Стабилизатор напряжения характеристики: Основные параметры стабилизаторов напряжения

Содержание

Основные параметры стабилизаторов напряжения

Содержание

Фазность

Количество фаз указывает на тип сети, в которую может включаться стабилизатор, и на категорию нагрузки, которая может от него запитываться. С этого параметра следует начинать выбор стабилизатора.

Однофазные стабилизаторы предназначены для работы с однофазным входным напряжением и предусматривают подключение только однофазных потребителей. Трехфазные стабилизаторы работают, соответственно, с трехфазным входным напряжением, подключать к таким устройствам можно как трёхфазную, так и однофазную нагрузку.

В городских квартирах трехфазная сеть, как правило, не используется либо используется только для электроплиты, в большинстве случаев не требующей стабильного электропитания. Следовательно, для обычной квартиры в черте города выбор чаще всего очевиден – однофазный стабилизатор.

В частных домах и загородных коттеджах трехфазный ввод от питающей сети более распространён.

В случае его наличия можно использовать как один трехфазный стабилизатор, так и три однофазных (отдельное устройство на каждую питающую фазу). Вариант с тремя независимыми стабилизаторами позволит индивидуально подобрать и настроить прибор для каждой фазы, учитывая потребляемую от неё мощность и особенности подключенной к ней нагрузки. Кроме того, система из трех стабилизаторов более устойчива к неполадкам, так как возникновение сбоя на одной из фаз не скажется на функционировании двух других. Стоит отметить, что и суммарная цена трёх однофазных стабилизаторов обычно меньше, чем одного – трехфазного.

Главным минусом вышерассмотренного варианта является невозможность подключения мощных трехфазных потребителей. Поэтому трехфазный стабилизатор необходим при наличии даже одного работающего от трех фаз устройства.

При подключении однофазных нагрузок к трехфазной сети (через отдельные однофазные стабилизаторы или через единый – трехфазный) все электроприёмники следует равномерно распределять между питающими фазами, иначе возможно возникновение в сети несимметрии токов и напряжений, негативно влияющей на электрооборудование. Исключить подобное явление помогут стабилизаторы топологии «3 в 1», имеющие трехфазный вход и однофазный выход, что гарантирует идентичную нагрузку на все фазы трехфазной сети при подключении однофазной нагрузки.

Мощность

Мощность стабилизатора зависит от его конструкции и определяет допустимую к подключению нагрузку. Чтобы определить необходимое значение данного параметра, необходимо посчитать суммарное энергопотребление всех устройств, которые планируется одновременно питать от стабилизатора. Для этого достаточно сложить указанные в их технических паспортах показатели потребляемой мощности и добавить к полученному значению запас в 30%.

Следует обратить внимание на приборы, в составе которых присутствует электродвигатель. В быту это, как правило, холодильник, стиральная машина, кондиционер, различный электроинструмент и насосы. Включение такого оборудования сопровождается возникновением высоких пусковых токов, обуславливающих кратковременный скачок потребляемой из сети мощности, показатели которой могут превышать номинальную в несколько раз.

Поэтому при вычислении суммарного энергопотребления нагрузки, для каждого устройства с электродвигателем необходимо использовать не номинальное значение мощности, а предельное – пусковое (при отсутствии данных о пусковом значении – величину номинальной мощности, умноженную на три).

Распространённая ошибка связана с обозначением электрической мощности, которая для стабилизаторов обычно указывается в Вольт-Амперах (ВА), а для прочих электроприборов – в Ваттах (Вт). Покупатели часто не обращают внимания на единицы измерения, полагаясь только на численный показатель. При этом стабилизатор, имеющий выходную мощность в 500 ВА, не будет соответствовать нагрузке в 500 Вт.

Для подбора актуальной модели стабилизатора необходимо мощность предполагаемой нагрузки перевести из Ватт в Вольт-Амперы, поделив значение в Вт на коэффициент мощности – cos(φ). Величину cos(φ), соответствующую определённому устройству, можно найти в его технических характеристиках или в интернете.

При отсутствии данных допустимо принять значение из типового интервала, составляющего для привычных нам бытовых электроприборов – 0,7-0,8 (для осветительной и нагревательной техники – 0,9-1).

Диапазон входного напряжения

Этот параметр измеряется в вольтах и определяет верхний и нижний порог сетевого напряжения, в пределах которого стабилизатор функционирует и питает нагрузку электроэнергией заявленного качества.

В многоквартирных домах перепады напряжения в сети редко превышают 20% от номинала – большинство современных стабилизаторов соответствуют данным требованиям и легко справляются с подобными колебаниями.

В случае выбора устройства для дома, расположенного за городской чертой, следует учитывать, что чем удалённее находится строение от крупных населенных пунктов, тем шире амплитуда встречающихся в нём скачков напряжения. Для большинства коттеджей требуются модели с границами входного напряжения не менее 130-270 В, а в ряде случае могут понадобиться стабилизаторы и с более широким диапазоном.

Для приобретения стабилизатора с диапазоном входного напряжения, максимально соответствующим колебаниям в электросети, необходимо измерить фактическое напряжение на месте будущей установки прибора. Замеры следует делать в разное время суток и в разные дни недели (желательно в выходные и в будни) – только так вы получите наиболее полную картину сетевых отклонений. При отсутствии навыков, позволяющих провести необходимые измерения самостоятельно, рекомендуем обратиться за помощью к профессиональному электрику.

Важно помнить, что диапазон входного напряжения у стабилизатора должен быть шире, чем амплитуда реальных колебаний в электросети. Также стоит отметить, что внутри допустимого диапазона входного напряжения присутствуют определённые границы, называемые рабочим диапазоном. Выход сетевых параметров за пределы рабочего диапазона сопровождается снижением выходной мощности стабилизатора, что может вызвать перегрузку устройства даже при номинальной нагрузке.

Точность стабилизации

Точность стабилизации или «погрешность» стабилизатора в процентном отношении указывает на величину возможного отклонения выходного напряжения устройства от номинального значения.

Современные стабилизаторы обеспечивают точность в пределах 10%. Зависит этот параметр, в первую очередь, от конструкции. Самой высокой точностью обладают инверторные модели, у которых данный показатель составляет 2%, что практически недоступно для полупроводниковых, релейных и электромеханических стабилизаторов. Столь высокая точность необходима для медицинского, измерительного или промышленного оборудования.

У большинства применяемых в быту электроприборов требования к качеству электропитания чуть ниже: они стабильно функционируют при отклонениях входного напряжения и в 7%. Однако отдельным устройствам всё-таки нужен более высокий показатель точности – это техника, работой которой управляет электроника (автоматические стиральные машины, кондиционеры), а также аудио- и видеоаппаратура, где от качества входного электропитания зависит чистота изображения и звука.

При покупке стабилизатора следует убедиться в том, что его точность соответствует величине допустимых для нагрузки отклонений питающего напряжения. Если потребителей несколько и они обладают различными требованиями к точности входного напряжения, то точность стабилизатора следует выбирать исходя из самого узкого диапазона допустимых колебаний.

Быстродействие

Эта характеристика измеряется в миллисекундах и определяет время, которое понадобится устройству, для того чтобы нейтрализовать скачок напряжения и подать на вход нагрузки электроэнергию с номинальными или наиболее близкими к номинальным параметрами.

Быстродействие – важный показатель уровня предоставляемой стабилизатором защиты. Чем выше быстродействие, тем ниже риск повреждения подключенного к прибору оборудования при перепадах сетевого напряжения.

Максимальным быстродействием обладают инверторные стабилизаторы, мгновенно (за 0 мс) отрабатывающие любые сетевые возмущения, что позволяет использовать данные аппараты для защиты абсолютно любого электрооборудования!

Принцип регулирования напряжения

Принцип регулирования сетевого напряжения определяет у стабилизатора форму выходного сигнала.

Приборы с дискретным (ступенчатым) регулированием не могут генерировать идеальную синусоиду, а именно такая форма переменного напряжения необходима для корректного функционирования чувствительной электроники, например – системы управления газового котла. Кроме того, ступенчатое регулирование обуславливает разрывы в электропитании, неминуемо возникающие при переключении порогов стабилизации.

Электромеханические стабилизаторы отличаются плавным регулированием – форма их выходного напряжения ближе к идеальной синусоиде, чем у электронных устройств. Однако электромеханические модели проигрывают приборам с дискретным регулированием в скорости срабатывания, которой иногда может не хватить для обеспечения качественной защиты современного оборудования.

Наиболее плавное регулирование присуще инверторным стабилизатором, только такие приборы гарантируют выходное напряжение в форме идеальной синусоиды и безразрывное электропитание нагрузки во всем допустимом диапазоне входного напряжения.

Ознакомиться подробнее с модельным рядом инверторных стабилизаторов «Штиль» можно, перейдя по ссылке:
Стабилизаторы напряжения «Штиль» инверторного типа.

Способ установки

Существует три способа установки стабилизатора – настенный (навесной), напольный и стоечный. Первый подразумевает размещение на вертикальной плоскости (стене), второй – на горизонтальной поверхности (стол или пол), третий – в телекоммуникационном шкафу или стойке. Исполнение одних стабилизаторов допускает только какое-то определённое размещение, другие более универсальны – их можно устанавливать различными способами.

Выбирая стабилизатор, следует проанализировать помещение, в котором он будет эксплуатироваться, и подобрать модель, способ установки которой позволит поместить изделие с максимальным удобством как для подключения нагрузки, так и для обслуживания.

Важно помнить, что все стабилизаторы имеют предназначенные для вентиляции отверстия в боковых или нижних стенках. Следовательно, при установке стабилизатора нужно обеспечить зазор между указанными отверстиями и ближайшей поверхностью (не менее 20 см). Кроме того, не рекомендуется устанавливать стабилизатор на улице или в холодных, неотапливаемых помещениях, а также вблизи обогревательных приборов и в местах прямого падения солнечных лучей.

Габаритные размеры и вес

Габаритные размеры стабилизатора выбираются исходя из наличия свободного пространства на месте предполагаемой установки прибора. При размещении на поддерживающей конструкции (навесной полке) необходимо удостовериться, что вес стабилизатора не превышает значение нагрузки, допустимой для этой конструкции.

Следует понимать, что с увеличением мощности стабилизатора возрастают как его габаритные размеры, так и масса.

Средства индикации и мониторинга

Небольшим бытовым стабилизаторам достаточно иметь световую индикацию для сигнализации о различных режимах работы и дисплей для отображения информации об основных характеристиках прибора.

Для более мощных стабилизаторов, которые обычно применяются в промышленности и обслуживаются профессиональными специалистами, кроме вышеназванного необходимо также наличие поддерживающих различные каналы связи средств удаленного мониторинга.

Основные характеристики стабилизаторов напряжения на которые стоит обратить внимание?

Категория: Поддержка по стабилизаторам напряжения
Опубликовано 13.03.2015 12:03
Автор: Abramova Olesya


Современные технологии развиваются неумолимыми темпами, еще 15 лет назад было сложно представить себе, что практически каждый будет иметь при себе собственный телефон, еще 10 лет назад сложно было поверить, что при помощи мобильного телефона можно узнать погоду, прочесть самые свежие новости или даже посмотреть фильм, да еще и в HD качестве.

Стабилизаторы напряжения не стали отщепенцами, еще 25 лет назад было сложно представить мощное электронное устройство, самостоятельно управляющее процессами регулирования и защитными функциями. Сегодня это реальность доступная всем и каждому, однако, важно учесть тонкие нюансы выбора в соответствии с вашими требованиями, чтобы получить надежный и долговечный инструмент, который будет долгие годы оберегать сеть от аварий сети и нестабильного напряжения.

Ниже представлены основные характеристики, на которые в обязательном порядке необходимо обратить внимание при покупке стабилизатора. Характеристики расположены от наиболее к наименее важным.

Стабилизаторы напряжения делятся на однофазные (220/230/240В) и трехфазные (380/400/415В). Некоторые модели позволяют дополнительно регулировать выходное напряжение, к примеру, вместо традиционных 220В, можно установить 230В, что является необходимой нормой для любого современного бытового прибора.

Единица измерения – Вольт. Например, 220 Вольт. 

Мощность стабилизаторов напряжения – одна из ключевых характеристик. Выбирая модель определенной мощности, не забывайте, что вы можете докупать новые бытовые приборы, которые могут увеличить совокупную мощность потребления. Для этого, при покупке стабилизатора, необходимо делать запас по мощности.

Единица измерения – кВт/кВА. Например, 12кВт/15кВА.

Совет! Для экономии при покупке стабилизатора, учитывайте только те приборы, которые могут работать одновременно. Данный подход может сэкономить до 35%!

Совет! В случае с трехфазной сетью, можно установить три однофазных устройства, мощность которых рассчитывается в соответствии с нагрузкой по каждой из фаз. 

К большому сожалению, еще не изобрели такой стабилизатор, который бы регулировал напряжения без погрешности. Именно по этой причине, данная характеристика остается основной. В основной массе, стабилизаторы имеют погрешность в пределах от 5 до 0,5%, что подразумевает отклонение выходного напряжения на данную величину от номинального 220 или 380В. Другими словами, если вы купили однофазный стабилизатор с погрешностью 4%, то погрешность составит 220±8,8 Вольт.

Для бытового применения подойдут стабилизаторы с любой погрешностью до 6%, но если установлено дорогостоящее оборудование (Hi-End акустические системы, домашние кинотеатры, специфические домашние медицинские установки и т.  д.), то в таком случае будет оправданной покупка стабилизаторов с более точной регулировкой на уровне 0,5 – 3%. Как правило, в технической документации всегда указаны допуски по питающему напряжению для нормальной работы устройства.

Единица измерения – %. Например, 220Вольт±3%.

Пределы диапазона стабилизации относятся к важнейшим характеристикам стабилизаторов, которые должны быть в обязательном порядке учтены. Большинство производителей предлагают несколько диапазонов напряжения для одной модели, это очень удобно, поскольку если подходят все остальные параметры, остается лишь уточнить минимальное и максимальное входное напряжение для подбора соответствующего диапазона. Если говорить об украинских производителях, то мощность стабилизаторов снижается с прямо пропорциональной зависимостью от падения входного напряжения, в случае с европейскими производителями, мощность сохраняется во всем диапазоне, однако чем шире диапазон, тем выше стоимость стабилизатора.

Единица измерения – Вольт. Например, 132 – 278 Вольт.

