции работы в качестве стабилизатора, добиться своего можно путем модификации схемы. Описывать этот процесс смысла нет, так как специалист и так знает, что делать, а если соответствующих знаний нет — лезть внутрь с паяльником крайне не рекомендуется.

Есть ли смысл использовать ИБП в роли стабилизатора

Ситуации бывают разные, и если в руки попал бесхозный источник бесперебойного питания, то его можно подключить “стабилизировать”, но куда лучше использовать его по назначению с аккумулятором.

Если Вам действительно нужна защита от перепадов напряжения, лучше присмотреть себе отдельный стабилизатор напряжения. Стабилизатор будет превосходить ИБП по многим параметрам:

  • Более высокая точность и рабочий диапазон стабилизации, чем у большинства линейно-интерактивных ИБП;
  • За невысокую цену можно купить мощный стабилизатор для целой квартиры, когда как ИБП за ту же стоимость хватит разве что на 1-2 электроприбора;
  • В сравнении со старым бесперебойником (иную ситуацию эксплуатации ИБП в качестве стабилизатора представить трудно), стабилизатор будет куда надежнее и оснащен большим количеством специфических защитных функций;
  • Стабилизатор значительно эргономичнее. Во-первых, корпус будет компактнее за счет отсутствия лишних элементов для бесперебойного питания. Во-вторых, органы индикации и управления будут связаны только со стабилизацией.

Делаем выводы

Если у Вас имеется источник бесперебойного питания, используйте его по назначению. Если использовать его в качестве стабилизатора просто потому что завалялся лишний прибор — польза от такого решения крайне сомнительна, учитывая не самые выдающиеся характеристики встроенных стабилизаторов. А уж если нужна качественная защита от перепадов напряжения, хороший стабилизатор обеспечит ее за демократичную цену и без каких-либо “костылей”.

Устройство и работа стабилизатора напряжения

Стабилизаторы напряжения в основном выпускаются в металлическом корпусе, который имеет прямоугольную форму. Устанавливать устройство можно двумя способами — на пол или монтировать в подвешенном состоянии на стену. Основные элементы оборудования устанавливаются на специальную платформу — шасси, которое имеет ограждающую конструкцию в виде металлического корпуса. Для того чтобы стабилизатор было легко переносить, производитель предусмотрел металлические ручки.

Как показано на картинке ниже, лицевая панель оборудования имеет ЖК-дисплей, который является индикатором рабочих показателей устройства, а также выводит информацию о входном и выходном напряжении. Также мы можем видеть, что имеется автоматический выключатель повышенной надежности с независимым расцеплением. Вы можете купить однофазный или трехфазный стабилизатор напряжения в Украине.

В верхней части устройства напряжения мы имеем:

Чтобы подключить устройство к сети, необходимо снять крышку, которая является защитой от касания к токоведущим элементам. Также съемная крышка предназначена для защиты от попадания внутрь металлических предметов, которые могут замкнуть контакты. Данную крышку необходимо снимать только при установке или снятии стабилизатора напряжения. В рабочем состоянии крышка должна закрывать клеммные соединения. Также она необходима для соблюдения правил транспортировки и хранения устройства.

Переключатель рабочих режимов «Стабилизация — Транзит» позволяет пользователю переводить устройство в разные режимы работы. Важно: переключать устройство в другой режим нужно только при отключении его от электрического питания. Это можно сделать при помощи автоматического выключателя на лицевой панели устройства.

Розетка для подключения внешней нагрузки на выходе с устройства. Необходимо подключать устройство, которое не превышает по мощности номинальное значение стабилизатора напряжения.

Для стационарного подключения стабилизатора к электрической сети используются клеммные соединения. Подключение стоит выполнять с соблюдением техники безопасности — выключением электрического тока в сети. Обязательно подключайте устройство в соответствии с надписями возле клемм: «Вход», «Выход, «Ф-фаза» и «0 — ноль».

Индикатор подключения устройства к сети представляет собой светодиод, который загорается при включенном автомате.

Вольтодобавочный стабилизатор напряжения конструктивно состоит из автотрансформатора, силовых ключей симисторного типа и электронного контролера. Во время работы электрооборудования электронный контролер осуществляет показатели электрического напряжения и его изменения как на входе, так и на выходе из устройства. Для того чтобы добавить или уменьшить напряжение, контроллер дает команду силовым ключам, которые выполняют переключение между обмотками автотрансформатора. Таким образом, удается получить стабильные показатели напряжения на выходе.

Установка стабилизатора напряжения

Чтобы выполнить установку электрооборудования, необходимо ознакомиться с устройством данного оборудования и прочитать наши рекомендации.

Стабилизатор устанавливается на пол или вешается на стену. Прежде всего, нужно определиться, какой вид монтажа подойдет вам для дальнейшего использования устройства. Если это стационарный метод, то лучше всего устройство закрепить на стене в непосредственной близости к центральному силовому автомату и счетчику электроэнергии.

Вводный автоматический выключатель должен быть аналогичной мощности переключателю на устройстве.

Подключение устройства

Для начала нужно открутить крепление защитной крышки и снять ее с устройства. Крышка расположена на верхней части корпуса стабилизатора. Следите за тем, чтобы металлические предметы (винты и шайбы) не упали внутрь устройства.

Необходимо выполнить подключение электрического кабеля в соответствии с надписями возле клеммных колодок. Будьте внимательны при подключении силового кабеля к стабилизатору. Если вы не умеете этого делать, то доверьте выполнение подключения профессиональному электрику. Стабилизатор напряжения имеет следующие клеммы:

  • «Ввод-фаза» — клемма расположена с крайней правой стороны.
  • «Ввод 0 — ноль» — клемма расположена рядом слева.
  • «Выход 0 — ноль» — клемма расположена слева от предыдущей.
  • «Выход — фаза» — крайняя слева клемма.

Чтобы выполнить подключение электрооборудования качественно, необходимо обеспечить плотный контакт электрического провода с колодками клемм. Также проверьте целостность изоляции проводов, расположенных рядом друг с другом, чтобы предотвратить короткое замыкание. Следите за тем, чтобы внутрь стабилизатора напряжения не попали посторонние металлические предметы — обрезки кабеля, винты, шайбы.

Особое внимание уделите выбору кабеля для подключения стабилизатора к электрической сети. Сечение жилы должно отвечать нагрузке в электрической сети и иметь запас прочности, что позволит избежать перегрева кабеля, его пробития и возникновения короткого замыкания. После того как клеммы хорошо обжаты, нужно провести установку защитной крышки на место.

Все, стабилизатор напряжения готов к первому запуску. Трехфазный стабилизатор напряжения подключается аналогичным способом по такой схеме:

В данном случае к электрической сети 380 вольт подключается 3 однофазных стабилизатора необходимой мощности, к которым подводится одна из фаз. Принцип подключения аналогичный предыдущему. Если вы не можете самостоятельно провести монтаж данного оборудования, то пригласите профессионального электрика.

Если у вас возникли вопросы по выбору стабилизаторов напряжения, его монтажу или техническому обслуживанию, то можете связаться со специалистами компании Vinur.com.ua. Также вы можете позвонить нам по телефону (044) 33-111-90 (Киев) или мобильным номерам: +38 (067) 218-85-71, +38 (050) 339-17-74.

Как выбрать стабилизатор напряжения по мощности

При выборе стабилизатора напряжения самым насущным является вопрос определения правильной мощности. Ниже мы Вам расскажем как достаточно легко это можно сделать.

Первый способ – вызвать специалиста нашего центра.

Квалифицированные инженеры-электрики нашего центра с помощью специальной аппаратуру произведут аудит качества Вашей электросети, и на его основании, сделают рекомендации по оптимальному выбору стабилизатора напряжения для данного объекта. Звоните по телефонам нашего центра: (812) 640-52-51/50

Второй способ — по выделенной мощности на объект

Выделенная мощность на объект (дачный домик, квартира, коттедж и т.д.) определяется током вводного автомата (автомата, который обесточивает весь объект). Как правило, вводной автомат находится в электрощите объекта, рядом со счетчиком электроэнергии.

Если в настоящий момент, объект потребляет не всю выделенную мощность, не стоит экономить, т.к. как правило, со временем потребление возрастет, добавится новое оборудование. Поэтому, мощность стабилизатора, выбранного под ток вводного автомата будет всегда оптимальной.

Ниже мы приводим таблицы соответствия мощности стабилизатора, тока вводного автомата и рекомендованные модели стабилизаторов напряжения для однофазной и трехфазной сетей, причем диапазон входного напряжения на объект укладывается в рамки 180-250 В по фазе:

Для сети 220В:

ток вводного автомата

допустимая мощность

модель стабилизатора

16А

4 кВА

Vega 500 — 15

25А

6,4 кВА

Vega 700 — 15

32А

8 кВА

Vega 1000 — 15

40А

9,1 кВА

Vega 1000 — 15

50А

12 кВА

Vega 1500 — 15

63А

14 кВА

Vega 1500 — 15

 

Для сети 380В:

ток вводного автомата

допустимая мощность

модель стабилизатора

16А

12 кВА

Orion 15 — 15

25А

19,2кВА

Orion 20 — 15

32А

24 кВА

Orion 30 — 15

40А

27,3 кВА

Orion 30 — 15

50А

36 кВА

Orion 45 — 15

63А

42 кВА

Orion 45 — 15

 


В случаях, если входное напряжение опускается ниже 160 В, необходимо устанавливать другие модификации стабилизаторов напряжения, с так называемым расширенным диапазоном. У итальянской компании Ortea для таких случаев в ассортименте присутствую следующие стабилизаторы Vega 1000-10/20(15/30), Orion Y30-10/20(15/30) или Orion Y60-10/20(15/30). Но нужно помнить, что закон Ома никто не отменял: при уменьшении входного напряжения и сохранении прежней мощности нагрузки, возрастет ток. При вводном автомате меньшего значения и превышении его допустимого тока, объект будет обесточиваться, вследствие выключения этого автомата по перегрузке. Выход один – менять автомат. Но тогда, необходимо помнить о соответствии старой проводки объекта (сечения проводов) и возросшим токам.

Модель стабилизатора

максимальный входной ток

Vega 1000-10/20(15/30)

50А (сеть 220В)

Orion Y30-10/20(15/30)

50А (сеть 380В)

Orion Y60-10/20(15/30)

100А (сеть 380В)

Тут все просто: надо просуммировать мощности всех потребителей на объекте. Индивидуальную мощность каждого прибоа в киловольт-амперах (кВА) можно посмотреть в паспортных характеристиках. А далее, как уже писалось в статьях о генераторах, кВА можно перевести в киловатты (кВт). Для этого, указанную в технических характеристиках на каждое устройство мощность в кВА надо поделить на коэффициент мощности или cos ф.

Для так называемых активных( омических) нагрузок, которые потребляемую электроэнергию переводят в тепло (обогреватели, утюги, чайники, водонагреватели, лампы накаливания и т.д.):
Коэффициент мощности cos ф равен1, поэтому 1 кВА = 1 кВт.

 

Для нагрузок с индуктивной или емкостной природой, имеющие в своем составе двигатели, дроссели и т.д., коэффициент мощности варируется от 0,65 (как правило различный электроинструмент) до 0,8. Соответственно и 1 кВА может варироваться от 0,65 до 0,8 кВт.

Ниже мы приводим таблицу, которая поможет в определении потребляемой мощности некоторых бытовых электроприборов.

электроприборы

мощность в кВт

коэффициент (cos ф)

мощность в кВА

электроплитка

2000

1

2000

водонагреватель

2000

1

2000

лампа накаливания

100

1

100

погружной/скважинный насос

1000

0,8

1250

чайник

2000

1

2000

холодильник

200

0,8

250

телевизор/монитор

200

1

200

стиральная машина: тэн нагрева воды
двигатель

1500
400

1
0,8

1500
500

электрический конвектор

1500

1

1500

дрель

600

0,65

930

Стабилизаторы напряжения: как выбрать, на что обратить внимание

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

Где пригодится использование стабилизаторов напряжения:

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

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

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

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

Выход только один — купить стабилизатор напряжения.

Что делают стабилизаторы  (простым языком)

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

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

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

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

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

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

Виды стабилизаторов напряжения:

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

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

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

Как выбрать мощность стабилизатора напряжения?

самый простой способ:

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

Но на деле не всё так гладко:

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

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

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

Пример расчета планируемой мощности стабилизатора напряжения:

Например, вы подключаете через стабилизатор:

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

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

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

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

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

Выводы:

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

2. Для стиральной машинки/холодильника
подойдет стабилизатор от 2 кВт до 5 кВт

3. На небольшое жилое помещение
обычно хватает стабилизатора мощностью от 5 до 10 кВт

4. В случае, если диапазон входных напряжений («напряжение скачет») от 90 до 260 В, то рекомендуется обратить внимание на стабилизаторы для этого случая.

Что такое стабилизатор и зачем он нужен?

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ: зачем он нужен и как правильно выбирать

Что такое стабилизатор и зачем он нужен?

Уже давно прошли те времена, когда напряжение сети было более-менее стабильным, и равнялось 220 В + — 3-5%. Напряжение, в зависимости от региона проживания, может колебаться в очень больших пределах. Кто хоть немного знаком с электросетями, тот знает, что чем дальше находиться объект, в данном случае Ваш дом, от трансформаторной подстанции, тем больше падение напряжения.

Работники организации, которая занимается распределением электроэнергии, в большинстве своем это РЭС, регулируют выходное напряжение на трансформаторах таким образом, чтобы в средней точке оно(напряжение) было равным 220 В.

В итоге, если линия электропередач достаточно длинная, а потребителей относительно много, то возле подстанции напряжение будет на порядок выше номинального, а на другом конце ЛЭПа напряжение будет заниженным. В обоих случаях для большинства электроприборов как завышенное, так и заниженное напряжение опасно, многие электроприборы приборы просто не будут включаться или выйдут из строя.

Помочь в данной ситуации могут лишь устройства, способные регулировать напряжение. Называются такие устройства — стабилизаторы напряжения.

Стабилизатор напряжения — это автоматическое устройство, которое при изменении входного напряжения, на выход выдает стабильное заданное напряжение 220 (В).

Виды стабилизаторов напряжения

На сегодняшний день самыми популярными можно назвать три основных вида стабилизаторов, точнее три принципа регулирования напряжения — сервоприводные стабилизаторы, релейные стабилизаторы и электронные стабилизаторы.

В сервоприводных стабилизаторах регулирование выходного напряжения происходит за счет изменения количества витков на трансформаторе. Исполнительным механизмом в данном виде стабилизатора, служит мотор с сервоприводом, который «гоняет» бегунок по виткам трансформатора.

Положительной стороной стабилизаторов данного класса является их относительно невысокая стоимость. Так как в таких стабилизаторах много механических узлов, то и надежность их далека от идеала.

Одной из самых распространенных поломок является залипание угольно-графитового узла и выход из строя сервоприводного механизма. По надежности такие стабилизаторы сильно уступают стабилизаторам релейного и электронного типов.

Релейные стабилизаторы напряжения. Это, так сказать, средний сегмент между сервоприводными и электронными стабилизаторами. В данных стабилизаторах исполнительным коммутирующем механизмом является блок силовых реле, которые, и переключают обмотки трансформатора.

Плюсом релейных стабилизаторов является, как и в случае с сервоприводными трансформаторами, относительно невысокая стоимость. А так как тут также присутствуют механические части-реле, то и срок службы таких стабилизаторов также ограничен.

Одной из распространенных причин выхода из строя релейных стабилизаторов является залипание контактов реле. Среднее количество срабатывания реле около 40.000 раз. Примерно столько раз отрабатывает среднее реле за 300-500 рабочих дней, все зависит от качества электроэнергии вашей сети.

Электронные стабилизаторы напряжения. Данные стабилизаторы являются, пожалуй, самыми надежными и долговечными устройствами для стабилизации напряжения. Исполнительным механизмом в данном случае служат электронные ключи-тиристоры.

К плюсам электронных стабилизаторов можно отнести: надежность, быстродействие-время реакции на изменение входного напряжения 20-30 мс, бесшумную работу, что немаловажно, если стабилизатор будет находиться в жилом помещении. Единственным недостатком данных устройств можно назвать их стоимость. Такие стабилизаторы стоят примерно в два раза дороже своих механических собратьев.

 

Как правильно выбрать?

Перечислим основные параметры, на которые надо обратить внимание при выборе стабилизатора напряжения:

1. Однофазная или трехфазная сеть

Для начала необходимо узнать количество фаз питающего напряжения, если два провода заходят в щиток, значит сеть однофазная. Если у Вас трехфазная сеть, то в таком случае необходимо выбирать трехфазный стабилизатор напряжения, либо три однофазных стабилизатора, соединив их  «звездой».

2. Мощность потребителей

Теперь нужно определиться с мощностью потребителей, для которых будет использоваться стабилизатор напряжения. Это может быть один или несколько электроприемников. Также стабилизатор напряжения можно установить на вводе для абсолютно всех потребителей. Но об этом чуть позже.

Мощность всех потребителей выписываестя в один список с указанием их активной мощности. Активная мощность измеряется в ваттах (Вт). Ее можно найти в руководстве (паспорте) на прибор или на корпусе самого прибора.

Подход к расчету мощности для выбора стабилизатора напряжения должен быть рациональным, ведь у Вас не всегда включены в сеть все перечисленные выше потребители. Поэтому здесь нужно точно определиться, что у нас будет включено одновременно.

Далее из полученного списка необходимо выбрать те приборы, в которых содержатся электродвигатели. Это нужно для того, чтобы учесть их пусковые токи, которые достигают величину в 3-5 раз больше, чем номинальные. Пусковая мощность или пусковой ток этих потребителей можно найти в паспортах. Если паспортов уже давно нет, то можно воспользоваться приблизительным расчетом, умножив их номинальную мощность на 3.

Далее рассчитаем общую полную мощность. Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) и отличается от активной мощности на коэффициент мощности «косинус фи» (cosφ). Этот коэффициент всегда указан в паспортах на приборы. Опять же, если паспортов у Вас нет, то можно принять приближенный cosφ = 0,75. Чтобы перевести активную мощность в полную мощность необходимо разделить активную мощность на cosφ. В итоге получаем суммарную полную мощность наших потребителей.

В итоге получается суммарную полная мощность потребителей: 12322,22 + 12600 = 24922,22 (ВА) или 24,9 (кВА). Можно округлить до 25 (кВА).

 

3. Фактическое напряжение сети

После расчета потребляемой мощности необходимо измерить фактическое напряжение питающей сети. Сделать это можно самостоятельно, воспользовавшись мультиметром. Допустим Вы зафиксировали, что напряжение в сети в вечернее время у Вас составляет 180 (В).

 

4. Выбор мощности стабилизатора напряжения

Номинальная полная мощность стабилизатора напряжения всегда указывается в вольт-амперах (В) и соответствует питающему напряжению 220 (В).

При снижении питающего напряжения, соответственно, снижается его выходная мощность. Длительная работа стабилизатора напряжения не допускается при пониженном напряжении, т.к. это вызывает перегрузку и может привести к его отключению, что приведет к обесточиванию всех потребителей.

Чтобы избежать таких последствий, необходимо к полученной полной мощности потребителей 25 (кВА) добавить коэффициент нижнего предела напряжения стабилизатора, который равен 1,2 при 180 (В), и 1,3 — при напряжении 170 (В). В нашем случае напряжение в вечернее время составляет 180 (В), поэтому применяем коэффициент 1,2.

25 · 1,2 = 30 (кВА)

Чтобы была возможность использовать стабилизатор напряжения длительное время со всей включенной нагрузкой, необходимо к полученной выше мощности добавить коэффициент запаса по мощности, равный 1,25.

30 · 1,25 = 37,5 (кВА)

Остается только выбрать стабилизатор напряжения из предложенных моделей, зная его необходимую мощность. Например, нам подойдет стабилизатор напряжения мощностью 40 (кВА) и больше.

Отличия при выборе стабилизатора напряжения для трехфазной сети

Выбор стабилизатора напряжения для трехфазной сети практически аналогичен. Производится расчет мощности для какой-то одной фазы, желательно наиболее загруженной. По этой фазе замеряется фактическое напряжение в сети в часы пиковых нагрузок. Полную мощность в вольт-амперах, умножаем на 3 (количество фаз). Запас по мощности делается порядка 10%.

Полученное значение и есть полная мощность стабилизатора напряжения для трехфазной сети. По этой мощности из всего ассортимента предлагаемой продукции выбирается необходимый стабилизатор напряжения.

Также можно установить вместо одного трехфазного стабилизатора три однофазных. Так будет даже дешевле и практичнее. Например, при обрыве одной питающей фазы, остальные фазы будут в рабочем состоянии. Но если у Вас в доме имеется хоть какая-нибудь трехфазная нагрузка, то в любом случае Вам нужен трехфазный стабилизатор напряжения, потому что он ведет контроль фаз по линейному напряжению сети. И если хоть одна фаза оборвется, то стабилизатор полностью отключается.

Еще два не менее важных совета по выбору стабилизатора напряжения для трехфазной сети:

·         стабилизаторы должны быть установлены в каждой фазе (оставлять без стабилизатора напряжения хоть одну фазу запрещено)

·         нагрузка по каждому стабилизатору напряжения должна быть примерно равная, иначе в нуле пойдет большой ток, который может вывести стабилизатор из строя

·         если разница линейных напряжений сети составляет более 25%, то стабилизаторы напряжений устанавливать запрещено

 

5. Крепление и установка стабилизатора напряжения

 Стабилизатор напряжения можно крепить двумя способами:

·         на полу

·         на стене

Установка стабилизатора напряжения на полу или на полке применима к стабилизаторам небольшой мощности. Более мощные стабилизаторы напряжения целесообразно размещать на стене, поэтому они выпускаются немного плоскими. Хотя по желанию их тоже можно установить на полу.

Стабилизаторы напряжения в ГК Техноцентр

ГК Техноцентр и сеть розничных магазинов «Гамма Электро» готова предложить широкий выбор стабилизаторов напряжения.

Самые популярные товары:

1. Стабилизатор С 2000 Ресанта и Стабилизатор С 1500 63/6/33

Розничная цена от 2500 руб

Где можно купить: во всех магазинах сети Гамма Электро

Диапазон входного напряжения, В

140-260

Номинальная величина выходного напряжения, В

220±8%

Номинальная мощность при Uвх≥190 В (кВт)

1,95

Рабочая частота (Гц)

50 / 60

КПД, при нагрузке 80% не менее

97

Точность поддержания выходного напряжения (%)

8

Масса нетто (кг)

4,2

Охлаждение

естественное 

Время регулирования (мс)

5-7

Искажение синусоиды

отсутствует

Высоковольтная защита (В)

260±5

Класс защиты

IP 20 (негерметизирован)

Габаритные размеры, Д×Ш×В (мм)

415х135х95

Рабочая температура окружающей среды (оС)

0-45

Относительная влажность воздуха, не более (%)

80

 

 

2.       Стабилизатор напряжения настенный серии Ecoline IEK

Розничная цена: от 4000 руб

Где можно купить: в офисах продаж ГК «Техноцентр» Иркутск, Братск, Ангарск, Улан-Удэ

Номинальная мощность

5000 ВА

Тип стабилизации

Электронный

Модель или исполнение

Навесной

Выход напряжение

220 В

Количество фаз

Однофазный

Вес

9,5 кг

Габаритные размеры, Д×Ш×В (мм)

253×155×385

Диапазон раб вход напряжения

125-270 В

Напряж срабат защ от повыш выход напряж

246±4 В

Время срабат

20 мс

Климатическое исполнение

УХЛ4

 

 

В статье использованы материалы с сайтов: http://zametkielectrika.ru/ http://electrik.info/

Общие сведения о работе регулятора напряжения

Регулятор напряжения генерирует фиксированное выходное напряжение заданной величины, которое остается постоянным независимо от изменений его входного напряжения или условий нагрузки. Есть два типа регуляторов напряжения: линейные и импульсные.

В линейном регуляторе используется активное (BJT или MOSFET) устройство прохода (последовательное или шунтирующее), управляемое дифференциальным усилителем с высоким коэффициентом усиления. Он сравнивает выходное напряжение с точным опорным напряжением и регулирует проходное устройство для поддержания постоянного выходного напряжения.

Импульсный стабилизатор преобразует входное постоянное напряжение в коммутируемое напряжение, подаваемое на силовой MOSFET или BJT-переключатель. Отфильтрованное выходное напряжение переключателя мощности подается обратно в схему, которая управляет временем включения и выключения переключателя питания, так что выходное напряжение остается постоянным независимо от изменений входного напряжения или тока нагрузки.

Каковы некоторые топологии импульсных регуляторов?

Существует три распространенных топологии: понижающая (понижающая), повышающая (повышающая) и понижающая-повышающая (повышающая / понижающая).Другие топологии включают обратноходовые, SEPIC, Cuk, двухтактные, прямые, полномостовые и полумостовые топологии.

Каким образом регулятор частоты коммутации влияет на конструкцию регулятора?

Более высокие частоты переключения означают, что в регуляторе напряжения можно использовать катушки индуктивности и конденсаторы меньшего размера. Это также означает более высокие коммутационные потери и больший шум в цепи.

Какие потери происходят с импульсным регулятором?

Потери возникают из-за мощности, необходимой для включения и выключения полевого МОП-транзистора, которые связаны с драйвером затвора полевого МОП-транзистора.Кроме того, потери мощности полевого МОП-транзистора возникают из-за того, что переключение из состояния проводимости в состояние непроводимости занимает конечное время. Потери также связаны с энергией, необходимой для заряда и разряда емкости затвора MOSFET между пороговым напряжением и напряжением затвора.

Каковы обычные применения линейных и импульсных регуляторов?

Рассеиваемая мощность линейного регулятора прямо пропорциональна его выходному току для данного входного и выходного напряжения, поэтому типичный КПД может быть 50% или даже ниже.Используя оптимальные компоненты, импульсный регулятор может достичь КПД в диапазоне 90%. Однако выходной шум линейного регулятора намного ниже, чем импульсный стабилизатор с такими же требованиями к выходному напряжению и току. Обычно импульсный регулятор может управлять более высокими токовыми нагрузками, чем линейный регулятор.

Как импульсный регулятор управляет своим выходом?
Для импульсных регуляторов

требуются средства для изменения выходного напряжения в ответ на изменения входного и выходного напряжения.Один из подходов — использовать ШИМ, который управляет входом в соответствующий выключатель питания, который контролирует его время включения и выключения (рабочий цикл). Во время работы отфильтрованное выходное напряжение регулятора подается обратно на ШИМ-контроллер для управления рабочим циклом. Если отфильтрованный выходной сигнал имеет тенденцию к изменению, обратная связь, подаваемая на ШИМ-контроллер, изменяет рабочий цикл для поддержания постоянного выходного напряжения.

Какие проектные характеристики важны для ИС регулятора напряжения?

Среди основных параметров — входное напряжение, выходное напряжение и выходной ток.В зависимости от приложения могут быть важны другие параметры, такие как пульсирующее напряжение на выходе, переходная характеристика нагрузки, выходной шум и КПД. Важными параметрами для линейного регулятора являются падение напряжения, PSRR (коэффициент отклонения источника питания) и выходной шум.

использованная литература

Загрузить средства проектирования управления питанием

Стабилизатор напряжения

: типы, работа и применение

Стабилизатор напряжения — это часть устройства электропитания, которая при любых условиях эксплуатации обеспечивает стабильную и непрерывную подачу напряжения.Во время изменения мощности и разницы нагрузок он контролирует напряжение. Помимо постоянного напряжения, он контролирует переменный ток. В этом блоге мы более подробно рассмотрим идею регулятора напряжения и его различные формы, а также подробно остановимся на общих микросхемах стабилизаторов напряжения и их распространенных реализациях!

Каталог

Ⅰ Что такое регулятор напряжения?

Блок питания электронного устройства преобразует входную мощность в желаемую форму (AC-DC или DC-AC) и желаемые характеристики напряжения / тока.Стабилизатор напряжения является частью блока питания, который при любых условиях эксплуатации обеспечивает стабильную и непрерывную подачу напряжения. Во время изменения мощности и разницы нагрузок он контролирует напряжение. Помимо постоянного напряжения, он контролирует переменный ток.

Обычно регулятор напряжения принимает более высокое входное напряжение и выдает более низкое выходное напряжение, которое является более стабильным. Их вторичное использование также заключается в защите схемы от потенциально опасных скачков напряжения.

Оба электрических прибора, т.е.е. напряжение и ток предназначены для работы при фиксированных номинальных мощностях. Хотя потребление тока является динамическим и зависит от нагрузки устройства, для правильной работы устройства напряжение питания устанавливается и предпочтительно постоянное. Задача регулятора напряжения — поддерживать оптимальное напряжение, необходимое для системы. У них обоих есть регуляторы напряжения для вашего ноутбука, сетевой адаптер и кофеварка.

Ⅱ Принцип работы регуляторов напряжения

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

Аккумулятор в вашем автомобиле, который питается от генератора, розетка в вашем доме, которая обеспечивает всю необходимую вам энергию, мобильный телефон, который, вероятно, есть у вас под рукой каждую минуту дня, — все это требует определенного напряжения для работать. Колеблющиеся выходы, скачкообразные от +2 В, приведут к тому, что ваши зарядные устройства будут работать неэффективно и, вероятно, даже повредить их. Колебания напряжения могут происходить по ряду причин: состояние электросети, выключение и включение других приборов, время суток, влияние окружающей среды и т. Д.Присоединяйтесь к регулятору напряжения из-за необходимости стабильного, непрерывного напряжения.

Регуляторы напряжения (VR) регулируют напряжения в диапазоне, который согласуется с другими электрическими элементами источника питания. В то время как регуляторы напряжения обычно используются для преобразования постоянного / постоянного тока, некоторые из них могут также преобразовывать переменный / переменный или переменный / постоянный ток. Стабилизаторы постоянного / постоянного напряжения будут предметом данного отчета.

Ⅲ Типы регуляторов напряжения

Регуляторы напряжения, используемые в электронных низковольтных системах, обычно представляют собой интегральные схемы.Центры распределения электроэнергии используют более современные и более широкие с точки зрения механики регуляторы напряжения, которые поставляют электроэнергию переменного тока бытовым и промышленным потребителям, чтобы поддерживать номинальное напряжение 110 В (американские бытовые стандарты) независимо от потребностей потребления в регионе.

Регуляторы напряжения могут использоваться в интегральных схемах, электромеханических системах или твердотельных автоматических регуляторах, в зависимости от физической конфигурации. Линейные и импульсные регуляторы являются наиболее общей классификацией активных регуляторов напряжения (использующих компоненты усилителя, такие как транзисторы или операционные усилители).

Простые системы на основе транзисторов, которые обычно выпускаются как ИС, представляют собой линейные регуляторы. Для регулирования выходного напряжения относительно опорного напряжения в их внутренней схеме используются дифференциальные усилители. Заданный выход или регулируемое управление могут применяться линейными регуляторами напряжения. В настоящее время им требуется входной ток, равный выходному току.

Импульсные регуляторы переключают серию высокочастотного оборудования ВКЛ / ВЫКЛ, изменяя рабочий цикл напряжения, выдаваемого на выходе.Понижающий, повышающий и понижающий-повышающий — их традиционные топологии. Во время понижения напряжения понижающие преобразователи более эффективны, а также могут увеличивать выходной ток. Повышающие преобразователи повышают выходное напряжение до уровня, превышающего входное, например, TPS6125 от Texas Instruments (TI).

Интегральные схемы линейного регулятора напряжения

Для выхода положительного и отрицательного напряжения наиболее распространенными ИС линейного стабилизированного постоянного напряжения, используемыми в электронных схемах, являются серии 78XX и 79XX.XX обозначает выходное напряжение от 2,5 В до 35 В, которое может выдерживать ток до 2 А. Они доступны в упаковке для поверхностного монтажа, ТО-3 и ТО-220. У них есть три контакта для подключения, вход, типичный GND и контакт для выхода. Часто в продаже имеются регуляторы напряжения.

LM7805

STMicroelectronics LM7805 обеспечивает выходное напряжение +5 В и клемму GND, а TI LM7912 обеспечивает выходное напряжение -12 В. Что касается клеммы GND, отрицательные напряжения являются лишь относительным сравнением.

Линейные регуляторы напряжения с очень низким уровнем электромагнитных помех и быстрой реакцией на колебания напряжения представляют собой недорогие и простые в использовании ИС. Хотя они полезны для базовых приложений, их использование имеет ряд недостатков.

Схема семейства микросхем LM317

Постоянное и номинальное выходное напряжение может быть задано микросхемами 78XX и 79XX, только если входное напряжение не менее 2,5 В или выше выходного напряжения. Во-первых, если он питается от литий-ионной батареи 9 В, вы не можете получить выход 9 В от микросхемы LM7809.

Падение напряжения происходит из-за того, что эти ИС эффективно работают как псевдорезисторы и, как тепло, высвобождают дополнительную входную мощность батареи. Это неэффективно, и при использовании радиаторов или вентиляторов необходимо отводить тепло. Чтобы поддерживать надежные уровни температуры, высоковольтные сильноточные ИС требуют больших радиаторов или постоянного использования вентилятора. Высокие входные напряжения имеют очень низкую производительность — 20% для низких выходов, таких как вход 24 В на LM7805.

LM317 — это линейный регулируемый регулятор напряжения постоянного тока, который позволяет изменять выходное напряжение с помощью резисторов на основе концепции внешнего делителя напряжения R1 / R2.Он прост в использовании и, как показано, требует двух резисторов. В диапазоне положительного напряжения от 1,25 В до 37 В он может обеспечивать ток до 1,5 А. Другие версии семейства LM317 IC, LM317L и LM317M, обеспечивают ток 100 мА и 500 мА соответственно.

Ⅳ Основные параметры регулятора напряжения IC

Входное напряжение, выходное напряжение и выходной ток — это некоторые из важных параметров, которые следует помнить при использовании регулятора напряжения. Чтобы решить, какая топология VR соответствует ИС потребителя, используются эти параметры.

В зависимости от приложения могут быть важны другие параметры, включая ток покоя, частоту переключения, тепловое сопротивление и напряжение обратной связи.

Ток покоя имеет решающее значение, когда выход является приоритетным в режимах малой нагрузки или в режиме ожидания. Максимальное увеличение частоты коммутации помогает решениям с меньшими размерами устройств, поскольку частота коммутации рассматривается как параметр.

Кроме того, тепловое сопротивление важно для отвода тепла от устройства и его рассеивания по системе.Если в контроллере используется внутренний полевой МОП-транзистор, все потери (проводящие и динамические) рассеиваются в корпусе и должны приниматься во внимание при определении оптимальной температуры ИС.

Еще одним важным параметром для анализа является напряжение обратной связи, поскольку оно определяет минимальное выходное напряжение, которое может выдержать регулятор напряжения. Нормально смотреть на параметры сравнения напряжений. Это ограничивает более низкое выходное напряжение, специфика которого влияет на точность управления выходным напряжением.

Ⅴ Применение регуляторов напряжения

Для питания датчиков, операционных усилителей и других электронных модулей, требующих обоих напряжений, регуляторы положительного и отрицательного напряжения могут использоваться вместе.

Используя выход LM7805 на выводе 5 В, можно управлять всеми популярными производственными платами микроконтроллеров, такими как платы Arduino и Raspberry Pi. Платы Arduino также имеют встроенный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения для регулирования мощности, поступающей от цилиндрического разъема или Vin, например, NCP1117S от On Semiconductor.

Одним из важнейших элементов электрической схемы являются регуляторы напряжения. Они несут ответственность за его безопасную и надежную работу. Стабилизаторы сверхвысокого напряжения используют сильноточные электрические цепи в промышленных средах на тяжелом оборудовании с высокой номинальной мощностью.

Ⅵ Ограничения регуляторов напряжения

Одним из основных недостатков линейных регуляторов является то, что они могут быть ненадежными, поскольку в некоторых случаях использования они рассеивают большое количество электроэнергии.Падение напряжения линейного регулятора равно падению напряжения на резисторе. Например, между клеммами есть падение 2 В при входном напряжении 5 В и выходном напряжении 3 В, а производительность ограничена 3 В / 5 В (60 процентов). Это означает, что для приложений с более низкими дифференциалами VIN / VOUT лучше подходят линейные регуляторы.

Поскольку использование более высоких входных напряжений приводит к значительному рассеиванию мощности, которое может привести к перегреву и разрушению устройств, важно помнить приблизительное рассеивание мощности линейного регулятора в рабочем состоянии.

По сравнению с импульсными регуляторами, которые часто обеспечивают повышающее (повышающее) и понижающее / повышающее преобразование, другим недостатком линейных регуляторов напряжения является то, что они способны только на понижающее (понижающее) преобразование.

Импульсные регуляторы очень эффективны, но некоторые ограничения включают в себя то, что они обычно менее рентабельны, чем линейные регуляторы, больше по размеру, более сложные и, если их внешние компоненты не выбраны должным образом, они могут производить больше шума. Для конкретного приложения шум может быть очень критичным, поскольку шум может влиять на работу и эффективность схемы, а также на характеристики электромагнитных помех.

Основная часть линейного и импульсного регулятора напряжения 1

% PDF-1.4 % 1 0 obj> поток application / pdf Основная часть 1 линейного и импульсного регулятора напряжения

  • Замечания по применению
  • Texas Instruments, Incorporated [SNVA558,0]
  • iText 2.1.7 by 1T3XTSNVA5582011-12-07T21: 56: 09.000Z2011-12-07T21: 56: 09.000Z конечный поток эндобдж 2 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Font >>> / MediaBox [0 0 540 720] / Contents [7 0 R 8 0 R 9 0 R 10 0 R] / Type / Страница / Родитель 11 0 R >> эндобдж 3 0 obj> поток

    У меня к вам вопрос.

    Мощность и тепловыделение

    По мере роста объема и сложности вашего встроенного проекта потребление энергии становится все более очевидной проблемой. По мере увеличения энергопотребления такие компоненты, как линейные регуляторы напряжения, могут нагреваться во время нормальной работы. Небольшой нагрев — это нормально, однако, когда становится слишком жарко, производительность линейного регулятора ухудшается.

    Сколько — это много?

    Хорошее практическое правило для регуляторов напряжения: если внешний корпус становится неудобным на ощупь, то деталь должна иметь эффективный способ передачи тепла другой среде.Хороший способ сделать это — добавить радиатор, как показано ниже.


    Радиатор, прикрепленный к линейному регулятору напряжения на блоке питания макетной платы.

    Радиатор часто представляет собой просто большой кусок металла, который помогает отводить тепло от детали под нагрузкой. За счет увеличения площади поверхности радиатора большее количество тепла передается более холодному воздуху, тем самым охлаждая деталь более эффективно. Вот почему вы видите «ребра» на некоторых радиаторах, как показано на рисунке выше.

    Если вы используете радиатор, рекомендуется добавить радиатор или термоленту в зону физического контакта между регулятором напряжения и радиатором. Компаунд для радиатора или лента обеспечивает надлежащую передачу тепла от регулятора напряжения к радиатору. На картинке выше вы можете увидеть белый теплоотвод. Помните, что вам нужно совсем немного!


    В вашем макете также можно использовать медные пластины в качестве радиаторов.

    Иногда медные заливки на печатных платах используются в качестве радиаторов.На приведенном выше рисунке микросхема для зарядки LiPo-аккумулятора MCP73831 должна рассеивать тепло на печатной плате. Серые области — это медные плоскости, а черные точки — переходные отверстия (медные отверстия в нижнем слое). Вся эта медь составляет большую площадь излучаемой тепловой массы, которая будет эффективно рассеивать тепло в наружный воздух.


    Почему греется регулятор напряжения?

    В этом кратком обсуждении мы поговорим о линейных регуляторах (по сравнению с SMPS).Эффективность линейного регулятора зависит от разницы между входным и выходным напряжениями и от величины тока, потребляемого вашей схемой. Чем больше разница между входным и выходным напряжением или больше ток, тем больше тепла будет рассеиваться регулятором. Это означает, что линейные регуляторы мощности не очень эффективны при регулировании напряжения, поскольку так много энергии теряется в виде тепла! Импульсные источники питания (SMPS) намного более эффективны и становятся все более распространенными, однако их трудно использовать, поскольку они иногда чувствительны к генерации шума при неправильном использовании.

    Мы можем рассчитать среднее количество мощности, рассеиваемой регулятором, которое напрямую связано с теплом, выделяемым регулятором.

    .

    Чтобы рассчитать мощность, используемую регулятором в приведенной выше схеме, нам необходимо знать:

    1. Vin, напряжение на входе регулятора.
    2. Vout, выход регулятора и напряжение, которое используется для питания внешних устройств.
    3. I, максимальное количество тока, которое может потреблять система.Для надежной оценки сложите указанный (RTFM) максимальный ток, потребляемый всеми устройствами (MCU, GPS, светодиоды и т. Д.).

    Теперь мы можем использовать уравнение мощности и подставить три значения для расчета мощности, используемой регулятором.


    ПРИМЕР 1

    Какую мощность потребляет регулятор на картинке выше? Вот данные значения:

    1. Вин. Допустим, мы используем полностью заряженный аккумулятор на 9 В.
    2. Vout. В нашем примере это 5 В.
    3. I. Предположим, максимальный ток, потребляемый всеми устройствами, составляет 2,5 А.

    Используйте уравнение мощности:


    Power = мощность в ваттах
    V = напряжение в вольтах
    I = ток в амперах

    10 Вт — это много энергии, которую нужно рассеять через небольшой электронный компонент! Вот почему может потребоваться использование радиаторов с линейными регуляторами напряжения.

    Важный момент, о котором следует помнить: наш расчет можно рассматривать как пиковую мощность, рассеиваемую регулятором, потому что на самом деле система не потребляет 2,5 А непрерывно. Модули MCU, GPS и CELL обычно пульсируют током, который в среднем достигает гораздо меньшего значения. Но всегда полезно принимать значения наихудшего сценария!

    Устройство и принцип действия классических автомобильных регуляторов напряжения

    АВТО ТЕОРИЯ

    Регуляторы напряжения

    Как вы, возможно, помните из статьи прошлого месяца о функциях генераторов в вашем классическом автомобиле, не существует средств внутреннего контроля их мощности.Другими словами, чем быстрее он вращается, тем больше напряжения поступает в электрическую систему автомобиля. Если бы это не контролировалось, генератор повредил бы аккумулятор и сгорел бы фары автомобиля. Кроме того, если генератор не был отключен от схемы автомобиля, когда он не работает, аккумулятор разрядился бы через его корпус.



    Вот где появляется РЕГУЛЯТОР (обычно называемый регулятором напряжения, но это только один компонент системы). За прошедшие десятилетия регуляторы претерпели множество конструктивных улучшений, но наиболее часто используемый электромеханический регулятор — это три блока управления в один тип коробки.Давайте посмотрим, как это работает …

    Реле отключения

    Это устройство, которое иногда называют автоматическим выключателем, представляет собой магнитный выключатель. Он подключает генератор к цепи батареи (и, следовательно, остальной части автомобиля), когда напряжение генератора достигает желаемого значения. Он отключает генератор, когда он замедляется или останавливается.

    Реле имеет железный сердечник, намагниченный для опускания шарнирного якоря. Когда якорь опускается, набор точек контакта замыкается, и цепь замыкается.Когда магнитное поле нарушается (например, когда генератор замедляется или останавливается), пружина тянет якорь вверх, нарушая точки контакта.



    Очевидным видом отказа являются контактные точки. Когда они открываются и закрываются, возникает небольшая искра, которая в конечном итоге разъедает материал на концах, пока они либо не «свариваются» вместе, либо не приобретут такое высокое сопротивление, что не будут проводить ток в закрытом состоянии. В первом случае батарея разряжается через генератор за ночь, а во втором случае система не заряжается.

    Регулятор напряжения

    Другой набор контактных точек с железным сердечником используется для постоянного регулирования максимального и минимального напряжения. В этой схеме также есть шунтирующая цепь (шунт перенаправляет электрический поток), которая заземляется через резистор и расположена прямо перед (электрически) точками. Когда точки замкнуты, цепь возбуждения идет «легким» путем к земле, но когда точки разомкнуты, цепь возбуждения должна проходить через резистор, чтобы добраться до земли.

    Катушка возбуждения генератора подключена к одной из точек контакта регулятора напряжения.Другая точка ведет прямо к земле.

    Когда генератор работает (батарея разряжена или работает несколько устройств), его напряжение может оставаться ниже того, на которое установлено управление. Поскольку ток будет слишком слабым, чтобы тянуть якорь вниз, поле генератора будет уходить на землю через точки. Однако, если система полностью заряжена, напряжение генератора будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет максимального предела, и ток, протекающий через шунтирующую катушку, будет достаточно высоким, чтобы опустить якорь и разделить точки.

    Этот цикл повторяется снова и снова в реальном времени. Точки открываются и закрываются примерно от 50 до 200 раз в секунду, поддерживая постоянное напряжение в системе.

    Регулятор тока

    Даже если напряжение генератора регулируется, его ток может стать слишком большим. Это приведет к перегреву генератора, поэтому для предотвращения преждевременного отказа встроен регулятор тока.

    Внешне похожий на железный сердечник регулятора напряжения, сердечник регулятора тока намотан несколькими витками толстого провода и соединен последовательно с якорем генератора.



    Во время работы ток увеличивается до заданного значения установки. В это время ток, протекающий через обмотки из толстого провода, заставит сердечник опускать якорь, открывая точки регулятора тока. Чтобы замкнуть цепь, цепь возбуждения должна пройти через резистор. Это снижает текущий выход, указывает на закрытие, вывод увеличивается, указывает на открытие, вывод вниз, указывает на закрытие и т. Д. Следовательно, точки колеблются при открытии и закрытии так же, как и точки регулятора напряжения, много раз в секунду.

    Хорошие и плохие новости

    Поскольку регуляторы напряжения являются механическими, их легко устранить. Если вы изучите функцию каждой из трех частей и то, как они взаимосвязаны, станет очевидно, какая часть неисправна, в зависимости от симптомов. Это означает, что любой, кто понимает, как все работает, может легко устранить проблемы. Это хорошие новости.

    Плохая новость заключается в том, что зазоры между остриями и давление пружин определяют пределы напряжения / тока, и их очень трудно отрегулировать.Иногда это можно сделать на автомобиле с помощью вольтметра, но обычно лучше заменить весь блок регулятора, когда какая-то его часть выходит из строя. Заводская сборка регуляторов требовала относительно сложных измерительных приборов. Регулировка их «наощупь» — дело удачи и часто может привести к повреждению.

    В целом, хорошая новость заключается в том, что регуляторы недороги и их относительно легко найти. Замена — всегда хорошая идея.

    А как насчет регуляторов генератора?

    Регулятор того же типа изначально использовался в автомобилях с генераторами переменного тока, и они работают примерно так же.Однако, поскольку в некоторых автомобилях использовались амперметры, в регуляторе тока не было необходимости. Поэтому для включения обмоток статора генератора был использован «единичный» регулятор. Это был просто регулятор без секции регулятора тока.

    Вскоре после этого автомобильные компании перешли на транзисторные регуляторы напряжения. Используя стабилитроны, транзисторы, резисторы, конденсатор и термистор, эти регуляторы поддерживают надлежащее напряжение и ток в системе. Их схемы работают со скоростью 2000 раз в секунду, и они чрезвычайно надежны.С другой стороны, эти регуляторы непросто ремонтировать. Их можно выбросить и заменить.

    Многие «твердотельные» регуляторы устанавливаются внутри генератора и не подлежат обслуживанию, кроме возможности устанавливать пределы напряжения. Это нормально, потому что они работают очень хорошо в течение длительного времени. Чтобы проверить их работу, просто измерьте напряжение аккумулятора при выключенном двигателе, а затем при работающем. Во время работы вы должны увидеть что-то между 13 и 15 вольт. Отсутствие изменения напряжения означает, что либо регулятор, либо генератор переменного тока не работают, в то время как более высокое напряжение означает, что регулятор «не регулируется должным образом».«

    А как насчет перехода с генераторов на генераторы переменного тока?

    Ну, это двусторонний вопрос. Мы считаем, что такие переоборудование необходимо производить, если при ремонте или капитальном обновлении автомобиля были установлены дополнительные электрические устройства. Кондиционер, электрические вентиляторы охлаждения и т. Д. Потребляют много тока, с которым не справляются старые генераторы. Генераторы обеспечивают в три раза больший ток и весят намного меньше, чем их старые аналоги.

    С другой стороны, переход на генератор переменного тока повлияет на внешний вид автомобиля.Это, конечно, личный выбор, но его стоит задуматься. Скоро мы напишем статью о конверсии.

    data-matched-content-ui-type = «image_card_stacked» data-matched-content-rows-num = «3» data-matched-content-columns-num = «1» data-ad-format = «autorelaxed»>

    Каталог

    НАПРЯЖЕНИЕ РЕГУЛЯТОР, ГЕНЕРАТОР И РАБОТА АККУМУЛЯТОРА

    КАК ОНО РАБОТАЕТ Марк Гамильтон

    сначала дается простое объяснение, чтобы не пропустить читатели, которые хотят получить общее представление о том, как система работает, не вдаваясь в технические подробности.

    Иногда объясняя технические концепции, полезно использовать параллельное сравнение с более наглядным и простым рабочая модель. Что вот почему инструкторы и учебники часто используют водопроводные системы в попытке объяснить различные электрические явления. (Мы действительно не можем видеть вольт, и усилители и омы в проводах. Мы используем счетчики и другое оборудование для проверки наличие и уровни электричества, а также проверить производительность системы.)

    В эти авторы имеют многолетний опыт, пытаясь объяснить функции генератора, регулятора напряжения, аккумулятор и потребляемая мощность электрической системы; г. система воздушного компрессора была лучшим параллельным примером безусловно! Это может быть правдой, потому что большинство людей, по крайней мере, ограниченно опыт работы с автомобилями будет работать в воздухе компрессор.Довольно возможно, меньше людей, которые работают с автомобилями, будут иметь знание перепадов гидравлического давления и давления потеря с водопроводными системами. И снова будет использована система воздушного компрессора. с попыткой объяснить эту часть нашей автомобильной электрической система.

    НАПРЯЖЕНИЕ (VOLT) — это мера электрического давления. В системе сжатого воздуха, PSI (фунты на Квадратный дюйм) — мера давления.

    АМПЕРАЖ (AMP, или AMPERE) — это мера электрического тока. В системе сжатого воздуха кубические футы воздуха равны мера количества.

    Ом это мера сопротивления электрическому току сопротивление потоку сдерживает поток электрического Текущий.В система сжатого воздуха, ограничение, засор, редуцированный проход (измеряемое отверстие) — это термины, наиболее часто используемые для описать тот же эффект, который сопротивление будет иметь в электрическая система.

    ТО СРАВНЕНИЕ (объяснение функций системы)

    В аккумулятор представляет собой электрический накопитель, аналогичный в функция воздушного резервуара для системы сжатого воздуха. (На самом деле аккумулятор не накапливает электричество, правильнее было бы сказать; г. батарея хранит ингредиенты, которые могут производить электричество .) И батарея, и воздушный резервуар могут хранить источник энергия в резерве, сохраняя энергию доступной на время нам это нужно.

    генератор вырабатывает электроэнергию, которая может работать устройства, которые выполняют работу за нас. А компрессор производит сжатый воздух, который может использоваться в качестве источника питания для работы с инструментами или машины.

    регулятор напряжения ограничивает максимальное напряжение в электрическая система. В система сжатого воздуха ограничивает регулятор давления максимальное давление. Регулятор напряжения также вызовет генератор для увеличения мощности, когда напряжение (давление) в электросистеме низкий. А в системе сжатого воздуха давление переключатель включает компрессор, когда давление в системе становится низким.

    Огни, зажигания, и аксессуары используют питание от электрического система. Каждый когда мы включаем аксессуар, больше энергии потребляется система. Напряжение (электрическое давление) падает, когда мощность забирается из системы, а затем регулятор напряжения вызывает генератор, чтобы сделать больше тока. А в системе сжатого воздуха — гайковерт ударный, Духовой пистолет, малярный пистолет или штуцер для заполнения шины, канистра все используют энергию (сжатый воздух) от системы. Когда мы используем сжатый воздух из системы, PSI (давление воздуха) падает, и регулятор включает компрессор включен. В электрическая система, регулятор напряжения включает генератор ВКЛЮЧЕНА, или ВЫКЛЮЧАЕТ генератор, как необходимо для поддержания напряжения на должном уровне. А в системе воздушного компрессора давление регулятор останавливает и запускает компрессор по мере необходимости, чтобы поддерживать надлежащий уровень давления.

    В для полезной электрической системы потребуется генератор, который может произвести в среднем мощности больше, чем мы используем, и регулятор ограничит напряжение в системе до необходимого нам безопасного уровня. Как и большинство машин, генератор не выдерживает работать с максимальной производительностью в течение длительного времени. Короткие импульсы на максимальной мощности — это нормально, но нормально. работа потребует работы генератора только на части полного выходного потенциала, большую часть времени. Генераторы вырабатывают тепло как побочный продукт производства электроэнергии, и чем больше мощности они поставляют, тем больше тепло они производят.Некоторые модели генераторов могут выдерживать гораздо более высокую мощность. процент от их рейтинга валовой продукции по сравнению с другими, в течение продолжительных периодов эксплуатации.

    Воздух компрессоры имеют номинальные значения рабочего цикла. Компрессор также производит тепло как побочный продукт, и если он должен был работать непрерывно, пока поддерживая высокое давление, компрессор перегорит. Некоторые модели воздушных компрессоров будут иметь большую рабочий цикл, чем другие. Ожидайте, что модель магазина для хобби не будет предназначена работать в течение длительного времени, что профессионал цех компрессора построен для.

    Когда электрическая система требует больше мощности, чем генератор переменного тока может произвести, ненадолго, то аккумулятор уже подключен к системе и аккумулятор будет способствовать необходимая мощность.Вход На этой картинке показано, что генератор переменного тока должен вращаться на число оборотов, достаточное для выработки мощности. И есть кривая выходная мощность генератора / частота вращения, где доступная мощность увеличивается с увеличением числа оборотов в минуту. Есть также минимум и максимум для практического генератора переменного тока. Рабочий диапазон оборотов. Частота вращения генератора регулируется путем изменения соотношение ведущего шкива на коленчатом валу и диаметры шкива генератора. Но поскольку двигатель будет время от времени работать медленно, и обороты очень высокие в остальное время нет идеального передаточное отношение шкива для всех применений. Передаточное отношение шкива — компромисс; а также решающий момент — то, что приемлемо при максимальных оборотах. (Генератор может быть поврежден при слишком высоких оборотах.) Передаточное число шкива хорошее: от 6500 до 8000. обороты двигателя на круговой трассе далеки от идеала с рядный шестицилиндровый двигатель в бакалейном магазине Grandmas.

    в низкие обороты, ожидайте, что ранние модели генераторов часто производил гораздо менее доступную продукцию, чем более современные конструкции. А также со многими моделями старых генераторов, электрическая мощность на обороты двигателя на холостом ходу были , а не Достаточно для удовлетворения требований к электричеству. Но при сидении на светофоре аккумулятор мог помогать генератору с поддержкой электрического система.А также затем, когда загорелся зеленый свет, мы уехали с двигатель снова быстро вращает генератор. Генератор вскоре заменил мощность, используемую от аккумулятор, сидя на стоп-сигнале, никакого вреда не нанесено. Напряжение в системе будет низким, когда генератор не поспевает. (Напряжение будет выше 14 при работающем генераторе, а около двенадцать и падают при поддержке батареи.)

    Драйверы старых автомобилей привыкли к затемнению света на холостом ходу, или указатели поворота мигают медленнее, это просто результат низкого напряжения, когда генератор не успевал. Старые автомобили могли обойтись менее совершенным представление. А также с меньшим количеством электрических элементов для поддержки, тогда напряжение не выпадал так быстро. В старых машинах также не было электроники, которая перестанет работать при низком напряжении. С продолжительностью городских пробок в современных раз, многие аксессуары на современном автомобиле, и электроника, которая, конечно, чувствительна к низкому напряжению мощность генератора на холостом ходу двигателя должна была улучшиться. Генераторы нового поколения могут производить много больше тока при низких оборотах, даже если номинальная мощность брутто почти то же самое со старой моделью.

    В параллельно электрической системе, с воздушным компрессором при предельной мощности будут времена, когда система давление становится низким. В качестве когда друзья приходят помочь с проектом на выходные, все вооружены пневмоинструментами для работы с небольшой компрессор в гараже. (Как и в случае с электрическими системами, это не скорее всего случится еще в 1960-х!) Маленький компрессор не может поддерживать воздушный храповик, гайковерт, духовой пистолет и болгарка с отрезным руль все сразу.В те времена резервуар (резервуар) должен был обеспечивать мощность (сжатый воздух). Когда среднее использование превышает произведенное количество компрессором, то давление в системе падает.

    электрическая система ведет себя примерно так же. Если средняя мощность генератора не соответствует не отставать от энергопотребления электрической системы, затем аккумулятор падает до разряженного состояния, и напряжение в системе падает ниже допустимого уровня.

    В таблице ниже показано, чего ожидать от различия в генераторах переменного тока только одного поколения отдельно. (60-е тип внешне регулируемый по сравнению с типом 70-х годов внутренне регулируется. Примерно такие же результаты испытаний наблюдались на во многих случаях при модернизации генератора. То же передаточное отношение стандартного шкива было у оба типа генераторов. (1969-1972, малый блок 350 двигатель, стоковые шкивы)

    ГЕНЕРАТОР

    СРАВНЕНИЕ

    В наличии выход

    в 680 об / мин

    Двигатель праздный

    Двигатель Требуется RPM

    для максимум

    В наличии выход

    Внешне регулируемый

    61амп, модель 10DN,

    Delco генератор

    8 до 10 ампер

    2400 до 2500 об / мин

    внутри регулируемый

    63 ампер, модель 10SI

    Delco генератор

    35 до 40 ампер

    1275 до 1325 об / мин

    Один больше аспект сравнения между электрическими системы и системы сжатого воздуха, и это ПАДЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ с длинными линиями, используемыми для Доставка.В электрической системе длинные провода будут иметь сопротивление, составляющее ограничение электрической мощности поток. И чем дальше по проводу проверяем напряжение, тем ниже напряжение (электрическое давление) будет. Также при увеличении протекания тока падение напряжения (падение давления) увеличится. Например, если мы попытаемся использовать действительно мощное электрическое устройство, такое как стартер, через длинный провод малого диаметра, тогда работоспособность стартера снизится. быть бедным.В стартер попытается набрать большое количество ток через длинный провод малого сечения и напряжение будет слабым на стартовом конце провода. В другом примере, если провода от фары переключатель полностью в передней части автомобиля тонкие в диаметр датчика размера, тогда напряжение на огни будет низкий в результате тусклый свет.

    то же самое может случиться с системами сжатого воздуха. В молодые годы были случаи, когда работа с пневмоинструментом при низком давлении была постоянной раздражение. Представлять себе старое здание с большим компрессором в дальнем конце длинное здание. Назад в 1940-х годах сжатый воздух в основном использовался для наддува шины, но не для обслуживания занятых механиков владеют воздушными трещотками и гайковертами. Здание было оборудовано очень старым, маленьким стальные трубки диаметром для сжатого воздуха. В этом учреждении механик, наиболее удаленный от в компрессор не поступал воздух с полным давлением. Если пневматическая трещотка или инструмент, требующий большого объема воздуха, затем инструмент отключился. Трубки большего диаметра действительно улучшились бы производительность пневмоинструментов.Тем более, когда другая механика ближе к компрессору использовали воздух, прежде чем он добрался до конца очереди.

    ситуация с длинной трубкой малого диаметра, для сжатый воздух, имел тот же эффект, что и при длинном малом провод используется для работы многих мощных аксессуаров. Аксессуар, находящийся дальше всего по проводу, будет получать питание при низкий уровень напряжения (давления). Проволока большего диаметра повысит производительность на доставляя мощность при более высоком напряжении (давлении). Или используйте конструкцию системы, обеспечивающую более короткую длина провода, что также улучшит производительность.

    А теперь для тех, кому нравятся технические аспекты того, как все работает, вот более подробное объяснение системы операция с

    ГЕНЕРАТОР, РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ и АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ.

    генератор будет генерировать мощность для работы электрического система плюс держать аккумулятор заряженным. Назначение регулятора напряжения регулировать количество выходной мощности от генератора. (Конечно! Что что еще делают регуляторы? Ха!) Регулятор напряжения позволит генератору сделать достаточно мощности для поддержания надлежащего уровня напряжения, но не допускайте повышения напряжения в системе до опасного уровня.

    с регуляторы для системы генератора, ограничение напряжения средства управления выпуском. (Старые системы генераторов имели напряжение ограничитель, а также ограничитель тока, плюс выключатель реле, отключившее систему, когда двигатель остановился.) Если генератору разрешалось постоянно производить все мощность, которую он мог бы, напряжение в системе поднялось бы до опасного уровень, аккумулятор будет перезаряжен, компоненты будут поврежден, и генератор скоро перегреется и сгорит из.

    с установлен генератор на 100 ампер, мы не ездим с генератор постоянно производит 100 ампер. При управлении простой машиной, например 66 Chevelle, без включенных аксессуаров, штатное зажигание, и аккумулятор долил зарядом, генератор производит всего от 3 до 5 ампер тока! (Независимо от мощности генератора, выходная мощность ограничено в соответствии с требованиями системы.)

    А, если вам интересно, количество лошадиных сил используется для раскрутки изменений генератора с выходом. Когда генераторы производят только небольшое количество тока, сопротивление мощности очень мало (менее 1/3 усилитель). Большой мощность приводит к большему сопротивлению мощности (около 3 или 4 мощность для производства 120 ампер).

    РЕГУЛЯТОР ДЕЙСТВИЯ

    Популярное учебники говорят нам, что идеальная настройка регулятора напряжения 14,2 вольт. А диапазон примерно от 14,0 до 14,6 вольт обычно приемлем, и различные руководства по магазинам обычно публикуют об этом диапазон.

    Когда напряжение системы ниже установленного напряжения регулятор, затем регулятор заставляет генератор производить мощность до тех пор, пока напряжение не достигнет максимального значения регулятор.Когда сначала заводим двигатель, напряжение АКБ будет на около 12,5 или 12,6 вольт. Регулятор распознает низкое напряжение и вызывает генератор для выработки энергии. Также во время движения каждый раз, когда мы переключаем аксессуар включен, питание от системы, напряжение понижен, и регулятор восстанавливает напряжение, вызывая генератор, чтобы сделать больше мощности. Это действие автоматически позволяет генератору обеспечить питание электрической системы.

    система не требует такой большой выходной мощности от генератора, когда аксессуары не используют питание, и когда аккумулятор полностью заряжен. Когда напряжение в системе повышается примерно до 14,2 вольт, регулятор напряжения начинает ограничивать генератор выход.Когда выключаем аксессуар, используется питание от системы меньше, напряжение быстро поднимается, а потом регулятор приведет к снижению мощности генератора.

    Регулировка выхода генератора, регулятором напряжения, происходит так быстро, что при использовании измерителя для проверки системы мы видим функционируют как плавные и постоянные.Даже механические регуляторы старого типа могли открываться и закрывайте точки более 200 раз в секунду! Электронные регуляторы напряжения заменили старые регулятор вибрационного типа и электронные регуляторы реагируют еще быстрее. С участием современный электронный регулятор напряжения, напряжение на система будет очень последовательной.

    аккумулятор служит большой подушкой в ​​системе , что также сглаживает уровень напряжения. Аккумулятор обеспечит кратковременные скачки напряжения, которые необходимы при включении устройств. Аккумулятор также может поглотить кратковременный избыток питание в системе, когда устройства выключены. Аккумулятор предотвращает резкое и сильное напряжение. изменения в системе.

    ТО СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ МОЩНОСТИ ГЕНЕРАТОРА

    регулятор напряжения регулирует мощность генератора, управляя количество энергии, которое он отправит в магнитное поле обмотка в генераторе. (Генераторы работают за счет использования магнитов.) Большая мощность подается на обмотку магнитного поля в генератор будет производить более сильное магнитное поле, которое заставляет генератор вырабатывать большую мощность. Мощность генератора уменьшается, когда напряжение регулятор обеспечивает меньшую мощность магнитного поля обмотки в генераторе, так как сила магнитного поле будет уменьшено.

    ПОЧЕМУ 14,2 В, НО МЫ НАЗЫВАЕМ ЭТО СИСТЕМОЙ НА 12 В?

    В Уровень 14,2 вольт считается идеальным уровнем напряжения для автомобильная система 12 вольт, потому что это сумма, необходимая для полной зарядки стандартного двенадцатавольтный аккумулятор. Сам по себе, без зарядного устройства, и без кабели подключены, типичный, полностью заряженный, 12 вольт батарея выдает 12.6 вольт. Бортовая система зарядки должна превышать 12,6 уровень электрического тока, протекающего через батарею во время зарядки. Электрические ток должен течь через аккумулятор во время зарядки, чтобы вызвать химическую реакцию между жидкой кислотой и свинцовые пластины внутри батареи. Уровень 14,2 вольт приводит к правильной величине тока, протекающего через батарею, чтобы поддерживать заряженное состояние.Расширенный периоды с уровнем выше 14,2 вольт будут перезаряжаться аккумулятор (при самых высоких температурах).

    АККУМУЛЯТОР СТРОИТЕЛЬСТВО Рабочие функции и

    (аккумулятор взаимодействует с системой зарядки.)

    Там положительных и отрицательные металлические пластины внутри батареи, каждая из разные материалы , и с изоляторами между пластинами. Жидкая кислота в аккумуляторе (серная кислота) находится в контактирует с пластинами, и кислота химически реагировать с материалом на пластинах с образованием электрического власть. Когда батарея призвана производить энергию, как и в случае с запуск двигателя, активность химической реакции значительно повысился. Когда аккумулятор хранится, требуется очень небольшая химическая реакция место, однако элементы ждут в резерве и доступны для использования в любое время.

    аккумулятор должен производить ток для запуска двигателя, а аккумулятор также может быть вызван для подачи питания время от времени когда генератор не успевает за электрической системой использование энергии. Когда подключаем к АКБ электроустройство, хим. реакция происходит, чтобы доставить электрическую мощность. В течение этих периодов, когда аккумуляторная батарея должна подавать электроэнергию, аккумулятор разряжается.

    Во время разряд батареи, химическая реакция произведет электроэнергия. И химическая реакция между кислотой и пластинами преобразует материал на поверхности пластин в новое соединение.А также поскольку химическая реакция изменяет состав материалы в батарее во время разряда, материал на положительные и отрицательные пластины в конечном итоге станут тем же. Когда достаточное количество материала на пластинах было преобразовано в тот же материал на положительной и отрицательной пластинах, сборка больше не может производить достаточную мощность. Тогда аккумулятор считается разряженным.

    Химическая промышленность реакция разделяет существующий материал, и собирает исходные ингредиенты, чтобы сформировать новый материал. Все основные ингредиенты останутся в новый материал, но после химической реакции состоялось, новый материал будет другим сложный. (Это случается с производством пластиков и полимеров и многие вещи, которыми мы пользуемся и наслаждаемся.)

    Автор прикладывая энергию к новому материалу, по крайней мере, некоторые химические реакции могут быть обращены вспять, и новый материал будет преобразован обратно в исходную форму. Это обратное операция — это именно то, что происходит при подзарядке аккумулятор. При подзарядке аккумулятора мы подаем электрический ток (энергия) в обратном направлении, что вызовет химическая реакция, необходимая для изменения материалов в аккумулятор обратно в исходный вид.(Вернемся к разным материалам о положительных и отрицательных тарелки.)

    АККУМУЛЯТОР ЗАРЯДКА

    с перезарядка, химическая реакция меняет соединения на положительные и отрицательные металлические пластины обратно в исходное состояние материал. Электрические ток будет течь через металлические пластины в обратном направлении направление во время зарядки, что вызывает обратное химическое реакция (по сравнению с разрядом). Когда аккумулятор заряжен, соединения на положительной и отрицательной пластинах в аккумулятор опять будет другим. Материал на пластинах восстановлен до оригинальные составы, аккумулятор снова способен доставить электроэнергия.

    Кому перезаряжаем аккумулятор, подаем электроэнергию на аккумулятор.В количество активности с химической реакцией во время батареи зарядка будет меняться в зависимости от количества электрического ток через батарею. При правильном уровне напряжения аккумулятор будет только принять количество тока, необходимое для разумного активность с химической реакцией.

    Кому небольшой ток не вызовет достаточной активности с химическая реакция для полной зарядки аккумулятора. Нам нужна достаточная активность с химическим веществом. реакция на изменение соединений на пластинах обратно на их оригинальный материал. Отсутствие достаточной активности с химическим веществом реакция, вызванная слишком слабым током, может быть называется состоянием недостаточной зарядки.

    скорость активности с химической реакцией во время подзарядка вызывает большое беспокойство! Количество активности контролируется суммой тока при подзарядке.

    Превышение ток во время зарядки аккумулятора можно назвать состояние перезарядки чрезмерный ток вызывает слишком большую активность химической реакции. Степень активности химической реакции должны точно контролироваться, и идеальная скорость заряда это тонкая линия. Его ситуация, когда слишком высокая скорость заряда вредна, но при недостаточном токе производительность батареи снизится. ухудшаться.

    Это оказывается, что во время зарядки количество протекающего тока через аккумулятор можно регулировать, регулируя уровень напряжения при подаче электроэнергии на аккумулятор. Когда электрический ток подается на аккумулятор при правильном уровень напряжения, аккумулятор принимает только количество текущий поток он хочет. И его текущий поток во время зарядки, который регулировать скорость химической реакции в пределах аккумулятор. В операция суммируется как ставка заряда.

    Суммируя тариф, уровень напряжения отрегулирует количество тока, и количество текущего потока повлияет на скорость химическая реакция.А также так что с системой генератора, служащей бортовым зарядное устройство, регулятор будет контролировать напряжение, и остальное приложится.

    Его все довольно просто, но , идеальная ставка заряда изменится с условия. (Всегда есть чем усложнить дело! Ха!) Состояние заряда аккумулятора, температура и продолжительность заряда (длинные или короткие диски), все факторы, которые будут определять идеальный скорость зарядки.В разряженный аккумулятор не производит такого напряжения, как полностью заряженный аккумулятор. При зарядке разряженного аккумулятора разряженный батарея принимает большой ток, , если питание подается на полном уровне 14,2 В. В идеале уровень напряжения должен быть немного уменьшается, когда аккумулятор принимает пиковый ток во время подзарядки.Текущий поток будет оптимизирован, что приведет к правильная скорость химической реакции. Тогда скорость заряда может оставаться оптимальной, если напряжение может быть немного увеличен по мере восстановления заряда батареи. В конечном итоге напряжение должно быть ограничено, так как батарея становится полностью заряженным, а затем очень слабый ток через батарею не требуется.

    Когда основные условия — короткие поездки при сильном морозе погоду скорость заряда следует увеличить. Внутреннее сопротивление батареи изменится с экстремальный холод. Этот и другие эффекты холода будут способствовать более медленному тарифы при низких температурах. Короткие диски с низкой скоростью зарядки могут не допускать аккумулятор для достижения полностью заряженного состояния в экстремальных холодно. В идеальная настройка регулятора напряжения должна быть немного выше для этого типа использования.

    автор жил в холодном климате, а также там, где он жарко большую часть года. Жаркая погода сильно сказывается на батареях! В жарком климате батареи обычно имеют гораздо меньшую длину. жизнь. Также ожидайте найти больше коррозии в области батареи с горячим погодные условия (потому что теплая батарея принимает ток при более высокой скорости заряда).

    уровень напряжения должен точно контролироваться во время зарядки чтобы предотвратить чрезмерный ток. Чрезмерный ток может повредить аккумулятор. Чрезмерный ток менее эффективен, потому что соединения на поверхности плит не успеют разойтись. Также чрезмерное количество едкого и очень взрывоопасного газа будет производиться с завышенными тарифами. А чрезмерная скорость заряда нагревает аккумулятор, что изменяет внутреннее сопротивление батареи.

    Особенно с герметичными батареями, чрезмерная зарядка разрушит полезность аккумулятора! H 2 O (вода) — одно из соединений образуются в результате химической реакции во время зарядки аккумулятора. Многие из так называемых герметичных батарей фактически выбрасывается в окружающую атмосферу, по крайней мере одна очень популярная модель батареи имеет предохранительный клапан для удаления воздуха. Клапан позволяет этой популярной модели батареи быть установлен в различных положениях. Однако эти батареи герметичны с учетом к доступу для добавления воды. Когда эти герметичные батареи заряжаются высокая скорость, вода и пары будут выходить из вентиляционных отверстий. И у нас нет возможности добавить воды в этот тип батареи, когда уровень жидкости становится низким. Когда мы допускаем высокоскоростную зарядку, герметичный аккумулятор может рыхлая жидкость, которую мы не можем заменить!

    Также, при зарядке этих герметичных аккумуляторов давлением предохранительный клапан со скоростью, достаточной для того, чтобы клапан освободить; ожидайте серьезных проблем с коррозией на область аккумуляторной батареи в результате воздействия агрессивной жидкости и паров что извергнет от облегчения. К сожалению, автор видел несколько автомобилей, на которых этот неприятный опыт произошел. (Каждый случай был дорогим, дорогим, время от времени машины. И в в каждом случае автомобиль также оснащался высокой производительностью ОДНОПРОВОДНЫЙ генератор переменного тока, который был подключен непосредственно к аккумулятор с тяжелым кабелем.)

    НАПРЯЖЕНИЕ ОГРАНИЧЕНИЕ РЕГУЛЯТОРА

    Мост особенно важно, когда аккумулятор полностью заряжен условие, то необходимо точно контролировать напряжение, так как принудительный заряд, позволяя напряжению подняться выше идеального уровень получится со всеми вышеупомянутыми проблемы.(Это относится ко всем батареям.) А при длительном вождении все вышеупомянутые проблемы будут возникать в течение более длительного времени продолжительность. Едкий пары, выделяемые аккумулятором во время зарядки, оседают на все, что находится рядом с батареей, в результате коррозия в области аккумуляторной батареи. (А Ненавижу, когда такое случается с хорошим хот-родом! Ха!)

    Заниженная плата приводит к короткому сроку службы батареи и снижению производительности аккумулятор.В течение зарядка химической реакции очищает поверхность свинцовые пластины внутри батареи. Но недостаточная скорость заряда (недозаряд) допускает корку соединения сульфата свинца накапливаться на поверхности тарелки. (Этот тем более случается при хранении аккумуляторов в разряженное состояние.) Корка заблокирует доступ кислоты к активные материалы в свинцовых пластинах, а также корка изменяет внутреннее сопротивление в батарее. При слишком большом образовании корки аккумулятор не будет дольше быть исправным.

    Его тонкая линия между недостаточным напряжением при недостаточном заряде и слишком высокое напряжение при перезарядке. И идеальный уровень напряжения различается в зависимости от условия. А хороший регулятор напряжения — точная работающая деталь оборудование! (А также автор предпочитает и использует исключительно подлинную продукцию Delco регуляторы напряжения.В подлинный товар дороже, чем некоторые другие, но у него есть побольше электроники внутри. Регулятор Delco термокомпенсирующий, он отлично справляется с уменьшением скорости заряда, у него есть встроенные резервные цепи, и ограничение напряжения точный. Аккумуляторы служат дольше и ожидают меньше проблем с коррозией при использовании регуляторы Delco.)

    12 Вольт ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ ЯВЛЯЮТСЯ ДЕТАЛЯМИ НА 14 Вольт!

    С участием большинство приложений аккум любит около 14,2 вольт от генератор и регулятор напряжения во время движения. Поскольку система должна работать при напряжении около 14 вольт, электрических детали разработаны для обеспечения максимальной производительности и длительного срока службы при работе около 14 вольт . Детали обычно выдерживают напряжение 15 вольт (или больше), хотя иногда детали нагреваются или не служат длительное время при напряжении на уровне стресса.

    ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

    Хотя мы всегда стремимся к лучшему, мы всегда можем проиграть хотя бы небольшое количество напряжения при длинной проводке схемы.Какие действительно снижает производительность из-за низкого напряжения. Получается, что при напряжении около 10% ниже, производительность может снизиться более чем на 30%. Электродвигатели, фары, катушки зажигания и разные части будут вести себя по-разному, но его отлично когда соединяем вольтметр с деталью включен и работает, и найдите около 14 вольт на часть.

    Напряжение падение на проводке произойдет только во время протекания тока, поэтому тестирование должно проводиться с подключенной деталью, включен и работает. Например, отсоединение соединителя провода от детали, а затем считывание напряжения на разъеме жгута проводов не действительный тест работоспособности схемы.

    испытание напряжением во время работы системы — это промышленность стандартный тест на электрические характеристики. Также очень просто сделать приблизительный сравнение производительности частей, работающих при низком напряжении до запчасти работают на полном напряжении, используя только обычную машину. В темноте, с работающим двигателем и фарами ON, выключить зажигание при оставленных фарах. НА. Уведомление что свет значительно тускнеет при остановке двигателя, так как генератор также будет остановлен и напряжение упадет около 10%.Или при работающих вентиляторах радиатора выключите зажигание и Заметьте, что вентиляторы замедляются.

    Значимость работы двигателя и остановки двигателя заключается в том, что при работающем двигателе генератор возможность поддерживать систему на уровне около 14,2вольт. Но при остановленном двигателе аккумулятор будет подавать питание примерно на 12 вольт. Это простое сравнение с работающим двигателем и двигатель остановлен, чтобы дать нам общее представление о потеря производительности, которую мы можем ожидать от частей, работающих на немного низкое напряжение. В целом падение напряжения на проводке, при Доставка силы по частям — это противник, которого нужно преодолеть.

    ТУ КЛЮЧ В РАБОТЕ!

    Все кажется таким простым, просто использовать качественный регулятор напряжения, созданный крупной компанией, имеющей общую картину все продумано. И установить генератор с более чем достаточным номинальная мощность для обработки всех электрических нагрузок на автомобиль. Но в мир автомобильной проводки, падение напряжения в результате из-за длинных проводов часто мешает подавать питание на полном уровне напряжения на все части системы. И особенно с нашими старыми автомобилями, такими как фавориты периода Muscle Car, напряжение падение в проводке намного хуже, чем думает большинство людей .Проблема часто связана с дизайном системы, а не с возраст и износ проводки. Это случилось, когда эти машины были новыми, и это бывает, когда новая заводская шлейка с такой же оригинальной конструкция установлена.

    Итак, если напряжение во всей системе не одинаковое во всех точках, то у нас есть серьезная проблема с попыткой использовать регулятор напряжения для оптимизации работы! Падение напряжения происходит только при протекании тока. Большой ток, протекающий через провод, будет результат с большим падением напряжения. Если ток через провод уменьшается, то результирующее падение напряжения также будет уменьшено.

    Если проводим регулятор напряжения для считывания и корректировки в самую низкую часть системы, затем в самую высокую часть система может быть опасно высокой. Было бы безопаснее и разумнее подключить регулятор напряжения к самой высокой части системы, но тогда низкое напряжение вызовет плохую работу на некоторых системы, и аккумулятор может даже не заряжаться должным образом.

    Лучшим вариантом будет работа с дизайном разводки, при внесении улучшений в электрические системы! (Улучшения включают более мощный генераторы и современные аксессуары, чтобы эффективно использовать электрическая мощность.)

    лучший план для большинства систем — направить мощность генератора вывод на центральный распределительный узел. Затем отправьте питание от концентратора в различные части электрическая система, и провод напряжения регулятор для поддержания напряжения на главном распределительном узле . Идея очень хорошая, но не может претендовать на . автор как оригинал. Бывает, что Chevy очень хороший пример эта конструкция с 63 по 71 моделями. И инженеры Chevy сделали это хорошо! Это также система, о которой мы должны знать, когда установка более мощных генераторов и при установке проводка для включения новых аксессуаров.

    См. больше об этой конструкции и функциях в нашем техническом разделе функция ДИСТАНЦИОННОГО ДАТЧИКА НАПРЯЖЕНИЯ, а также в нашем функция ГЛАВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ CHEVY СИСТЕМА. Также узнайте больше о том, насколько сильное падение напряжения на самом деле с оригинальной проводкой в ​​нашей функции на ЯРКИЕ ФАРЫ.

    Назад к основам: выбор идеального регулятора

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

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

    Понижающий, повышающий или понижающий-повышающий регулятор?

    Есть три основных категории:

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

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

    Номинальные входы и выходы

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

    Очевидно, что регулятор должен обеспечивать мощность, требуемую нагрузкой. Мощность регулятора обычно определяется максимальным выходным током.

    Диапазоны ввода и вывода

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

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

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

    КПД

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

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

    Шум

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

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

    Формат и упаковка

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

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

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

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

    Рабочая температура и тепловые характеристики

    Регуляторы

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

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

    Дополнительные возможности

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

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

    Заключение

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

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *