определяем преимущества, особенности и приводим в пример хорошие модели
Автор: Александр Старченко
Инверторные стабилизаторы напряжения постепенно выходят на первое место по популярности. Они очень надёжны, компактны, обеспечивают идеальные характеристики выходного напряжения и не имеют механических деталей. Благодаря исключительно высоким параметрам, инверторный стабилизатор напряжения прекрасно подходит для питания любой бытовой и офисной техники. Он так же применяется в качестве источника питания на производстве, домашнего и дачного стабилизатора.
Содержание:
- Технические особенности инверторного стабилизатора
- Основные преимущества и недостатки
- Выбор инверторного стабилизатора
- Бытовой стабилизатор
Технические особенности инверторного стабилизатора
Инверторный стабилизатор напряжения выполнен без применения силовых трансформаторов и электромагнитных реле, которые используются в источниках питания другого типа.
В инверторном стабилизаторе выполняются два процесса:
- Преобразование переменного тока в постоянный;
- Обратное преобразование.
Отсутствие электромеханических узлов повышает надёжность стабилизатора и обеспечивает отличные выходные характеристики. Подобный стабилизатор не требует технического обслуживания и корректно работает в широком диапазоне напряжения на входе.
Схема устройства состоит из следующих электронных блоков:
- Входной L/C фильтр;
- Диодный выпрямитель;
- Корректор коэффициента мощности;
- Блок конденсаторов;
- Инвертор-преобразователь;
- Микропроцессор.
Напряжение сети поступает на пассивный сетевой фильтр, выполненный на конденсаторах и катушках индуктивности. Он сглаживает пиковые выбросы сетевого напряжения и практически полностью убирает высокочастотные помехи. Затем напряжение попадает на выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный, где приобретает вид чистой синусоиды. Далее включается корректор коэффициента мощности, который равномернее отбирает мощность от сети и снижает значение потребляемого тока.
Часть напряжения поступает на блок конденсаторов. Конденсаторы накапливают энергию, которая аккумулируется в них при больших величинах входного напряжения и отдают её в линию, когда возникает её недостаток.
В конечном итоге энергия поступает к инвертору, который делает всю оставшуюся работу – преобразует постоянное напряжение обратно в переменное, и делает его синусоидальным. При этом на выходе мы получаем стабильную частоту в 50 Гц, и рабочее напряжение 220 Вольт.
Именно из-за двух ступеней преобразования и наличию инверторов данные стабилизаторы и получили название «инверторные» или «стабилизаторы двойного преобразования».
Особенности стабилизатора напряжения с двойным преобразованием:
- Инвертор осуществляет преобразование постоянного напряжения в переменное. Он собран на MOSFET или IGBT полупроводниковых приборах, смонтированных на радиаторах;
- Управление работой инвертора может осуществляться с помощью ШИМ-контроллера;
- Инверторные стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием имеют защиту нагрузки и самого стабилизатора от больших выбросов напряжения сети;
- Управление функциями элементов инверторного стабилизатора выполняет микроконтроллер;
- Кварцевый тактовый генератор обеспечивает высокое качество напряжения на выходе устройства.
Технические решения, применяемые в инверторных стабилизаторах, позволяют получить на выходе номинальное напряжение, необходимое для питания различных потребителей, с отклонением не более 1%. Инверторный стабилизатор напряжения является единственным устройством подобного типа, которое жёстко контролирует частоту.
Основные преимущества и недостатки
При сравнении технических характеристик инверторных стабилизаторов напряжения с характеристиками стабилизаторов других типов, хорошо заметно преимущество электронных устройств.
К достоинствам стабилизаторов двойного преобразования можно отнести следующее:
- Работа в большом диапазоне сетевых напряжений;
- Синусоидальная форма напряжения;
- Высокая скорость стабилизации;
- Точность выходных параметров;
- Полное подавление импульсных помех;
- Компактность устройства.
Электронная схема стабилизатора напряжения позволяет ему корректно работать при достаточно большом разбросе величины входного напряжения. Инверторные стабилизаторы напряжения для дома обеспечивают отличные выходные характеристики при колебаниях напряжения на входе в пределах 115-290 вольт. У разных моделей этот показатель может несколько отличаться.
Электронный стабилизатор для дома инверторного типа обеспечивает на выходе практически идеальную синусоиду, в то время как устройства другого типа могут выдавать аппроксимированную (ступенчатую) синусоиду или меандр, что категорически неприемлемо для работы многих устройств.
Поскольку в схеме устройства отсутствуют электромеханические узлы, автоматика инверторного стабилизатора обеспечивает практически мгновенную реакцию на изменения входного напряжения. Это время не превышает нескольких микросекунд и определяется только переходными процессорами в транзисторах.
Применение микроконтроллера с кварцевым генератором позволяет добиться исключительно высоких параметров напряжения и частоты на выходе стабилизатора. Отклонение напряжения от номинальной величины в 220В обычно не превышает 1%, а частоты не более 0,5%.
Индуктивно-ёмкостные фильтры практически полностью подавляют весь спектр импульсных помех, а так же устраняют кратковременные пиковые выбросы напряжения. Благодаря отсутствию мощного силового трансформатора удалось снизить до минимума вес и габариты устройства. От перегрузок стабилизатор защищает входной автоматический выключатель и быстродействующая электронная защита, иногда оснащённая звуковой сигнализацией.
Основными недостатками инверторных стабилизаторов можно считать высокую цену. Кроме того, электронные компоненты нагреваются в процессе работы и требуют воздушного охлаждения. Для этой цели применяются компактные вентиляторы, которые издают небольшой шум, но это трудно назвать существенным недостатком.
Выбор инверторного стабилизатора
При выборе электронного стабилизатора напряжения с двойным преобразованием следует обращать внимание на его основные характеристики:
- Допустимая мощность нагрузки;
- Скорость выравнивания;
- Форма напряжения на выходе;
- Точность параметров;
- Допустимые колебания напряжения сети;
- Условия эксплуатации.
Мощность. Мощность стабилизатора можно считать основным параметром при выборе данного прибора. Для определения необходимой мощности нужно подсчитать мощность всех бытовых устройств, которые будут питаться от этого стабилизатора, и прибавить 20-30% резерва.
Для квартиры вполне подойдёт стабилизатор, мощностью 3-5 кВт. Инверторный стабилизатор напряжения на 10 кВт подойдёт для частного загородного дома, особенно если в нём имеется отопительная система с циркуляционным насосом и собственная артезианская скважина, оборудованная погружным насосом.
Скорость выравнивания – это время, которое требуется стабилизатору, чтобы отреагировать на изменение напряжения на входе. Инверторные стабилизаторы обладают самой высокой скоростью выравнивания среди всех моделей стабилизаторов, поэтому на нее можно не обращать внимания. Стабилизаторы двойного преобразования (инверторные) выдают неискажённую синусоиду. Такая форма напряжения идеально подходит для электропитания любых бытовых устройств и газовых котлов.Напряжение на входе и выходе. При оценке выходных параметров следует знать, что у инверторных стабилизаторов напряжения самые лучшие параметры как по отклонению напряжения от номинала на выходе, так и по частоте. Диапазон напряжения на входе, в зависимости от модели, может меняться в небольших пределах. Разброс входного напряжения, при котором способен работать стабилизатор, обычно находится в пределах от 115-120 до 280-290В, но некоторые модели способны покрыть больший разброс напряжения.
Степень защиты. В документации на стабилизатор обычно указывается интервал температур, при которых может эксплуатироваться устройство, а так же относительный уровень влажности, поэтому на это также стоит обращать внимание, особенно если планируется использовать стабилизатор в неотапливаемом помещении или в неблагоприятных для техники условиях.
Прочие параметры. Инверторный стабилизатор напряжения имеет небольшие габариты, а благодаря отсутствию мощного трансформатора и малый вес, поэтому большинство моделей имеет настенное крепление. Приборы имеют индикацию режимов работы и информационный дисплей.
Бытовой стабилизатор
Группа компаний «Штиль», которая уже более 25 лет считается одним из лидеров в производстве систем электропитания, предлагает линейку бытовых стабилизаторов двойного преобразования. Инверторный стабилизатор напряжения «Штиль» отлично подойдёт для квартиры или небольшого дома. Ряд стабилизаторов включает в себя модели с мощностью 500, 1000, 1500 и 3500 В/А. Выходное напряжение имеет синусоидальную форму, а точность установки составляет 220 ± 2%. Стабилизаторы уверенно работают при колебаниях сетевого напряжения от 90 до 300 вольт, и имеют защиту от перегрузки. Все модели, кроме стабилизатора 500В/А оборудованы жидкокристаллическим дисплеем, на который выводятся все нужные параметры.
С этим читают:
Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!Инверторные стабилизаторы напряжения: преимущества и недостатки
С возникновением чувствительной электронной техники появилась потребность в защите источника электроэнергии от резких скачков напряжения. Неожиданные изменения параметров тока чреваты необратимыми разрушениями высокотехнологичных приборов. Устаревшие трансформаторы со ступенчатой регулировкой напряжения не могли гарантировать поддержание уровня напряжения питающего тока. На смену пришли инверторные стабилизаторы.
Бытовые инверторные стабилизаторы
Что такое инверторный стабилизатор
Это лучшее решение прибора, который называют стабилизатором напряжения с двойным преобразованием. Главное достоинство инвертора заключается в том, что он способен снабжать потребителей всего дома током с напряжением одной частоты. Отклонение от стабильной характеристики не превышает 1 процент от норматива.
Инверторный стабилизатор напряжения (ИС) легко справляется с большими скачками входного напряжения, что востребовано в отдалённых районах и сельской местности, где местные сети электроснабжения не способны постоянно поддерживать напряжение на одном уровне.
Строение ИС
Схема ИС включает в себя входные фильтры, выпрямитель, корректор коэффициента мощности, конденсаторы, микроконтроллер и инвертор. Последний преобразует постоянный ток в переменное напряжение.
Внутреннее устройство ИС
Принцип работы
Сетевой ток первоначально поступает во входной фильтр, затем в выпрямителе энергия переменного характера переходит в постоянное состояние. Характеристики электричества выравниваются корректором. Энергия с выровненными параметрами попадает в сам инвертор, где преобразуется в ток переменного напряжения.
Важно! Входной ток проходит две стадии преобразования. Поэтому прибор носит название – стабилизатор с двойным преобразованием напряжения.
Характерные особенности ИС
Главным отличием ИС от своих аналогов таких, как релейные, электромеханические и симисторные стабилизаторы, является отсутствие во внутреннем устройстве автоматического трансформатора.
Двойное преобразование напряжения не имеет резких переходов, которыми «страдает» переключение трансформаторных обмоток. Именно двойной эффект преобразования представляет ИС наиболее совершенным стабилизатором. Отсутствие подвижных деталей, различных реле оставляет далеко позади конкурентов ИС. Применение конденсаторов в схеме стабилизации электрического тока исключает скачки напряжения на выходе прибора.
Однофазный стабилизатор Штиль
Преимущества и недостатки ИС
Даже самые совершенные электрические приборы обладают, как рядом достоинств, так и определёнными недостатками.
Достоинства
Преимуществами инверторного стабилизатора напряжения являются следующие достоинства:
- Допустимая вилка входного напряжения колеблется в диапазоне от 115 до 300 вольт;
- При большом скачке напряжения энергия накапливается в конденсаторах в большом количестве. Благодаря этому, выходное напряжение всегда сохраняется на уровне 220-230 в;
- Во время работы ИС отсутствуют какие-либо шумы;
- Применение радиодеталей, таких как транзисторы и микросхемы, плюс отсутствие громоздких автотрансформаторов делают прибор компактным, небольшого веса;
- Коэффициент полезного действия инвертора достигает более 90%;
- Практически мгновенная регулировка напряжения;
- Крайне низкая погрешность (не более 1%) нормализации напряжения.
Недостатки
Главным недостатком ИС считается его высокая стоимость. Большое количество потребителей может существенно сузить диапазон величин принимаемого напряжения.
Обратите внимание! Нормальная работа ИС осуществляется при 50% нагрузке. При 70% загрузке нижний порог входного параметра будет ограничиваться 140 в. Более 70% нагрузки порог поднимется до 160 в.
Критерии выбора
При выборе модели инверторного стабилизатора напряжения надо руководствоваться следующими критериями, это:
- мощность;
- тип стабилизатора;
- габариты и тип установки.
Мощность
Перед приобретением ИС нужно произвести точный расчёт пиковой нагрузки, когда будет включено максимальное количество приборов. Для этого суммируют мощности потребителей и добавляют 15-20% к общему результату. Это будет мощность нужного инверторного стабилизатора.
Тип стабилизатора
ИС бывают трёх типов: это автономные инверторы, приборы с прямоугольным сигналом, стабилизаторы с синусоидальным сигналом. Автономные ИС устанавливают между общедомовой сетью и аккумулятором, что обеспечивает бесперебойное питание потребителей всего дома.
ИС с прямоугольным сигналом используются только для питания приборов освещения. Инверторные стабилизаторы с синусоидальным сигналом поставляют идеально чистый переменный ток. Именно такие приборы пользуются повышенным спросом.
КПД
Коэффициент полезного действия у всех ИС примерно одинаковый – около 90%. Это оптимальный показатель, присущий только стабилизаторам инверторного типа. У качественных приборов КПД равен 98%.
Габариты и тип установки
Габариты бытовых инверторных стабилизаторов обычно не превышают размеров 500х400х300 мм. ИС не занимает много места, поэтому его установка не вызывает никаких сложностей. Практически все бытовые ИС выпускаются в напольном варианте. При установке надо соблюдать одно правило: прибор не должен загромождаться посторонними предметами, и на него ничего нельзя ставить.
Контрольные и защитные системы
Приборы брендовых марок практически все оснащены системами контроля и защиты от перегрева. Внутренний датчик температуры при превышении допустимого уровня нагрева стабилизатора подаёт сигнал на автоматическое отключение ИС. При остывании прибор снова включается в работу.
Условия эксплуатации
Эксплуатационный температурный режим окружающей среды находится в пределах от -40 до +400С. Если нижний порог не грозит домашнему прибору, то перегреть ИС вполне возможно при нарушении правил эксплуатации.
Особенности подключения
Подключение стабилизатора инверторного типа зависит от его мощности и суммы мощностей потребителей (приборов). Если нужно стабилизировать напряжение во всём доме или квартире, то прибор включают в систему электроснабжения сразу после счётчика.
В случае потребности регулировки тока для нескольких приборов, таких как персональный компьютер, цифровой телевизор, аудиотехника и другие чувствительные приборы, подключение ИС ориентируют на несколько розеток. Иногда устанавливают один или несколько инверторов из расчёта количества кВт общего потребления тока определёнными приборами.
Схема инверторного преобразователя напряжения
Дополнительная информация. Инверторный стабилизатор нужно периодически очищать от пыли. Делать это можно пылесосом через вентиляционные отверстия в корпусе прибора. Пред этим стабилизатор обязательно отключают от сети.
Применение инверторных стабилизаторов напряжения в общедомовой сети электроснабжения позволяет существенно продлить срок службы дорогой электроники. ИС сохранит в рабочем состоянии электрокотлы и различные системы обогрева в течение многих лет.
Видео
описание, устройство, плюсы и минусы
Пожалуй, любой человек, знакомый с электротехникой знает, как напряжение и сила тока влияют на работу и долговечность электрических приборов. В качестве примера можно вспомнить «скачки напряжения», когда из-за них работающий прибор внезапно выходит из строя. Чтобы избежать подобных неприятностей, рекомендуется использовать стабилизаторы напряжения.На рынке подобных изделий существует две наиболее интересные разновидности: электронные и инверторные стабилизаторы напряжения. Многие предпочитают использовать первый вариант, однако далеко не все знают, что инверторные изделия намного эффективнее справляются со своей задачей.
Описание и строение инверторного стабилизатора
Как понятно из вышесказанного, стабилизаторы предназначены для «выравнивания» перепадов напряжения. Тем не менее определённые разновидности данных изделий справляются со своей работой лучше, чем другие. В эту группу как раз и относятся инверторные модели, которых ещё называют стабилизаторами с двойным преобразованием. Это значит, что в устройстве имеется двойной фильтр, благодаря которому отклонения выходного тока от нормы будут незначительными (около 0,5 %).Такое преимущество достигается за счёт специфического строения, а также довольно интересного принципа работы. Так, классический инвертный стабилизатор имеет:
- Несколько входных фильтров.
- Выпрямитель напряжения.
- Корректор мощности.
- Несколько конденсаторов.
- Преобразователь постоянного напряжения.
- Микроконтроллер.
Однако стоит отметить, что преобразователи и выпрямители напряжения — это и есть инверторы, изготовленные на основе транзисторов IGBT. Благодаря им, происходит преобразование высоких значений тока в норму. При этом потери энергии очень и очень маленькие.
Принцип работы инверторного устройства
Благодаря специфическому строению, преобразование тока осуществляется в 3 этапа.- Переменный ток преобразуется в постоянный.
- Электричество проходит через всё устройство.
- На выходе ток снова становится переменным.
Теперь стоит описать данный процесс более подробно.
- Переменный ток попадает в устройство.
- Входное электричество проходит через частотный фильтр.
- Корректор и выпрямитель преобразует ток в постоянный.
- Благодаря тому, что форма тока становится синусоидальной, получается высокий коэффициент мощности (обычно он равен 100%).
- Происходит накопление тока в конденсаторах.
- Электричество поступает к инвертору и кварцевому генератору, которые преобразуют ток в переменный и проводят его «сглаживание».
- На выходе напряжение тока снижается до 220 В, а частота до 50 Гц.
Преимущества и недостатки
Как и любые другие изделия, инверторные стабилизаторы не лишены плюсов и минусов. Сравнение данных разновидностей будет проводиться с их «конкурентами», например, электронными устройствами.
Положительные стороны
У инверторных стабилизаторов имеется ряд ощутимых преимуществ:
- Широкий диапазон входного напряжения — устройство может работать с электричеством мощностью от 105 до 300 Вт.
- Бесшумность работы.
- Стабильное выходное напряжение — вся «лишняя» мощность электричества остаётся в конденсаторах, при этом на выход подаётся только требуемые 220 В.
- Быстрая регулировка тока.
- Небольшие габариты.
- Высокий КПД (более 90%).
- Фильтрация высокочастотных выбросов и помех.
- Превосходная точность нормализации напряжения.
Отрицательные моменты
Тем не менее эти замечательные устройства не лишены ряда недостатков:
- Наиболее существенный минус данных изделий — это цена. В сравнении с другими разновидностями, инверторные агрегаты стоят намного дороже.
- Сужение диапазона значений входного электричества. Чем больше подключено устройств, тем хуже стабилизатор обрабатывает входящее напряжение.
- Относительная новизна. Как было сказано выше, многие предпочитают использовать проверенные электрические стабилизаторы, поэтому на инверторные разновидности обращают внимание в последнюю очередь.
Советы по эксплуатации
Безусловно, такие дорогостоящие изделия требуют определённого ухода. Поэтому тем, кто недавно приобрёл инверторные стабилизаторы, рекомендуется запомнить несколько советов по использованию:
- Не стоит опасаться высокой и низкой температуры. Подобные устройства отлично себя чувствуют при низкой (от -40 °C) и высокой (до +40°C) температуре.
- Чем меньше влажность, тем лучше. Стабилизаторы могут работать даже при критическом уровне влажности (95 %), однако их эффективность при этом снижается.
- Не стоит устраивать «водные процедуры». Инверторные аппараты боятся воды и горюче-смазочных материалов. Поэтому, если на устройство всё же попала жидкость, его необходимо просушить. Аналогичная ситуация обстоит и с конденсатом.
- Электроопасность. Во время работы конденсатор накапливает в себе ток. Поэтому при ремонте устройства не следует прикасаться голыми руками к этому компоненту. Кроме того, стабилизатор необходимо устанавливать в помещении, где отсутствуют контакты со взрывоопасными веществами.
- Вентиляция. Важный момент — обеспечить устройство доступом к свежему воздуху. Поэтому рекомендуется устанавливать стабилизатор на расстоянии 5-10 см от других предметов.
- Своевременное техническое обслуживание. Инверторные изделия время от времени необходимо разбирать, чистить от пыли и проверять контакты внутренних компонентов.
Инверторные стабилизаторы имеют существенные отличия от электрических, симисторных или релейных собратьев. Главное различие между этими изделиями заключается в качестве работы и стоимости устройства. Тем не менее используя инверторные разновидности можно не беспокоиться о том, насколько эффективно работает стабилизатор.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!описание, устройство, плюсы и минусы :: SYL.ru
Инверторный стабилизатор еще довольно часто называют стабилизатором двойного напряжения. Бытует мнение, что лучшими в данной сфере являются электронные устройства, в схеме которых используется тиристорное или симисторное оборудование, однако это не так. Аппараты инверторного типа характеризуются тем, что ток, который они подают, отличается одинаковой частотой, а также постоянной величиной напряжения. Максимальное отклонение от нормального находится в пределах 0,5 %.
Строение устройства
Инверторные стабилизаторы не просто так считаются лучшими в настоящее время. Они отличаются своим принципом работы, который основан на том, что у них другое строение внутренних элементов, обеспечивающих стабильные показатели выходящего напряжения.
Классическая модель стабилизатора такого типа состоит из следующих деталей:
- входные фильтры, обозначающиеся как ВХ;
- выпрямитель и корректор коэффициента мощности — ККМ-В;
- блок конденсаторов ВИП;
- присутствует элемент, преобразовывающий постоянное напряжение в переменное ИНВ;
- последняя часть устройства — это микроконтроллер МК.
Здесь стоит отметить, что в данной схеме инверторного преобразователя такие детали, как выпрямитель и преобразователь напряжения, относятся также к инверторному типу, выполненному на базе транзисторов IGBT. Другими словами, в структуру встроены транзисторы биполярного типа с изолированным затвором. Вторая отличительная черта — это наличие металл-оксид-полупроводника типа MOSFET.
Как работает оборудование
Инверторный преобразователь во время своей работы выполняет всего две основные функции. Первая из них — это преобразование переменного тока в постоянный, а вторая функция – обратное преобразование постоянного тока в переменный.
Стоит рассмотреть более подробно принцип работы, чтобы понимать, зачем прибор выполняет две противоположные друг другу функции.
Принцип работы агрегата
Что касается первой стадии работы, то в данном случае включатся в работу такие элементы, как выпрямитель, а также корректор коэффициента мощности. Если сказать проще, то переменный нестабильный ток попадает в прибор через фильтр, который выпрямляет его, делая постоянным. Также фильтруются частоты. После этого такой ток будет иметь практически идеальную синусоидальную форму. Преимущество заключается в том, что в данном случае значительно увеличивается мощность. Коэффициент увеличения мощности составляет практически единицу. После прохождения фильтра ток накапливается в блоке конденсаторов, который иногда называют вторичным блоком питания.
После этого схема инверторного преобразователя напряжения работает следующим образом. Выпрямленный и преобразованный постоянный ток движется в сторону инвертора, задача которого — преобразовать его в переменный и оставить ту же синусоидальную форму. Другими словами, инвертор работает таким образом, что переменный ток приобретает напряжение в 220 В и частоту в 50 Гц.
Стоит отметить, что одна из частей инвертора — это кварцевый генератор, который проводит преобразование с большой точностью. Естественно, что каждым составным элементом, из которого состоит инвертор, управляет микроконтроллер устройства. Именно по причине того, что инверторный стабилизатор напряжения проводит два преобразования, он и получил такое название.
Особенности устройства
Если подвести промежуточные итоги, то можно смело сказать, что инверторный стабилизатор на 220 В кардинально отличается от электромеханических, релейных или симисторных стабилизаторов. Основное отличие заключается в том, что в составе отсутствует такой элемент, как автоматический трансформатор. Можно также сравнить процесс двойного преобразования, который осуществляет инвертор, и переключения обмотки трансформатора у остальных видов. Преобразование в два этапа получается гораздо эффективнее, что и делает инвертор более прогрессивным и лучшим среди других приборов.
Стоит сказать и о том, что любые скачки напряжения, которые возможны на входе в инверторные стабилизаторы для дома, нивелируются при помощи конденсатора, входящего в состав аппарата. Это благодаря тому что в данном элементе энергия способна накапливаться и после этого передаваться в виде стабильного переменного тока.
Описание преимуществ устройства
После того как были рассмотрены такие этапы, как принцип работы и устройство самого прибора, стоит больше внимания уделить его положительным и отрицательным сторонам. Что касается плюсов, то они следующие:
- Стабилизатор инверторного типа может работать с широким спектром напряжения на входе, от 115 до 300 Вольт.
- Постоянное поддержание стабильного напряжения. Здесь важно добавить, что данный пункт актуален и для повышенного напряжения на входе. Если входной показатель слишком велик, то лишняя часть будет накапливаться в конденсаторе, а на выход будет подаваться ровно столько, сколько необходимо, чтобы обеспечить поддержание 220 В.
- Во время работы прибор не издает шума.
- Размеры и вес данного оборудования значительно меньше, чем у других, так как в нем отсутствует автоматический трансформатор, который заменен на небольшие конденсаторы, транзисторы и микроконтроллер.
- Прибор проводит фильтрацию всех помех и высокочастотных выбросов, которые могут поступать из общей сети.
- Коэффициент полезного действия находится в пределах 90 % и выше.
- Скорость регулирования тока достаточно высокая.
Недостатки приспособления
Несмотря на ряд преимуществ и положительных качеств устройства, даже однофазные инверторные стабилизаторы имеют свои недостатки. Основная проблема — это стоимость. Любой прибор такого типа будет стоить намного больше, чем устройства с аналогичными параметрами, но другого типа. Второй недостаток, о котором множество производителей обычно просто умалчивает, это уменьшение такого параметра, как диапазон входных вольт. Чем мощнее приборы, которые подключены к сети с таким стабилизатором, тем меньше будет данный диапазон.
Чтобы было проще понять, можно описать это в цифрах. Если все приборы, подключенные к сети, составят менее 50 % нагрузки, то диапазон будет 115-300 В, как было описано ранее. Если нагрузка увеличится до 50-70 % от максимальной, то диапазон станет равен 140-300 В. Если же превысить нагрузку в 70 % от максимальной, то стабилизатор инверторного типа будет способен выравнивать напряжение лишь в пределах от 160 до 300 В.
Условия использования
Стоит сказать о том, что инверторные стабилизаторы напряжения достаточно неприхотливы к среде своей работы. Это лучше всего заметно на таких параметрах, как окружающая температура и влажность. Множество моделей способно без проблем функционировать при температурном диапазоне от -40 до +40 градусов по Цельсию. Уровень влажности не должен превышать отметку в 95 % процентов. Естественно, что во время работы стабилизатор не должен соприкасаться с водой. Также нужно следить, чтобы она не попала вовнутрь, как и горюче-смазочные материалы. Стоит отметить, что появление конденсата внутри может вывести прибор из строя, а потом стоит следить за разницей температур. Если он все же начал появляться, то прибор стоит отключить до тех пор, пока влага не испарится.
Инверторный стабилизатор «Штиль»
Здесь важно отметить, что данные приспособления были специально разработаны для отечественных сетей. Диапазон входного напряжения данного оборудования по техническому паспорту 90-310 Вольт. Срок службы указывается — 20 лет.
Такая модель, как R500i, к примеру, имеет только естественное охлаждение, что делает работу агрегата полностью бесшумным. Другие модели имеют встроенные вентиляторы, которые издают шум, равный 30 Дб. Человеческий слух распознает такие шумы на расстоянии менее 1 метра. Другими словами, уже в соседней комнате шума слышно не будет. Для установки данных приборов на обычных горизонтальных поверхностях предусмотрены резиновые ножки. Есть также вариант с подвеской на кронштейны. Фиксироваться он должен при помощи двух или же трех саморезов.
Инверторный стабилизатор напряжения — советы по эксплуатации
Более десяти всемирно известных производителей предлагают на сегодняшнем рынке большое разнообразие моделей выпрямителей, отличающихся своими возможностями, типом питания и методом стабилизации напряжения. Какой тип будет наиболее эффективным для дома и производства?
Наиболее эффективным типом для таких электроприёмников являются инверторные нормализаторы. Они ещё называются стабилизаторами с двойным преобразованием.
Принцип работы устройства построен на двух процессах:
- преобразование входного переменного тока в постоянный;
- обратное преобразование (см. рисунок ниже).
На первом этапе стабилизация выполняется с помощью выпрямителя и корректора cos φ. Иначе говоря, нестабильный ток, поступая в нормализатор, сначала фильтруется, затем выпрямляется. Преобразованный ток скапливается на пластинах конденсаторов. Последние часто называются вторичными источниками энергии.
Далее ток движется к инвертору, на выходе которого получается синусоидальный ток. Назначение инвертора заключается в том, чтобы получить на выходе частоту 50 Гц и напряжение 220 В. В его состав входит кварцевый генератор, преобразующий сигнал с высокой степенью точности. Микроконтроллер управляет работой каждой части устройства.
В процессе преобразования достигается максимально возможный коэффициент мощности (cos φ = 1). Сигнал становится практически синусоидальным, почти идеальной формы.
Особенности инверторных стабилизаторов
Основное отличие инверторного от электромеханического, релейного и симисторного стабилизаторов заключается в том, что он не содержит в своем составе автотрансформатора.
Другие специфичные особенности устройства:
- большая эффективность;
- отсутствие подвижных элементов либо реле;
- нивелирование всплесков входного напряжения благодаря хорошему накопителю энергии – конденсатору.
Преимущества
Инверторный стабилизатор напряжения может использоваться для автоматики котлов, СВЧ-печей, насосов, компрессоров, копировальных устройств, телевизоров, аудио-видео техники, компьютеров, факсимильных аппаратов, медицинского оборудования и т. д. Отметим его преимущества и недостатки.
К неоспоримым достоинствам прибора относятся:
- большой спектр входного напряжения;
- стабильность выходного напряжения;
- бесшумность работы;
- компактность;
- фильтрация помех;
- высокий КПД;
- высокоскоростное регулирование тока;
- наивысшая точность нормализации напряжения (до 1%).
Недостатки
Основной недостаток – высокая цена. Однако это нормально для прибора, обладающего наивысшей степенью защиты, уникальными техническими характеристиками и потребительскими свойствами. Другими словами, каждому устройству, чувствительному к изменениям и скачкам тока, «хочется», чтобы его защищал именно инверторный стабилизатор.
Советы по эксплуатации
Хотя нормализатор и обладает довольно неприхотливыми качествами, всё же стоит прислушаться к полезным советам, чтобы устройство не вышло из строя:
- влажность в помещении не должна превышать 95%;
- не допускать попадания воды и появления внутри корпуса конденсата;
- не устанавливать во взрывоопасных, запылённых помещениях, где водятся насекомые и грызуны;
- не устанавливать на открытых площадках;
- не накрывать устройство и обеспечить хорошую вентиляцию;
- проводить регулярное техническое обслуживание;
- выполнять очистку в выключенном состоянии, с помощью пылесоса.
Лучшие из лучших инверторные стабилизаторы «Штиль»
Инверторные стабилизаторы напряжения с мгновенной реакцией на изменение параметров сети Штиль r 500i, Штиль r 1000i, Штиль r 1500i, Штиль r 3500i – это инновационное техническое решение, обеспечивающее беспрецедентную защиту оборудования, недостижимую при использовании других типов стабилизаторов.
Только такие инверторные стабилизаторы гарантируют на 100% защиту всем дорогим электрическим приборам, в том числе современным отопительным котлам для дома.
На видео — инверторный стабилизатор напряжения штиль ИнСтаб 500 i.
Инверторный стабилизатор напряжения штиль ИнСтаб 500 i. Видео обзор, тестирование
Watch this video on YouTube
устройство и принцип действия, преимущества
Содержание статьи:
Рынок перенасыщен изобилием выпрямителей напряжения, представленных не одним десятком мировых брендов. Каждый из них разнится по типу питания, функциональным возможностям и принципу стабилизации. Из-за такого разнообразия устройств пользователи не знают, какой модели отдать предпочтение. Самым эффективным является инверторный стабилизатор напряжения, именуемый в народе как нормализатор с двойным преобразованием.
Внутреннее строение
Инверторный стабилизатор передает ток с одинаковой частотой
Инверторный стабилизатор – это автоматический регулятор сетевого напряжения, способный передавать ток с одинаковой частотой и постоянным показателем напряжения, с отклонением не более чем на 0,5% от нормированного значения.
Выпрямители инверторного типа неспроста считаются лучшими на рынке. Они выделяются своим принципом функционирования, основанным на ином строении, нежели электронные нормализаторы. Выходное напряжение всегда демонстрирует одинаковое значение.
Классический инвертор состоит из таких элементов:
- входных фильтров – обозначение ВХ;
- выпрямителя и корректора коэффициентного показателя мощности – В и ККМ;
- блока конденсаторов – ВИП;
- устройства преобразования напряжения постоянного типа в переменное – ИНВ;
- микроконтроллера – МК.
Некоторые элементы данной схемы, такие как выпрямитель и преобразователь тока, относятся также к стабилизаторам на базе транзисторной группы IGBT. В их структуру интегрированы биполярные транзисторы с затвором изолированного типа. Вторая особенность – наличие проводника из металл-оксида модели Mosfet.
Принцип работы
Двойной выпрямитель во время функционирования исполняет всего лишь 2 ключевые функции:
- преобразовывает ток переменного типа в постоянный;
- вторая функция оборотная – преобразовывает ток постоянного типа в переменный.
Первая стадия функционирования включает в работу такие устройства, как корректор показателя мощности и непосредственный выпрямитель. Проще говоря, ток переменного типа является нестабильным и проникает в аппаратуру сквозь фильтр, выпрямляющий его и делающий постоянным. Также фильтрации поддаются и частоты. После таких манипуляций ток приобретает фактически безупречную форму синусоида.
Достоинство состоит в том, что в данной ситуации существенно повышаются мощностные показатели. Коэффициентное соотношение повышения мощности достигает отметки буквально 1,0. После того как фильтр пройден, ток скапливается в конденсаторном блоке – вторичный блок питания.
Далее инверторные нормализаторы функционируют по следующему принципу: постоянный ток, который был выпрямлен и преобразован, движется к инвертору, задача какого – преобразовывать его в ток переменного типа и формировать тот же синусоид. Под воздействием инвертора ток переменного типа обретает показатель напряжения 220 В и частоту со значением 50 Гц.
Особенности инверторных стабилизаторов
Инверторные стабилизаторы напряжения для дома существенно отличаются от выпрямителей электромеханического и релейного типов. Ключевое отличие – отсутствие автоматического трансформатора. Процедуру двойного преобразования можно также сопоставить с переключением обмотки трансформаторов у иных типов нормализаторов. Двухэтапный преобразовательный процесс значительно эффективнее, вследствие чего инверторы и считаются передовыми среди иных устройств.
Каждый скачок напряжения, который вероятен на входе в нормализатор, нивелируется посредством конденсатора. В этом компоненте накапливается энергия, а после передаётся в форме тока переменного типа.
Преимущества
Инверторный стабилизатор имеет массу достоинств, в сравнении с устройствами иного типа. Основные из них:
- функционирование в широком спектре входного напряжения – 115-300 В;
- стабильность напряжения поддерживается постоянно;
- бесшумность функционирования;
- габариты и масса инверторного оборудования существенно ниже, чему способствует отсутствие автоматического трансформатора;
- высокочастотные выбросы и любые помехи фильтруются прибором;
- высокий показатель КПД – от 90%;
- быстрота регулирования входного и выходного тока.
Плюсы стабилизатора очень весомы. Встретить их все на приборах иного типа просто невозможно.
Недостатки
Невзирая на массу плюсов, даже однофазный стабилизатор имеет собственные недостатки. Основной из них – высокая цена. Ещё одним минусом можно назвать то, что инверторные приборы понижают диапазон входного вольтажа. Чем больше мощность устройств, подключённых к сети через нормализатор, тем меньше становится этот диапазон.
Условия эксплуатации
Выпрямители инверторного типа довольно неприхотливы в эксплуатации. Лучше всего это выражено на таких характеристиках, как стойкость к температуре окружающей среды и повышенной влажности. Практически все модели данных устройств без проблем функционируют в температурных режимах от -40/+40 градусов. Максимальный показатель выдерживаемой влажности равен 95%.
Однако на включённый стабилизатор не должна попадать вода и смазочные материалы различного типа. Прямое их проникновение внутрь устройства приведёт его в негодность. Даже малейший конденсат внутри способен вывести выпрямитель из строя.
Особенности подключения
Процедура подключения стабилизаторов инверторного типа не очень сложна и не занимает много времени. Тем не менее её лучше поручить мастеру.
Перед подсоединением прибора требуется обесточить всю домашнюю сеть. Подключать выпрямитель можно как перед конкретными устройствами, так и сразу за счётчиком.
Немало моделей инверторов подсоединяется к сети посредством клемм. Вначале подключается входная проводка, которая будет вести подачу тока. Для этого в силовом щитке требуется установить, какой кабель является “нулём”, а какой “фазой”. Про заземление также не стоит забывать.
Провод с “фазой” подсоединяется к клемме – обозначение L или L1. Провод с “нулём” соединяется с нулевой клеммой. Сечение входной проводки не должно быть меньше 2,5 мм.
Критерии выбора
При выборе выпрямителя инверторного типа нужно руководствоваться следующими его характеристиками:
- мощность прибора;
- уровень допустимой нагрузки;
- быстрота выравнивания напряжения;
- выходная форма напряжения;
- точность указанных параметров;
- значение допустимых колебаний;
- эксплуатационные условия.
Мощность является самым важным критерием выбора стабилизатора. Данные характеристики прибора избираются в соответствии с тем фактором, какое число потребителей будет к нему подсоединено – одна квартира или весь многоквартирный дом.
Необходимо скрупулёзно подсчитать всю потенциальную нагрузку на выпрямитель. К полученному значению прибавляют 25% мощности на резерв, чтобы прибор не испытывал предельной нагрузки.
Инверторные стабилизаторы с двойным преобразованием
Инверторные выпрямители с двойным преобразованием обладают такими ключевыми особенностями:
- Приборы выполняют преобразование напряжения постоянного типа в переменный. Производятся они с применением полупроводниковых элементов IGBT либо же Mosfet, которые устанавливаются на радиаторы.
- Управлять выпрямителем можно посредством ШИМ-контроллера.
- Приборы с двойным преобразованием имеют хороший уровень защиты от значительных выбросов напряжение электросети.
- Управляет функциями прибора специальный микроконтроллер.
- Стабилизатор оборудуется кварцевым генератором, благодаря чему гарантируется качественный выходной ток.
Благодаря новым техническим решениям инверторы для дома дают возможность обрести на выходе напряжение с номинальным значением, максимальное отклонение которого не превышает 1%. Стабилизаторы инверторного типа – это единственный прибор, жёстко контролирующий показатель частоты.