Стабилизаторы напряжения: классификация, схемы, параметры, достоинства

Параметры стабилизаторов напряжения

Важнейшими параметрами стабилизатора напряжения являются коэффициент стабилизации K_ст, выходное сопротивление R_вых и коэффициент полезного действия η.

Коэффициент стабилизации определяют из выражения K_ст= [ ∆u_вх/ u_вх] / [ ∆u_вых/ u_вых]

где u_вх, u_вых — постоянные напряжения соответственно на входе и выходе стабилизатора; ∆u_вх — изменение напряжения u_вх; ∆u_вых — изменение напряжения u_вых, соответствующее изменению напряжения ∆u_вх.

Таким образом, коэффициент стабилизации — это отношение относительного изменения напряжения на входе к соответствующему относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора.

Чем больше коэффициент стабилизации, тем меньше изменяется выходное напряжение при изменении входного. У простейших стабилизаторов величина K_ст составляет единицы, а у более сложных — сотни и тысячи.

Выходное сопротивление стабилизатора определяется выражением R_вых= | ∆u_вых/ ∆i_вых|

где ∆u_вых— изменение постоянного напряжения на выходе стабилизатора; ∆i_вых— изменение постоянного выходного тока стабилизатора, которое вызвало изменение выходного напряжения.

Выходное сопротивление стабилизатора является величиной, аналогичной выходному сопротивлению выпрямителя с фильтром. Чем меньше выходное сопротивление, тем меньше изменяется выходное напряжение при изменении тока нагрузки. У простейших стабилизаторов величина R_вых составляет единицы Ом, а у более совершенных — сотые и тысячные доли Ома. Необходимо отметить, что стабилизатор напряжения обычно резко уменьшает пульсации напряжения.

Коэффициент полезного действия стабилизатора η_ст — это отношение мощности, отдаваемой в нагрузку Р_н, к мощности, потребляемой от входного источника напряжения Р_вх: η_ст = Р_н / Р_вх

Традиционно стабилизаторы разделяют на параметрические и компенсационные.

Интересное видео о стабилизаторах напряжения:

Параметрические стабилизаторы

Являются простейшими устройствами, в которых малые изменения выходного напряжения достигаются за счет применения электронных приборов с двумя выводами, характеризующихся ярко выраженной нелинейностью вольт-амперной характеристики. Рассмотрим схему параметрического стабилизатора на основе стабилитрона (рис. 2.82).
Проанализируем данную схему (рис. 2.82, а), для чего вначале ее преобразуем, используя теорему об эквивалентном генераторе (рис. 2.82, б). Проанализируем графически работу схемы, построив на вольт-амперной характеристике стабилитрона линии нагрузки для различных значений эквивалентного напряжения, соответствующих различным значениям входного напряжения (рис. 2.82, в).
Из графических построений очевидно, что при значительном изменении эквивалентного напряжения u_э (на ∆u_э), а значит, и входного напряжения u_вх, выходное напряжение изменяется на незначительную величину ∆u_вых.

Причем, чем меньше дифференциальное сопротивление стабилитрона (т. е. чем более горизонтально идет характеристика стабилитрона), тем меньше ∆u_вых.

 Определим основные параметры такого стабилизатора, для чего в исходной схеме стабилитрон заменим его эквивалентной схемой и введем во входную цепь (рис. 2.82, г) источник напряжения, соответствующий изменению входного напряжения ∆u_вх (на схеме пунктир): R_вых= r_д|| R₀≈ r_д, т.к. R₀>> r_д η_ст = ( u_вых· I_н) / ( u_вх· I_вх) = ( u_вых· I_н) / [ u_вх( I_н + I_вх) ].

K_ст= ( ∆u_вх/ u_вх) : ( ∆u_вых/ u_вых) Так как обычно R_н>> r_д Следовательно, K_ст≈ u_вых / u_вх· [ ( r_д+ R₀) / r_д]

Обычно параметрические стабилизаторы используют для нагрузок от нескольких единиц до десятков миллиампер. Наиболее часто они используются как источники опорного напряжения в компенсационных стабилизаторах напряжения.

Компенсационные стабилизаторы

Представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования. Характерными элементами компенсационного стабилизатора являются источник опорного (эталонного) напряжения (ИОН), сравнивающий и усиливающий элемент (СУЭ) и регулирующий элемент (РЭ).

Напряжение на выходе стабилизатора или некоторая часть этого напряжения постоянно сравнивается с эталонным напряжением.

 В зависимости от их соотношения сравнивающим и усиливающим элементом вырабатывается управляющий сигнал для регулирующего элемента, изменяющий его режим работы таким образом, чтобы напряжение на выходе стабилизатора оставалось практически постоянным.

В качестве ИОН обычно используют ту или иную электронную цепь на основе стабилитрона, в качестве СУЭ часто используют операционный усилитель, а в качестве РЭ — биполярный или полевой транзистор.

Чаще всего регулирующий элемент включают последовательно с нагрузкой. В этом случае стабилизатор называют последовательным (рис. 2.83, а).

Иногда регулирующий элемент включают параллельно нагрузке, и тогда стабилизатор называют параллельным (рис. 2.83, б. Здесь СУЭ и ИОН с целью упрощения не показаны). В параллельном стабилизаторе используется балластное сопротивление R_б, включаемое последовательно с нагрузкой.

В зависимости от режима работы регулирующего элемента стабилизаторы разделяют на непрерывные и импульсные (ключевые, релейные).

В непрерывных стабилизаторах регулирующий элемент (транзистор) работает в активном режиме, а в импульсных — в импульсном.

Рассмотрим типичную принципиальную схему непрерывного стабилизатора (рис. 2.84, а).
Эта схема соответствует приведенной выше структурной схеме последовательного стабилизатора. Для того чтобы выполнить наиболее просто анализ этой схемы на основе тех допущений, которые были рассмотрены при изучении операционного усилителя,изобразим эту схему по-другому. При этом цепи питания операционного усилителя для упрощения рисунка изображать не будем.
Из схемы (рис. 2.84, б) очевидно, что на элементах R2, R3, DA и VT построен неинвертирующий усилитель на основе ОУ с выходным каскадом в виде эмиттерного повторителя на транзисторе VT, а входным напряжением для него является выходное напряжение параметрического стабилизатора напряжения на элементах R1 и VD. В соответствии с указанными выше допущениями получаем:

u_R3= u_ст, т.е. i_R3· R₃= u_ст

u_R2 = u_R3 – u_вых

i_R2 = − i_R3 = − u_ст/ R₃

Подставляя выражение для i_R2 в предыдущее уравнение, получим − u_ст/ R₃· R₂= u_ст – u_вых. Следовательно, u_вых = u_ст· ( 1 + R₂/ R₃)

Последнее выражение в точности повторяет соответствующие выражения для неинвертирующего усилителя (входным напряжением является напряжение u_ст).

Полезно отметить, что ООС охватывает два каскада — на операционном усилителе и на транзисторе. Рассматриваемая схема является убедительным примером, демонстрирующим преимущество общей отрицательной обратной связи по сравнению с местной.

Основным недостатком стабилизаторов с непрерывным регулированием является невысокий КПД, поскольку значительный расход мощности имеет место в регулирующем элементе, так как через него проходит весь ток нагрузки, а падение напряжения на нем равно разности между входным и выходным напряжениями стабилизатора.

В конце 60-х годов стали выпускать интегральные микросхемы компенсационных стабилизаторов напряжения с непрерывным регулированием (серия К142ЕН). В эту серию входят стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением, с регулируемым выходным напряжением и двухполярным и входным и выходным напряжениями. В тех случаях, когда через нагрузку необходимо пропускать ток, превышающий предельно допустимые значения интегральных стабилизаторов, микросхему дополняют внешними регулирующими транзисторами.

Некоторые параметры интегральных стабилизаторов приведены в табл. 2.1, а вариант подключения к стабилизатору К142ЕН1 внешних элементов — на рис. 2.85.
Резистор R предназначен для срабатывания защиты по току, а R₁ — для регулирования выходного напряжения. Микросхемы К142УН5, ЕН6, ЕН8 являются функционально законченными стабилизаторами с фиксированным выходным напряжением, но не требуют подключения внешних элементов.

Импульсные стабилизаторы напряжения в настоящее время получили распространение не меньшее, чем непрерывные стабилизаторы.

Благодаря применению ключевого режима работы силовых элементов таких стабилизаторов, даже при значительной разнице в уровнях входных и выходных напряжений можно получить КПД, равный 70 − 80 %, в то время как у непрерывных стабилизаторов он составляет 30 − 50%.

В силовом элементе, работающем в ключевом режиме, средняя за период коммутации мощность, рассеиваемая в нем, значительно меньше, чем в непрерывном стабилизаторе, так как хотя в замкнутом состоянии ток, протекающий через силовой элемент, максимален, однако падение напряжения на нем близко к нулю, а в разомкнутом состоянии ток, протекающий через него, равен нулю, хотя напряжение максимально. Таким образом, в обоих случаях рассеиваемая мощность незначительна и близка к нулю.

Малые потери в силовых элементах приводят к уменьшению или даже исключению охлаждающих радиаторов, что значительно уменьшает массогабаритные показатели. Кроме того, использование импульсного стабилизатора позволяет в ряде случаев исключить из схемы силовой трансформатор, работающий на частоте 50 Гц, что также улучшает показатели стабилизаторов.

К недостаткам импульсных источников питания относят наличие пульсаций выходного напряжения.

Рассмотрим импульсный последовательный стабилизатор напряжения (рис. 2.86).
Ключ S периодически включается и выключается схемой управления (СУ) в зависимости от значения напряжения на нагрузке. Напряжение на выходе регулируют, изменяя отношение t_вкл / t_выкл, где t_вкл, t_выкл — длительности отрезков времени, на которых ключ находится соответственно во включенном и выключенном состояниях. Чем больше это отношение, тем больше напряжение на выходе.

В качестве ключа S часто используют биполярный или полевой транзистор.

Диод обеспечивает протекание тока катушки индуктивности тогда, когда ключ выключен и, следовательно, исключает появление опасных выбросов напряжения на ключе в момент коммутации. LC-фильтр снижает пульсации напряжения на выходе.

Ещё одно интересное видео о стабилизаторах:

Ошибки стабилизаторов напряжения — причины их возникновения

Нестабильность сетевых показателей уже давно стала хронической для отечественных линий электропередач. Напряжение нередко снижается до критических показателей во время пиковых нагрузок (особенно в зимнее время). Частые аварийные ситуации вызывают превышение показателей, которые в некоторых случаях достигают критических значений, вызывающих выход из строя подключенной техники.

Бывают случаи, когда пользователи из-за подобных ситуаций лишаются сразу всей своей бытовой техники или оборудования в мастерской. Исключить эти проблемы можно достаточно легко с установкой стабилизаторов напряжения. При любых нестандартных ситуациях информативность полученных в результате работы устройства данных обеспечивается кодированием сведений с выводом их на экран.

Ошибки стабилизаторов напряжения

• Ошибка старта

В данном случае имеет место невозможность получения на выходе стабилизатора напряжения 220 В при подаче питания на электронную плату. Восстановление нормальной работы возможно сразу же после кратковременного выключения прибора из сети.

• Повышенное/пониженное выходное напряжение

Для каждого из стабилизаторов условиями эксплуатации прописан диапазон рабочих напряжений. При выходе параметров за установленные пределы, потребуется сброс защиты, для которого требуется установление нормального режима в течение более чем 5 с.

• Неисправность датчика температуры или срабатывание защиты от перегрева

Отключение защиты происходит автоматически при выходе за прописанный условиями эксплуатации уровень. В случае неисправности датчика работа стабилизатора напряжения блокируется.

• Срабатывание защиты по превышению входного тока или напряжения

Эта ошибка стабилизатора напряжения означает необходимость снижения нагрузки. Если выходной ток будет снижен до отметки менее 100 % на время больше 5 с, она будет отключена. При этом напряжение на входе не должно быть выше 300 В дольше 10 с, в результате отключится автоматический выключатель.

• Критические ошибки стабилизатора напряжения

Возникают в ситуации, когда токовая защита срабатывает 3 раза за час. В итоге стабилизатор напряжения блокируется, нормальная работа может быть восстановлена включением автомата на входе.

• Неисправность/блокировка двигателя

Ситуация возможна при заедании вала, его заклинивании, загрязнении. Некоторые модели предусматривают индикацию сигнала конечного положения мотора, что возможно как в нормальном, так и в аварийном состоянии. В первом случае речь идёт о выходе за пределы регулирования, предусмотренные для данного устройства.

Почему возникают ошибки стабилизаторов напряжения: особенности работы устройств

Принцип работы систем управления стабилизаторов заключается в настройке выходных параметров в течение 5 секунд. Когда в течение заданного периода выполнение указанной задачи невозможно, возникает ошибка. Кроме того, процессором производится анализ причин возникновения экстренной ситуации с индикацией, в которой отражаются все данные, собранные платой управления. При нормализации входных данных или устранении причин неисправности повторный запуск стабилизатора возможен сразу же в ручном или автоматическом режиме (в зависимости от настроек).

Выбор стабилизатора напряжения — как не прогадать с покупкой?

Стабилизатор напряжения представляет собой электронные или электромеханические устройства, которые предназначены для выравнивания сети в автоматическом режиме при любых его отклонениях от нормы. Это могут быть скачки или перепады питания в большую или меньшую сторону.

Для обычной бытовой сети нормальным значением является 220 Вольт, а для промышленной трехфазной – 330 Вольт. Именно стабилизирующие аппараты обеспечивают правильное и надежное питание и предохраняют всю технику, которая к ней подключена, от разнообразных поломок и сгорания.

Если у Вас скачет электросеть или ее значение сильно завышено или, наоборот, занижено и Вам необходимо купить технику для стабилизирования электросети – обращайтесь в интернет-магазин «Борн СПб». У нас представлен широкий выбор защитного оборудования для разных нужд и потребностей.

На сегодняшний день подобная техника все больше набирает популярность, их приобретают не только промышленные компании, различные мастерские и офисы, но и владельцы квартир и загородных участков. В зависимости от предполагаемого источника нагрузки они делятся на однофазные и трехфазные агрегаты.

При этом первые отличаются более простыми функциями и более доступной ценой, однако совершенно не подходят для использования, если в электросети есть хотя бы один трехфазный прибор.

На российском рынке представлено большое количество вариантов устройств. В настоящий момент все чаще в приборах такого вида устанавливается автотрансформатор, который и отвечает за преобразование и стабильность тока в сети.

Раньше регулировать его зачастую приходилось вручную, или же его настройка осуществлялась при помощи примитивной платы, как правило аналоговой. Сейчас технологии продвинулись далеко вперед, и производители начали устанавливать в своих аппаратах мощные процессоры, которые отвечают практически за все функции, выполняемые техникой.

Однако, основной функцией процессора остается измерение сетевого напряжения на входе и выходе, анализ всех полученных данных и исправление соответствующих параметров при возникновении такой необходимости.

Оборудование отличается высоким качеством и обеспечивает высокий уровень эффективности даже в самых сложных условиях. При этом все приборы находятся в идеальном соотношении цены и качества, что позволяет удовлетворить требования даже самого взыскательного покупателя.

Поэтому покупая оборудование Ресанта, Вы получаете надежного помощника для решения любых проблем и задач, связанных с электропитанием. Стоит также отметить, что прямых аналогов отечественного производства по совокупности конструктивных особенностей и соотношению цены и качества на электротехническом рынке России на данный момент не существует.

Фирма, производящая данные аппараты, постоянно развивается, следит за мировыми тенденциями и исследованиями и разрабатывает свои новые, наиболее совершенные технологии, позволяющие создавать все более функциональные аппараты.

• Защита всех электрических приборов от сетевых скачков и перегрузок;
• Защита от коротких замыканий и разрядов молний;
• Системный контроль входного или выходного тока;
• Наличие фильтров, подавляющих помехи и сетевые искажения;
• Автоматическое включение при переходе в установленный заранее диапазон;
• Поддержание даже в условиях длительных скачков электросети.

Перед тем как купить технику для многие задаются вопросом: «Какой тип лучше?». Универсального ответа применительно ко всем сразу нет. Все очень индивидуально и во многом зависит от Ваших условий и предпочтений, а также от того для каких целей приобретается аппарат. В этой статье мы постараемся помочь Вам определиться с выбором и рассказать об основных особенностях данного типа техники и сферах их применения. 

1. Однофазные или трехфазные;
2. Электромеханические или электронные;
3. Бытовые или промышленные;
4. Переменного или постоянного напряжения;
5. Последние делятся на линейные и импульсные, причем последние отличаются тем, что тока подается импульсами, а не постоянно;
6. Линейные же в свою очередь бывают параллельными или последовательными.

Если с фазами все более или менее понятно, то чем отличается техника из второго пункта не совсем ясно. А между тем разница между ними довольно большая, и заключается она в самом принципе действия, на котором построена данная техника.

Это приборы, которые произведены на основе автотрансформатора, включенного в вольтодобавочный трансформатор. Проще говоря, это обычная катушка с витками медной проволоки и специальным электромагнитным механизмом с так называемым ползунком.

Принцип действия такого прибора заключается в том, что при заниженных показателях напряжения на входе, ползунок движется вверх до тех пор, пока на выходе не будет получено нормальное значение. Если же оно выше нормы, то ползунок перемещается вниз.

Подобные агрегаты отличаются высоким уровнем точности выходного напряжения (2-4%), плавностью регулировки тока, низкими шумовыми характеристиками и отличной способностью выдерживать даже очень сильные перегрузки.

Эти модели представляют собой устройства, построенные на базе микропроцессора, который отвечает за управление основными параметрами. Выравнивание электросети в данном случае происходит постепенно и ступенчато, а погрешность может составлять уже не более 10%.

К плюсам данного вида техники можно отнести их быстроту работы и довольно широкий диапазон входного напряжения, которое подается без каких-либо помех или искажений.

Как правило, на таких аппаратах часто присутствуют цифровые индикаторы и дисплей, на котором отображаются все текущие настройки.

На нашем сайте  Вы можете найти широкий ассортимент техники. Однако наибольшей популярностью среди них пользуются аппараты Ресанта, предназначенные для автоматического поддержания нормального вольтажа электросети, как в бытовых условиях, так и на крупных предприятиях с большими электронагрузками.

Как и при покупке любого технически сложного устройства, прежде чем его приобрести необходимо определить, для каких целей и задач будет предназначаться аппарат, какие проблемы он призван решать и устранять. Далее для того, чтобы правильно выбрать определенную модель, необходимо определиться и ответить на три основных вопроса:

• В какой сети планируется эксплуатация (однофазной 220 В или трехфазной 380 В)?
• Какова сумма всех мощностей подключенных электрических приборов? (обратите внимание, что должно быть 20-30% в запасе для подключения в будущем дополнительной техники и их последующей плавной работы).
• В каких условиях будет использоваться аппарат (при резких скачках или при постоянном повышенном/пониженном вольтаже)?

Обычные бытовые агрегаты, работающие от 220-вольтовой сети, конечно, будут стоить значительно меньше, чем приборы, которые предназначены для эксплуатации в 380-вольтовой трехфазной сети. Это зависит от особенностей самого механизма работы, номинальной мощности и набора опциональных возможностей самого устройства.

В линейке Ресанта представлено большое количество моделей, начиная от самых простых бюджетных вариантов и заканчивая мощными стабилизирующими установками для общепромышленных нужд, среди которых Вы обязательно сможете подобрать для себя наиболее подходящий вариант решения Ваших проблем. Весь ассортиментный ряд агрегатов данного производителя представлен в виде нескольких серий, которые отличаются по типу установленного в них механизма и по своему предназначению. При этом каждая серия имеет как небольшие компактные варианты со стандартным набором функций, так и модели, с гораздо большей мощностью, а также с более продвинутыми техническими характеристиками и функциональными возможностями.

Чтобы помочь Вам определиться с покупкой необходимого устройства, ниже мы рассмотрим несколько ситуаций, наиболее часто встречающихся в повседневной жизни.

• Вы ищете технику для загородного дома, но приезжаете туда только по выходным и хотите потратить на покупку минимум средств. В таком случае, обратите внимание на Ресанта С1000, обладающий хоть и минимальным стандартным набором функций, но гарантирующий надежную работу при низкой стоимости.

• Если Вам нужен эффективный и недорогой аппарат для дачи или небольшого дома, способный выдержать морозы, то Вам подойдет серия АСН. Например, ACH-5000/1-Ц характеризующаяся стандартным диапазоном входного напряжения от 140 В до 260 В, сравнительно небольшой для релейных агрегатов погрешностью в 4% и устойчивостью к низким температурам.

• В том случае если у Вас дома или в офисе постоянно происходят резкие скачки электросети, то стоит обратить внимание на Ресанта серии LUX, например, на прибор ACH-500Н/1-Ц. Данная модель выгодно отличается тем, что предназначена для крепления на стену, имеет цифровой дисплей с индикаторами параметров работы, охватывает стандартный диапазон тока, но имеет более высокую погрешность (около 8%).

• Если Вам необходимо оборудование, которое будет выравнивать постоянное низкое напряжение, то можете смело приобретать СПН-5500 с вольтажом от 90 до 260, функцией естественного охлаждения и защитой от высоких скачков. Эта модель представлена как в напольном, так и в настенном исполнении. Причем последний вариант более компактен и позволяет монтировать его на небольшой площади, а провода не путаются под ногами.

• При поиске решения для защиты чувствительного оборудования, например, дорогостоящей аудио- или фототехники, медицинских или серверов, лучше покупать прибор, выравнивающий ток с наименьшей погрешностью. Среди представленных на нашем сайте товаров – Ресанта ACH-10000/1-ЭМ, относящийся к электромеханическому типу аппаратов.

• Если Вам необходима стабилизация в трёхфазной электросети приобретайте оборудование, которое специально для этого предназначено. В нашем каталоге Вы можете увидеть как электронные, так и электромеханические устройства, например, ACH-6000/3-ЭМ или ACH-30000/3-Ц.

При возникновении каких-либо вопросов и уточнений Вы можете также обратиться за помощью к нашим специалистам, которые подберут для Вас наиболее оптимальное решение в соответствии со всеми Вашими желаниями и требованиями. Звоните нам по бесплатному телефону: 8-800-700-85-87, или отправляйте запрос на эл. почту: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Мы работаем со многими производителями напрямую, именно это обеспечивает такую низкую цену все оборудование.

Наш каталог постоянно расширяется. Добавляются модели, которые пользуются заслуженным спросом, как на российском, так и на зарубежном рынке. Для Вашего удобства и для быстрой ориентации в широком ассортименте товаров на нашем сайте представлен фильтр по основным параметрам, поиск по сайту, а также представленные в соответствующем разделе самые популярные товары.

Обращайтесь в наш интернет-магазин «Борн СПб», чтобы не прогадать с покупкой!

Как экономить электричество с помощью стабилизатора напряжения

Может ли реально стабилизатор дать экономию электрической энергии? Вопрос на первый взгляд простой. Ответ напрашивается сам — «конечно нет», ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Но давайте попробуем разобраться внимательней.

Стабилизатор электрического напряжения — отличное решение для защиты техники от перепадов напряжения в электросети. Но кроме этого он может экономить деньги потребителей, так как при пониженном напряжении в сети значительно увеличивается время работы техники, а значит и возрастают затраты на оплату счетов.

При помощи стабилизаторов напряжения мы защищаем оборудование от проблем, возникающих в электросети. При этом очень многих пользователей интересует, можно ли добиваться экономии электрической энергии, используя стабилизаторы.

Польза стабилизатора

В идеальной ситуации стабилизатор не требуется. Однако такое бывает крайне редко. На выходе стабилизатора при этом показатель напряжения составляет 220 В, как и на входе. Отметим, что у стабилизатора есть незначительное местное сопротивление, от которого зависят потери. Качественные устройства имеют КПД 95%. У стандартных моделей, мощность которых составляет 12 киловатт, показатель потерь 600 Вт. В случае трёхфазного оборудования на 36 киловатт потери будут втрое больше.

Работа с низким напряжением

Если напряжение меньше 220 В, то возникают проблемы с работой:
холодильников;
осветительных приборов;
кондиционеров и т. д.

Используя стабилизатор, можно решать данные проблемы. Но будет ли достигаться экономия в этом случае? Разумеется, нет. При подъёме напряжения стабилизатором входящий ток растёт пропорционально увеличению напряжения. В силу вступает закон сохранения энергии.

Работа с повышенным напряжением

Увеличенное напряжение вызывает проблемы с работой различных устройств. После установки стабилизатора всё оборудование функционирует нормально. Но есть ли экономия при этом? В тот момент, когда происходит снижение напряжения до 220 вольт, входящий ток снижается пропорционально. Показатель мощности на входе и выходе будет одинаковым. Соответственно, повышенное напряжение будет возмещаться уменьшением потребляемого тока. Показания счётчика будут такими же, как в случае напряжения 220 вольт. Поэтому такой вариант позволяет сэкономить средства.
Стабилизатор напряжения — прибор, предназначенный для стабилизации напряжения электрической сети.

Изучаем вопрос на основе «школьной» физике.

Рассмотрим различные ситуации с напряжением в сети.

Допустим в сети — ровно 220 Вольт. В этом случае стабилизатор работает как трансформатор с коэффициентом трансформации «единица». Но стабилизатор — прибор не идеальный, он имеет  внутреннее сопротивление, а значит имеет небольшие потери энергии на выделяемое тепло.
Вывод: в случае нормального входного напряжения использование стабилизатора приводит к потери электроэнергии, дать экономию он не может.

Рассмотрим вариант, когда в сети пониженное напряжение, к примеру 190 Вольт. Мы включаем стабилизатор. И о чудо — на выходе 220 Вольт. Получили 190 Вольт, сделали 220 Вольт, все приборы в доме работают хорошо. Холодильник работает хорошо, чайник быстро греет воду. И все работает от 190 Вольт. Возможно мы получили экономию электричества? К сожалению нет. Для питания необходимой нагрузки стабилизатор использует большую силу тока на входе, работает закон сохранения энергии. Сила тока на входе будет больше номинальной мощности питаемых приборов пропорционально падению напряжения внешней сети. Сам стабилизатор будет так же потреблять небольшую часть энергии.

Вывод: в случае пониженного напряжения использование стабилизатора приводит к потери электроэнергии, дать экономию он не может.
Рассмотрим вариант, когда в сети повышенное напряжение, к примеру 250 Вольт. Мы включаем стабилизатор. На выходе прибора теперь 220 вольт. Все приборы в доме работают хорошо. Холодильник работает хорошо, чайник быстро греет воду. Но теперь все работает от 250 Вольт.  Возможно мы получили большой перерасход электричества? К счастью, нет. Для питания необходимой нагрузки стабилизатор использует меньшую силу тока на входе, работает закон сохранения энергии . Сила тока на входе будет меньше номинальной мощности питаемых приборов пропорционально повышению напряжения внешней сети. Однако сам стабилизатор будет так же потреблять небольшую часть энергии.

Вывод: в случае повышенного напряжения использование стабилизатора приводит к потери электроэнергии, дать экономию он не может.
Мы рассмотрели все возможные случае значения напряжения в сети и пришли к выводу, что с точки зрения школьного курса физики экономии энергии быть не может, а значит экономии нет. То есть стабилизатор напряжения не может экономить электроэнергию.

Можно было бы закончить на этом, но постараемся изучить вопрос глубже.

Изучаем вопрос на основе «не школьной» физике.

Ясно, что стабилизатор не может дать больше электроэнергии, чем получает на входе. Оспаривать действие закона сохранения энергии я не буду.
Однако, использование стабилизатора напряжения реально дает экономию электроэнергии. И вот почему.

Все дело в эффективности работы самих потребителей. Все электрические приборы проектируются для использования при нормальных значениях параметров тока. И именно при нормальном напряжении они имеют максимальный КПД (коэффициент полезного действия). При пониженном или повышенном напряжении КПД будет снижаться. А значит больше энергии пойдет на освещение, нагревание, охлаждение и другие виды работ.

Рассмотрим конкретные примеры.

Освещение. Все наблюдали, что при пониженном напряжении лампочки накаливания светя очень тускло. При напряжении в 180 Вольт яркость свечения лампы падает в два раза. Значит для освещения комнаты нужно будет включить еще одну лампу. При этом энергия конечно не пропадает, просто большая часть ее уйдет в выработку тепла.
Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на освещение.

Холодильник. При пониженном напряжении холодильник работает плохо, часто запускает компрессор, долго его не выключает. При очень низком напряжении может часто отключаться, так и не набрав «холода». При пониженном напряжении плохо работает электродвигатель компрессора. Как следствие давление хладагента не достаточно для эффективной теплоотдачи. Напряжение падает на 20 %, а компрессор вынужден работать в два раза дольше.

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на охлаждение.

Чайник. Более простого устройства не найти. Но и чайник не любит пониженного напряжения. Хотя нет. Чайники в принципе «все ровно». Мы не любим, когда вода в чайнике греется пол часа, или вовсе не нагревается до нужной температуры. Пропадает ли здесь электроэнергия? Конечно нет. Просто при медленном нагреве чайник успевает отдать больше тепла окружающей среде. То есть чайник работает и как тепловой радиатор.
Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на нагревание.

Вибрационный насос. Повышенное напряжение приведет к тому, что с большей силой якорь магнита будет ударяться о корпус насоса. Да звук работы насоса станет громче, но будет ли он качать больше воды. Нет, частота работы будет та же, и объем поршня то же не вырастет. КПД насоса в этом случае упадет. При пониженном напряжении насос будет работать менее эффективно, возможно упадет производительность (вплоть до полной остановки). При пониженном напряжении увеличиться сила тока в обмотках электромагнита насоса, что приведет к его перегреву.

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на прокачку воды.

Итак. Подведем общий итог рассуждений.

Может ли стабилизатор напряжения экономить электричество? Делаем вывод на основе «школьной» и «не школьной» физики.
С точки зрения простой физики стабилизатор не может дать экономию потребляемой электроэнергии. И это так.
Но с точки зрения необходимости выполнить полезную работу, использование стабилизатора напряжения может дать экономию электроэнергии, необходимой для выполнения единицы работы. Так в этом случае стабилизатор напряжения приводит к сокращению потерь питаемых электрических приборов.

Закончить статью хотелось бы эпизодом из мультфильма. «Холодильник, который мы на прокат берем, он наш или государственный? Холодильник — государственный. А холод, который он дает? А холод — наш, мы его ради холода и берем!»

Вот и с электроэнергией — так же. Для нас важнее сколько энергии пойдет на производство холода, а не сколько энергии потребит всего холодильник. Если в итоге на выработку единицы холода электроэнергии пошло меньше, значит стабилизатор напряжения может экономить электричество.

Источники света особенно чувствительны к перепадам напряжения в сети. Колебания напряжения приводят к миганию осветительных установок — так называемому фликер-эффекту. Мерцание вызывает утомление зрения, психологический дискомфорт, а при длительном воздействии снижает производительность труда и способствует развитию травматизма на производстве и в быту.

Помещение с пониженным вольтажом требует увеличения числа осветительных приборов: при напряжении 180 В яркость свечения лампы накаливания падает в два раза. Следовательно, увеличивается общая нагрузка на сеть, что особенно критично для устаревших линий электропередач.

Особенно это актуально для собственников загородной недвижимости. Нередко в зонах частной застройки электроснабжение оставляет желать лучшего — не исключены частые перепады напряжения. Такие показатели неприемлемы для сложной электротехники, например для автоматики газового котла, и могут привести к аварийной остановке, поломке или полному выходу из строя оборудования. Лучшим выходом из ситуации станет использование специализированных моделей стабилизаторов напряжения, разработанных для совместной работы с системами газового оборудования.

[источники]Источники:
https://skat-ups.ru/articles/stabilizator-napryazheniya-economit-elektrichestvo
http://earth-chronicles.ru/news/2016-08-16-95118
https://market.yandex.ru/articles/kak-jekonomit-jelektrichestvo-s-pomoshhju-stabilizatora-naprjazhenija?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com