5. Принцип регулирования

Принцип регулирования может быть дискретным или плавным. Зачастую, для решения самых распространенных задач в бытовом сегменте, подходят стабилизаторы с любым типом регулирования. Если же говорить о промышленности, медицинских объектах и других, где имеются сложные высокотехнологическое электрооборудование, рекомендуется применять стабилизаторы с плавным регулированием. Подробнее о принципах работы и регулировании можно прочесть в статье «Принципы работы стабилизаторов напряжения»

6. Скорость стабилизации

Современные устройства обладают высокой скоростью стабилизации. Обращайте внимание на то, что электронные стабилизаторы в срок от 20 до 40мс отрабатывают любой скачек напряжения в пределах диапазона, тогда как электродинамически устройства имеют быстродействие на уровне от 8 до 16мс/В.

Единица измерения – мс или мс/В. Например, 20мс.

7. Перегрузочная способность

Для промышленности и устройств с высокими пусковыми токами (двигатели, насосы, компрессоры и т. д.) требуется дополнительно учитывать величину пикового значения тока при запуске потребителя. Стабилизаторы разных серий и принципов работы рассчитаны на разные перегрузки. Электронные устройства до 150 – 200% от номинальной мощности, электродинамические до 1000%. Таким образом приобретая, к примеру, однофазный стабилизатор НОНС-7500 SHTEEL мощностью 7,5кВА с перегрузочной способностью 150% допускается кратковременная перегрузка до 11,25кВт.

Единица измерения – %. Например, 200%.

8. Защита потребителей

Продолжая статью об основных характеристиках стабилизаторов напряжения, нельзя не упомянуть о защите, которую предлагают стабилизаторы. К самым распространенным, которые должны быть в каждой модели, можно отнести:

  • защита от перенапряжения;

  • защита от низкого напряжения;

  • зашита от короткого замыкания или токовая защита;

Более мощные и дорогие модели могут комплектоваться защитой от импульсных перенапряжений (молниезащита), а также специальными EMI-фильтрами, которые производят фильтрацию электрических шумов и помех.

Совет! В случае необходимости установки дополнительной защиты от импульсных перенапряжений, вы можете отказаться от покупки дорогостоящего стабилизатора, установив в распределительный щит разрядники требуемого класса. 

9. Защита стабилизатора

В первую очередь устройство должно быть снабжено тепловыми датчиками, которые расположены на силовых частях, которые подвергаются нагреву при работе. Такая мера обезопасит стабилизатор от самовозгорания при длительной перегрузке. Нередко производители защищают цепи плавкими предохранителями, такая мера дополнительно защищает дорогостоящие компоненты от выхода из строя.

10. Уровень шума

Для многих потребителей данный пункт является основной характеристикой. Однако в нашем списке данный пункт занимает не такую важную роль, поскольку все типы стабилизаторов за исключением релейного и феррорезонансного имеют уровень шума не больше чем у обычного холодильника, правда, это справедливо, когда соблюдаются все рекомендации по подбору модели (диапазон напряжения, мощность, запас мощности и т. д.). При регулярных перегрузках силовой части будет подключаться принудительное охлаждение в виде кулеров, в таком случае издаваемый шум будет схож с системным блоком стационарного компьютера последнего поколения.

Внимание! Стабилизатор запрещается устанавливать в закрытые ниши и шкафы. Также во избежании перегрева не рекомендуется накрывать устройство любыми материалами.

11. Требования к окружающей среде

Место установки стабилизатора – важная составляющая при выборе. Некоторые модели работают только от +5C, другие напротив прекрасно справляются со своими задачами от –20С.

Совет! Если в жилом помещении нет места для установки стабилизатора, вы можете заказать дополнительно металлический щит антивандального исполнения с вентиляционными отсеками.

12. Система управления

Современный стабилизатор обязан комплектоваться режимом bypass или транзит, который обеспечит подачу электроэнергии в обход стабилизирующего узла. Нормой является и наличие несложной индикации, которая обеспечит вас данными о входном и выходном напряжении, потребляемой мощности, кодах ошибок при аварии сети и т.д.

Дополнительно производители предлагаю комплектацию многофункциональными анализаторами сети, которым могут синхронизироваться с компьютером или записывать параметры на карту памяти.

13. Размеры и вес

Последний пункт, который мы включили в описание основных характеристик стабилизаторов напряжения – физические размеры и вес устройства. Прежде всего обращайте на вес, это важный показатель качества силовой части стабилизатора. Как правило стабилизаторы низкого качества весят на 25-50% легче тех устройств, где мощность силовой части соответствует действительности.

Основные характеристики стабилизаторов напряжения на которые стоит обратить внимание?

Категория: Поддержка по стабилизаторам напряжения
Опубликовано 13.03.2015 12:03
Автор: Abramova Olesya


Современные технологии развиваются неумолимыми темпами, еще 15 лет назад было сложно представить себе, что практически каждый будет иметь при себе собственный телефон, еще 10 лет назад сложно было поверить, что при помощи мобильного телефона можно узнать погоду, прочесть самые свежие новости или даже посмотреть фильм, да еще и в HD качестве.

Стабилизаторы напряжения не стали отщепенцами, еще 25 лет назад было сложно представить мощное электронное устройство, самостоятельно управляющее процессами регулирования и защитными функциями. Сегодня это реальность доступная всем и каждому, однако, важно учесть тонкие нюансы выбора в соответствии с вашими требованиями, чтобы получить надежный и долговечный инструмент, который будет долгие годы оберегать сеть от аварий сети и нестабильного напряжения.

Ниже представлены основные характеристики, на которые в обязательном порядке необходимо обратить внимание при покупке стабилизатора. Характеристики расположены от наиболее к наименее важным.

Стабилизаторы напряжения делятся на однофазные (220/230/240В) и трехфазные (380/400/415В). Некоторые модели позволяют дополнительно регулировать выходное напряжение, к примеру, вместо традиционных 220В, можно установить 230В, что является необходимой нормой для любого современного бытового прибора.

Единица измерения – Вольт. Например, 220 Вольт. 

Мощность стабилизаторов напряжения – одна из ключевых характеристик. Выбирая модель определенной мощности, не забывайте, что вы можете докупать новые бытовые приборы, которые могут увеличить совокупную мощность потребления. Для этого, при покупке стабилизатора, необходимо делать запас по мощности.

Единица измерения – кВт/кВА. Например, 12кВт/15кВА.

Совет! Для экономии при покупке стабилизатора, учитывайте только те приборы, которые могут работать одновременно. Данный подход может сэкономить до 35%!

Совет! В случае с трехфазной сетью, можно установить три однофазных устройства, мощность которых рассчитывается в соответствии с нагрузкой по каждой из фаз. 

К большому сожалению, еще не изобрели такой стабилизатор, который бы регулировал напряжения без погрешности. Именно по этой причине, данная характеристика остается основной. В основной массе, стабилизаторы имеют погрешность в пределах от 5 до 0,5%, что подразумевает отклонение выходного напряжения на данную величину от номинального 220 или 380В. Другими словами, если вы купили однофазный стабилизатор с погрешностью 4%, то погрешность составит 220±8,8 Вольт.

Для бытового применения подойдут стабилизаторы с любой погрешностью до 6%, но если установлено дорогостоящее оборудование (Hi-End акустические системы, домашние кинотеатры, специфические домашние медицинские установки и т. д.), то в таком случае будет оправданной покупка стабилизаторов с более точной регулировкой на уровне 0,5 – 3%. Как правило, в технической документации всегда указаны допуски по питающему напряжению для нормальной работы устройства.

Единица измерения – %. Например, 220Вольт±3%.

Пределы диапазона стабилизации относятся к важнейшим характеристикам стабилизаторов, которые должны быть в обязательном порядке учтены. Большинство производителей предлагают несколько диапазонов напряжения для одной модели, это очень удобно, поскольку если подходят все остальные параметры, остается лишь уточнить минимальное и максимальное входное напряжение для подбора соответствующего диапазона. Если говорить об украинских производителях, то мощность стабилизаторов снижается с прямо пропорциональной зависимостью от падения входного напряжения, в случае с европейскими производителями, мощность сохраняется во всем диапазоне, однако чем шире диапазон, тем выше стоимость стабилизатора.

Единица измерения – Вольт. Например, 132 – 278 Вольт.

5. Принцип регулирования

Принцип регулирования может быть дискретным или плавным. Зачастую, для решения самых распространенных задач в бытовом сегменте, подходят стабилизаторы с любым типом регулирования. Если же говорить о промышленности, медицинских объектах и других, где имеются сложные высокотехнологическое электрооборудование, рекомендуется применять стабилизаторы с плавным регулированием. Подробнее о принципах работы и регулировании можно прочесть в статье «Принципы работы стабилизаторов напряжения»

6. Скорость стабилизации

Современные устройства обладают высокой скоростью стабилизации. Обращайте внимание на то, что электронные стабилизаторы в срок от 20 до 40мс отрабатывают любой скачек напряжения в пределах диапазона, тогда как электродинамически устройства имеют быстродействие на уровне от 8 до 16мс/В.

Единица измерения – мс или мс/В. Например, 20мс.

7. Перегрузочная способность

Для промышленности и устройств с высокими пусковыми токами (двигатели, насосы, компрессоры и т. д.) требуется дополнительно учитывать величину пикового значения тока при запуске потребителя. Стабилизаторы разных серий и принципов работы рассчитаны на разные перегрузки. Электронные устройства до 150 – 200% от номинальной мощности, электродинамические до 1000%. Таким образом приобретая, к примеру, однофазный стабилизатор НОНС-7500 SHTEEL мощностью 7,5кВА с перегрузочной способностью 150% допускается кратковременная перегрузка до 11,25кВт.

Единица измерения – %. Например, 200%.

8. Защита потребителей

Продолжая статью об основных характеристиках стабилизаторов напряжения, нельзя не упомянуть о защите, которую предлагают стабилизаторы. К самым распространенным, которые должны быть в каждой модели, можно отнести:

  • защита от перенапряжения;

  • защита от низкого напряжения;

  • зашита от короткого замыкания или токовая защита;

Более мощные и дорогие модели могут комплектоваться защитой от импульсных перенапряжений (молниезащита), а также специальными EMI-фильтрами, которые производят фильтрацию электрических шумов и помех.

Совет! В случае необходимости установки дополнительной защиты от импульсных перенапряжений, вы можете отказаться от покупки дорогостоящего стабилизатора, установив в распределительный щит разрядники требуемого класса. 

9. Защита стабилизатора

В первую очередь устройство должно быть снабжено тепловыми датчиками, которые расположены на силовых частях, которые подвергаются нагреву при работе. Такая мера обезопасит стабилизатор от самовозгорания при длительной перегрузке. Нередко производители защищают цепи плавкими предохранителями, такая мера дополнительно защищает дорогостоящие компоненты от выхода из строя.

10. Уровень шума

Для многих потребителей данный пункт является основной характеристикой. Однако в нашем списке данный пункт занимает не такую важную роль, поскольку все типы стабилизаторов за исключением релейного и феррорезонансного имеют уровень шума не больше чем у обычного холодильника, правда, это справедливо, когда соблюдаются все рекомендации по подбору модели (диапазон напряжения, мощность, запас мощности и т. д.). При регулярных перегрузках силовой части будет подключаться принудительное охлаждение в виде кулеров, в таком случае издаваемый шум будет схож с системным блоком стационарного компьютера последнего поколения.

Внимание! Стабилизатор запрещается устанавливать в закрытые ниши и шкафы. Также во избежании перегрева не рекомендуется накрывать устройство любыми материалами.

11. Требования к окружающей среде

Место установки стабилизатора – важная составляющая при выборе. Некоторые модели работают только от +5C, другие напротив прекрасно справляются со своими задачами от –20С.

Совет! Если в жилом помещении нет места для установки стабилизатора, вы можете заказать дополнительно металлический щит антивандального исполнения с вентиляционными отсеками.

12. Система управления

Современный стабилизатор обязан комплектоваться режимом bypass или транзит, который обеспечит подачу электроэнергии в обход стабилизирующего узла. Нормой является и наличие несложной индикации, которая обеспечит вас данными о входном и выходном напряжении, потребляемой мощности, кодах ошибок при аварии сети и т.д.

Дополнительно производители предлагаю комплектацию многофункциональными анализаторами сети, которым могут синхронизироваться с компьютером или записывать параметры на карту памяти.

13. Размеры и вес

Последний пункт, который мы включили в описание основных характеристик стабилизаторов напряжения – физические размеры и вес устройства. Прежде всего обращайте на вес, это важный показатель качества силовой части стабилизатора. Как правило стабилизаторы низкого качества весят на 25-50% легче тех устройств, где мощность силовой части соответствует действительности.

Основные характеристики стабилизаторов напряжения на которые стоит обратить внимание?

Категория: Поддержка по стабилизаторам напряжения
Опубликовано 13.03.2015 12:03
Автор: Abramova Olesya


Современные технологии развиваются неумолимыми темпами, еще 15 лет назад было сложно представить себе, что практически каждый будет иметь при себе собственный телефон, еще 10 лет назад сложно было поверить, что при помощи мобильного телефона можно узнать погоду, прочесть самые свежие новости или даже посмотреть фильм, да еще и в HD качестве.

Стабилизаторы напряжения не стали отщепенцами, еще 25 лет назад было сложно представить мощное электронное устройство, самостоятельно управляющее процессами регулирования и защитными функциями. Сегодня это реальность доступная всем и каждому, однако, важно учесть тонкие нюансы выбора в соответствии с вашими требованиями, чтобы получить надежный и долговечный инструмент, который будет долгие годы оберегать сеть от аварий сети и нестабильного напряжения.

Ниже представлены основные характеристики, на которые в обязательном порядке необходимо обратить внимание при покупке стабилизатора. Характеристики расположены от наиболее к наименее важным.

Стабилизаторы напряжения делятся на однофазные (220/230/240В) и трехфазные (380/400/415В). Некоторые модели позволяют дополнительно регулировать выходное напряжение, к примеру, вместо традиционных 220В, можно установить 230В, что является необходимой нормой для любого современного бытового прибора.

Единица измерения – Вольт. Например, 220 Вольт. 

Мощность стабилизаторов напряжения – одна из ключевых характеристик. Выбирая модель определенной мощности, не забывайте, что вы можете докупать новые бытовые приборы, которые могут увеличить совокупную мощность потребления. Для этого, при покупке стабилизатора, необходимо делать запас по мощности.

Единица измерения – кВт/кВА. Например, 12кВт/15кВА.

Совет! Для экономии при покупке стабилизатора, учитывайте только те приборы, которые могут работать одновременно. Данный подход может сэкономить до 35%!

Совет! В случае с трехфазной сетью, можно установить три однофазных устройства, мощность которых рассчитывается в соответствии с нагрузкой по каждой из фаз. 

К большому сожалению, еще не изобрели такой стабилизатор, который бы регулировал напряжения без погрешности. Именно по этой причине, данная характеристика остается основной. В основной массе, стабилизаторы имеют погрешность в пределах от 5 до 0,5%, что подразумевает отклонение выходного напряжения на данную величину от номинального 220 или 380В. Другими словами, если вы купили однофазный стабилизатор с погрешностью 4%, то погрешность составит 220±8,8 Вольт.

Для бытового применения подойдут стабилизаторы с любой погрешностью до 6%, но если установлено дорогостоящее оборудование (Hi-End акустические системы, домашние кинотеатры, специфические домашние медицинские установки и т. д.), то в таком случае будет оправданной покупка стабилизаторов с более точной регулировкой на уровне 0,5 – 3%. Как правило, в технической документации всегда указаны допуски по питающему напряжению для нормальной работы устройства.

Единица измерения – %. Например, 220Вольт±3%.

Пределы диапазона стабилизации относятся к важнейшим характеристикам стабилизаторов, которые должны быть в обязательном порядке учтены. Большинство производителей предлагают несколько диапазонов напряжения для одной модели, это очень удобно, поскольку если подходят все остальные параметры, остается лишь уточнить минимальное и максимальное входное напряжение для подбора соответствующего диапазона. Если говорить об украинских производителях, то мощность стабилизаторов снижается с прямо пропорциональной зависимостью от падения входного напряжения, в случае с европейскими производителями, мощность сохраняется во всем диапазоне, однако чем шире диапазон, тем выше стоимость стабилизатора.

Единица измерения – Вольт. Например, 132 – 278 Вольт.

5. Принцип регулирования

Принцип регулирования может быть дискретным или плавным. Зачастую, для решения самых распространенных задач в бытовом сегменте, подходят стабилизаторы с любым типом регулирования. Если же говорить о промышленности, медицинских объектах и других, где имеются сложные высокотехнологическое электрооборудование, рекомендуется применять стабилизаторы с плавным регулированием. Подробнее о принципах работы и регулировании можно прочесть в статье «Принципы работы стабилизаторов напряжения»

6. Скорость стабилизации

Современные устройства обладают высокой скоростью стабилизации. Обращайте внимание на то, что электронные стабилизаторы в срок от 20 до 40мс отрабатывают любой скачек напряжения в пределах диапазона, тогда как электродинамически устройства имеют быстродействие на уровне от 8 до 16мс/В.

Единица измерения – мс или мс/В. Например, 20мс.

7. Перегрузочная способность

Для промышленности и устройств с высокими пусковыми токами (двигатели, насосы, компрессоры и т. д.) требуется дополнительно учитывать величину пикового значения тока при запуске потребителя. Стабилизаторы разных серий и принципов работы рассчитаны на разные перегрузки. Электронные устройства до 150 – 200% от номинальной мощности, электродинамические до 1000%. Таким образом приобретая, к примеру, однофазный стабилизатор НОНС-7500 SHTEEL мощностью 7,5кВА с перегрузочной способностью 150% допускается кратковременная перегрузка до 11,25кВт.

Единица измерения – %. Например, 200%.

8. Защита потребителей

Продолжая статью об основных характеристиках стабилизаторов напряжения, нельзя не упомянуть о защите, которую предлагают стабилизаторы. К самым распространенным, которые должны быть в каждой модели, можно отнести:

  • защита от перенапряжения;

  • защита от низкого напряжения;

  • зашита от короткого замыкания или токовая защита;

Более мощные и дорогие модели могут комплектоваться защитой от импульсных перенапряжений (молниезащита), а также специальными EMI-фильтрами, которые производят фильтрацию электрических шумов и помех.

Совет! В случае необходимости установки дополнительной защиты от импульсных перенапряжений, вы можете отказаться от покупки дорогостоящего стабилизатора, установив в распределительный щит разрядники требуемого класса. 

9. Защита стабилизатора

В первую очередь устройство должно быть снабжено тепловыми датчиками, которые расположены на силовых частях, которые подвергаются нагреву при работе. Такая мера обезопасит стабилизатор от самовозгорания при длительной перегрузке. Нередко производители защищают цепи плавкими предохранителями, такая мера дополнительно защищает дорогостоящие компоненты от выхода из строя.

10. Уровень шума

Для многих потребителей данный пункт является основной характеристикой. Однако в нашем списке данный пункт занимает не такую важную роль, поскольку все типы стабилизаторов за исключением релейного и феррорезонансного имеют уровень шума не больше чем у обычного холодильника, правда, это справедливо, когда соблюдаются все рекомендации по подбору модели (диапазон напряжения, мощность, запас мощности и т. д.). При регулярных перегрузках силовой части будет подключаться принудительное охлаждение в виде кулеров, в таком случае издаваемый шум будет схож с системным блоком стационарного компьютера последнего поколения.

Внимание! Стабилизатор запрещается устанавливать в закрытые ниши и шкафы. Также во избежании перегрева не рекомендуется накрывать устройство любыми материалами.

11. Требования к окружающей среде

Место установки стабилизатора – важная составляющая при выборе. Некоторые модели работают только от +5C, другие напротив прекрасно справляются со своими задачами от –20С.

Совет! Если в жилом помещении нет места для установки стабилизатора, вы можете заказать дополнительно металлический щит антивандального исполнения с вентиляционными отсеками.

12. Система управления

Современный стабилизатор обязан комплектоваться режимом bypass или транзит, который обеспечит подачу электроэнергии в обход стабилизирующего узла. Нормой является и наличие несложной индикации, которая обеспечит вас данными о входном и выходном напряжении, потребляемой мощности, кодах ошибок при аварии сети и т.д.

Дополнительно производители предлагаю комплектацию многофункциональными анализаторами сети, которым могут синхронизироваться с компьютером или записывать параметры на карту памяти.

13. Размеры и вес

Последний пункт, который мы включили в описание основных характеристик стабилизаторов напряжения – физические размеры и вес устройства. Прежде всего обращайте на вес, это важный показатель качества силовой части стабилизатора. Как правило стабилизаторы низкого качества весят на 25-50% легче тех устройств, где мощность силовой части соответствует действительности.

Основные характеристики стабилизаторов напряжения на которые стоит обратить внимание?

Категория: Поддержка по стабилизаторам напряжения
Опубликовано 13.03.2015 12:03
Автор: Abramova Olesya


Современные технологии развиваются неумолимыми темпами, еще 15 лет назад было сложно представить себе, что практически каждый будет иметь при себе собственный телефон, еще 10 лет назад сложно было поверить, что при помощи мобильного телефона можно узнать погоду, прочесть самые свежие новости или даже посмотреть фильм, да еще и в HD качестве.

Стабилизаторы напряжения не стали отщепенцами, еще 25 лет назад было сложно представить мощное электронное устройство, самостоятельно управляющее процессами регулирования и защитными функциями. Сегодня это реальность доступная всем и каждому, однако, важно учесть тонкие нюансы выбора в соответствии с вашими требованиями, чтобы получить надежный и долговечный инструмент, который будет долгие годы оберегать сеть от аварий сети и нестабильного напряжения.

Ниже представлены основные характеристики, на которые в обязательном порядке необходимо обратить внимание при покупке стабилизатора. Характеристики расположены от наиболее к наименее важным.

Стабилизаторы напряжения делятся на однофазные (220/230/240В) и трехфазные (380/400/415В). Некоторые модели позволяют дополнительно регулировать выходное напряжение, к примеру, вместо традиционных 220В, можно установить 230В, что является необходимой нормой для любого современного бытового прибора.

Единица измерения – Вольт. Например, 220 Вольт. 

Мощность стабилизаторов напряжения – одна из ключевых характеристик. Выбирая модель определенной мощности, не забывайте, что вы можете докупать новые бытовые приборы, которые могут увеличить совокупную мощность потребления. Для этого, при покупке стабилизатора, необходимо делать запас по мощности.

Единица измерения – кВт/кВА. Например, 12кВт/15кВА.

Совет! Для экономии при покупке стабилизатора, учитывайте только те приборы, которые могут работать одновременно. Данный подход может сэкономить до 35%!

Совет! В случае с трехфазной сетью, можно установить три однофазных устройства, мощность которых рассчитывается в соответствии с нагрузкой по каждой из фаз. 

К большому сожалению, еще не изобрели такой стабилизатор, который бы регулировал напряжения без погрешности. Именно по этой причине, данная характеристика остается основной. В основной массе, стабилизаторы имеют погрешность в пределах от 5 до 0,5%, что подразумевает отклонение выходного напряжения на данную величину от номинального 220 или 380В. Другими словами, если вы купили однофазный стабилизатор с погрешностью 4%, то погрешность составит 220±8,8 Вольт.

Для бытового применения подойдут стабилизаторы с любой погрешностью до 6%, но если установлено дорогостоящее оборудование (Hi-End акустические системы, домашние кинотеатры, специфические домашние медицинские установки и т. д.), то в таком случае будет оправданной покупка стабилизаторов с более точной регулировкой на уровне 0,5 – 3%. Как правило, в технической документации всегда указаны допуски по питающему напряжению для нормальной работы устройства.

Единица измерения – %. Например, 220Вольт±3%.

Пределы диапазона стабилизации относятся к важнейшим характеристикам стабилизаторов, которые должны быть в обязательном порядке учтены. Большинство производителей предлагают несколько диапазонов напряжения для одной модели, это очень удобно, поскольку если подходят все остальные параметры, остается лишь уточнить минимальное и максимальное входное напряжение для подбора соответствующего диапазона. Если говорить об украинских производителях, то мощность стабилизаторов снижается с прямо пропорциональной зависимостью от падения входного напряжения, в случае с европейскими производителями, мощность сохраняется во всем диапазоне, однако чем шире диапазон, тем выше стоимость стабилизатора.

Единица измерения – Вольт. Например, 132 – 278 Вольт.

5. Принцип регулирования

Принцип регулирования может быть дискретным или плавным. Зачастую, для решения самых распространенных задач в бытовом сегменте, подходят стабилизаторы с любым типом регулирования. Если же говорить о промышленности, медицинских объектах и других, где имеются сложные высокотехнологическое электрооборудование, рекомендуется применять стабилизаторы с плавным регулированием. Подробнее о принципах работы и регулировании можно прочесть в статье «Принципы работы стабилизаторов напряжения»

6. Скорость стабилизации

Современные устройства обладают высокой скоростью стабилизации. Обращайте внимание на то, что электронные стабилизаторы в срок от 20 до 40мс отрабатывают любой скачек напряжения в пределах диапазона, тогда как электродинамически устройства имеют быстродействие на уровне от 8 до 16мс/В.

Единица измерения – мс или мс/В. Например, 20мс.

7. Перегрузочная способность

Для промышленности и устройств с высокими пусковыми токами (двигатели, насосы, компрессоры и т. д.) требуется дополнительно учитывать величину пикового значения тока при запуске потребителя. Стабилизаторы разных серий и принципов работы рассчитаны на разные перегрузки. Электронные устройства до 150 – 200% от номинальной мощности, электродинамические до 1000%. Таким образом приобретая, к примеру, однофазный стабилизатор НОНС-7500 SHTEEL мощностью 7,5кВА с перегрузочной способностью 150% допускается кратковременная перегрузка до 11,25кВт.

Единица измерения – %. Например, 200%.

8. Защита потребителей

Продолжая статью об основных характеристиках стабилизаторов напряжения, нельзя не упомянуть о защите, которую предлагают стабилизаторы. К самым распространенным, которые должны быть в каждой модели, можно отнести:

  • защита от перенапряжения;

  • защита от низкого напряжения;

  • зашита от короткого замыкания или токовая защита;

Более мощные и дорогие модели могут комплектоваться защитой от импульсных перенапряжений (молниезащита), а также специальными EMI-фильтрами, которые производят фильтрацию электрических шумов и помех.

Совет! В случае необходимости установки дополнительной защиты от импульсных перенапряжений, вы можете отказаться от покупки дорогостоящего стабилизатора, установив в распределительный щит разрядники требуемого класса. 

9. Защита стабилизатора

В первую очередь устройство должно быть снабжено тепловыми датчиками, которые расположены на силовых частях, которые подвергаются нагреву при работе. Такая мера обезопасит стабилизатор от самовозгорания при длительной перегрузке. Нередко производители защищают цепи плавкими предохранителями, такая мера дополнительно защищает дорогостоящие компоненты от выхода из строя.

10. Уровень шума

Для многих потребителей данный пункт является основной характеристикой. Однако в нашем списке данный пункт занимает не такую важную роль, поскольку все типы стабилизаторов за исключением релейного и феррорезонансного имеют уровень шума не больше чем у обычного холодильника, правда, это справедливо, когда соблюдаются все рекомендации по подбору модели (диапазон напряжения, мощность, запас мощности и т. д.). При регулярных перегрузках силовой части будет подключаться принудительное охлаждение в виде кулеров, в таком случае издаваемый шум будет схож с системным блоком стационарного компьютера последнего поколения.

Внимание! Стабилизатор запрещается устанавливать в закрытые ниши и шкафы. Также во избежании перегрева не рекомендуется накрывать устройство любыми материалами.

11. Требования к окружающей среде

Место установки стабилизатора – важная составляющая при выборе. Некоторые модели работают только от +5C, другие напротив прекрасно справляются со своими задачами от –20С.

Совет! Если в жилом помещении нет места для установки стабилизатора, вы можете заказать дополнительно металлический щит антивандального исполнения с вентиляционными отсеками.

12. Система управления

Современный стабилизатор обязан комплектоваться режимом bypass или транзит, который обеспечит подачу электроэнергии в обход стабилизирующего узла. Нормой является и наличие несложной индикации, которая обеспечит вас данными о входном и выходном напряжении, потребляемой мощности, кодах ошибок при аварии сети и т.д.

Дополнительно производители предлагаю комплектацию многофункциональными анализаторами сети, которым могут синхронизироваться с компьютером или записывать параметры на карту памяти.

13. Размеры и вес

Последний пункт, который мы включили в описание основных характеристик стабилизаторов напряжения – физические размеры и вес устройства. Прежде всего обращайте на вес, это важный показатель качества силовой части стабилизатора. Как правило стабилизаторы низкого качества весят на 25-50% легче тех устройств, где мощность силовой части соответствует действительности.

Технические характеристики стабилизаторов напряжения — РадиоСхема

Мощность стабилизатора. Определяется полной мощностью нагрузки, подключаемой на выход стабилизатора. Полная мощность измеряется в вольтамперах (ВА) или киловольтамперах (кВА). Полная мощность нагрузки имеет в общем случае как активную составляющую, так и реактивную. При чисто активной нагрузке ( электрический чайник, спираль обогревателя и т.п.) мощность также чисто активная и измеряется в привычных ваттах (Вт). Однако при использовании реактивных нагрузок (например, электродвигателей), полная мощность может существенно отличаться от активной за счет появления реактивной составляющей. Особенно заметен этот эффект при запуске асинхронных электродвигателей, когда пусковой ток в первые секунды запуска может в разы превышать номинальное значение. Конечно, стабилизатор напряжения допускает кратковременную перегрузку (хорошие стабилизаторы допускают двух- трехкратную перегрузку), а запуск всех электродвигателей, как правило, не случается одновременно. Однако, указанное обстоятельство нужно учитывать при выборе мощности стабилизатора, которая должна быть взята с запасом.

Точность стабилизации выходного напряжения. Указывается в процентах. Если стабилизатор настроен на стандартное значение напряжения в сети 220V, то точность стабилизации +5% означает, что на выходе стабилизатора напряжение не будет ниже 209В и выше 231В. Другой пример: при заявленной производителем точности стабилизации +3% на выходе стабилизатора напряжение может изменяться от 213В до 227В. Мерцание ламп накаливания при включенном стабилизаторе — явление не опасное, но неприятное и свидетельствует о низкой точности стабилизации напряжения. Однако повышение точности стабилизации приводит к усложнению конструкции стабилизатора (как следствие — повышение цены) и/или сужению рабочего диапазона входного напряжения (см. ниже). Покупатель может сделать выбор между низкой ценой и комфортом. Напомним также о существовании потребителей, для которых точность стабилизации напряжения является принципиальной (медицинское, научное оборудование и проч.) Заметим, что заявленная в паспорте устройства точность стабилизации гарантируется только при изменении входного напряжения в пределах рабочего диапазона.

Рабочий диапазон входного напряжения. Если напряжение в сети не выходит за пределы указанного диапазона, стабилизатор обеспечивает заявленную точность стабилизации выходного напряжения.

Предельный диапазон входного напряжения. Если напряжение в сети не выходит за пределы этого диапазона, но уже не соответствует рабочему диапазону, то работоспособность стабилизатора сохраняется, но заявленная точность стабилизации не гарантируется. При низком входном напряжении (меньше нижней границы рабочего диапазона) трансформатор находится в режиме максимального коэффициента трансформации («максимально повышающий»), а дальнейшее уменьшение напряжения приводит с соответствующему уменьшению выходного напряжения. Симметричная картина наблюдается при высоком входном напряжении (больше верхней границы рабочего диапазона): трансформатор находится в режиме минимального коэффициента трансформации («максимально понижающий»), а дальнейшее увеличение напряжения приводит к соответствующему увеличению выходного напряжения.

Аварийный режим стабилизатора напряжения. Если напряжение в сети ниже нижней границы предельного диапазона (уровня напряжения может не хватить для питания собственных схем стабилизатора) или выше верхней границы предельного диапазона (уровень напряжения может быть опасен для потребителей), то система защиты стабилизатора отключает нагрузку и сигнализирует об аварийном режиме. Подключение к стабилизатору нагрузки, превышающей допустимое значение, также приводит к включению аварийного режима. Выход из аварийного режима производится либо повторным включением стабилизатора (для недорогих моделей), либо автоматически, когда напряжение в сети вновь будет «попадать» в предельный диапазон.

Технические характеристики — Однофазный персональный стабилизатор напряжения Teplocom ST-555, 0.555 кВА, питание от электросети, вес 2 кг

Мощность, кВт

0.22

Количество фаз, шт

Полная мощность, кВА

0.555

Выходное напряжение, В

220

Min входное напряжение, В

145

Max входное напряжение, В

260

Способ установки

настенный

Погрешность, %

8

Наличие сетевой вилки

Есть

Относительная влажность, %

95

Частота питающей сети, Гц

50

Тип охлаждения

воздушное

Защита от перегрузки

есть

Габариты, мм

128x170x85

Страна производства

Россия

Родина бренда

Россия

Гарантия

5 лет

Тип стабилизатора

ЖК-дисплей

нет

Защита от перегрева

нет

Количество розеток

1

Стабилизатор напряжения

LM7805: характеристики, сравнение и многое другое

Что такое регулятор напряжения LM7805?

LM7805 — стабилизатор напряжения, который выдает +5 вольт.

Как и большинство других регуляторов на рынке, это трехконтактная ИС; входной контакт для приема входящего постоянного напряжения, контакт заземления для заземления регулятора и выходной контакт, который подает положительные 5 вольт.

Характеристики продукта:

  • Трехконтактные регуляторы
  • Выходной ток до 1.5A
  • Внутренняя защита от тепловой перегрузки
  • Возможность высокого рассеивания мощности
  • Внутреннее ограничение тока короткого замыкания
  • Выходной транзистор БЕЗОПАСНАЯ компенсация зоны

Интересный факт!

Вы заметили, что последние две цифры LM7805 совпадают с выходным напряжением? На самом деле это не совпадение, а способ легко запомнить выходное напряжение. LM7805 является частью серии регуляторов напряжения LM78XX, где XX указывает напряжение, которое выводит каждый регулятор.

Что нужно знать при использовании LM7805

Абсолютное максимальное входное напряжение

Рекомендуемые условия эксплуатации

  • Входное напряжение: минимум 7 В, максимум 25 В
  • Рабочая температура виртуального перехода: минимум 0, максимум 125 ° C

Возможные высокие температуры

  • Если разницы между входным и выходным напряжениями не контролировать, LM7805 может перегреться, что может привести к неисправности.Решения включают:
    • Ограничение входного напряжения до 2-3 вольт выше выходного регулируемого напряжения
    • Размещение радиатора в цепи для отвода тепла.

LM7805: линейный или импульсный регулятор напряжения?

Что касается регуляторов напряжения, то оно делится на два типа:

  1. Линейный регулятор напряжения
  2. Импульсный регулятор напряжения

LM7805 — линейный регулятор напряжения, но знаете ли вы, что каждый из них?

Ниже суммируется:

Линейные регуляторы Импульсные регуляторы
Какие они Регуляторы, использующие линейные, не переключаемые методы регулирования выходного напряжения от источника питания Регуляторы, обеспечивающие высокий КПД за счет быстрого включения и выключения последовательного элемента
Гибкость конструкции Бак Buck, Boost, Buck-Boost
КПД От низкого до среднего-высокого для небольшой разницы между напряжениями Высокая
Сложность Низкий от среднего до высокого
Стоимость Низкий, дешевый от среднего до высокого
Генерируемый шум Низкий от среднего до высокого
Назначение Питание маломощных устройств
Приложения с минимальной разницей между входным и выходным напряжениями
Высокоэффективные проекты с высокой мощностью
Приложения с более высоким диапазоном входного напряжения
Примеры LM7805, LM317 LM3671

LM7805 Применение продукта

LM7805 применяется в широком диапазоне схем:

  • Регулятор с фиксированным выходом
  • Положительный регулятор в отрицательной конфигурации
  • Регулируемый выходной регулятор
  • Регулятор тока
  • Регулируемое двойное питание
  • Схема защиты от переполюсовки выходной полярности
  • Схема проецирования обратного смещения

LM7805 также может быть используется в электрических цепях для измерителя индуктивности, зарядных устройств для телефонов, портативных проигрывателей компакт-дисков и т. д.

LM7805 лучше, чем LM317?

Возможность регулировки напряжения:

  • LM317 может выдавать регулируемое выходное напряжение в диапазоне от 1,5 В до 37 В, тогда как LM7805 может выдавать только выходное напряжение 5 В

Возможности выходного тока:

  • LM317 может выдавать выходной ток более 1,5 А, тогда как LM7805 может выдавать выходной ток только до 1,5 А

Необходимые компоненты:

  • LM317 требует дополнительных внешних компонентов (потенциометра или прецизионных резисторов для установки делителя напряжения и т. Д.) по сравнению с LM7805

Вердикт: LM317 обеспечивает большую универсальность, но если вы просто ищете
с регулируемым источником питания 5 В, LM7805 идеально подойдет для этой цели
.

Альтернативные регуляторы напряжения

Lipo Rider v1.3


Если использование LM7805 или любого другого регулятора напряжения не в ваших интересах, Lipo Rider v1.3 может обеспечить постоянный выход 5 В, который также похож. Мало того, внутренняя микросхема зарядного устройства также обрабатывает поток энергии за вас.

Характеристики

  • Разъем Jst 2.0
  • Стабильный источник питания USB 5 В независимо от источника
  • Алгоритмы зарядки / перезарядки, встроенные в микросхему
  • Зарядка литий-полимерной батареи через солнечную энергию или USB
  • Стабильное напряжение питания через литиевую батарею или USB
  • 2 x USB-порты позволяют программировать ваш комплект во время зарядки литиевой батареи.
  • Светодиодные индикаторы для полной зарядки или состояния зарядки.
  • Простой дизайн означает чрезвычайно доступную цену.
  • Масштабируемость до нескольких литиевых батарей и больших / нескольких солнечных панелей за счет простой модификации конечным пользователем.

Сводка

В общем, если вы ищете простой выход на 5 В и соотношение цены и качества, LM7805 от texas instruments — это то, что вам нужно.

Продолжить чтение

Использование автоматического регулятора напряжения в критически важных приложениях

Многие технологии регуляторов напряжения могут корректировать колебания напряжения, но большинство из них предназначены для использования в центрах обработки данных или других легких коммерческих приложениях, где встречающиеся условия нагрузки и окружающей среды довольно благоприятны. Когда в промышленных условиях используются регуляторы напряжения компьютерного уровня, необходимо учитывать несколько эксплуатационных ограничений.Автоматический регулятор напряжения промышленного уровня специально разработан для решения особых задач и требований, возникающих в производственных приложениях или в ситуациях, когда требования к нагрузке очень высоки.

Что такое промышленное приложение для контроля качества электроэнергии?

Хотя не существует единого определения для промышленного электрического применения, правда, могут быть значительные различия в электрической «среде» в офисах, центрах обработки данных и на заводах.Электрические характеристики, обнаруживаемые в промышленных приложениях, таких как механические цеха, производители пластмасс, кухонные комбайны, коммерческие принтеры и т. Д., Могут включать в себя высокие пусковые токи нагрузки, низкий коэффициент мощности, значительные колебания нагрузки и значительные количества гармонических частот. Проблемы регулирования напряжения составляют более 90% проблем с питанием, наблюдаемых на большинстве объектов.

Однако, независимо от типа, автоматический регулятор напряжения выполняет одну важную функцию — обеспечивать соответствие выходного напряжения току нагрузки даже при фоновых колебаниях.Это устраняет ущерб, который колебания могут нанести приборам, машинам и оборудованию.

Критические приложения АРН

Автоматический регулятор напряжения используется в основном на оборудовании, имеющем электронные компоненты, чувствительные к скачкам или колебаниям напряжения, например:

Медицинское оборудование:

Медицинское оборудование требует высококачественного питания и очень стабильного напряжения для обеспечения точности работы.

Рентген, КТ, МРТ и другая медицинская электроника требуют стабильного и надежного напряжения от источника переменного тока. В противном случае сокращается срок службы медицинского оборудования и ухудшается его производительность. Поскольку медицинские машины могут иметь решающее значение для безопасности пациентов, они должны работать в условиях оптимального питания, требующих использования АРН для обеспечения стабильного напряжения.

3D-печать:

Ни одно другое приложение AVR, вероятно, не будет более важным, чем 3D-печать медицинских устройств, поскольку эти устройства должны соответствовать очень высоким медицинским стандартам и демонстрировать долгосрочную производительность.

Для 3D-принтеров по металлу

требуются источники энергии с высокой точностью и чрезвычайно точным контролем для обеспечения качества и безопасности продукции. Большинство порошков, используемых в медицинских устройствах для 3D-печати, являются летучими и могут вызвать вспышки и взрыв из-за искр на открытом воздухе или сильного пламени. Автоматический регулятор напряжения предотвращает возникновение таких случайных искр. AVR продлевает срок службы 3D-принтера и защищает его от проблем с питанием, которые ухудшают его производительность.

Обработка: Регуляторы

необходимы для обеспечения высокой производительности станков с высокой степенью автоматизации или станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ — это станки, которые автоматизированы с помощью компьютеров, выполняющих заранее запрограммированные последовательности команд управления станком. Это отличается от машин, которые управляются вручную с помощью маховиков или рычагов или механически автоматизированы с использованием одних кулачков.

Станки с ЧПУ обычно относятся к одной из двух основных категорий: традиционные технологии обработки и новые технологии обработки:

К станкам с традиционной технологией относятся сверлильно-сверлильные станки, токарно-битовые станки и фрезерные станки.Новые технологии включают электрическую и / или химическую обработку. Существует ряд новых технологий, в которых используются специальные методы резки материала. Примеры включают электронно-лучевую обработку, электрохимическую обработку, электроэрозионную обработку, фотохимическую обработку и ультразвуковую обработку. Большинство из этих технологий являются узкоспециализированными и используются в особых случаях для массового производства с использованием определенного типа материала. Другие режущие среды используют разные среды для резки материала.Примеры включают станки для лазерной резки, станки для газокислородной резки, станки для плазменной резки и оборудование для гидроабразивной резки.

Пример применения станков CNS — шлифовка и полировка оптических линз. На станках с ЧПУ теперь доступны более быстрые и менее трудоемкие методы производства, чем традиционные методы. От прототипирования до крупносерийного производства сейчас используются автоматизированные технологии шлифовки и полировки для изготовления линз.Эти новые технологии более эффективны и обеспечивают более надежное производство.

Как и 3D-принтер, машины CNS должны работать без перебоев в подаче электроэнергии, вызванных колебаниями, иначе весь проект будет провален. Регулятор напряжения для станков с ЧПУ должен иметь функции защиты от высокочастотных помех, защиты от перенапряжения и защиты от электромагнитов. Также требуется много других технических характеристик.

Промышленное электрическое оборудование

Характеристики электроэнергии, необходимые в промышленных средах, значительно отличаются от характеристик в офисах или центрах обработки данных.Производителям пластмасс, предприятиям пищевой промышленности и механическим цехам требуется, среди прочего, высокий коэффициент мощности, низкие пусковые токи, низкие гармоники и минимальные колебания нагрузки.

Вот почему автоматический регулятор напряжения, используемый в этих средах, должен уметь предотвращать и устранять следующее:

  • Большие нагрузки и качели
  • Пусковые токи большой нагрузки
  • Гармоники высокой нагрузки
  • Низкий коэффициент мощности нагрузки

Несколько типов АРН, отвечающих этим требованиям: феррорезонансные постоянные переменные трансформаторы (старая технология), переключающий трансформатор, регулируемые трансформаторы с ограниченным диапазоном, повышающие-понижающие трансформаторы переменного тока v.

Технология АРН

Staco Energy основана на последовательном регулирующем трансформаторе, управляемом переменными трансформаторами (ТН). Он использует технологию buckboost и предлагает жесткое регулирование выходной мощности (+/- 1%), прочную конструкцию и простую настройку, позволяющую справиться с любыми перепадами напряжения, кроме самых экстремальных. В случае возникновения дополнительных проблем, связанных с напряжением, Staco Energy предлагает ряд вариантов, которые решают такие проблемы, как переходные процессы высокого напряжения, высокое содержание гармоник и дисбаланс нагрузки на объекте.Этот комплексный и целенаправленный подход обеспечивает коррекцию мощности для конкретного объекта в едином решении.

Заявки на регулирование напряжения Staco

Помимо перечисленных выше включают:

Broadcast : правила для сайтов и студий вещания.

Коммерческий : регулировка всего этажа высотного здания или кондиционирование электроэнергии, регулировка входного напряжения для управления лифтом, освещение больших кондиционеров и других чувствительных некритичных систем.

Морской : регулировка напряжения и стабилизация мощности на доке или на борту судна.

Mobile : грузовики для коммерческого вещания и военной мобильной связи, трейлеры и убежища.

Посетите наш веб-сайт или свяжитесь с нами в Peninsula Technical Sales, чтобы обсудить ваши конкретные требования или любые дополнительные вопросы, которые могут у вас возникнуть. Вы можете связаться с нами по адресу [email protected] или по телефону 650-965-3636.


Peninsula Technical Sales представляет производителей электронного оборудования и с гордостью предлагает наши услуги онлайн и в следующих городах и их окрестностях: Сан-Франциско, Санта-Клара, Сан-Хосе, Фремонт, Сакраменто, Милпитас и Санта-Роза.

Характеристики масла регулятора напряжения

% PDF-1.4 % 15 0 объект > / Метаданные 65 0 R / OpenAction 13 0 R / Контуры 11 0 R / Страницы 10 0 R / Тип / Каталог / Viewer Настройки >>> эндобдж 65 0 объект > поток Ложь 11.08.522018-08-02T05: 46: 28.147-04: 003-Heights (TM) Оболочка оптимизации PDF 4.7.19.0 (http://www.pdf-tools.com) Eaton’s Power Systems Divisionbc50797df3cd9b596ceb9f5e21a3fa60f971e76f55526TD225007EN; R225-80-13-Heights (TM) Оболочка оптимизации PDF 4.7.19.0 (http://www.pdf-tools.com) false Adobe InDesign CS6 (Windows) 2017-01-05T13: 52: 44.000-06: 002017-01 -05T14: 52: 44.000-05: 002017-01-04T17: 06: 53.000-05: 00application / pdf2018-08-02T05: 48: 13.930-04: 00

  • Eaton’s Power Systems Division
  • В этом документе описаны характеристики минерального масла для регуляторов напряжения Eaton Cooper Power Series.
  • TD225007EN
  • R225-80-1
  • Информация о характеристиках масла регулятора напряжения
  • uuid: fed79c43-988e-4b93-a8b4-09d02370539 cuuid: 762d5281-0d28-4a14-8331-7dac2d0cf8f2
  • eaton: ресурсы / технические ресурсы / технические данные
  • eaton: таксономия продукции / системы управления-распределения-среднего напряжения / регулятор напряжения / регулятор напряжения на подземной площадке
  • eaton: язык / ru
  • eaton: классификация продукции / системы управления-распределения-мощности среднего напряжения / регулятор напряжения / регулятор напряжения однофазной подстанции
  • eaton: вкладки поиска / тип содержимого / ресурсы
  • eaton: страна / северная америка / сша
  • eaton: таксономия продукции / системы управления-распределения-мощности-среднего напряжения / регулятор напряжения / однофазный стабилизатор напряжения сверхвысокой мощности
  • конечный поток эндобдж 13 0 объект > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 10 0 объект > эндобдж 16 0 объект > / Font> / XObject >>> / Rotate 0 / StructParents 3 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page >> эндобдж 1 0 объект > / Font> / XObject >>> / Rotate 0 / StructParents 1 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page >> эндобдж 9 0 объект > поток xT] o0} WG # 5` ۀ EjZ] P56M,!) k -va) J] MH 8 {νOia [A_ {g0

    Регулятор постоянного напряжения: характеристики стабилизатора переменного напряжения и условия окружающей среды при установке-SCIENTEK ELECTRICAL

    06 июня 2020 г.

    Стабилизатор постоянного напряжения состоит из высоковольтной резонансной обмотки и конденсаторной накопительной цепи для обеспечения почти постоянного среднего выходного сигнала при постоянном входном сигнале.Метод стабилизатора постоянного напряжения привлекателен отсутствием активных компонентов. Он основан на характеристике насыщения прямоугольного контура колебательного контура для поглощения изменений среднего входного напряжения. Ключом к оценке качества регулятора напряжения является оценка его кратковременной динамической стабильности хорошей. Регулятор генерирует фиксированное выходное напряжение заданного размера, которое остается постоянным независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки.

    Основные конструктивные характеристики обычно используемых регуляторов напряжения:

    Полностью автоматический регулятор мощности компенсационного типа :

    двигатель приводит в движение угольную щетку, чтобы скользить между обмотками трансформатора с самосвязью, чтобы напрямую регулировать выходное напряжение или регулировать выходное напряжение через компенсационный трансформатор.Он имеет высокую нагрузочную способность, высокую эффективность работы, небольшое искажение формы волны, источник питания обладает сильной защитой от помех. Однако время отклика невелико (≥1 с), имеется механический износ, требуется регулярное техническое обслуживание, а контактор переменного тока и двигатель создают большой шум во время процесса стабилизации напряжения. Когда напряжение сети нестабильно или нагрузка изменяется, схема автоматического управления приводит в движение серводвигатель в соответствии с изменением выходного напряжения, регулирует положение угольной щетки на регуляторе контактного автосцепления и регулирует выходное напряжение до номинального значения. значение и достигает стабильного состояния.Обычно он используется в крупномасштабном электромеханическом оборудовании, таком как промышленность, сельское хозяйство, транспорт, почта и телекоммуникации, военные и железные дороги.

    Регулятор напряжения переменного тока очищенный :

    Способ сочетания распределения энергии синусоидальной волны с фильтром для регулировки выходного напряжения путем регулировки угла проводимости тиристора первичной цепи. Точность регулирования напряжения составляет с ± 1%, время отклика ≤40 мс, и он имеет хорошую изоляцию, которая может устранить пиковые помехи от электросети.Существует фазовый сдвиг между выходным и входным напряжением, есть небольшие волнообразные искажения (дополнительные ≤3,5%) с некоторыми специальными нагрузками (такими как нагрузка тиристора), что не идеально. Обычно используется в прецизионном электронном оборудовании, медицинском оборудовании, компьютерных залах, лабораториях, старении продуктов и тестировании.

    Регулятор напряжения переменного тока с ферромагнитным резонансом :

    Он состоит из насыщенной дроссельной катушки и соответствующего конденсатора и имеет вольт-амперную характеристику постоянного напряжения.

    Магнитный усилитель, регулятор напряжения переменного тока :

    Магнитный усилитель и автотрансформатор соединены последовательно, а полное сопротивление магнитного усилителя изменяется электронной схемой для стабилизации выходного напряжения. Высокая точность регулирования напряжения и быстрое время отклика, обычно используется в прецизионном электронном оборудовании, медицинском оборудовании, компьютерном зале, лаборатории, старении продукта и тестировании.

    Бесконтактный регулятор напряжения переменного тока :

    принцип индукции используется для регулировки напряжения, и никакой контакт не регулируется линейно в нагрузке.При регулировке напряжения не будет возникать шумовая связь и падение напряжения, что приведет к тому же качеству мощности нагрузки, что и входная клемма. Стабилизатор напряжения оснащен независимым датчиком выходного напряжения под напряжением и цепи высокого выходного напряжения. Верхний и нижний пределы могут быть установлены в зависимости от нагрузочных характеристик оборудования. Когда выходное напряжение находится под напряжением или под высоким напряжением. Регулятор напряжения автоматически отключит выходную мощность, чтобы защитить нагрузку и заблаговременно предупредить об этом.Переключение одного или нескольких наборов тиристоров, когда напряжение или ток пересекает ноль, так что компенсационная обмотка одного или нескольких трансформаторов в наборе компенсационных трансформаторов повышается, понижается, закорачивается в первичной обмотке или переключается от ответвления трансформатора лотоса. выходное напряжение. Высокая грузоподъемность, высокая эффективность работы, небольшое искажение формы волны, быстрое время отклика, низкий уровень шума. Используется везде, где требуется регулировка напряжения.

    Стабилизатор переменного напряжения скользящий :

    стабилизируют выходное напряжение, изменяя положение скользящего контакта трансформатора.

    Индуктивный регулятор напряжения переменного тока :

    Изменяя разность фаз между вторичным и первичным напряжением трансформатора, выходное переменное напряжение стабилизируется. Проанализируйте модель обнаружения дискретизированной схемы. Когда выходное напряжение слишком высокое, отправьте управляющий сигнал для снижения напряжения на приводное устройство, отрегулируйте устройство регулировки напряжения привода для понижения выходного напряжения, а когда выходное напряжение низкое, отправьте управляющее устройство. Увеличьте напряжение и приведите регулятор напряжения в действие, чтобы увеличить выходное напряжение, чтобы выходное напряжение было стабильным для достижения цели стабильного выхода.

    Тиристорный регулятор переменного тока :

    Используйте тиристор как элемент регулировки мощности. Высокая стабильность, быстрый отклик и отсутствие шума. Но это вызывает помехи для оборудования связи и электронного оборудования.

    Модулированный регулятор напряжения переменного тока :

    бесступенчатая плавная регулировка; быстрый переходный отклик, который можно назвать синхронным откликом; регулятор напряжения высокой точности: теоретическая точность может достигать более 1%, в настоящее время регулируется от 1 до 3%; энергосбережение, низкий уровень выбросов углерода и защита окружающей среды; Широкий диапазон регулирования напряжения; Сильная функция защиты: он имеет несколько функций защиты, таких как перенапряжение и пониженное напряжение, перегрузка, перегрузка по току, короткое замыкание и т. Д.; сильная грузоподъемность; вход и выход в одной фазе, без искажения формы сигнала; низкая интенсивность отказов, относительно тиристорных изделий Надежность повышается примерно в 3 раза. Но техническая сложность выше и цена выше.

    Параметр регулятора напряжения :

    Используйте характеристики насыщения материала железного сердечника, чтобы показать, что выходное напряжение стабильно. Преимущества: надежная работа, высокая перегрузочная способность, автоматическая защита при коротком замыкании на выходе, простая конструкция, большой диапазон напряжений.Сильная противоинтерференционная способность. Обычно используется в компьютерных продуктах, системах медицинского мониторинга, системах управления программами и других средах.

    Линейный регулятор :

    Активное (BJT или MOSFET) устройство регулировки (последовательное или параллельное), управляемое дифференциальным усилителем с высоким коэффициентом усиления. Он сравнивает выходное напряжение с точным опорным напряжением и регулирует и регулирует устройство для поддержания постоянного выходного напряжения. Используется контур обратной связи, который автоматически изменяет сопротивление в системе, чтобы противодействовать эффектам импеданса нагрузки и изменений входного напряжения, что гарантирует постоянство выходного напряжения.Напряжение на входе линейного регулятора должно быть больше напряжения на выходе на минимальное значение, называемое падением напряжения. В качестве обходного пути используйте линейный регулятор, называемый стабилизатором LDO (Low Dropout), потому что их конструкция позволяет работать с разницей между входным и выходным напряжениями до 100 мВ.

    Импульсный регулятор :

    Преобразует входное напряжение постоянного тока в напряжение переключения, 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 независимо от того, как изменяется входное напряжение или ток нагрузки, выходное напряжение остается постоянным.Основная реализация импульсного регулятора заключается в использовании «проходного транзистора» в выключенном состоянии или состоянии насыщения в качестве переключающего элемента. Когда передаточный транзистор находится в выключенном состоянии, ток не течет, поэтому мощность не потребляется, но в насыщенном состоянии падение напряжения на транзисторе незначительно, при небольшом потреблении мощности максимальный ток направляется в нагрузка. КПД импульсного регулятора обычно составляет 70% северной широты из-за экономии энергии во время переключения и в выключенном состоянии.

    Сценарии применения линейных и импульсных регуляторов:

    Для данного входного и выходного напряжения потребляемая мощность линейного регулятора пропорциональна выходному току, поэтому типичный КПД может достигать 50% или даже ниже. Используя лучшие компоненты, импульсный регулятор может достичь КПД 90%. Однако выходной шум линейного регулятора намного ниже, чем импульсный стабилизатор с такими же требованиями к выходному напряжению и току. Как правило, импульсные регуляторы могут управлять более высокими токовыми нагрузками, чем линейные регуляторы.

    Нестабильное напряжение вызовет смертельную травму или неисправность оборудования, повлияет на производство и приведет к задержкам в доставке и нестабильному качеству. В то же время он ускоряет старение оборудования, влияет на срок его службы и даже сжигает аксессуары, из-за чего владелец сталкивается с необходимостью ремонта или обновления оборудования в короткие сроки, тратя ресурсы впустую; в серьезных случаях даже случается авария, приводящая к неоценимым потерям.

    Помимо основной функции стабилизации напряжения, регулятор напряжения должен также иметь защиту от перенапряжения (более + 10% выходного напряжения), защиту от пониженного напряжения (менее -10% выходного напряжения), защиту от потери фазы и защита от короткого замыкания и перегрузки.Основные функции защиты.

    Когда напряжение сети или нагрузка мгновенно колеблются, регулируемый источник питания будет компенсировать амплитуду напряжения со скоростью отклика 10-30 мс, чтобы сделать его стабильным в пределах ± 2%.

    Среди них, образцы источника питания с цифровой стабилизацией на выходе оборудования через зону наблюдения сравнивают и проверяют ток-напряжение с номинальным напряжением. Если сравнение отрицательное, данные отправляются в центральный процессор (ЦП), и центральный процессор выдает команду «напряжение плюс».В то же время область обнаружения определяет, был ли полупроводник включен или выключен. После подтверждения того, что это правильно, центральный процессор выдает команду «напряжение плюс» для управления работой полупроводника, чтобы достичь эталона номинального напряжения. Если он положительный, центральный процессор выдает команду на снижение напряжения, и весь процесс занимает всего 0,048 секунды для оцифровки. Это устройство стабилизирует напряжение, которое мгновенно изменяется в цифровом контуре управления, чтобы выходное напряжение всегда было номинальным.

    Процесс отладки цепи регулятора постоянного напряжения:

    При отладке сначала установите подвижные контакты RP и R в среднее положение, подключите ручной регулятор напряжения к входной клемме регулятора переменного тока, подключите вольтметр к выходной клемме, отрегулируйте регулятор напряжения, чтобы сделать вход переменного тока напряжение составляет 220 В, а затем отрегулируйте сопротивление R Tuo, чтобы M останавливался, когда выходное напряжение составляет 220 В.

    Отсоедините провод M (скользящий контакт должен быть подключен к напряжению –220 В), отрегулируйте RPl так, чтобы при настройке входного напряжения на 230 В сразу же втягивался K.

    Условия, необходимые для среды установки регулятора напряжения:

    Регулируемый источник питания следует использовать в проветриваемом и сухом помещении, а условия его использования должны быть строгими. На месте установки не должно быть газов, пара, химических отложений, пыли, жирной грязи и других взрывоопасных и коррозионных сред, которые серьезно влияют на изоляционные характеристики регулятора. Не должно быть сильной вибрации или ударов.

    Когда стабилизированный источник питания достигает места установки, его следует устанавливать осторожно и осторожно, а стабилизатор напряжения всегда должен находиться в вертикальном положении вверх и не должен выдерживать ветер, снег, лед, град.

    Во избежание электромагнитных помех от рассеяния расстояние между регулятором напряжения и используемым оборудованием должно быть не менее 2 метров. Различные магнитные записи, диски, карты и т. Д. Должны находиться на расстоянии 2 метров от машины, чтобы предотвратить случайное намагничивание.

    Перед вводом в эксплуатацию и установкой стабилизированного источника питания необходимо сначала убедиться, что все части оборудования не повреждены, а крепежные детали должны быть прочными и надежными.Еще раз убедитесь, что напряжение во время использования соответствует напряжению регулятора напряжения. Это оборудование представляет собой трехфазную четырехпроводную систему с фазовой регулировкой. Таким образом, надежность соединения нейтрали (нейтрали) системы высока, а контактное сопротивление соединения нейтрали (нейтрали) должно быть уменьшено в максимально возможной степени. Это оборудование должно быть надежно заземлено, и заземляющий провод нельзя использовать вместе с повторяющимся заземляющим проводом системы питания (нулевой провод и сторона заземляющего провода), чтобы обеспечить безопасность и улучшить характеристики защиты от помех.

    Регуляторы напряжения

    обычно включают в себя входные клеммы (A, B, C), выходные клеммы (a, b, c, n), экранирование и клеммы заземления с железным сердечником и корпусом. Эти клеммы правильно подключены к системе стабилизации напряжения.

    Когда в нагрузочном оборудовании происходит короткое замыкание, пользователю необходимо отключиться для проверки, а затем снова включить его после устранения короткого замыкания.

    Если дисбаланс нагрузки превышает 20%, резистивная нагрузка подключается параллельно одной фазе легкой нагрузки, чтобы уравновесить ее.Точно так же, если дисбаланс линейного напряжения на входной клемме больше 10%, это также повлияет на характеристики регулирования напряжения машины. Его также следует настроить от входной клеммы к однофазному регулятору напряжения, чтобы сделать линейное напряжение на входной клемме в основном сбалансированным. Два баланса входного напряжения и нагрузки не превышают вышеуказанный диапазон, а дисбаланс выходного линейного напряжения составляет ≤5%.

    CYME International — Программное обеспечение, оптимальное размещение стабилизатора напряжения

    Оптимальное размещение регулятора напряжения

    Необходимость поддерживать напряжение в установленных пределах всегда была важной частью планирования распределения.Среди наиболее часто используемых решений — установка регуляторов напряжения. Чтобы помочь инженерам эффективно решать эту проблему как с экономической, так и с технической точки зрения, CYME предлагает модуль оптимального размещения регулятора напряжения.

    Решение проблемы регулирования напряжения


    Инженеры-распределители стремятся поддерживать и улучшать качество электроэнергии в распределительной сети, чтобы удовлетворить постоянно растущий спрос. Распределительные генераторы, различные характеристики нагрузки, однофазные секции и несимметричные линии — все это усложняет проблему регулирования напряжения.

    Поддержание напряжения в заданных пределах позволяет снизить потери энергии и предотвратить падение напряжения. Более плоский профиль напряжения также помогает повысить энергоэффективность.

    Общие используемые методы включают реконфигурацию сети, балансировку фаз, размещение в сети шунтирующих конденсаторов и регуляторов напряжения.

    Оптимальное размещение стабилизатора напряжения


    Размещение регуляторов напряжения в сети — не всегда простая задача.Выбор местоположения регулятора, установка его положения ответвления и определение количества требуемых регуляторов при одновременном обеспечении экономии энергии или получения более плоского профиля напряжения могут стать проблемой.

    Модуль оптимального размещения регулятора напряжения CYME решает сложную задачу, предоставляя инженерам один простой и незаменимый инструмент для эффективного регулирования напряжения.

    Надежные вычисления Используя надежный анализ потока нагрузки CYME, модуль предоставляет метод взвешенной оптимизации, который позволяет:
    • Сглаживание профиля напряжения при заданном целевом напряжении и минимизация аномальных условий
    • Минимизировать потери активной мощности

    Размещение оптимального регулятора напряжения предусматривает два алгоритма:
    • Последовательный поиск: поиск оптимального места для одного регулятора за раз
    • Итеративный поиск Исчерпывающий анализ, который оценивает каждое возможное местоположение, чтобы дать общее лучшее решение

    Характеристики Чтобы сделать анализ более всеобъемлющим, доступно несколько определяемых пользователем параметров:
    • Установить один или несколько регуляторов
    • Установить разные типы регуляторов
    • Укажите расстояние поиска для добавления регулятора
    • Включить или игнорировать существующие регуляторы
    • Оценить местоположения ниже по потоку до фидеров, определенных секций или определенных узлов
    • Определить настройки управления регулятором напряжения
    • Задайте определяемые пользователем ограничения, такие как предельное значение пониженного или повышенного напряжения, максимальные пределы понижающего и повышающего напряжения, игнорируйте секции или отводы

    Модуль «Оптимальное размещение регулятора напряжения» основан на надежных алгоритмах и используемых критериях, чтобы предоставить пользователям результаты, которые заслуживают доверия и приемлемы с точки зрения эксплуатации.

    Возможна настройка отчетов, позволяющая:

    • Отображение результатов оптимального решения, всех протестированных решений или максимального количества решений
    • Показать потери активной мощности для каждого отображаемого результата
    • Сообщать о количестве аномальных напряжений для каждого отображаемого результата

    Графики и отображение на однолинейной диаграмме — еще одно средство для визуализации результатов.

    Пользователь может отобразить диаграмму профиля напряжения исходной сети и наилучшего решения, чтобы увидеть, достигнуто ли регулирование напряжения должным образом.

    Однострочная диаграмма может иметь цветовую кодировку для выделения оцененных участков. Предложенный модулем регулятор напряжения можно подключить к сети с помощью кнопок в отчете.

    Введение в линейные регуляторы напряжения с малым падением напряжения (LDO)

    Ананд Вееравалли и Стивен М. Нолан (Vidatronic)

    РЕЗЮМЕ

    Линейные регуляторы напряжения являются ключевыми компонентами любой системы управления питанием, которая требует стабильного и бесперебойного питания.Подмножество линейных регуляторов напряжения — это класс схем, известных как регуляторы с малым падением напряжения (LDO). В этом документе объясняются основы LDO и вводится технология LDO Vidatronic, которая устраняет многие известные недостатки схем LDO. LDO доступны как в виде автономных упакованных устройств, так и в виде ядер интеллектуальной собственности (IP), которые могут быть интегрированы в более крупную интегральную схему. В этой статье рассматриваются фундаментальные принципы этого класса схем и, следовательно, она применима как к автономным устройствам, так и к IP-ядрам.Есть несколько статей о LDO. В то время как некоторые из них являются высокотехнологичными и тяжелыми для математического анализа, другие носят общий характер и не содержат никаких подробностей. В этой статье делается попытка найти правильный баланс, чтобы обратиться к более широкой аудитории. Обсуждаются несколько основных аспектов этих схем с целью дать читателю простой обзор, а не углубляться в сложные детали и математические выводы. Мотивация для этой статьи состоит в том, чтобы сделать читателей более комфортными в теме LDO и подготовить их к усвоению более сложных тем.Ключевые электрические характеристики исследуются и сравниваются с IP-ядрами Vidatronic в конце статьи, чтобы продемонстрировать дифференциацию, предоставляемую Vidatronic.

    Узнайте больше на vidatronic.com.

    ВВЕДЕНИЕ И ИСТОРИЯ ВОПРОСА

    Линейный регулятор напряжения — это схема, которая принимает переменное входное напряжение и обеспечивает непрерывно контролируемое, устойчивое, малошумящее выходное напряжение постоянного тока. Как правило, для правильной работы линейных регуляторов напряжения требуется большое падение напряжения между входом и выходом.Это требует относительно высокого напряжения на входе источника питания и приводит к низкой энергоэффективности. Линейный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения (LDO) — это тип схемы линейного регулятора напряжения, который хорошо работает, даже когда выходное напряжение очень близко к входному, что повышает его энергоэффективность.

    LDO выполняют две основные функции, первая из которых, очевидно, заключается в снижении входящего напряжения питания до более низкого напряжения, необходимого для нагрузки. Вторая функция — это питание источника напряжения с очень низким уровнем шума, даже при наличии шума на входящем источнике питания или переходных процессов в нагрузке.Фактически, это их главное преимущество перед импульсными преобразователями, где шумоизоляция и эмиссия являются основными проблемами системы.

    ОСНОВЫ РАБОТЫ СХЕМЫ

    Основная концепция линейного регулятора напряжения показана на рисунке 1.

    Рисунок 1. Основная концепция линейного регулятора напряжения

    Проще говоря, линейный регулятор напряжения — это эффективное сопротивление (RLDO), которое подается на нагрузку (RLOAD), так что избыточное напряжение падает на RLDO для поддержания требуемых уровней напряжения на нагрузке.

    Во многих системах источник питания, обеспечивающий входное напряжение, значительно варьируется, что в вышеприведенной реализации привело бы к тому, что выходное напряжение также изменилось бы на соответствующую величину. По этой причине необходимо добавить систему управления с обратной связью, чтобы выходное напряжение оставалось постоянным, независимо от входного линейного напряжения. Такие схемы обратной связи с обратной связью обычно регулируются с использованием фиксированного опорного напряжения, обычно обеспечиваемого схемой опорного напряжения запрещенной зоны. На рисунке 2 изображена замкнутая система.

    Рисунок 2: Упрощенный линейный регулятор напряжения

    Выходное напряжение линейного регулятора напряжения (VOUT) теперь не зависит от входного напряжения источника (VIN) и напрямую связано с опорным напряжением. Если это опорное напряжение стабильное и чистое, выход, как правило, невосприимчив к любым изменениям в линии. Если контур управления достаточно быстрый, то регулятор также может поддерживать постоянное выходное напряжение во время резких переходных изменений тока нагрузки.

    Когда конструкция регулятора такова, что минимально необходимое падение напряжения на RLDO невелико (несколько сотен милливольт или меньше), тогда это называется линейным стабилизатором напряжения с малым падением напряжения или просто LDO.

    ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

    В дополнение к вышеупомянутым основным функциям LDO может быть включено несколько других полезных функций.

    Включение / выключение

    Многие LDO имеют управляющий вход для включения или выключения регулятора.Это полезно для общей экономии энергии системы, когда регулятор выключен, когда система находится в режиме ожидания или в неактивном состоянии. Может быть больше промежуточных состояний мощности, таких как режим низкого энергопотребления или режим сверхнизкого энергопотребления, в которых выход LDO поддерживается за счет производительности системы, в зависимости от системных требований.

    В устройствах с логикой с активным высоким логическим уровнем высокий логический уровень включает регулятор, а низкий уровень входа отключает его. IP-ядра LDO Vidatronic используют это соглашение.

    Мягкий пуск, плавное отключение

    Включение LDO — важное событие, и необходимо следить за тем, чтобы выходное напряжение повышалось с оптимальной скоростью.Если напряжение нарастает слишком быстро, это может вызвать срабатывание фиксаторов ESD на выходе и / или создать ток, превышающий номинальный, при попытке зарядить нагрузку. Чтобы предотвратить такие нежелательные события, которые могут вызвать временное или постоянное повреждение схемы, скорость, с которой появляется выход, контролируется. Это называется плавным пуском.

    IP-ядра Vidatronic обеспечивают функциональность мягкого запуска, обеспечивая плавный монотонный запуск. Максимальная скорость нарастания напряжения внутренне ограничена и указана в таблице электрических характеристик в техническом паспорте.

    Аналогичным образом, когда LDO отключен, выходное напряжение будет уменьшаться в зависимости от выходной емкости и тока нагрузки. IP-ядра Vidatronic имеют дополнительную функцию, которую обычно не найти в большинстве LDO. Если компонент будет повторно включен до полного затухания выходного сигнала, функция скорости нарастания в IP-ядре сначала снизит выходное напряжение до нуля перед перезапуском, тем самым устраняя проблемы со сбоями при запуске или немонотонностью.

    Отключение из-за перегрузки по току / перегрева

    В случае длительного воздействия условий, превышающих номинальные температуры и уровни тока нагрузки, может произойти немедленное или долговременное повреждение устройства.Для защиты от этих рисков в энергосистемах обычно есть встроенная схема защиты от перегрузки по току и перегрева. Существуют разные реализации от разных производителей. Некоторые из них представляют собой простые аналоговые схемы, которые отключают устройство при достижении установленных пороговых значений и требуют устранения неисправных состояний, прежде чем они смогут снова включиться. Более продвинутые реализации включают периодический опрос для проверки наличия или устранения неисправностей. В случае устойчивых сбоев этот опрос продолжается бесконечно.

    Для IP-ядер Vidatronic в случае перегрузки по току устройство установит флаг и инициирует мягкое выключение. После того, как ток уменьшится до нуля, компонент будет ожидать время задержки включения в несколько миллисекунд, а затем перейдет к запуску с регулируемой скоростью нарастания. Эта операция будет продолжаться бесконечно, пока неисправность не исчезнет.

    В случае перегрева, когда температура устройства достигает порогового значения превышения температуры, LDO отключается с использованием процедуры мягкого отключения.Как только температура устройства упадет ниже порога падения, устройство снова перезапустится через несколько миллисекунд. Флаги не сбрасываются, пока устройство не будет отключено, а затем снова включено.

    Обнаружение пониженного напряжения и Обнаружение повышенного напряжения

    Входные напряжения могут подвергаться внезапным скачкам, которые могут иметь катастрофические последствия, если они выходят за пределы допустимых значений. Пониженное напряжение (иногда называемое «пониженным напряжением») может привести к тому, что выходной сигнал LDO опустится ниже диапазона регулирования, что приведет к функциональному отказу нагрузки.Перенапряжение является причиной проблем с надежностью или безопасностью эксплуатации (SOA).

    Обнаружение возникновения этих ненормальных условий полезно для разработки пределов отказоустойчивости для всей системы. В зависимости от области применения многие производители LDO предлагают одну или обе функции обнаружения скачка напряжения. Одна из распространенных реакций на такие неисправные состояния — выключение регулятора и установка флажка для системы.

    Цепь, которая реагирует на состояние пониженного напряжения или пониженного напряжения, обычно называется блокировкой пониженного напряжения или UVLO.Если входное напряжение упадет ниже необходимого порога для поддержания регулирования для IP-ядер Vidatronic, регулятор установит внутренний флаг и выполнит плавное отключение. Чтобы устройство инициировало мягкий запуск, необходимо инициировать сброс при включении питания.

    Если входное напряжение превышает допустимые пределы, предупреждающий флаг от LDO будет предупреждать супервизор системы о необходимости принятия соответствующих корректирующих действий для устранения условий источника, ответственных за эти сбои. Например, отключив основной источник питания LDO.

    ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

    Существует множество электрических характеристик постоянного тока LDO, которые следует тщательно учитывать при их выборе, включая: диапазон входного напряжения, напряжение отключения, токи покоя и отключения, минимальную «утечку» нагрузки и точность регулирования.

    Диапазон входного напряжения

    Это диапазон допустимых напряжений на входе источника питания LDO. Более широкий диапазон входного напряжения позволяет использовать устройство там, где источник питания сильно различается, например, в приложениях с батарейным питанием.

    Падение напряжения

    Падение напряжения — еще один важный параметр для LDO, как следует из названия. Это мера минимально допустимой разницы между линейным входным и выходным напряжениями, которые LDO обеспечивает при полном номинальном токе. Чем меньше это число, тем выше энергоэффективность системы. Диапазон большинства LDO составляет от 70 мВ до 500 мВ для конструкций с более высокими характеристиками, которые требуют большего запаса по напряжению для достижения улучшенных показателей производительности.

    Это один из параметров, который может повлиять на архитектуру схемы, выбранной для каскада подачи выходной мощности. Меньшие падения напряжения часто означают элемент выходного прохода p-типа, который по своей природе больше по размеру, чем соответствующий каскад n-типа для данного тока нагрузки.

    IP-ядра шумоподавителя Vidatronic® Noise Quencher® обеспечивают падение напряжения до 40 мВ при 100 мА за счет использования архитектуры с подкачкой заряда, что обеспечивает максимально возможные уровни выходного напряжения при очень низких напряжениях питания.

    Ток покоя

    На энергоэффективность системы, а также на срок службы батареи сильно влияют ток покоя, IQ, и ток отключения, или ток утечки, ISD. Для достижения высоких показателей производительности переменного тока обычно требуется более высокий IQ в диапазоне нескольких сотен мкА или нескольких мА. Кроме того, они обычно масштабируются с током нагрузки, становясь больше, когда LDO выдает полную мощность.

    IP-ядра Vidatronic предназначены для поддержания этих значений ниже 100 мкА при полной нагрузке, что делает их идеальным выбором для высокопроизводительных и малошумных приложений, работающих от батарей.Токи отключения Vidatronic не превышают 20 нА даже при максимально допустимой температуре перехода.

    Минимальная нагрузка «сброса»

    Как правило, LDO требует минимального тока нагрузки «сброса» на выходе, чтобы оставаться стабильным. Это сделано для того, чтобы устройство выходной мощности не перегрузило контур изнутри.

    Технология шумоподавления Vidatronic® Noise Quencher® устраняет необходимость в минимальной нагрузке, чтобы гарантировать стабильность. LDO будет оставаться стабильным при всех условиях нагрузки вплоть до максимального номинального тока.Эта функция полезна для продления срока службы батарей для приложений, работающих с батареями, и для приложений поддержания активности CMOS RAM. Кроме того, хорошая стабильность при нулевом токе нагрузки позволяет системе продолжать работать при отключенных нагрузках, тем самым устраняя задержку и задержки в системе.

    Точность выхода и регулирование нагрузки

    Точность выходного напряжения измеряет точность регулирования контура обратной связи, а регулирование нагрузки указывает на способность регулятора управлять изменениями тока нагрузки.

    Большинство LDO обеспечивают точность в несколько процентов и регулировку нагрузки в диапазоне 10-50 мВ / А. Напротив, LDO от Vidatronic предлагают лучшее в отрасли регулирование нагрузки <2 мВ / А. Это, в сочетании с выдающимися динамическими характеристиками, а также лучшей в своем классе точностью вывода 1%, делает IP ядра Vidatronic идеальными для приложений, требующих высокого уровня точности управления выходным напряжением.

    ТЕПЛОВЫЕ СООБРАЖЕНИЯ

    Температурные аспекты имеют первостепенное значение в любой энергосистеме, так как они могут вызвать необратимые повреждения устройства в случае превышения максимально допустимой температуры перехода.Цепи защиты от перегрева обычно включаются в системы, работающие с уровнями мощности от среднего до высокого. Например, одно из IP-ядер Vidatronic предназначено для обеспечения постоянного тока 300 мА.

    Максимальная рабочая температура окружающей среды будет зависеть от тока нагрузки и падения напряжения на устройстве. Уравнение 1 используется для расчета максимальной рассеиваемой мощности устройства в зависимости от условий нагрузки. Затем максимальная температура перехода определяется с помощью уравнения 2, где TAMB — максимальная температура окружающей среды, а ƟjAMB — тепловое сопротивление перехода к окружающей среде и определяется выбранной конкретной упаковкой.

    Уравнение 1

    Уравнение 2

    I Q выше — это ток покоя, потребляемый LDO. Затем уравнение 3 можно использовать для расчета максимальной температуры перехода для данного теплового импеданса перехода к плате.

    Уравнение 3

    Эти расчеты обычно являются ключом к обеспечению максимальной мощности системы, не вызывая тепловых проблем. В этом контексте очень важен выбор правильного пакета.В некоторые корпуса встроен радиатор, который помогает значительно снизить тепловое сопротивление, иногда на 30-40%. Такие пакеты, однако, обычно стоят дороже и больше по размеру, поэтому рекомендуется тщательное тепловое моделирование / симуляция, чтобы гарантировать выбор оптимального пакета для конкретного приложения.

    ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

    Переходная характеристика линии

    Выходное напряжение высокопроизводительных LDO-стабилизаторов в основном не зависит от входного линейного напряжения и, как ожидается, останется таковым как для постоянного, так и для мгновенного изменения в линии.Из-за практических ограничений, таких как конечное усиление контура и конечная полоса пропускания контура, а также паразитные пути утечки от входа к выходу, выходное напряжение будет иметь компонент, зависящий от входной линии, хотя и ослабленный по величине и смещенный по фаза. Постоянная составляющая обычно измеряется в мВ / В, а переменная составляющая отображается как затухание в децибелах (дБ).

    Переходная реакция на нагрузку

    Выход LDO также идеально не зависит от тока нагрузки.Однако из-за конечного выходного сопротивления замкнутого контура регулятора выходное напряжение будет немного изменяться из-за изменений нагрузки. Компонент постоянного тока — это просто линия нагрузки, измеренная на выходе, в то время как переходная часть является функцией выходной емкости, присутствующей в точке нагрузки, и ширины полосы замкнутого контура усилителя, а также скорости, с которой изменяется ток нагрузки. Обычно это измеряется в мВ / А, при этом нагрузка изменяется от минимума до максимума как ступенчатая функция.Также будет сильная зависимость от того, как входная линия подводится к регулятору, при этом индуктивность входной сети подачи питания (PDN) и развязка играют ключевую роль на выходе регулятора. Необходимо следить за тем, чтобы резонанс корпуса находился далеко за пределами интересующей полосы частот.

    Выходной шум

    Интегрированный выходной шум регулятора обычно определяется шумом опорного входа, коэффициентом усиления регулятора с обратной связью и шумом входного каскада усилителя ошибки.Хотя эталонный шум можно ограничить полосой, поместив соответствующую функцию фильтра перед регулятором, шум входного каскада усилителя будет усилен коэффициентом усиления с обратной связью и появится на выходе. В зависимости от типа компонентов и архитектуры, используемых во входном каскаде, основными шумовыми компонентами будут дробовой шум, фликкер-шум и / или тепловой шум. Они должны быть предусмотрены в бюджете и разработаны с учетом заданных характеристик шума.

    Коэффициент отклонения источника питания (линейное регулирование)

    Коэффициент отклонения источника питания (PSRR) является ключевым параметром в конструкции LDO и часто используется для сравнения конкурирующих устройств.По сути, PSRR — это мера того, насколько сдвигается выходное напряжение при заданном возмущении на входе. В идеале выход должен быть независимым от входа, но из-за практических ограничений это не так, и некоторая величина этого возмущения будет «просачиваться» на выход. Подавление на 20 дБ означает 10-кратное ослабление линейного шума по сравнению с тем, что видно на выходе. Для большинства LDO это быстро спадает с увеличением частоты из-за характеристик контура управления. На частотах 10 МГц и более большинство LDO будет иметь почти нулевое подавление или, в лучшем случае, несколько дБ.

    Архитектура без крышки ядра Vidatronic предоставляет конечному пользователю наиболее агрессивный доступный PSRR, так как он может достигать 40 дБ на частотах до 10 МГц. Это улучшенное затухание дополнительно снижает потребность в небольших высокочастотных развязывающих конденсаторах, которые обычно используются в приложениях, чувствительных к шуму, и делает IP ядро ​​Vidatronic идеальным выбором для этих приложений.

    КОМПЕНСАЦИЯ КОНТУРА

    Как и в любой системе управления с обратной связью, контур обратной связи LDO требует частотной компенсации, чтобы выходное напряжение было стабильным.Требуется тщательный анализ различных полюсов и нулей контурного фильтра, и этот анализ обычно является наиболее сложной частью конструкции LDO, требующей значительного времени на разработку.

    Предыдущие решения

    Одним из распространенных подходов к частотной компенсации контуров LDO является использование конденсатора очень большой емкости на выходе LDO. Такие LDO-регуляторы называются стабилизаторами с компенсацией по выходу. Точные значения конденсатора зависят от нескольких факторов, таких как ток нагрузки, доступный запас и другие.Типичные значения находятся в диапазоне от сотен нФ до нескольких мкФ. Эти конденсаторы помогают отводить или отводить импульсные токи из-за быстрых изменений нагрузки. Основными недостатками таких систем являются дополнительная стоимость этих внешних конденсаторов и дополнительное место на печатной плате для их установки. Для типичных систем Интернета вещей (IoT) и других подобных приложений требуется несколько LDO. Конденсатор для каждого выхода LDO очень быстро станет недопустимым.

    Еще одним фактором является то, что диапазон требуемых значений для нагрузочных конденсаторов обычно составляет несколько десятков или более, в зависимости от схемы.Непрактично разрабатывать пользовательские ядра LDO, которые работают для каждого приложения, хотя часто бывает желательно повторно использовать существующее ядро ​​для разных приложений. Разработка схемы частотной компенсации, которая может поддерживать такой широкий диапазон выходных конденсаторов, является чрезвычайно сложным требованием. Традиционные решения таких проблем приводят к чрезмерному проектированию с точки зрения площади кремния и дополнительных схем, которые неизменно передаются конечному пользователю в виде дополнительных затрат и размеров.

    Решение Vidatronic

    Vidatronic предлагает уникальное решение таких проблем.LDO Vidatronic используют новую схему определения нагрузки, которая позволяет LDO определять величину емкостной нагрузки, которую регулятор видит на выходе, и автоматически настраивается на наиболее стабильную схему внутренней компенсации. Эта «калибровка» выполняется один раз при запуске, а затем выполняется. У этого есть два преимущества:

    • LDO Vidatronic НЕ требуют внешнего конденсатора для стабильности! Запатентованная Vidatronic технология Noise Quencher® обеспечивает хорошую переходную характеристику даже при быстрых переходных процессах нагрузки, БЕЗ необходимости во внешнем конденсаторе.
    • LDO Vidatronic АВТОМАТИЧЕСКИ регулирует внутреннюю компенсацию, чтобы быть стабильной, если заказчик решает установить внешний конденсатор по определенным причинам производительности (например, для достижения очень высокого подавления шума).

    VIDATRONIC TECHNOLOGY

    Функциональные характеристики

    Noise Quencher® LDO от Vidatronic представляет собой IP-ядро линейного стабилизатора напряжения с низким током покоя и малым падением напряжения, которое может обеспечить до 1 А постоянного выходного тока.Используя технологию Noise Quencher® от Vidatronic, регулятор способен поддерживать очень высокие переходные процессы при очень малых колебаниях выходного сигнала, обеспечивая при этом отличный PSRR даже на высоких частотах, и все это без необходимости использования внешнего выходного конденсатора. Простая блок-схема показана ниже на рисунке 3.

    Рисунок 3: Упрощенная блок-схема шумоподавителя Vidatronic IP

    Выходной конденсатор — динамические характеристики

    Оптимизировано IP ядро ​​LDO-регулятора без конденсатора Vidatronic для обеспечения лучших в своем классе переходных характеристик как в аналоговых, так и в цифровых приложениях без использования выходной емкости.Используя технологию шумоподавления Vidatronic® Noise Quencher®, конструкции Vidatronic способны выдерживать переходные процессы нагрузки до 150 мА / мкс с отклонением выходного напряжения менее 45 мВ без внешних выходных конденсаторов. Эта запатентованная технология дает возможность уменьшить общую площадь платы решения примерно на 25%, что делает это решение оптимальным для смартфонов и других приложений, где площадь платы является премиальной, например, для носимой электроники и приложений IoT. Для все более требовательных приложений конструкции Vidatronic могут поддерживать выходные конденсаторы до 10 мкФ и при этом оставаться безоговорочно стабильными.

    Для оптимальной стабильности LDO Vidatronic использует запатентованную технологию в конструкции шумоподавителя Vidatronic® Noise Quencher®, которая определяет емкость, представленную на выходе LDO при запуске, и автоматически настраивает внутреннюю схему компенсации на оптимальные настройки. Используя эту технологию, IP-ядра LDO от Vidatronic обеспечивают безусловную стабильность выходных нагрузочных конденсаторов от 0 до 10 мкФ, диапазон, который охватывает несколько десятилетий. Эта функция дает конечному потребителю максимальную гибкость в зависимости от области применения, позволяя эффективно использовать одно и то же IP-ядро в нескольких проектах.

    СООБРАЖЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ

    LDO используются в широком диапазоне приложений управления питанием во многих областях. Обычно они недорогие, малогабаритные и вырабатывают стабильные и относительно без пульсации источники выходного напряжения для питания прикладных цепей.

    LDO часто используются в сочетании со специализированными интегральными схемами (ASIC) и системами на кристалле (SoC), которые требуют нескольких чистых низковольтных источников питания.

    IP-ядра LDO Vidatronic предназначены для интеграции ASIC и SoC как для приложений с микропитанием, таких как продукты Интернета вещей (IoT), так и для приложений с батарейным питанием, таких как мобильные и портативные устройства.Портфель IP Vidatronic также расширяется, чтобы обеспечить возможности более высокого напряжения и более высокого тока, используемые в приложениях с настенным питанием, таких как промышленные системы.

    Рекомендации по выходному конденсатору

    Как правило, многие LDO требуют размещения большого внешнего конденсатора рядом с выходом LDO по нескольким причинам, таким как стабильность контура, улучшение переходной характеристики и уменьшение полосы шума. Емкость этого конденсатора колеблется от нескольких нФ до нескольких мкФ, иногда даже больше.Если разместить его по соображениям стабильности контура, эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) этого конденсатора очень важно, поскольку оно может повлиять на стабильность контура, если оно будет слишком высоким.

    Другой ключевой момент — тип конденсатора. Хотя электролитические конденсаторы, как правило, дают более высокие значения емкости, они также больше и их диэлектрические характеристики хуже. Керамические конденсаторы рекомендуются для применений LDO вместо электролитических конденсаторов, с диэлектриками X5R или X7R предпочтительнее из-за их превосходных тепловых характеристик и характеристик смещения постоянного тока по сравнению с диэлектриками Y5V и Z5U.Еще одним соображением может быть размер отпечатка, такой как 0201, 0402, 0603 и т. Д., И его необходимо выбирать на основе доступного пространства на плате и электрических свойств получаемых в результате выбора конденсаторов.

    Упаковка

    Здесь стоит упомянуть, что выбор пакета (например, CSP или QFP и т. Д.) Является еще одним важным аспектом, так как это ограничивает конечную производительность регулятора из-за паразитных элементов RLC, присутствующих в упаковка. Подробная электрическая и тепловая модель корпуса является обязательным условием успешного проектирования, поскольку эти эффекты необходимо учитывать в процессе проектирования, чтобы в дальнейшем избежать неприятных сюрпризов.Условия упаковки и теплового режима более подробно описаны в следующих разделах этой статьи, чтобы читатель убедился в их важности.

    LDO поставляются в различных типах корпусов, таких как SOT, QFP / QFP, USP (сверхмалый корпус) и CSP (пакет для масштабирования микросхемы). С пакетами связаны различные компромиссы с точки зрения электрических характеристик, тепловых характеристик, размера и стоимости. Например, корпуса CSP имеют наименьшее паразитное сопротивление и индуктивность, ведущую к печатной плате, но их тепловые характеристики не так хороши по сравнению со стандартными корпусами с проводным соединением.Кроме того, в наши дни они бывают с несколькими вариантами шага, например от 0,5 мм до даже 0,3 мм. Хотя небольшой шаг действительно помогает значительно уменьшить размер решения, они также требуют более сложных сборочных процессов для их установки на печатные платы. Перед выбором окончательной упаковки рекомендуется тщательно изучить эти факторы.

    Электростатический разряд (ESD)

    В зависимости от размеров устройства и внутренней архитектуры могут потребоваться структуры первичной и вторичной защиты на выходе LDO и других схемах.Необходимо следить за тем, чтобы электрические кривые ВАХ этих структур и их триггерных механизмов были синхронизированы с переходными процессами, которые можно ожидать на этих выводах во время операций устройства, таких как включение питания, выключение и другие подобные динамические события. Типичные требования — модель человеческого тела 2KV (HBM), в то время как для конкретных приложений могут потребоваться гораздо более высокие уровни защиты, как в спецификациях серии IEC 61000-4 Международной электротехнической комиссии.

    Анализ моделирования LDO

    Тщательный анализ моделирования часто требуется для обеспечения успешного продукта.В дополнение к некоторым обычным функциональным симуляциям и симуляциям производительности, которые выполняются и документируются в подробной матрице соответствия спецификациям (SCM), рекомендуется уделять особое внимание сценариям конечного использования, которые потенциально могут нарушить работу LDO. Полезно составить список всех соображений системного уровня, чтобы понять, что может пойти не так. Повышение рентабельности и определение методов снижения рисков имеют большое значение для повышения урожайности. Некоторые из симуляций критических характеристик включают PSRR и регулирование переходной нагрузки, поскольку они зависят от множества эффектов переменного тока, которые могут возникать из-за паразитных элементов.На рисунке 4 показана типичная форма сигнала PSRR для IP-ядер LDO от Vidatronic, а на рисунках 5 и 6 показаны измеренные характеристики линии и переходной характеристики нагрузки соответственно.

    Рисунок 4: PSRR в зависимости от частоты без выходного конденсатора

    Рисунок 5: Переходный процесс в линии без выходного конденсатора

    Рисунок 6: Переходный процесс нагрузки без выходного конденсатора

    38

    Как видно из рисунков выше, переходное регулирование линии составляет всего несколько мВ для шага 1 В на линейном входе.Кроме того, линейное регулирование или PSRR составляет 40 дБ даже на частотах до 10 МГц, без внешнего конденсатора. Переходные колебания нагрузки ограничены с точностью до 40 мВ для шага полной нагрузки. Большинству конкурирующих устройств требуется большой выходной конденсатор в диапазоне мкФ для достижения аналогичных показателей производительности.

    ВЫБОР ПРАВИЛЬНОГО LDO

    До сих пор мы видели несколько параметров, которые определяют производительность LDO; однако в разных приложениях одним спецификациям уделяется больше внимания, чем другим.Например, IoT / мобильные приложения отдают приоритет току покоя и выключения, поскольку они питаются от батареи и видят увеличенные периоды простоя / выключения во время работы системы.

    Для других приложений, таких как питание радиочастотных схем, таких как VCO, смесители и системы ФАПЧ, требуется очень низкий уровень шума в интересующих частотных диапазонах и низкий PSRR на более высоких частотах, поскольку они напрямую влияют на дрожание канала и интермодуляционные искажения (IM).

    Другие, которые работают на миниатюрных устройствах, таких как носимые устройства, требуют небольшой занимаемой площади, так как в этих приложениях место на печатной плате имеет первостепенное значение.

    LDO, которые используются для питания высокоскоростных нагрузок, таких как кэш-память и ядра микропроцессоров, требуют очень низких переходных падений при большом переключении нагрузки di / dt и могут принимать более высокую мощность покоя. Другие LDO, которые используются для питания высокоскоростных цифровых нагрузок, требуют очень высокой точности уставки напряжения для максимизации рабочей частоты при сохранении мощности на минимально возможном уровне. Требуемая точность находится в диапазоне 10 мВ для различных схем для таких приложений.

    Таким образом, не существует универсального подхода к выбору подходящего LDO для рассматриваемого приложения. Эта тема освещена в другом официальном документе Vidatronic: «Руководство по выбору лучшего LDO для вашего приложения».

    Мы оставляем читателя со сводкой значений электрических характеристик IP-ядра Vidatronic Noise Quencher®.

    Это также подходящий момент для внедрения IP-ядра Power Quencher ™ от Vidatronic, которое обеспечивает чрезвычайно низкое энергопотребление в режиме покоя в ядре регулятора, обеспечивая при этом отличные аналоговые характеристики.Это достигается без использования внешних конденсаторов и идеально подходит для приложений Интернета вещей, где критически важны низкое энергопотребление и размер решения. В приведенной ниже таблице-образце показаны ключевые особенности этого решения, чтобы читатели могли получить представление о показателях электрических характеристик.

    Таким образом, с помощью технологий Noise Quencher® и Power Quencher ™ компания Vidatronic стремится предоставлять дифференцированные решения, которые охватывают широкий диапазон приложений в нескольких конечных системах.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ / РЕЗЮМЕ

    Этот технический документ предназначен для ознакомления читателя с основными концепциями и техническими параметрами LDO. Основные операции, интересующие особенности и ключевые электрические характеристики, используемые для сравнения конструкций, были объяснены простым языком, без использования сложного математического анализа. На этом фоне были представлены и продемонстрированы технологии LDO Vidatronic, чтобы подчеркнуть уникальную дифференциацию, которую эти технологии привносят на рынок, что ставит технологии LDO Vidatronic на уровень, который явно превосходит по производительности.

    ССЫЛКИ

    1. https://www.torexsemi.com/technical-support/application-note/basic-knowledge-of-ldo/overview/
    2. http://electronicdesign.com/power/low- dropout-ldo-linear-Regators
    3. https://www.baldengineer.com/regulator-basics.html

    ГЛОССАРИЙ

    • AC: переменный ток
    • ASIC: специализированная интегральная схема
    • CSP: чип Пакет весов
    • DC: постоянный ток
    • ESD: электростатический разряд
    • ESR: эквивалентное последовательное сопротивление
    • HBM: модель человеческого тела
    • IEC: Международная электротехническая комиссия
    • IP: интеллектуальная собственность
    • IM: интермодуляция
    • IoT: Интернет вещей
    • LDO: линейный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения
    • PDN: сеть подачи питания
    • PCB: печатная плата
    • PSRR: блок питания Rejec Соотношение
    • QFP: Quad Flat Package
    • SCM: Spec Compliance Matrix
    • SOA: Safe Operating Area
    • SoC: System on a Chip
    • USP: Ультра-маленький корпус
    • UVLO: Блокировка пониженного напряжения

    www.vidatronic.com

    Если вы хотите загрузить копию этого официального документа, щелкните здесь

    7809 Регулятор напряжения 9V / 1A

    Описание

    7809 — это линейный стабилизатор с фиксированным напряжением, который может выдавать 9 В при токе до 1 А с диапазоном входного напряжения от 11 до 35 В.

    В ПАКЕТЕ:

    ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ 7809:
    • Линейный регулятор постоянного напряжения
    • Диапазон входного напряжения 11-35 В
    • Фиксированное выходное напряжение 9 В
    • 1А постоянный ток с 2.Возможность перенапряжения 2А
    • ТО-220 упаковка

    Линейные регуляторы постоянного напряжения серии 78xx являются одними из самых популярных линейных регуляторов на рынке, которые существуют уже очень давно. Они имеют встроенное ограничение тока и защиту от перегрева и, как правило, являются довольно надежными устройствами. Префикс может различаться в зависимости от производителя, поэтому вы можете увидеть их в списке как LM78xx, MC78xx, L78xx или просто 78xx.

    Основные операции

    7809 — широко используемый линейный регулятор.Входное напряжение может находиться в диапазоне от 11 до 35 В постоянного тока, а на выходе — фиксированное 9 В при токе более 1 А и до 2,2 А при импульсном токе.

    Для основной работы внешние компоненты не требуются. Просто подключите входное напряжение и землю, и на выходе будет 9 В.

    Если вы используете его на достаточном расстоянии (> 10 дюймов) от источника питания, обеспечивающего входное напряжение, то рекомендуется конденсатор входного фильтра 0,33 мкФ или больше. Деталь в идеале должна быть деталью с низким ESR, такой как танталовый или майларовый конденсатор, но небольшие электролитические конденсаторы обычно работают нормально.Выходной конденсатор 0,1 мкФ или больше также может быть добавлен для улучшения выходной переходной характеристики, как показано ниже

    .

    Рассеиваемая мощность

    Линейные регуляторы имеют меньшую пульсацию на своих выходах по сравнению с преобразователями постоянного тока в постоянный, которые могут использоваться для тех же основных целей, но компромисс заключается в том, что линейные регуляторы также имеют тенденцию рассеивать больше тепла в процессе. Причина в том, что линейный регулятор использует на выходе последовательно проходной транзистор для снижения избыточного напряжения.

    Рассеиваемая мощность линейного регулятора зависит от разницы между входным напряжением (Vin) и выходным напряжением (Vout), а также от величины тока, потребляемого регулятором. Чем больше разница в напряжении между Vin и Vout, тем выше будет рассеиваемая мощность, что ограничивает ток, который может потребляться от устройства.

    Рассеиваемая мощность устройства 7809 легко вычисляется как Рассеиваемая мощность = (Vin — Vout) * Iout .

    Если на входе 7809 12 В и он выдает ток 1 А, тогда рассеиваемая мощность = (12 В — 9 В) * 1 А = 3 Вт. Пакет 7809 TO-220 должен рассеивать мощность 3 Вт. В типичных условиях устройство может рассеивать около 1–1,25 Вт, прежде чем потребуется радиатор, поэтому в нашем примере здесь устройству потребуется радиатор. Максимальный выходной ток без радиатора в этом случае будет ограничен примерно 300–350 мА, а устройство будет работать в диапазоне 85–95 ° C.

    Как правило, вы всегда хотите использовать как можно более низкое входное напряжение, чтобы минимизировать потери мощности через устройство и максимально увеличить доступный выходной ток.

    Примечания:

    1. Язычок 7809 совпадает с контактом заземления.
    2. При сильноточных нагрузках или при больших перепадах входного и выходного напряжения устройство может сильно нагреваться, поэтому будьте осторожны при обращении.

    Технические характеристики

    Максимальные характеристики
    V IN Максимальное входное напряжение 35V
    I O Максимальный выходной ток 1A (типовой)
    I МАКС Пиковый импульсный ток (тип.) 2.2А
    Эксплуатационные рейтинги
    В О Выходное напряжение 9,0 В +/- 4%
    V I — V O Отключение напряжения 2,0 ​​В
    Упаковка К-220
    Тип корпуса Пластиковый язычок, 3 вывода, сквозное отверстие
    Производитель ОН Полупроводник
    Лист данных 7809
    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *