Хороший стабилизатор напряжения: Топ-10 стабилизаторов напряжения для дома: рейтинг лучших

Содержание

Лучшие стабилизаторы напряжения, топ-15 рейтинг хороших стабилизаторов

Главной целью стабилизатора напряжения является защита домашних электрических приборов от колебаний тока в сети и других немаловажных факторов – импульсных помех и искажения синусоиды. Несмотря на то, что компании, отвечающие за энергоснабжение, обязуются поставлять пользователям электричество определенных параметров – напряжение 200 В плюс-минус 20 В с частотой 50 ГЦ, с завидной регулярностью данные показатели не соблюдаются. Нередки незначительные колебания в сети, а периодически возникают и резкие скачки. Из-за этих приборов приходится работать в экстремальных условиях, что в результате приводит к значительному сокращению срока их службы.

В магазинах представлен значительный выбор стабилизаторов напряжения, однако по своим функциональным возможностям они сильно отличаются друг от друга. Кроме того, далеко не все люди знают, как именно следует выбирать данное устройство. Именно для них предназначен наш обзор лучших стабилизаторов напряжения. В статье мы не только проанализируем полезные характеристики данных изделий, но и расскажем, на что именно следует опираться при покупке аналогичного оборудования. С этого давайте и начнем.

Как правильно выбрать стабилизатор напряжения?

В настоящее время представлен довольно большой выбор данной продукции – можно обнаружить электромеханические, гибридные и тиристорные модели. Одним из основных факторов, на которые следует обращать внимание при выборе этого оборудования, является его мощность, особенно, если аппарат планируется установить на всю квартиру. Вполне естественно, что его мощность должна быть примерно на 15% больше по сравнению с суммарной мощностью приборов, потребляющих электричество. В связи с этим, сначала следует вычислить общее количество используемого тока, а затем уже прибавить к нему 15%.

Необходимо учитывать, где именно будет устанавливаться стабилизатор напряжения. В большинстве случаев в многоквартирном доме он размещается в отапливаемом помещении, а в частных домах – в хозяйственном, где, как правило, отопления нет. Следует узнать, если есть в этом потребность, может ли стабилизатор работать при минусовых температурах, а если он способен на это, то до каких пределов. Принимают во внимание, насколько сильно проседает напряжение, и какими бывают скачки. Если же пренебречь данным моментом, то рано или поздно произойдет такой сильный скачок, что аппарат попросту перегорит.

Также в документации на прибор указывается величина погрешности прибора. Здесь нужно учитывать, насколько чувствительные приборы к изменениям напряжения. Если бытовое оборудование не очень сильно реагирует на перепады, то погрешностью можно и пренебречь, однако многие современные бытовые приборы наполнены оригинальной электроникой, которая даже от незначительных колебаний способна выйти из строя. При наличии дома таких изделий, приобретать стабилизатор необходимо с минимальной погрешностью.

Выбирая модели для включения в наш рейтинг лучших стабилизаторов напряжения, мы руководствовались рассмотренными ранее факторы, а также принимали во внимание другие моменты – отзывы пользователей и соотношение цены и качества. На рынке представлены модели самых разных ценовых категорий: от очень дешевых до достаточно дорогостоящих. Мы же постарались составить обзор из наиболее приемлемых в плане цены моделей, чтобы каждый из наших читателей сумел подобрать для себя оптимальную модель. Теперь самое время приступить к непосредственному анализу эксплуатационных характеристик конкретных моделей.

Мощность устройств до 1 кВт

5. БАСТИОН Teplocom ST-888

Эта продукция оптимально подойдет для установки перед одним-двумя устройствами. В большинстве случаев модель приобретают владельцы частных домов, где установлены современные газовые котлы с электрическим управлением. Максимальная мощность нагрузки продукции составляет 888 ВА, поддерживает стабильность напряжения в диапазоне от 145 до 260 В, обеспечивает полную мощность во всем диапазоне. Стабилизация напряжения представляет собой вольтдобавочный тип, изготавливается с применением последних технологий. Система управления микропроцессорная. В случае возникновения аварии в электросети, выключается осторожно, не позволяя перегореть чувствительным микросхемам. Изделие восстанавливает подачу тока после того, как напряжение возвращается в сеть. Существует светодиодная индикация аварийных ситуаций.

Преимущества:

  • Незначительные габаритные размеры;
  • Легко подключить и пользоваться;
  • Есть индикатор аварийной ситуации.

Недостатки:

  • Может использоваться только для одного электроприбора, поэтому его обычно подключают для стабилизации напряжения части сети.

БАСТИОН Teplocom ST-888

4. Энергия АРС 1000

Прежде всего, данная модель рассчитана на то, чтобы надежно защитить электроприборы от амплитудных колебаний, поэтому аппарат тоже превосходно подойдет для оптимальной работы с газовыми котлами, насосными станциями и прочими аналогичными устройствами. При этом устройство может использоваться как для котлов, обеспечивающих принудительную циркуляцию, так и с котлами, работающими при естественной циркуляции. Производительность довольно хорошая. Релейный блок регулировки срабатывает в момент, диапазон выравнивания напряжения находится в пределах от 140 до 260 В. Помимо этого, здесь есть многоступенчатая защитная система, предохраняющая оборудование от последствий скачков напряжения. Информация о входящем и выходящем напряжении выводится на жидкокристаллический дисплей, который также информирует пользователя относительно выставленных режимов работы.

Преимущества:

  • Оптимальные характеристики;
  • Невысокая стоимость;
  • Компактные габаритные размеры и масса;
  • Эксплуатируется просто.

Недостатки:

  • Уж очень яркий цифровой дисплей.

Энергия АРС 1000

3. Стабилизатор напряжения РЕСАНТА ACH-1000/1-Ц

Погрешность выходного напряжения у этого устройства минимальная, а скорость срабатывания на скачки или просадки впечатляет – порядка 25-30  мс. Благодаря данному моменту подключенные к сети через данный прибор электрические изделия попросту не успевают сработать на изменение напряжения в сети. Диапазон входного напряжения стандартный – от 140 до 160 В. Если же внешние показатели выходят за указанные пределы, то стабилизатор  попросту прекращает подачу тока, причем делает это так, чтобы ни один элемент подсоединенного электроприбора не перегорел. Помимо этого, защитные системы срабатывают в случае, если в сети возникает перегрузка, короткое замыкание или же, если трансформатор разогреется до температуры свыше 80 градусов. Все элементы устройства помещены в металлический корпус незначительных размеров, причем стабилизатор можно использовать в температурном диапазоне от 0 до 45 градусов при влажности не более 80%.

Преимущества:

  • Компактные габаритные размеры;
  • Можно подключить сразу два устройства;
  • Надежная система защиты от короткого замыкания и чрезмерно высокого или низкого напряжения;
  • Есть настенное крепление;
  • Повышенная прочность корпуса.

Недостатки:

  • Не получится разместить в не отапливаемом помещении.

Стабилизатор напряжения РЕСАНТА ACH-1000/1-Ц

2. Powercom TCA-2000

Суммарная мощность устройства составляет 2000 ВА или 1000 Вт способствует надежной защите сразу четырех приборов от возникновения в сети высоковольтных импульсов, скачков напряжения и короткого замыкания. Функцию предохранителя в устройстве выполняет специальный термический прерыватель. Также оборудование оснащено системой пассивного охлаждения, не позволяющей внутренним элементам чрезмерно нагреваться во время работы. Без вмешательства пользователя изделие способно своими силами стабилизировать напряжение до 220 плюс-минус 5 В при диапазоне входящего напряжения от 187 до 250 В. Для того, чтобы все процессы владелец устройства держал под своим полным контролем, здесь предусмотрена соответствующая индикация, представленная светодиодами, тут также есть цифровой вольтметр. При необходимости стабилизатор крепится к стене или устанавливается на полу. Габаритные размеры компактные, масса незначительная – всего 1,8 кг.

Преимущества:

  • Работает очень стабильно;
  • Не нуждается в техническом обслуживании;
  • Продолжительный период эксплуатации;
  • Возможность запитать сразу четыре прибора.

Недостатки:

  • В полной тишине слышны щелчки срабатывающего реле.

Powercom TCA-2000

1. Quattro Elementi Stabilia W-Slim 1000

Лидером этой части нашего обзора стала оригинальная продукция, рассчитанная на настенное размещение. Данное устройство работает с напряжением в диапазоне от 140 до 270 В при массе 2,6 кг, толщина модели всего лишь 6 см. Помимо хорошей функциональности, эта продукция отличается также привлекательным и весьма стильным внешним видом, поэтому ее можно использовать и в качестве элемента декора. Разработан специально для работы с высокоточными и капризными к перепадам напряжения электронными приборами. Изделие оптимально показало свои характеристики при запитывании через него блоком управления, отопительных котлов и систем формата «Умный дом». Прекрасно защищает продукцию от короткого замыкания, имеется режим задержки включения.

Преимущества:

  • Приемлемая стоимость;
  • Включается в течение нескольких секунд;
  • Работает на отлично;
  • Привлекательно смотрится;
  • Функционирует абсолютно бесшумно.

Недостатки:

  • Не обнаружено.

Quattro Elementi Stabilia W-Slim 1000

Стабилизаторы напряжения мощностью 10 кВт

5. Wester STW-10000 NP

Регулировка напряжения в этом устройстве осуществляется благодаря переключению обмоток на трансформаторе – это производится при помощи специального реле. Выравнивать входное напряжение можно на приборах, общая мощность которых не превышает 10 кВт. Это позволяет установить оборудование сразу после входного квартирного щитка, так как суммарная мощность всех приборов в квартире обычно меньше данного показателя. У изделия есть фильтры сетевых помех, которые не допускают изменения синусоиды тока. Управление аппарата микропроцессорное, предусмотрен цифровой индикатор напряжения, где отображаются входное и выходное значение данного параметра. Если входной ток выходит за установленные пределы, устройство выключает питание. Корпус прочный, благодаря ему все внутренние узлы аппарата надежно защищаются от разного рода физических повреждений.

Преимущества:

  • Для своей мощности изделие отличается вполне приемлемой стоимостью;
  • Все заявленные в паспорте характеристики полностью соответствуют фактическим;
  • Работает практически бесшумно;
  • Можно через него запитать все электроприборы, имеющиеся в квартире или доме.

Недостатки:

  • Довольно тяжелое и габаритное устройство, поэтому нужно сразу продумать, где его разместить.

Wester STW-10000 NP

4. SUNTEK СНЕТ-11000

Выводит входное напряжение на уровень, который допустим государственными стандартами. При этом устройство способно стабильно функционировать при напряжении меньше 120 В, в частности, во время тестирования при сниженной нагрузке, стабилизатор повышает напряжение даже от 70 В. Однако при увеличении напряжения до 285-288 В изделие автоматически отключается и мягко обесточивает все подключенные устройства вплоть до тех пор, пока значение не снизится хотя бы до 275 В. Блок управления изделия по своей сути является весьма мощным микроконтроллером, где осуществляется анализ входящего и выходящего напряжения, а также создаются сигналы, отвечающие за управление ключами стабилизатора. Переключение производится без каких бы то ни было разрывов. Срок гарантийного обслуживания прибора составляет 3 года, а вот период эксплуатации достигает минимум 10 лет – в зависимости от нагрузки и некоторых иных моментов.

Преимущества:

  • Отличное качество изготовления и сборки;
  • Продолжительный период гарантийного обслуживания;
  • Просто превосходные эксплуатационные характеристики;
  • Не склонен перегреваться даже при серьезных нагрузках;
  • Довольно надежное и стабильное устройство.

Недостатки:

  • Несколько шумноват по сравнению с аналогами.

SUNTEK СНЕТ-11000

3. RUCELF SRWII-12000-L

Конструкция представляет собой однофазное устройство, рассчитанное на бытовое использование. С его помощью можно выровнять входящее напряжение для того, чтобы предохранить электрооборудование суммарной мощностью до 12 кВт. Это позволяет использовать данную продукцию даже в приличных по размеру офисах. Точность стабилизации составляет не более 6,5%. Модель также характеризуется встроенным управлением микропроцессорного типа, простотой эксплуатации и установки. Диапазон рабочих температур составляет от 0 до 40 градусов, при этом относительная влажность должна быть не более 80%. У изделия есть информативный жидкокристаллический дисплей, куда выводятся основные данные, касающиеся работы оборудования, в том числе и возможные ошибки. На корпусе есть вентиляционные отверстия, обеспечивающие естественную вентиляцию прибора, что предотвращает перегрев аппарата.

Преимущества:

  • Срабатывает при просадке или при скачках напряжения практически моментально;
  • Можно использовать не только в бытовых, но и в офисных условиях;
  • Не очень большие габаритные размеры;
  • Стильный внешний вид;
  • Продолжительный срок службы.

Недостатки:

  • Не удастся установить прибор в не отапливаемом помещении.

RUCELF SRWII-12000-L

2. Daewoo Power Products DW-TM12kVA

Способен работать в довольно широком диапазоне напряжений – от 140 до 270 В. При необходимости владелец может самостоятельно контролировать входящее и исходящее напряжение. Продукция оснащена функциональным цветным дисплеем. У устройства также есть специальный индикатор, при помощи которого можно правильно подобрать приборы для подключения к стабилизатору в зависимости от их мощности. Работает изделие на базе микропроцессора, за счет чего стабилизатор срабатывает практически моментально. Несмотря на то, что изделие весьма мощное, работает оно практически бесшумно. У изделия имеется функция задержки включения, поэтому удастся надежно защитить от перепадов такие устройства, как холодильник, пылесос, кондиционер и так далее. Точность стабилизации не превышает 8%. Систем защиты здесь очень много – от перегрева, от короткого замыкания, от слишком высокого напряжения и так далее.

Преимущества:

  • Обеспечивает надежную защиту от перепадов напряжения;
  • Работает в диапазоне от 128 до 270 В на входе в устройство;
  • Высокий уровень мощности оборудования;
  • Прекрасное качество.

Недостатки:

  • Реле срабатывают уж слишком громко.

Daewoo Power Products DW-TM12kVA

1. Quattro Elementi Stabilia 12000

Этот стабилизатор напряжения автоматического типа принадлежит к релейному типу и рассчитан на использование в однофазной сети. С помощью прибора удается получить напряжение в 220 В с отклонением, не превышающим требования государственных стандартов и прочих нормативных документов. Продукция оптимально подходит для работы с блоками управления, основное предназначение которых – системы водоснабжения и отопления, электрическими приборами самых разных типов. При необходимости к конструкции можно подключить сразу несколько потребителей, но при этом их общая мощность должна быть не более 12 кВт. Стабилизатор управляется сверхчувствительным микропроцессором, он также оснащен цифровым табло, куда выводятся все необходимые для пользователя данные. При разработке была задействована технология Zero Cross, за счет которой удается в значительной степени продлить период использования данного устройства.

Преимущества:

  • Высокая степень надежности;
  • Приличная мощность оборудования;
  • При разработке использовались самые современные технологии;
  • Вполне приемлемая стоимость.

Недостатки:

  • Не обнаружено.

Quattro Elementi Stabilia 12000

Самые точные стабилизаторы напряжения

5. Энерготех NORMA 9000

Первая в нашем обзоре лучших стабилизаторов напряжения конструкция тиристорного типа, которая способна обеспечить максимальный уровень четкости и надежности стабилизации напряжения. Номинальная мощность данного оборудования составляет 9 кВт – этого параметра будет вполне достаточно для небольшого дачного домика или двухкомнатной квартиры, особенно, если там не предусмотрено мощного энергопотребляющего оборудования. Изделие на слишком дорого стоит, но при этом у него целых девять ступеней автоматического регулирования входящего напряжения, процент отклонения от 220 В не превышает 7%. Здесь также предусмотрена и надежная защита от возможного короткого замыкания, если входное напряжение превышает заданные параметры, то конструкция самостоятельно отключается, то же самое происходит и при перегреве трансформатора и силовых ключей, однако последнее случается чрезвычайно редко.

Преимущества:

  • Надежный корпус высокой прочности;
  • Превосходно защищает от скачков напряжения, короткого замыкания;
  • Вполне приемлемая стоимость;
  • Компактные габаритные размеры;
  • Подходит как для квартиры, так и для частного дома.

Недостатки:

  • Инструкция несколько запутанная – разобраться не так легко, как хотелось бы.

Энерготех NORMA 9000

4. Systems Ultra-M 9000

Можно устанавливать как на полу, так и крепить к стене. Входное напряжение может находиться в пределах от 115 до 300 В – диапазон гораздо шире по сравнению с большинством других приборов, попавших в наш сегодняшний обзор. Максимальная мощность составляет 9000 Вт, поэтому к такому устройству можно будет подключить довольно много различных других устройств. Стабилизатор хорошо подойдет для просторных домов и квартир с большой площадью. Кратосрочные перегрузки могут длиться вплоть до 5 секунд, причем изделие способно выдерживать до 100% перегрузки. Частоту выходного тока отрегулировать не получится – ее автоматически задал производитель на уровне 50 Гц, однако такого стандартного показателя вполне достаточно для того, чтобы обеспечить стабильную работу устройства в течение долгого времени. стабилизатор представляет собой тиристорное изделие, дополнительно оборудованное ручным байпасом, встроенным в корпус.

Преимущества:

  • Можно устанавливать на полу или же крепить к стене;
  • Высокая надежность изделия;
  • Продолжительность периода эксплуатации.

Недостатки:

  • На лампочках накаливания переключения стабилизационных ключей заметны – они начинают немного моргать, однако на других осветительных приборах подобного дефекта незаметно;
  • Высокая стоимость.

Systems Ultra-M 9000

3. Энергия Classic 7500

Однофазная настенная конструкция тиристорного типа, разработанная для использования в квартирах, частных домах, коттеджах и на дачах. Главное, чтобы общая мощность подключаемых устройств не превышала 7,5 кВт. Точность выходного напряжения колеблется в пределах 5% от 220 Вт. Показатель быстродействия у этой конструкции составляет порядка 20 мс, поэтому продукция срабатывает очень быстро, никаких экстремальных нагрузок на подключенные электроприборы приходиться не будет. Корпус не слишком большой, а за счет крепления продукции к стене стабилизатор совершенно не будет занимать свободного пространства в помещении. Коэффициент полезного действия составляет порядка 98%. Устройство может нормально функционировать при температурном режиме от +10 до +40 градусов, поэтому устанавливать его необходимо строго в отапливаемом помещении.

Преимущества:

  • Производится на основе монокристальных тиристоров, обеспечивающих продолжительный ресурс работы – производитель заявляет примерно о 60 тысячах часов;
  • Очень высокая скорость переключения;
  • Расширенный диапазон входных напряжений;
  • Интересный внешний вид;
  • Не очень громоздкая продукция.

Недостатки:

  • Для стабилизатора довольно дороговат.

Энергия Classic 7500

2. Lider PS10000W-50

Не обладает реле, поэтому работает абсолютно бесшумно, к тому же здесь отсутствует сервопривод и прочие механические элементы, способные изнашиваться в процессе эксплуатации. У прибора есть несколько степеней защиты – от перегрева, перегрузок, короткого замыкания. Кроме того, у него имеется энергонезависимая память, куда записываются последние 32 отключения стабилизатора из-за нештатных ситуаций, поэтому изделие способно диагностировать причины отключения. Когда подача электричества возобновляется, устройство запускается автоматически. Изделие помещено в металлический корпус, с лицевой стороны находится жидкокристаллический дисплей, при необходимости можно установить изделие на стене.

Преимущества:

  • Высокий уровень надежности и качества;
  • Расширенный диапазон входного напряжения;
  • Быстро реагирует на изменение напряжения;
  • Выходное напряжение при желании пользователя можно регулировать;
  • В реальном времени производится индикация нагрузки и температураы тиристоров.

Недостатки:

  • Трансформатор немного гудит во время работы.

Lider PS10000W-50

1. PROGRESS 8000ТR

Одна из самых дорогостоящих моделей во всем нашем обзоре лучших стабилизаторов напряжения. Ее используют для однофазной сети, суммарная мощность подключаемых приборов должна быть не более 6,4 кВт. Точность стабилизации не будет превышать 3%. Устройство может работать со входными токами в диапазоне от 120 до 245 В, однако при необходимости сохраняет заданные параметры при отклонениях входящего напряжения до 100-260 В. Продукция адаптирована к довольно сложным и тяжелым эксплуатационным условиям. Регулировка здесь ступенчатая, устройство работает на базе тиристорных ключей. Размеры изделия компактные, корпус выполнен из металла, есть жидкокристаллический и достаточно информативный дисплей.

Преимущества:

  • Тщательно продуманная система защиты от коротких замыканий и перегрева;
  • Потребляет немного электроэнергии;
  • Компактные габаритные размеры;
  • Продолжительный период эксплуатации.

Недостатки:

  • За исключением высокой цены обнаружено не было.

PROGRESS 8000ТR

В заключении полезное видео

Вот и подошел к окончанию наш обзор. Мы постарались как можно больше информировать вас о каждой модели. Если же у вас остались вопросы по поводу понравившихся моделей, то вы всегда можете задать их нам в комментариях к статье. Мы оперативно отреагируем на каждый ваш пост.

Как выбрать стабилизатор напряжения для дома. Коротко и ясно


Watch this video on YouTube

основные виды и их особенности, какой лучше для производства?

Автор: Александр Старченко

Промышленные стабилизаторы напряжения представляют собой отдельную категорию устройств, предназначенных для нормализации параметров сети. К этим устройствам предъявляются определённые требования. Чаще всего промышленная сеть является трёхфазной, что и определяет конструкцию стабилизатора.

Содержание:

  1. Особенности
  2. Область применения промышленных стабилизаторов
  3. Преимущества, недостатки и критерии выбора
  4. Комплект трёхфазных стабилизаторов

Особенности

Если разобраться, что отличает промышленный стабилизатор напряжения от простого домашнего стабилизатора, то найти разницу будет непросто. Принципиальные электрические схемы стабилизации бытового и промышленного стабилизаторов не имеют существенных отличий. Не существует каких-либо специальных технических решений отличающих промышленные устройства.

Наиболее явным отличием является повышенный уровень мощности. Принято считать, что стабилизаторы с мощностью свыше 30 кВт являются промышленными устройствами, но это совершенно не значит, что такие приборы нельзя использовать в быту.

Если подойти к вопросу более детально, то можно выделить некоторые признаки отличающие промышленные стабилизаторы:

  • Мощность;
  • Число фаз;
  • Сложная схема защиты;
  • Конструктивное исполнение.

Большие уровни мощности накладывают жёсткие ограничения на тип стабилизаторов. Это связано с токами нагрузки. Если использовать релейные стабилизаторы, то при слишком больших токах контакты коммутирующих реле будут очень быстро обгорать, что приведёт к выходу стабилизатора из строя. При относительно небольших нагрузках и хорошей мощности релейного стабилизатора, его все же можно использовать на производстве. Релейные стабилизаторы являются вторыми в списке пригодных для промышленности стабилизаторов после электромеханических.

Ещё более уязвимыми в этом отношении являются стабилизаторы, собранные на полупроводниковых приборах – тиристорах. Промышленность выпускает тиристоры, предназначенные для работы с токами в сотни ампер, но размеры и сложные схемы управления не позволяют использовать их в стабилизаторах напряжения.

Поэтому из всех типов стабилизаторов, работать с большими нагрузками могут только сервоприводные, и в некоторых случаях релейные стабилизаторы. Мощность электромеханических устройств можно наращивать до очень больших величин. Для этого нужны только мощные тороидальные трансформаторы с обмотками, выполненными из провода определённого сечения. Некоторые модели электромеханических трёхфазных стабилизаторов работают на мощностях 100-300 кВт и более.

Что касается числа фаз, то и бытовые стабилизаторы могут быть трехфазными и промышленные устройства могут работать в однофазной сети.

Трёхфазный промышленный стабилизатор напряжения электромеханического типа конструктивно состоит из трёх отдельных блоков. Каждый блок имеет собственный трансформатор. Самым опасным нарушением, которое может привести к выходу стабилизатора из строя, является нагрев обмотки свыше определённого предела. Поэтому каждый трансформатор имеет собственную схему защиты от перегрева, обычно выполненную на термисторе. В случае возникновения критического нагрева стабилизатор полностью отключается, загорается индикатор «Авария» и во многих моделях подаётся звуковой сигнал.

Наличие трех силовых трансформаторов предполагает определённое конструктивное исполнение устройства. Это, как правило, вертикальная напольная конструкция, где каждый трансформатор установлен на своей полке.

Область применения промышленных стабилизаторов

Сферой применения промышленных стабилизаторов являются отрасли, в которых используются технические устройства, чувствительные к колебаниям напряжения:

  • Системы телекоммуникации;
  • Мобильная связь;
  • Серверы;
  • Медицинские центры, больницы и клиники;
  • Диспетчерские службы аэропортов;
  • Системы радиолокации;
  • Комплексы оборонного значения;
  • Банки;
  • Некоторые виды промышленного производства.

Любая электроника негативно реагирует на малейшие отклонения питающего напряжения, поэтому системам стабилизации уделяется первоочередное внимание. Все мощные промышленные стабилизаторы выполнены по электромеханической схеме, где выравнивание напряжения сети осуществляется перемещением контакта по обмотке тороидального трансформатора. За этот процесс отвечает сервоприводной механизм с электродвигателем, который и передвигает контакт на определённый угол, изменяя, тем самым величину напряжения на выходе.

В отличие от маломощных домашних и дачных стабилизаторов, в промышленных моделях вместо графитовой щётки применяется скользящий ролик, что снижает возможность подгорания контакта и  продлевает безаварийный срок службы устройства.

Промышленные стабилизаторы очень большой мощности имеют особое конструктивное исполнение. Вместо тороидального трансформатора, узел коррекции напряжения представляет собой обмотку, намотанную на вертикальном цилиндре. Каретка с роликом, управляемая серводвигателем, так же перемещается вверх и вниз.

Преимущества, недостатки и критерии выбора

Поскольку у промышленных стабилизаторов в случаях повышенных мощностей нет альтернативы, и единственно возможный тип это электромеханическое устройство, то приходится мириться с некоторыми его недостатками:

  • Низкая скорость выравнивания напряжения;
  • Наличие механических узлов;
  • Эксплуатация только в отапливаемых помещениях;
  • Определённый шум при работе.

Медленная реакция на изменения напряжения сети может считаться самым существенным недостатком. Скорость стабилизации может составлять 10-50 вольт в секунду, поэтому при выборе следует ориентироваться на больший показатель, а если в документации указано время срабатывания, которое может быть 20-40 мс, то выбирать прибор следует по меньшей величине.

Приобретая электромеханический промышленный стабилизатор напряжения 220В, нужно быть готовым к тому, что прибору требуется регулярное техническое обслуживание, а отельные узлы сервопривода придётся менять примерно раз в 3-5 лет.

Наличие механических движущихся частей не позволяет эксплуатировать сервоприводной стабилизатор при низких температурах, а риск искрения подвижных контактов при износе ограничивает их использование в качестве стабилизаторов для газового оборудования. Последним недостатком может служить шум, возникающий в процессе работы устройства.

Несомненными достоинствами электромеханического стабилизатора являются следующие параметры:
  • Широкий диапазон входных напряжений;
  • Высокая точность установки;
  • Нечувствительность к изменению частоты.

При выборе промышленного стабилизатора можно уточнить, при каких напряжениях сети устройство обеспечивает заявленные параметры. Точность установки напряжения у сервоприводных устройств самая высокая среди всех стабилизаторов, поэтому при выборе устройства на эту величину можно не обращать внимания.

Кроме скорости выравнивания важным параметром является мощность устройства. После подсчёта мощности всех потребителей к результату следует добавить 25-30%.

Комплект трёхфазных стабилизаторов

Комплект стабилизаторов для трёхфазной сети на 30 кВт «Энергия Voltron» представляет собой три однофазных блока. Такая система может быть использована в том случае, если на объекте отсутствуют трёхфазные потребители, а вся нагрузка разделена на три группы по 10 кВт в каждой. При аварии на одной из фаз, будет отключена от сети только одна группа, а две другие будут продолжать нормально работать. Каждый блок собран по релейной схеме и имеет 7 ступеней регулировки.

Комплект рассчитан на непрерывный режим работы при напряжениях сети от 105 до 256В. Напряжение меньше 95 и больше 280В вызывает срабатывание схемы защиты. Промышленный стабилизатор напряжения Энергия оборудован функцией «Байпас», автоматом «Перегрузка» и цифровым дисплеем.

С этим читают:

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

Какой стабилизатор лучше релейный или электромеханический – RozetkaOnline.COM

Для того чтобы ответить на вопрос какой стабилизатор лучше – релейный или электромеханический, давайте сравним основные характеристики этих приборов, их основные достоинства и недостатки.

В качестве примера возьмем два популярных у потребителей стабилизатора фирмы РЕСАНТА, которые часто покупают как на дачу, так и в квартиру, это:

Ресанта АСН 10000/1-Ц  – однофазный релейный стабилизатор напряжения (электронный), подробная информация досупна по ссылке

Ресанта АСН 10000/1-ЭМ – однофазный электромеханический стабилизатор напряжения, подробная информация досупна по ссылке

Ниже вы можете видеть сводную таблицу со всеми основными характеристиками этих стабилизаторов напряжения.

В ней, как вы можете видеть, довольно много совпадений, но есть и существенные различия, давайте рассмотрим их, сразу же по каждому пункту выявим лидера, а в конце статьи подведем общий итог и узнаем какого типа стабилизатор напряжения всё же лучше.

Начнем с последнего по положению, но не по значению при выборе и покупке пункту – цена.

 

Стоимость релейного и электромеханического стабилизатора

 

Чаще всего, независимо от производителя, разница в цене на релейные и электромеханические стабилизаторы напряжения составляет около 30%, на столько, в среднем, электронные модели дешевле.

И здесь нечему удивляться, большая часть этой разницы составляет регулируемый автотрансформатор в механическом стабилизаторе, в электронной модели его нет, используются гораздо более дешевые – обычный автотрансформатор и силовые реле.

По этому пункту безоговорочно побеждает релейный стабилизатор, его цена ниже электромеханического на 30%.

 

Масса

Вес стабилизатора напряжения не самый критичный показатель при выборе, но он, в некоторых ситуациях, всё же играет свою роль, мобильность электромеханической модели гораздо ниже, т.к. его масса на 23% больше релейного, переносить сложнее.

 

Габаритные размеры

Габаритные размеры стабилизаторов этих видов вполне сопоставимы, здесь с небольшим преимуществом (разница всего 5-10%) побеждает релейный стабилизатор, его габариты чуть меньше, чем у механического.

Точность поддержания напряжения и номинальная величина выходного напряжения

Две этих важных характеристики, на деле показывают одно и то же, точность стабилизации, поэтому они объединены в один общий пункт. Как вы понимаете, эта характеристика очень важная и показывает насколько точно стабилизатор корректирует входящее напряжение.

Так, например, механический стабилизатор имея точность 2%, в нормальном режиме работы, будет выдавать напряжение в диапазоне от 216 до 224 Вольт, а это очень хороший показатель, даже самые чувствительные приборы не заметят такие изменения напряжения, для большинства из них это заложенные производителем нормальные режимы работы.

При этом релейный стабилизатор со своими 8% точности, будет давать выходное напряжение уже в диапазонах от 202 до 238 Вольт, а вот это уже существенная разница, не каждый прибор будет работать в штатном режиме при таком напряжении.

Таким образом, по точности стабилизации механический стабилизатор безоговорочно выигрывает у релейного.

 Время регулирования

Время регулирования напряжения, она же скорость стабилизации, еще один наиважнейший показатель и здесь ситуация складывается совсем другая.

Так релейный стабилизатор, реагирует на изменения входящего напряжения со скоростью 10 миллисекунд, при этом ему не важно на сколько оно упало или выросло (в пределах своего рабочего диапазона 140-260В), он за эти доли секунды сменит режим и будет выдавать напряжение 200+/- 8%.

В это же время электромеханический стабилизатор имеет скорость стабилизации всего 10 Вольт в секунду. Таким образом, если падение напряжения составит 30 Вольт (входящее напряжение будет 190В), сервоприводной модели потребуется порядка 3 секунд чтобы на выходе было 200+/- 2%. Все эти 3 секунды, приборы подключенные к стабилизатору будут работать при пониженном напряжении.

По времени регулирования релейный стабилизатор значительно превосходит электромеханический.

ИТОГИ СРАВНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК релейного и электромеханического стабилизаторов

Как вы видите, если сравнивать основные характеристики, то получается, что релейный стабилизатор напряжения лучше электромеханического. Он в среднем на треть дешевле, а главное значительно быстрее реагирует на изменения напряжения в сети.

Казалось бы, зачем тогда вообще выпускать сервоприводные стабилизаторы, если значительно более доступные релейные модели по многим характеристикам их обгоняют?

Ответ прост, несмотря на все свои недостатки, в частности очень медленную скорость стабилизации напряжения, механические стабилизаторы имеют недостижимый для обычных релейных моделей показатель точности стабилизации.

Таким образом, сравнивать напрямую, какой стабилизатор лучше релейный или электромеханический некорректно, каждый из них предназначен для выполнения определенных задач, с которыми не справится соперник.

Зная эту информацию, давайте теперь рассмотрим, в каких случаях лучше всего купить релейный трансформатор, а в каких электромеханический.

 

В каких случаях лучше купить релейный стабилизатор напряжения

Релейный (сервоприводный) стабилизатор наиболее универсальное устройство и именно его покупают чаще всего на дачу или в квартиру. И даже достаточно низкая точность стабилизации, в стандартных бытовых условиях применения, не такая уж критичная характеристика, ведь ГОСТ 32144-2013, который регламентирует качество электроэнергии в наших квартирах и домах, допускает отклонения по напряжению до 10%.

Получается, что у вас вполне официально напряжение в розетке может быть на 10% ниже номинального, например, 198В, при этом погрешность стабилизации релейных моделей на уровне 8% уже не кажутся такой страшной цифрой. Особенно если учесть, что производители электрооборудования придерживаются того же госта при разработки своих устройств и практически любое из них безболезненно выдерживает напряжения на 10% большее или меньшее чем номинальное.

Более подробно о достоинствах электронных моделей и особенностях их работы читайте в нашей статье – «Что такое релейный стабилизатор напряжения»

В каких случаях лучше купить электромеханический стабилизатор напряжения

Главными преимуществами электромеханического стабилизатора являются его точность стабилизации и отсутствие скачков и искажений при переключении режимов.

Его можно рекомендовать к покупке тогда, когда к нему подключается чувствительное электронное оборудование – персональный компьютер, телевизор, лабораторные или измерительные приборы и многое другое в сетях, в которых не бывает резких скачков и падений напряжения. Так, например, это идеальный вариант если вы живете в городской квартире или даже деревне и из-за старости или недостаточной оптимизации ваши электрические сети выдают заниженное или завышенное напряжение , особенно если у вас нет соседа с мощнейшим сварочным аппаратом, работая которым он даёт просадку на всей линии.

Пусть механический стабилизатор несколько дороже, но позволит вашему оборудованию работать практически в идеальных условиях.

Тяжело посчитать возможную прямую выгоду от решения приобретения механического стабилизатора, но вы должны понимать, что даже один спасённый электроприбор или то что просто исправно проработает весь срок службы и даже больше, уже окупит с лихвой ту разницу в стоимости между релейной и электромеханической моделями.

Более подробно о достоинствах сервоприводных моделей и особенностях их работы читайте в нашей статье – «Что такое электромеханический стабилизатор напряжения»

Ну а если вы еще сомневаетесь, что лучше релейный или электромеханический стабилизатор и у вас есть аргументы в защиту одного или другого решения, расскажите об этом в комментариях к статье, особенно инетересно было бы узнать о вашем опыте использования стабилизатора в хозяйстве – это будет полезным многим.

Хороший стабилизатор для газового котла в 2021 году

Любое оборудование нуждается в уходе и присмотре, а иногда и в дополнительных устройствах, позволяющих добиться длительной эксплуатации и сохранности не дешевого удовольствия. Именно для этой цели производители отопительных котлов любого вида выпускают стабилизаторы напряжения. Поиск подходящего устройства для газового котла становится предметом размышлений и забот потребителя.

Сориентироваться в огромном спектре предложений и выбрать действительно хороший, поможет Топ 10 лучших в 2021 году. Рейтинг составлен сразу по нескольким критериям, и обязательно поможет выбрать хороший стабилизатор для газового котла.

Критерии отбора

Выбрать лучший стабилизатор напряжения для газовых котлов среди обширного ассортимента затруднительно, потому что у каждого потребителя есть свои требования к нему – для кого-то имеет значение мощность насоса и блока управления, иногда важна величина погрешности, размер изделия, стоимость. В разных случаях хороший стабилизатор напряжения для газового котла становится лучшим для хозяина частного дома или загородного особняка, потому что полностью соответствует заданным требованиям. Хотя по чьим-то повышенным требованиям он может и не входить в ИРП-рейтинг, и не включен в общепринятые показатели.

Лучшие стабилизаторы для газовых котлов – это приборы, которые с максимальной отдачей выполняют свои прямые функции:

  • реагируют на перепады напряжения при вхождении в сеть;
  • корректируют и направляют энергию в достаточно близком значении к нормальным показателям;
  • дают защиту, разрывая электрическую цепь, если входной уровень сильно превышен;
  • возобновляют работу прибора сразу после нормализации уровня;
  • выдерживают паузу для подстраховки, и в случае нормального уровня начинают подачу на подключённое оборудование.

Из всех предложенных типов приборов (релейных, электронных), выбирается прибор, способный справиться с максимальным и минимальным напряжением, обладающие оптимальной вольтамперной характеристикой. Сам прибор должен быть оснащен надежной защитой (иначе он сгорит при аномальных подачах) и быстро реагировать на произошедшую неприятность. На нем, по современным требованиям должна быть какая-то визуальная информация для отслеживания напряжения в сети. Современные модели оснащены системой цифровой индукции.

ТОП-10 лучших стабилизаторов напряжения для газовых котлов

Для этой торговой линейки характерно преобладание продукции от отечественных производителей. Они стабильнее, надежнее и дешевле, чем любые образцы от зарубежных, и это понятно: ведь они рассчитаны на особенности местных систем электропередач, разработаны м учетом этих отличий. Система безопасности от российских производителей разработана людьми, которые в полной мере представляют себе, что такое перепады напряжения в сети, и к каким они могут привести последствиям, если вовремя и надежно не подстраховаться.

10 Rucelf КОТЕЛ-600

Надежный и современный прибор, разработанный специально для местностей с нестабильными показателями напряжения или возможными резкими перепадами. Характерная особенность – возможность применения в дачных домиках, сельских домах, в местностях, удаленных от крупных городов и электростанций. Если проживание или отдых происходит в местах с нестабильной подачей, именно эта конструкция станет оптимальным вариантом. Она может работать не только с газовыми котлами, но и с любой бытовой техникой циркулярными насосами, при этом обладает крайне широким входным диапазоном.

Плюсы:

  • недорогая, но качественная модель от отечественного производителя;
  • гарантированная надежность при работе с нестабильным напряжением, и именно в сочетании с газовым котлом;
  • беспроблемная установка и подключение, простая и прошедшая многократные испытания конструкция;
  • гарантированная длительная эксплуатация;
  • практически бесшумная работа, не создающая неудобств обитателям дома.

Минусы:

  • при проведении опроса потребителей –не отмечено.

Удобная и надежная промышленная вариация без особых наворотов, но прекрасно выполняющая предназначение от российского производителя с заслуженно высокой репутацией.

9 RUCELF КОТЕЛ-1200

Относительно новая модификация однофазного стабилизатора от российской фирмы-изготовителя в новом дизайне для экономии пространства. Возможность расположения у стенки не мешает выполнению всех предусмотренных функций – от установки стабильной подачи энергии до устранения частых импульсных помех и значительных перепадов напряжения. Очень широкий входной диапазон, подкрепленный моторесурсом на безаналоговом уровне. Корпус повышенной прочности экономит пространство, благодаря специфичности предусмотренного размещения.

Плюсы:

  • гарантированная длительность эксплуатации;
  • известный производитель, российский и надежный;
  • промышленный дизайн – эргономичный и эстетичный;
  • предназначен для обеспечения котлового оборудования;
  • демократичная стоимость.

Минусы:

  • опрошенные потребители не нашли недочетов в работе стабилизатора.

Надежное, крепкое, эргономичное и эстетичное устройство от российской известной марки.

8 Штиль R 800T


Прекрасный представитель торговой линейки однофазных стабилизаторов, снабжённый индикацией, электронной системой защиты со специальным алгоритмом для различных функций (при нормальном, штатном режиме подачи энергии и нагрузках в экстремальных условиях.
Плюсы:
  • функциональная и эстетичная разработка промышленных дизайнеров с информативной индикацией;
  • качественная отделка корпуса и электронная защитная система;
  • возможность работы в штатном и экстремальном режиме;
  • гарантированная степень надежности, неприхотливость и длительность эксплуатации.

Минусы:

  • отсутствие дисплея для визуализации данных.

Хороший и надежный вариант устройства, пользующийся повышенным спросом. Иногда из-за этого в розничных сетях бывает неоправданно высокая цена.

7 Штиль R 600T

Еще один образец высококачественной продукции. Рекомендован для установки в сельской местности, с предельно низкой погрешностью и широким диапазоном входного напряжения.

Плюсы:

  • практически отсутствующие погрешности;
  • стабильная и надежная эксплуатация;
  • малогабаритное устройство, для крепления на стену.

Минусы:

Самостоятельно отключается при максимальных нагрузках и включается при снижении экстремального пика. Идеален в местности, где постоянные перебои с напряжением.

6 Энергия АРС-1500 Е0101-0109

В рекомендации от производителя отмечается очень высокий КПД (98%). Можно использовать н только на газовом оборудовании, но и на твердом и жидком. Срабатывает за 10 миллисекунд – один из лучших показателей.

Плюсы:

  • прекрасные показатели по точности улавливания и скорости отключения;
  • рекомендован для отопительных котлов на любом виде топлива;
  • крепление к стене не отбирает пространства;
  • оптимальное время срабатывания.

Минусы:

  • из-за веса не крепится на стены из гипсокартона.

Универсальное устройство с уникальными функциональными показателями.

5 Бастион Teplocom ST-555


Компактный прибор с выносной розеткой, защитой от молнии и влажности – идеальный вариант для размещения в проблемном подвале, используется для защиты отдельных узлов или агрегата в целом.

Плюсы:

  • никаких проблем в монтаже и подключении;
  • яркая подсветка, позволяющая проверять показания без дополнительных источников света
  • максимальная функциональность.

Минусы:

  • щелкает и довольно громко, когда работает.

Многочисленные преимущества позволяют использовать недорогой прибор в подвале, далеко от спальных помещений.

4 Энергия VOLTRON — 1 000 5% Е0101-0154

Настенный стабилизатор, рекомендованный для умных домов, офисов, медицинских учреждений и лабораторий. Минимальное время реакции и возможность установки на улице, без препятствий для любых погодных условий

Плюсы:

  • компактный. с дисплеем, эстетичен в визуализации;
  • точный и мощный, с минимальной погрешностью;
  • оптимальные выходные параметры и минимальная реакция

Минусы:

  • нет второй выходной розетки.

Универсальный вариант для домашнего и промышленного использования от хорошего производителя, с эстетичным дизайном.

3DAEWOO DW-TM1kVA

Низкошумовой, микропроцессорный, с предельно малым сроком срабатывания и стабильными показателями на выходе. Позволят подключить даже два потребителя, гарантированная качественность обеспечена электронным микропроцессорным блоком.

Плюсы:

  • брендовый производитель;
  • функциональный дизайн и длительность эксплуатации;
  • полифункциональность промышленного устройства.

Минусы:

  • малоинформативная инструкция к применению.

Изделие для тех, кто предпочитает брендовые вещи с высокой степенью надежности и престижности.

2 LENZ TECHNIC R500W

Релейный стабилизатор универсального предназначения как для частного дома, так и для административного помещения одинаково пригодный. Есть собственные приспособления для предотвращения перегрева и перегрузки, погрешность минимальна.

Плюсы:

  • можно подключать сразу двух потребителей;
  • информативный большой экран;
  • компактное устройство со 100% мощностью и способностью нивелирования широкого диапазона.

Минусы:

  • не отмечены, разве что срабатывание чуть ниже, чем у других моделей.

Прекрасный образец автоматического стабилизатора с минимальной суммарной мощностью и максимальным коэффициентом.

1 POWERMAN AVS 500 S

Компактное и недорогое устройство со световыми индикаторами и встроенными фильтрами, с возможностью контроля за работой по жидкокристаллическому дисплею.

Плюсы:

  • отменная функциональность при небольшом весе и размерах;
  • крайняя простота в монтаже и подключении;
  • демократичная стоимость.

Минусы:

Недорогая, простая в применении и практичная модель стабилизатора без шума, хорошо выполняющая свои обязанности.

Торговая линейка представлена импортной и российской продукцией – на любого потребителя. Российская продукция в этом рыночном сегменте пользуется заслуженной славой и популярностью. Неудивительно, что в ТОП-10 вошли, преимущественно, наработки отечественных производителей.

Как выбрать стабилизатор напряжения?

Как выбрать стабилизатор напряжения?

В этой статье рассматриваются основные вопросы, связанные с выбором стабилизатора напряжения, который лучше всего будет соответствовать вашим условиям.

Как безошибочно выбрать стабилизатор напряжения?

Основной характеристикой стабилизаторов напряжения является мощность подключаемой нагрузки. Именно на основании этого параметра осуществляется выбор той или иной модели. При этом необходимо учитывать, что мощность стабилизатора должна быть равна или немного больше мощности того прибора, для защиты которого он предназначен. Таким образом, рассчитав мощность всех приборов, защиту которых необходимо обеспечить, можно легко определить, какая модель стабилизатора напряжения необходима в данном случае. Можно, конечно, не углубляясь в длительные вычисления, приобрести стабилизатор максимальной мощности. Однако такая модель будет стоить дорого, и имеет ли смысл устанавливать этот стабилизатор, мощность которого будет использоваться лишь на 15-20%. Очень важно помнить, что некоторые электроприборы имеют пусковые токи, в несколько раз превышающие токи номинальные. Это характерно для приборов, имеющих в схеме асинхронные двигатели, например холодильники, насосы, поэтому стабилизатор для таких устройств необходимо подбирать с двух — трехкратным запасом мощности.

Как защитить одновременно большое количество электроприборов, например, у себя в офисе? Необходимо учесть несколько факторов: во-первых, как организована разводка питающего напряжения в здании, т.е. насколько удобно будет встраивать один общий однофазный или трёхфазный стабилизатор напряжения или несколько отдельных стабилизаторов в уже имеющуюся электроразводку; во-вторых, как правило, один большой стабилизатор, равный по мощности нескольким отдельным, обходится дешевле. Но индивидуальная защита эффективнее и суммарная надежность нескольких стабилизаторов гораздо выше надежности одного.

Хороший стабилизатор достаточно дорог. В каких случаях можно считать, что его приобретение оправданно? Можно уверенно сказать, что такая покупка на 100% оправдывает себя в двух случаях.

Во-первых, когда напряжение настолько низкое, что без его стабилизации бытовые приборы не работают (характерно для сельских электросетей).

Во-вторых, если стоимость приборов в 3-5.., 10 раз выше стоимости стабилизатора.

Для того чтобы окончательно определиться с выбором стабилизатора напряжения, необходимо ответить на следующие вопросы:

Какой нужен стабилизатор напряжения — однофазный или трехфазный?

При однофазной сети (220В) вопросов не возникает.

В случае трехфазной сети (380В) возможны варианты:

Если при наличии трехфазной сети есть хотя бы один трехфазный потребитель, то необходимо установить трехфазный стабилизатор напряжения. Если же все потребители однофазные, в большинстве случаев лучше подобрать три однофазных стабилизатора. Как правило, это обходится дешевле. Но есть и еще одно серьезное преимущество. Этот вариант позволяет обойти особенность трёхфазных стабилизаторов, а именно отключение всего устройства при исчезновении напряжения на одной из фаз.

Нужно ли ставить отдельные стабилизаторы напряжения на разные потребители, или лучше поставить один на все?

Если вам необходимо защитить какой-то определенный потребитель, будет достаточно одного стабилизатора соответствующей мощности. Если же вы хотите обезопасить максимальное количество электроприборов, то можно, конечно, поставить на каждый прибор свой, отдельный стабилизатор, но это не очень удобно, а финансово — и не очень выгодно. В этом случае лучше будет установить один общий стабилизатор напряжения на все потребители. Хотя существуют и другие варианты. Например, выделить определенную группу электроприборов, которые наиболее критически относятся к перепадам напряжения.

Какой мощности нужен стабилизатор напряжения?

Для правильного выбора модели стабилизатора напряжения необходимо определить сумму мощностей (Вт) всех потребителей, нуждающихся одновременно в снабжении электроэнергией.

При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать, так называемую, полную мощность. Полная мощность — это вся мощность, потребляемая электроприбором. Она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная — в вольт-амперах (ВА). Устройства — потребители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки.

Активная нагрузка.

У этого вида нагрузки вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. У некоторых устройств данная составляющая является основной. К таким устройствам относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Если их указанная потребляемая мощность составляет 1 кВт, для их питания достаточно стабилизатора мощностью 1кВА.

Реактивные нагрузки.

Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные.

Важно! Необходимо учитывать, что электродвигатели имеют пусковые токи и мощность стабилизатора при использовании асинхронных двигателей, компрессоров, насосов должна в 3-5 раз превышать номинальную мощность потребителей. Также желательно принимать во внимание, что заводы производители рекомендуют устанавливать стабилизаторы напряжения с запасом мощности 20-30%.


Полезная информация » Стабилизаторы напряжения: обзор технологий

Администратор

5 января 2021

Содержание.

Для чего
НЕ предназначен стабилизатор напряжения?

Cтабилизаторы не являются рациональной защитой от импульсного перенапряжения. Импульсное перенапряжение возникает, как правило, в следствие грозового разряда или в результате потери нейтрали. Реальная защита от импульных перенапряжений — качественное заземление, УЗИП и молниеотвод. Хороший стабилизатор в большинстве случаев не пропустит грозовой разряд, но после этого ему потребуется ремонт, а то и утилизация.

Ни один стабилизатор не способен устранить проблемы, вызванные физической потерей контакта, постоянно использоваться на пределе технических возможностей и работать в условиях сильных искажений частоты тока.

Определяющие параметры стабилизатора напряжения
  • Номинальная мощность. Суммарная мощность одновременно работающих потребителей тока не должна превышать номинальной мощности стабилизатора. Это залог беспроблемной выработки заявленного срока службы и дальнейшей бесперебойной работы.
  • Перегрузочная способность — способность стабилизатора устойчиво работать при превышении его номинальной мощности на определённоое значение в течение определённого времени. Полезное свойство при эксплуатации электродвигателей. Регулярная и/или длительная нагрузка сверх допустимого предела радикально сокращает срок службы стабилизатора.
  • Скорость регулирования. Как скоро стабилизатор реагирует на изменение напряжение в сети и насколько быстро он это искажение исправляет. Чем быстродействие выше, тем меньше шансов, что флуктуация напряжения пройдет к потребителям.
  • Номинальный диапазон входного напряжения – рабочий диапазон стабилизатора, в пределах которого прибор сохраняет заявленные характеристики: номинальную мощность, точность стабилизации, уровень шума и КПД.
  • Максимальный диапазон входного напряжения – диапазон, в котором стабилизатор продолжает работать, но его номинальные характеристики (мощность, точность стабилизации, уровень шума и КПД) существенно отклоняются от паспортных значений. По достижении крайних значений максимального диапазона стабилизатор отключается. Включение прибора происходит автоматически и только после устойчивого (как правило, 10 сек.) вхождения напряжения в номинальный диапазон
  • Точность стабилизации — погрешность выходного напряжения стабилизатора. Действующий ГОСТ 13109-97 (пункт 5.2) определяет максимально-допустимую погрешность на вводе в электроприёмник в размере 10% (230 ± 10% = перепад от 207 до 253 Вольт), однако далеко не все современные приборы способны длительно работать при таком напряжении. Чем выше точность стабилизации — тем сохраннее будет «умная» техника.
  • Шум. Практически все стабилизаторы издают какие-то звуки: трансформаторный гул, шелест вентиляторов, щелчки переключения реле, звук работы сервопривода. В зависимости от конструкции стабилизаторы могут быть как более, так и менее шумными. Совершенно бесшумных стабилизаторов не бывает: любой стабилизатор зашумит, приближаясь в работе к предельным значениям своих технических характеристик.
  • Климатическое исполнение. Морозостойкое исполнение стабилизатора важно зимой на летней даче.
  • Помехоустойчивость. Определяющее отличие промышленных стабилизаторов от бытовых — способность работать с повышенным коэффициентом нелинейных искажений тока в нагрузке (КНИ ≥ 20%).
Принцип работы и типы стабилизаторов

Типов стабилизаторов создали больше, но мы перечислим только те, которые нашли массовое применение в быту и промышленности.

Сервоприводный стабилизатор Электронный стабилизатор Инверторный стабилизатор
Электромеханический Электродинамический Релейный Симисторный Тиристорный
Сервопривод плавно перемещает щётку по трансформатору, тем самым выбирая необходимые витки катушки. Сервопривод плавно перемещает ролик по трансформатору, тем самым выбирая необходимые витки катушки.
Реле, тиристор и симистор — это электронные выключатели. Они установлены на заранее определённые отводы трансформатора с заданным числом витков. По мере необходимости тот или иной ключ замыкается, тем самым задействуя необходимый отвод.
Проходя через цепь устройств (входной фильтр, выпрямитель, конденсаторы, инвертор), ток фильтруется от помех, преобразуется в постоянный, а затем обратно в переменный.

Конструктивные особенности определяют преимущества и недостатки того или иного типа стабилизатора.

Параметр Сервоприводный стабилизатор Электронный стабилизатор Инверторный стабилизатор
Скорость регулирования

Низкая.
(механическое движение несравненно медленнее электрического тока)

Достоинства: плавная регулировка делает неразличимым для глаза мерцание ламп. Отсутсвие коммутационных помех.

Слабая сторона: регулировка может не успеть за изменением напряжения. Как следствие — пропуск скачка к потребителям (характерно для бюджетных стабилизаторов китайского производства) или отключение потребителей (алгоритм российских и европейских производителей).

Высокая.
(электронное переключение осуществляется за миллисекунды.

Достоинство: Продолжительность пропуска скачка напряжения к потребителям измеряется полуволной.

Слабая сторона: ступенчатая регулировка, как следствие изменение выходного напряжения сразу на несколько вольт (от 2.2 В. в самых дорогих до 46 В. в самых дешёвых). Возможны помехи в звуке на hi-fi / hi-end технике, мерцание ламп.

Параметр отсутствет. Отработка мнговенная.
(переключений не происходит)

Достоинство: Двойное преобразование позволяет бесступенчато регулировать выходное напряжение, что гарантирует свечение любых ламп без мерцания и отсутствие коммутационных помех. Собственная идеальная синусоида ны выходе.

Слабая сторона: пока не нашёл. Они мне нравятся всё больше.

Перегрузочная способность Высокая.
Все электромеханические стабилизаторы способны к длительной перегрузке. (до 30 минут в зависимости от степени перегрузки)
Низкая.
Даже кратковременная (до 10 сек) перегрузка скорее исключение, чем правило.
Ещё ниже.
до 5 сек максимум.
Фильтрация помех нет нет есть

Вывод: любой тип стабилизатора хорошо отработает плавное изменение входного напряжения. Электромеханические стабилизаторы в меньшей степени способны противостоять скачкам, но более способны к перегрузкам. Электронные стабилизаторы лучше справляются со скачками, но хуже держат перегрузку. Инверторные стабилизаторы наилучшим образом отрабатывают скачки напряжения и способны устранить частотные помехи в сети, но практически неспособны к перегрузке.

Что такое байпас и зачем он нужен?

Байпас — комммутационное устройство для переключения тока в обход стабилизатора. Эта функция необходима в случаях:

  • Работы трансформаторным сварочным аппаратом. Плохим инверторным сварочником тоже нельзя, он искажает частоту.
  • Подключения нагрузок сверх номинальной мощности стабилизатора.
  • Неисправности стабилизатора.

На сегодняшний день производители стабилизаторов реализуют байпасы в следующих видах:

  • Ручной встроенный байпас. Может быть выполнен на автоматических выключателях или на магнитном контакторе. Достоинства: эстетично (не болтаются провода от стабилизатора к байпасу), дешевле (не нужен отдельный корпус, исключается клеммная колодка и дополнительные провода). Недостаток: при демонтаже стабилизатора потребуется соединение входных и выходных проводов.
  • Автоматический встроенный байпас. Это программно-аппаратный комплекс, который по заданному алгоритму производит переключение электроснабжения в обход стабилизатора. Как правило, автоматический байпас срабатывает при неисправности стабилизатора, перегрузке или перегреве. При отключении стабилизатора по верхнему пределу входного напряжения байпас задействован не будет — нагрузка обесточится. Недостатки: автоматический байпас не является аналогом ручного: не получится по своему желанию пустить ток в обход стабилизатора. Если стабилизатор у вас не перед глазами, вы можете очень долго не узнать о том, что он в аварийном состоянии и работает в байпасе.
  • Ручной внешний байпас. Мы собираем собственные ручные байпасы на базе автоматических выключателей с независимыми расцепителями или на контакторах. Существуют также байпасы на кулачковых переключателях. Достоинство: для монтажа/демонтажа стабилизатора не нужно отключения электроснабжения и последующего соединения входных и выходных проводов. Достаточно отсоединить провода от клеммной колодки стабилизатора: при включённом байпасе они будут обесточены. Внешние байпасы можно использовать со стабилизаторами любых производителей. Недостаток: дополнительные, пусть и небольшие, траты.
Выбор диапазона входного напряжения стабилизатора

Как правило, стабилизатор имеет два диапазона напряжения — номинальный и максимальный. При выборе стабилизатора необходимо основываться на его номинальном диапазоне входного напряжения. Каждый конкретный стабилизатор рассчитан на непрерывную длительную эксплуатацию в номинальном диапазоне входного напряжения. Все основные характеристики прибора (мощность, погрешность, уровень шума и пр.) указаны в паспорте исходя из его работы в номинальном диапазоне входного напряжения. Отсюда следует: чем шире номинальный диапазон входного напряжения стабилизатора — тем лучше

Однако, диапазон входного напряжения стабилизатора напрямую связан с его ценой. Чем шире — тем дороже. Поэтому, купив мультиметр, можно попытаться сэкономить на стабилизаторе. Проведите серию замеров напряжения в разные дни недели, включая выходные, и в разное время суток, в том числе ночью. Даже проведя несколько замеров, оставьте себе запас по диапазону, так как напряжение может меняться со сменой времён года, особенно зимой.

Насколько важна точность стабилизации?

Для большинства бытовых приборов точности стабилизации в 3 — 5% достаточно. Исключение составляют системы освещения, выполненные на лампах накаливания, ЭБУ газовых котлов, hi-fi и hi-end аппаратура, мед. техника. Для этих приборов лучше выбирать стабилизаторы с погрешностью выходного напряжения от 2% и меньше. А телевизоры, компьютеры, ноутбуки и всё то, что имеет импульсные блоки питания в стабилизации не нуждается вовсе (в разумных пределах).

Как выбрать стабилизатор напряжения для дома

Одной из наиболее распространенных причин, приводящих к отказу или выводу из строя дорогостоящего электрооборудования, являются скачки напряжения. Защититься от этих и ряда других проблем можно – для этого необходимо приобрести подходящий стабилизатор.

Зачем нужен стабилизатор напряжения

В современном загородном доме, даче, квартире или офисе от электросети питается практически все. При этом качество потребляемой электроэнергии оставляет желать лучшего. Каждый из нас и в особенности, те, кто живут в загородных домах, неоднократно сталкивался с перебоями электроснабжения, которые незамедлительно сказываются на работе электроприборов. Подача тока в электросети может быть нестабильна по самым разным причинам – это и аварии на подстанциях и линиях электропередач, и старые трансформаторы и провода, а также множества других непредвиденных обстоятельств, способных вызвать отклонения величины подаваемого напряжения или отключение электроэнергии.

В случае падения напряжения тускло горит свет, происходит прерывание в работе бытовой техники, аппаратуре связи. Некоторые приборы, такие как стиральные машины, холодильники, СВЧ-печи и компьютеры в условиях пониженного напряжения вообще не могут работать. При повышенной подаче электричества приборы попросту перегорают, причем порой вне зависимости от того, работают они в момент аварии, или нет. А сбой в работе автономного тепло- или водоснабжения загородных домов и коттеджей, а также водяных насосов, водонагревательных котлов, охранных систем может привести к их остановке и поломке.

Чтобы избежать вышеперечисленных потерь и чувствовать себя независимым от подобных электросюрпризов, необходимо установить стабилизатор напряжения сети – аппарат, который включается между “скачущей” сетью и потребителем электроэнергии, позволяя поддерживать в электрической сети заданное напряжение. Иначе говоря, прибор защищает оборудование от перенапряжения, бросков и “просадок” питающего напряжения.

Хороший стабилизатор напряжения автоматически поддерживает на нагрузке уровень напряжения в 220В при отклонениях от нормы величины входного напряжения питающей сети. Он надежно защищает любую, даже самую капризную аппаратуру от внезапного значительного изменения в электросети, например, от скачка до 310В, который происходит при отгорании или обрыве нуля в питающей сети.

Ступенчатый стабилизатор

Самый массовый тип универсальных стабилизаторов. Схема основана на коммутации отводов автотрансформатора с помощью электронных коммутаторов. Напряжение на выходе стабилизатора изменяется ступенчато. Прерывание напряжения при переключении у разных моделей составляет от 2 до 12мс. Такие корректоры напряжения имеют широкий диапазон входного напряжения, высокую точность поддержания выходного напряжения, не вносят искажений во внешнюю сеть и надежно работают при любых изменениях нагрузки, обеспечивают эффективную защиту от перегрузки, короткого замыкания и импульсных помех.

   Данный тип стабилизаторов напряжения хорошо подходит для реальных российских условий и может быть использован для стабилизации напряжения питания и защиты бытовой и промышленной техники, в том числе компьютеров, аппаратуры связи, дорогой видеотехники, торгового и медицинского оборудования, а также для комплексного питания промышленного оборудования, коттеджей, квартир и офисов.

К этому типу стабилизаторов относятся марки ШТИЛЬ, ТЭНСИ и VARCON.

Электромеханический стабилизатор

Основу схемы такого стабилизатора напряжения составляет регулируемый автотрансформатор, включенный в первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора. Вторичная обмотка включается в разрыв фазы сети. Данная схема позволяет плавно регулировать напряжение без прерывания фазы и без искажения синусоиды. Стабилизаторы достаточно компактны и пригодны для любого типа нагрузки. Среди преимуществ стабилизаторов напряжения на основе электромеханической системы можно выделить высокую точность поддержания выходного напряжения 220В (2%, плавность регулировки со скоростью от 20 до 50 В/сек, отсутствие помех при работе и искажений формы напряжения, хорошая нагрузочная способность, широчайший диапазон коррекции 100-280 В, возможность организации систем с широким рядом номинальных мощностей. Некоторые модели предназначены для работы в условиях очень низкого напряжения (100-130 В вместо 220В, где никакой другой стабилизатор не работает).

Однако, есть у подобных устройств и недостаток – время установления необходимого напряжения обычно составляет около 0,5-1 сек. Это довольно долго, особенно, если скачок напряжения произошел в сторону увеличения, например, за 260В. Чувствительная аппаратура, за это время может успеть перегореть. Что же касается точности установки напряжения 2% – часто особого смысла в ней нет, т.к. многие приборы и устройства прекрасно работают и при разбросе напряжения в 10%.

Стабилизаторы такого типа производятся под различными марками.

О неполадках и сбоях в электросетях

Электрооборудование, изготавливаемое в России, естественно рассчитано на российскую электрическую сеть и обязано работать при напряжении от 198 до 242В и частоте от 49.5 до 51 Гц. Как правило диапазон напряжений и частот, в котором может работать оборудование, еще несколько шире (характерны например 187-242В). Для большинства работающих от сети устройств допустимы изменения частоты на 2Гц (или даже более) по сравнению с номинальным значением. По данным компании Bell Labs в США наблюдаются следующие наиболее часто встречающиеся сбои питания.

1. Провалы напряжения – кратковременные понижения напряжения, связанные с резким увеличением нагрузки в сети в связи с включением мощных потребителей, таких, как промышленное оборудование, лифты и т.д. Они являются наиболее частой неполадкой в электрической сети, встречаются в 87% случаев.
2. Высоковольтные импульсы – кратковременное (на наносекунды или единицы микросекунд) очень сильное увеличение напряжения, связанное с близким грозовым разрядом или включением напряжения на подстанции после аварии. Составляют 7.4 % всех сбоев питания.
3. Полное отключение напряжения согласно этому исследованию является следствием аварий, грозовых разрядов, сильных перегрузок электростанции. Встречается в 4.7% случаев.
4. Слишком высокое напряжение – кратковременное увеличение напряжения в сети, связанное с отключением мощных потребителей. Встречается в 0.7% случаев.

 

Виды сбоев электропитания

 

Вид сбоя электропитания Причина возникновения Возможные следствия
Пониженное напряжение, провалы напряжения Перегруженная сеть, неустойчивая работа системы регулировнаия напряжения сети, подключение потребителей, мощность которых сравнима с мощностью участка электрической сети Перегрузки блоков питания электронных приборов и уменьшение их ресурса. Отключение оборудования при недостаточном для его работы напряжении. Выход из строя электродвигателей. Потери данных в компьютерах.
Повышенное напряжение Недогруженная сеть, недостаточно эффективная работы системы регулирования, отключение мощных потребителей Выход из строя оборудования. Аварийное отключение оборудования с потерей данных в компьютерах.
Высоковольтные импульсы Атмосферное электричество, включение и отключение мощных потребителей, запуск в эксплуатацию части энергосистемы после аварии. Выход из строя чувствительного оборудования.
Электрический шум Включение и отключение мощных потребителей. Взаимное влияние работающих неподалеку электроприборов. Сбои при выполнении программ и передаче данных. Нестабильное изображение на экранах мониторов и в видеосистемах.
Полное отключение напряжения Срабатывание предохранителей при перегрузках, непрофессиональные действия пересонала, аварии на линиях электропередач. Потери данных. На очень старых компьютерах – выход из строя жестких дисков.
Гармонические искажения напряжения Значитальную долю нагрузки сети составляют нелинейные потребители, оснащенные импульсными блоками питания (компьютеры, коммуникационное оборудование). Неправильно спроектирована электрическая сеть, работающая с нелинейными нагрузками, перегружен нейтральный провод Помехи при работе чувствительного оборудования (радио и телевизионные системы, измерительные комплексы и т.д.)
Нестабильная частота Сильная перегрузка энергосистемы в целом. Потеря управления системой. Перегрев трансформаторов. Для компьютеров само по себе изменение частоты не страшно. Нестабильная частота является лучшим индикатором неправильной работы энергосистемы или ее существенной части.

 

Ознакомиться с моделями стабилизаторов напряжения, монтаж которых мы чаще всего осуществляем для своих клиентов можно в  интернет-магазине.

Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для моей схемы?

Конференция APEC по энергетике является одновременно образовательной конференцией и выставкой поставщиков. Путешествие по выставочному залу 19 марта -го дало большую уверенность в первенстве, еще больше подчеркнув, что конференция APEC является главным событием в области силовой электроники.

Мой пресс-паспорт позволил мне проникнуть на шоу пораньше, чтобы я мог сделать несколько снимков стенда EPC, прежде чем он будет занят (Рис. 1 и 2) .

1.На стенде EPC на APEC 2019 было несколько отличных демонстраций и эталонных проектов.

2. Преобразователь 3 кВт, 48 в 12 В с использованием транзисторов EPC GaN.

EPC — компания, основанная бывшим президентом International Rectifier Алексом Лидоу (рис. 3). Он намеревался создать коммерческий, практичный высокоскоростной транзистор на основе GaN (нитрида галлия) для силовых приложений.

3. Алекс Лидоу, основатель EPC, объясняет преимущества своих высокоскоростных транзисторов на основе GaN на кремнии.

Для этого Лидоу использовал кремниевую подложку для слоев GaN. Это означает, что пластины могут изготавливаться на обычном оборудовании для обработки кремния. Вдобавок Лидоу считал важным сделать транзисторы GaN улучшенного типа, то есть нормально выключенными. Устройства с режимом истощения производятся некоторыми компаниями, но Лидоу считает, что они незнакомы большинству энергетиков. Наконец, Лидоу решил заставить свои устройства на основе GaN работать при умеренных напряжениях, от 15 до 200 В. Это не пытается конкурировать с высоковольтными возможностями SiC (карбид кремния) транзисторов или очень дешевыми низковольтными полевыми МОП-транзисторами.

4. Крис Джованниелло демонстрирует свое силовое реле MEMS.

Полупроводники — это здорово, но иногда физические переключатели — лучший способ справиться с питанием. Именно поэтому Menlo Micro разработала линейку реле MEMS (микроэлектромеханических систем). МЭМС десятилетиями использовались в радиочастотном переключении. Они имеют низкое сопротивление и очень контролируемый импеданс, что очень важно для ВЧ сигналов. Микросхемы силовых реле MEMS, производимые Menlo Micro, отличаются номинальным током 8 А и напряжением 120 В.Чип меньше ногтя. Крис Джованниелло, соучредитель, старший вице-президент по разработке продуктов (рис. 4), по праву гордится этим достижением. Одно из приложений — замена твердотельных реле в силовых установках (рис. 5) .

5. Реле MEMS от Menlo Micro могут заменить механические и твердотельные реле (SSR).

Компании всех размеров

В то время как все крупные компании, производящие силовые полупроводники, приезжают в АТЭС, вы также можете увидеть несколько небольших компаний с интересными технологиями.Захид Рахим, вице-президент по маркетингу компании Silanna Semiconductor, продемонстрировал свой эталонный дизайн с фиксированным обратным ходом (рис. 6) . У них на выставке был дизайн, подключенный к сетевому напряжению. Там они могли провести измерения эффективности, которые показали улучшение на 2% при типичных нагрузках. Это действительно большое дело, выжать даже 0,5% улучшения из запаса обратного хода — большое достижение. Снижение потерь мощности, вероятно, означает меньшие EMI ​​(электромагнитные помехи), более легкие требования к охлаждению и более низкие счета за электроэнергию для потребителей.Улучшение на 2% при 90% -ной эффективности поставок означает, что потери увеличиваются с 10% до 8%, поэтому думайте об этом как о 20% -ном улучшении того, что имеет значение.

6. Захид Рахим из Силанны держит на ладони свой референсный дизайн с активным зажимом.

Я восхищаюсь Кри, отличной компанией из Северной Каролины. Они всегда лидировали в материалах с широкой запрещенной зоной. Хотя эта компания больше всего известна своими потребительскими светодиодными лампами, она также пользуется уважением в производстве ВЧ-транзисторов и других силовых устройств.Теперь новый генеральный директор Грег Лоу продает осветительный бизнес и делает упор на полупроводниковую часть компании. По иронии судьбы, Кри создал бренд Wolfspeed, когда предыдущий генеральный директор хотел продать бизнес по производству транзисторов. Эта сделка была отклонена правительством, что, вероятно, было благословением для Кри. Гай Мокси (рис. 7) объяснил огромный потенциал карбидокремниевых (SiC) транзисторов Wolfspeed в быстрорастущих электромобилях, солнечной энергии, ветре и промышленности.

7. Гай Мокси из подразделения Wolfspeed компании Cree рядом с эталонным проектом SiC на 60 кВт.

Появление практичных электромобилей дальнего действия, а также мягких гибридных электромобилей (mHEV) создает потребность в практических системах для моделирования и разработки систем электропривода. На стенде dSPACE Торстен Опперманн (рис.8) , менеджер по работе с клиентами, представил как программное обеспечение, так и оборудование, которое dSPACE предлагает в помощь производителям транспортных средств и подсистем (рис.9) .

8. Торстен Опперманн из dSPACE рассказал о своих автомобильных системах моделирования и тестирования.

9. Эта высоковольтная электронная нагрузка от dSPACE может имитировать двигатель и аккумулятор в электромобиле.

Магнитные материалы — фундаментальный строительный блок силовых электрических систем. Standex Electronics — известный производитель силовых магнетиков, датчиков, реле и герконов. Крис Риккарделла, инженер по эксплуатации в области магнетизма, работал на стенде Standex (рис.10) .

10. Крис Риккарделла из Standex Magnetics рассказал о широком ассортименте продукции компании.

Helix Semiconductors производит микросхемы с накачкой заряда на переключаемых конденсаторах. Эти высоковольтные зарядные насосы могут создавать интегральные передаточные отношения выпрямленного сетевого напряжения. Джефф Соренсен, старший главный инженер по приложениям (рис.11), продемонстрировал микросхемы Helix, которые также могут обеспечивать питание оптопар с обратной связью на вторичной стороне, а также изоляцию высоковольтных линий за счет использования конденсаторов с номиналом X или Y .

11. Джефф Соренсен из Helix Semiconductor присутствовал с демонстрацией своей линейки высоковольтных ИС с накачкой заряда.

У Microchip был отличный стенд на APEC (Рис. 12) . Несколько станций на стенде показывают, сколько силовых приложений можно использовать с продуктами Microchip.

12. Стенд Microchip на APEC 2019 был переполнен весь день.

Некоторыми интересными приложениями были системы управления двигателями (рис.13) , стабилизатор напряжения LDO (малое падение напряжения) (рис. 14) с блокировкой пульсаций и демонстрация PFC (коррекция коэффициента мощности) мощностью 30 кВт с использованием SiC-транзисторов Microchip (рис. 15) . Я был удивлен, что компания, известная своими микроконтроллерами PIC, имела устройства питания. Затем специалист по маркетингу Microchip Надин Кастильо напомнила мне, что они купили Microsemi несколько лет назад.

13. Патрик Хит рассказал о некоторых аппаратных средствах и прошивках Microchip для управления двигателями.

14. LDO с блокировкой пульсаций Microchip может очищать выходной сигнал линейных и импульсных регуляторов.

15. Джейсон Чианг из Microchip демонстрирует эталонную схему 3-фазной коррекции коэффициента мощности (PFC) мощностью 30 кВт.

Выставочная площадка APEC 2019 — это не просто стенды. Был театр, где целый день проходили интересные презентации. ROHM’s Mitch Van Ochten (рис. 16) . представил один по пригодным для автомобильной промышленности SiC-транзисторам, организованный хорошими людьми из Mouser Electronics.

16. Митч Ван Охтен из ROHM выступил с прекрасной презентацией SiC-транзисторов в демонстрационном зале Mouser.

Ametherm — еще одна компания, которая производит строительные блоки для силовой электроники. На стенде компании Мехди Самии, вице-президент по проектированию (рис. 17) , продемонстрировал лишь некоторые из своих многочисленных продуктов (рис. 18) .

17. Mehdi Samii от Ametherm представлял линейку ограничителей пускового тока с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

18. Ограничители броска тока Ametherm — это простой и надежный способ защиты силовых цепей.

Renesas — это крупное имя в сфере силовой электроники, у которого на APEC 2019 (Рис. 19) был очень загруженный стенд. Компания продемонстрировала систему управления двигателем для пылесоса, в котором используется бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) для достижения значительного повышения эффективности. Помимо управления двигателем, Renesas предлагает микросхемы и устройства для радиационно-стойких (радиационно-жестких) спутниковых устройств на основе GaN и наземное приложение для управления питанием в промышленных, серверных и двунаправленных аккумуляторных системах.Renesas приобрела Intersil, которая только увеличила его мощность и расширила возможности для операционных усилителей.

19. Стенд Renesas был заполнен людьми, которые проверяли его силовые и моторные компоненты.

Стенд Tamura привлек внимание своим чистым дизайном и логичной планировкой (Рис. 20) . Tamura производит силовые, коммутационные и импульсные трансформаторы. Он также производит трансформаторы для измерения тока, дроссели, реакторы и сборки панелей.

20.Стенд Tamura был чистым и привлекательным.

Я закончил свой день на стенде Silicon Labs (Рис. 21) . Брайан Миркин объяснил их изолированный модулятор дельта-сигма, который может передавать аналоговый сигнал через границы высокого напряжения. Он также представил преобразователь LLC (индуктор-индуктор-конденсатор) мощностью 20 кВт, разработанный совместно с дистрибьютором Arrow Electronics (рис. 22) . Arrow десятилетиями отстаивал эталонные проекты, и приятно видеть, что Silicon Labs вносит свой вклад в эти разработки.

21. Брайан Миркин из Silicon Labs с их эталонным дизайном изолированного дельта-сигма-модулятора.

22. Дистрибьютор Arrow Electronics работал с Silicon Labs над созданием эталонного проекта блока питания LLC на 20 кВт.

На выходе из выставочного зала APEC 2019 я наткнулся на трогательную сцену, где папа со своим сыном (рис. 23) . Было здорово увидеть человека, который знал, как важно не отставать от силовой электроники и поддерживать интерес и образование своих детей.Не ждите, что я скучаю по поводу «сегодняшней молодежи». Пока есть такие папы, молодые люди будут жить прекрасно, превзойдя все достижения нас, старых динозавров.

23. Папа с маленьким сыном хорошо проводят время на APEC 2019.

Как найти подходящий регулятор напряжения?

Введение

Регулятор напряжения — это схема, которая генерирует фиксированное выходное напряжение заданной величины, которое остается постоянным независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки.Он преобразует нестабильное постоянное напряжение в стабильное постоянное напряжение. Его источник питания, состоящий из дискретных компонентов, имеет преимущества большой выходной мощности и широкой адаптируемости. В последние годы широкое распространение получили интегрированные регулируемые источники питания. Среди них трехконтактные регуляторы серии наиболее распространены для маломощных регулируемых источников питания. Обычно используемые встроенные регуляторы напряжения в схеме в основном включают серии 78xx, серии 79xx, регулируемый интегрированный регулятор напряжения, прецизионный интегрированный регулятор напряжения опорного напряжения и т. Д.

Что такое регулятор напряжения и как он работает?

Каталог


Ⅰ Классификация регуляторов напряжения

Регуляторы напряжения обычно делятся на линейные регуляторы напряжения и импульсные регуляторы напряжения. Линейный регулятор напряжения — это схема, используемая для поддержания постоянного напряжения, которая подразделяется на тип с низким падением напряжения и тип с общим падением напряжения. Импульсный регулятор напряжения — это тип схемы импульсного источника питания, которая предназначена для эффективного снижения постоянного напряжения с более высокого напряжения до более низкого, которое делится на понижающий тип, повышающий тип и интегрированный тип с противоположным входом и выходом. полярность.
В зависимости от количества выходных клемм и использования регулятора напряжения, его можно условно разделить на трехконтактный фиксированный тип, трехконтактный регулируемый тип, многополюсный регулируемый тип и однокристальный переключатель.
Трехконтактный стабилизатор напряжения фиксированного типа объединяет в микросхеме резисторы выборки, компенсационные конденсаторы, схемы защиты, регулирующие трубки большой мощности и т. Д. Так что весь блок интегральной схемы имеет всего 3 вывода: входной, выходной и общий.Очень удобно пользоваться. Его недостатком является то, что выходное напряжение фиксировано, поэтому необходимо производить серию продуктов с различными характеристиками выходного напряжения и тока для соответствия.
Трехконтактному регулируемому встроенному стабилизатору напряжения требуется только два внешних резистора для получения различных выходных напряжений.
Многополюсный регулируемый регулятор — это ранний интегрированный стабилизатор напряжения. При небольшой выходной мощности и большом количестве выводов его неудобно использовать, но зато высокая точность и низкая цена.
Монолитный интегрированный регулируемый источник питания коммутаторного типа развивается в последние годы, и его эффективность особенно высока. Его принцип работы отличается от вышеупомянутых трех типов. Это преобразователь, который преобразует постоянный ток в переменный (высокая частота), а затем в постоянный. Обычно существует два типа широтно-импульсной модуляции и частотно-импульсной модуляции, а выходное напряжение регулируется.

Ⅱ Основные параметры

1) Коэффициент стабилизации напряжения
Это важный показатель, характеризующий характеристики регулирования напряжения встроенного регулятора напряжения, также известный как коэффициент регулирования напряжения или стабильность.Он показывает, насколько стабильно выходное напряжение V0 регулятора при изменении входного напряжения V1.

2) Коэффициент стабилизации тока
Он также известен как коэффициент стабильности тока и показывает способность регулятора подавлять колебания выходного напряжения, вызванные изменениями тока нагрузки (выходного тока), когда входное напряжение остается неизменным.

3) Коэффициент подавления пульсаций
Он отражает способность регулятора подавлять пульсации напряжения сети, подаваемые на входе.

4) Температурный коэффициент выходного напряжения
Он также известен как скорость изменения температуры выходного напряжения и означает, что когда входное напряжение и выходной ток (ток нагрузки) остаются неизменными, выходное напряжение регулятора изменяется в зависимости от температуры.

5) Долговременная стабильность выходного напряжения
Это относится к величине изменения значения выходного напряжения с течением времени (когда выходной ток, входное напряжение и температура окружающей среды остаются неизменными).Обычно это максимальное изменение выходного напряжения регулятора за заданное время.

6) Выходное шумовое напряжение
Его абсолютное значение напрямую отражает шумовые характеристики регулятора. Также имеется процентное значение выходного шумового напряжения Vn и выходного напряжения V0 регулятора для характеристики шумовых характеристик.

7) Термическая стабильность
Термическая стабильность регулятора напряжения. Обычно это процентное значение относительного изменения выходного напряжения, вызванного его удельным энергопотреблением.

8) Температурная стабильность
Это процентное значение относительного изменения выходного напряжения регулятора в пределах указанного максимального диапазона изменения рабочей температуры.

Ⅲ Примечания по применению

① Существует много типов встроенных регуляторов напряжения. По способу регулировки бывают линейные и переключательные. В зависимости от способа вывода бывают фиксированные и регулируемые. Благодаря очевидным преимуществам трехконтактного регулятора напряжения им удобнее пользоваться и работать.
② Перед подключением к схеме необходимо различать контакты и их функции, чтобы не повредить интегрированный блок. Входной и выходной концы трехконтактного встроенного регулятора напряжения с выходным напряжением более 6В необходимо соединить с защитными диодами, чтобы предотвратить быстрый разряд выходного конденсатора, который приведет к повреждению трехконтактного встроенного регулятора напряжения при входное напряжение внезапно падает.
③ Для обеспечения стабильности выходного напряжения должна быть гарантирована минимальная разница входного напряжения.Например, минимальный перепад давления трехконтактного встроенного регулятора напряжения составляет около 2 В, и при обычном использовании он должен поддерживаться выше 3 В. При этом следует отметить, что максимальная разница напряжений на входе и выходе не превышает указанного диапазона.
④ Для увеличения выходного тока допускается параллельное использование трехконтактного встроенного регулятора напряжения.
⑤ При использовании сварка должна быть прочной и надежной. Если требуется устройство отвода тепла, оно должно соответствовать требуемым размерам.
Если у вас плохой регулятор, это может привести к неправильной работе многих компонентов, таких как топливный насос, система зажигания или другие детали, требующие минимального напряжения. Вы можете столкнуться с шумом двигателя, резким холостым ходом или просто отсутствием ускорения, когда вам это нужно.

Ⅳ Типичные примеры: LM317 и LM7805

Устройство LM317 представляет собой регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, способный подавать более 1,5 А в диапазоне выходного напряжения 1.От 25 до 37 В. Он обслуживает широкий спектр приложений, включая местные, по регулированию карт. Это устройство также можно использовать для создания программируемого выходного регулятора или, подключив постоянный резистор между регулировкой и выходом, LM317 можно использовать в качестве прецизионного регулятора тока.

LM317 Технические характеристики

Регулируемое выходное напряжение до 1.2В

Выходное напряжение: 1,25-37 В постоянного тока

Гарантированный выходной ток 1,5 А

Выходной ток: 5 мА-1,5 А

Типичная скорость линейной регулировки: 0,01%

Максимальная разница входного и выходного напряжения: 40 В постоянного тока

Типичный коэффициент регулирования нагрузки: 0.1%

Мин. Разница входного и выходного напряжения: 3 В постоянного тока

Коэффициент подавления пульсаций: 80 дБ

Рабочая температура: -10 ± 85 ℃

Защита от короткого замыкания на выходе

Температура хранения: -65 ± 150 ℃

Перегрузка по току, защита от перегрева

Выходное напряжение: 1.25-37 В постоянного тока

Регулировочная трубка, безопасная защита рабочей зоны

Выходной ток: 5 мА-1,5 А


Линейный стабилизатор напряжения LM7805 имеет функции защиты от перенапряжения, сверхтока и перегрева, что делает его работу очень стабильной. Это регулятор на 5 В, способный достигать выходного тока выше 1 А, и имеет хороший температурный коэффициент.Таким образом, продукт имеет широкий спектр применения. Более подробную информацию смотрите в следующем видео:

Почему LM7805 — очень популярный регулятор напряжения?

Как член серии фиксированных линейных регуляторов напряжения 78xx, следующее очень хорошее резюме основ линейного регулятора напряжения 7805:

Параметр

Символ

Условия

Мин.

Типовой

Макс

Блок

Выходное напряжение

Vo

Tj = 25 ℃

4.8

5,0

5,2

В

5,0 мА

Po <15 Вт

Vi = от 7 до 20 В

4,75

5,0

5,25

В

Линейная корректировка

△ Влайн

Tj = 25 ℃, Vi = от 7 В до 25 В

3.0

100

мВ

Tj = 25 ℃

Vi = от 8 В до 12 В

1,0

50

мВ

Скорость корректировки нагрузки

△ Загрузка

Tj = 25 ℃, lo = 5.От 0 мА до 1,5 А

100

мВ

Tj = 25 ℃

lo = от 250 мА до 750 мА

50

мВ

Статический ток

Iq

Tj = 25 ℃

8

мА

Статический ток

△ Iq

lo = от 5 мА до 1.0A

0,5

мА

Vi = от 7 В до 25 В

0,8

мА

Дрейф выходного напряжения

△ Vo / △ T

lo = 5 мА

-1.1

мВ / ℃

Выходное шумовое напряжение

EN

f = от 10 Гц до 100 кГц

Tj = 25 ℃

40

мкВ / Vo

Коэффициент подавления пульсации

SVR

f = 120 Гц, Vi = от 8 В до 18 В

62

дБ

Дифференциальное напряжение

Vd

lo = 1.0A

Tj = 25 ℃

2,0

В

Выходное сопротивление

Ro

f = 1 кГц

17

мОм

Ток короткого замыкания

Isc

Vi = 35 В

Tj = 25 ℃

750

мА

Пиковый ток

Iscp

Tj = 25 ℃

2.2

А


Если вы хотите сделать источник питания 5 В с 7805, выходные токи до 1 А могут быть получены от ИС при условии наличия надлежащего радиатора. Трансформатор на 9 В снижает основное напряжение, мост на 1 А выпрямляет его, конденсатор C1 фильтрует его, а 7805 регулирует его, чтобы обеспечить стабильное напряжение 5 В постоянного тока. Затем вы можете проверить его, включить источник питания постоянного тока и отрегулировать выходное напряжение около 8 В или немного больше.Или, в качестве альтернативы, вы можете использовать батарею 9В-12В в качестве источника напряжения. Когда выставляете напряжение, смотрите на панель вольтметра. Подготовьте показания вольтметра постоянного тока в диапазоне напряжений 50 В для измерения выходного напряжения микросхемы IC 7805.

Часто задаваемые вопросы о регуляторе напряжения

1. Что такое регулятор напряжения и как он работает?
Регулятор напряжения генерирует фиксированное выходное напряжение заданной величины, которое остается постоянным независимо от изменений его входного напряжения или условий нагрузки…. Импульсный стабилизатор преобразует входное постоянное напряжение в коммутируемое напряжение, подаваемое на силовой MOSFET или BJT-переключатель.

2. Для чего нужен регулятор напряжения?
Регулятор напряжения, любое электрическое или электронное устройство, поддерживающее напряжение источника питания в допустимых пределах. Стабилизатор напряжения необходим для поддержания напряжения в предписанном диапазоне, который может выдерживать электрическое оборудование, использующее это напряжение.

3.Какие три основных типа регуляторов напряжения?
Существует три типа импульсных регуляторов напряжения: повышающие, понижающие и инверторные регуляторы напряжения.

4. Что происходит при выходе из строя регулятора напряжения?
Если у вас плохой регулятор, это может привести к неправильной работе многих компонентов, таких как топливный насос, система зажигания или другие детали, требующие минимального напряжения. Вы можете столкнуться с шумом двигателя, резким холостым ходом или просто отсутствием ускорения, когда вам это нужно.

5. Где используются регуляторы напряжения?
Электронные регуляторы напряжения используются в таких устройствах, как блоки питания компьютеров, где они стабилизируют постоянное напряжение, используемое процессором и другими элементами. В автомобильных генераторах переменного тока и генераторных установках центральной электростанции регуляторы напряжения управляют мощностью установки.

Альтернативные модели

Деталь Сравнить Производители Категория Описание
ПроизводительНомер детали: RT114012 Сравнить: G2R-1-E-DC12 VS RT114012 Производитель: TE Connectivity Категория: Силовые реле Описание: Реле питания 12VDC 12A SPDT ((29 мм 12.7 мм 15,7 мм)) Сквозное отверстие
Производитель Номер детали: G2R-2-DC12 Сравнить: Текущая часть Производитель: Omron Категория: Силовые реле Описание: Реле питания 12VDC 5A DPDT ((29 мм 13 мм 25.5 мм)) Сквозное отверстие
Производитель № детали: JW2SN-DC12V Сравнить: G2R-2-DC12 VS JW2SN-DC12V Производитель: Panasonic Категория: Силовые реле Описание: Реле питания 12VDC 5A DPDT (28.6 мм 12,8 мм 20 мм) THT
Номер детали: R25-11D10-12 Сравнить: G2R-2-DC12 VS R25-11D10-12 Производитель: NTE Electronics Категория: Силовые реле Описание: NTE ELECTRONICS R25-11D10-12 Реле питания, DPDT, 12 В постоянного тока, 10 А, серия R25, сквозное отверстие

Как выбрать правильные ИС линейных регуляторов напряжения для современных схемотехнических решений

Регуляторы напряжения являются неотъемлемой частью любой электронной конструкции, вы можете не заметить, но более 90% проектов / продуктов в области электроники требуют какого-либо регулятора напряжения работать функционально.Это делает их одними из наиболее часто используемых и легкодоступных электронных компонентов для различных приложений.

Но часто возникает ситуация, когда ваш лучший в своем классе регулятор напряжения не соответствует конкретным требованиям для конкретного приложения, и после небольшого поиска регулятора напряжения в mouser, element14 или Digikey вы попали в ситуацию, когда вы не можете решить. как выбрать стабилизатор напряжения IC для вашей электронной конструкции.

Итак, в этой статье мы узнаем о некоторых из самых дешевых и часто используемых стабилизаторов напряжения , доступных на рынке.Кроме того, я подробно покажу вам, какие параметры необходимо учитывать перед выбором регулятора напряжения для конкретного приложения. Наконец, я выберу несколько крутых Top 10 Modern Linear Regulator IC , которые можно использовать как современную замену старым LM7805, LM317, AMS1117 и т. Д., А также будет краткое описание для каждого из них.

Выбор регулятора, подходящего для вашей схемы

Перед тем, как подобрать микросхему регулятора напряжения, вам нужно сначала настроить самые основные параметры, хотя существуют и другие критические параметры, на данный момент мы собираемся сосредоточиться на трех основных: входное напряжение , выходное напряжение и . ток нагрузки .

Зная входное и выходное напряжение, вы можете определить входной и выходной ток. Зная все эти параметры, вы можете легко рассчитать входную и выходную рассеиваемую мощность и определить, какой тип регулятора напряжения вам нужен для вашего конкретного применения.

Говоря о типах регуляторов напряжения , как вы все знаете, существует только два основных типа регуляторов напряжения: это импульсные регуляторы и линейные регуляторы , и они также подразделяются на повышающих и понижающих. Регуляторы .Для лучшего понимания ниже представлена ​​подробная блок-схема.

Если вы ищете выходное напряжение ниже входного, просто выберите линейный стабилизатор напряжения, потому что линейный стабилизатор напряжения дешевый и его легко найти на рынке, поскольку он часто используется во многих приложениях

Если вы смотрите на выходное напряжение, большее, чем входное, тогда просто выберите импульсный стабилизатор, по-видимому, если ваша рассеиваемая мощность очень высока, что означает, что ваш выходной ток находится в нескольких элементах, в этой ситуации вы можете выбрать импульсный стабилизатор. вместо. Импульсные регуляторы напряжения более эффективны, чем линейные регуляторы.

Расчет мощности и тепловыделения для повышения эффективности

Линейное напряжение дешевое, простое в использовании и легко доступное, но основным недостатком линейного регулятора является рассеиваемая мощность, если ее не учитывать внимательно, это может привести к быстрому расходу заряда батареи (для приложений с питанием от батареи) или к перегреву, что может привести к необратимому повреждению устройства.Чтобы лучше понять эту концепцию, давайте проясним ситуацию на нескольких примерах,

Предположим, у нас есть входное напряжение 12 В и выходное напряжение 3,3 В, разница напряжений составляет 12 В — 3,3 В = 8,7 В. Теперь предположим, что ток нагрузки составляет 500 мА, а в другом сценарии ток нагрузки составляет 100 мА.

В первом сценарии регулятор должен рассеивать 8,7 В * 0,5 А = 4,35 Вт мощности в виде тепла, а это очень много для любого регулятора на 3,3 В.

Во втором сценарии регулятор должен рассеивать 8.7 В * 0,05 А = 0,43 Вт, с чем легко справится любой хороший стабилизатор на 3,3 В.

Другой ключевой аспект, на который необходимо обратить внимание, известен как тепловое сопротивление , он определяется как «Θ-JA», а его единица измерения записывается как ° C / Вт. А теперь вы спрашиваете, что вообще это за параметр «Θ-JA»?

Он определяет, насколько будет нагреваться ИС (выше температуры окружающей среды), чтобы рассеять один ватт мощности. Умножение мощности на «Θ-JA» даст вам повышение температуры выше температуры окружающей среды.

Низкое падение напряжения (LDO) для низковольтных батарей

Чтобы преодолеть некоторые из основных проблем в линейном регуляторе, были введены LDO и импульсные регуляторы. Как следует из названия, LDO — это тип регулятора с очень низким падением напряжения. Вы можете узнать больше о стабилизаторах напряжения с низким падением напряжения, перейдя по ссылке на статью.

Но теперь остается вопрос: что вообще означает с низким падением напряжения ?

Чтобы понять концепцию падения напряжения, давайте возьмем на примере наиболее популярные регуляторы серии 78XX, такие как микросхемы регуляторов напряжения LM7805 или LM7809.Просто взглянув на таблицу 78-й серии, вы увидите, что у этой серии регуляторов есть падение напряжения 2 В. Это означает, что регулятор будет работать правильно только тогда, когда входное напряжение на 2 В выше выходного напряжения.

Если вы думаете, что 2 В — это не так много, вы снова ошибаетесь, если вы потребляете значительный ток с падением напряжения на 2 В. Допустим, вы потребляете ток 500 мА, затем вы тратите 1 Вт мощности на регулятор, а это большая потеря мощности для регулятора 7805.

Более новые наиболее эффективные LDO имеют очень низкое падение напряжения, которое может быть менее 200 мВ при полной нагрузке. Вот почему такие LDO могут обеспечивать в 10 раз больший выходной ток при 10 раз меньшей рассеиваемой мощности. Список таких LDO будет рассмотрен далее в статье.

Лучшие 10 современных ИС линейных стабилизаторов напряжения

HT7333-A от Holtek Semiconductor

HT7333-A — это промышленный классический, очень дешевый однокристальный стабилизатор с малым падением напряжения, который имеет максимальное входное напряжение 12 В, и выходное напряжение , равное 3.3В . С допуском на выходное напряжение 3% эта микросхема может выдерживать максимальный выходной ток 250 мА .

Это очень часто используемый чип, который используется в различных продуктах и ​​поставляется в корпусе TO-92, который представляет собой сквозную версию. Версия для поверхностного монтажа также доступна в пакете SOT-89. Последние две цифры номера детали представляют собой выходное напряжение. Итак, HT73 33 означает 3,3 В, также есть другие версии с фиксированным выходом, доступные для этого чипа, которые варьируются от 1.8В — 5В. Пожалуйста, обратитесь к таблице данных для получения дополнительной информации.

Приложения включают оборудование с батарейным питанием, регулятор напряжения для микроконтроллера и микропроцессора, оборудование для беспроводной связи и многое другое. Этот чип стоит 0,49 доллара за одну штуку, а выпадает всего за 0,016 доллара за за всю катушку из 3000.

Название детали: HT7333

Лист данных: HT7333 Лист данных

AP2112K, компания Diodes Incorporated

AP2112K — это немного современный, однокристальный, очень дешевый стабилизатор со сверхнизким падением напряжения, который имеет входное напряжение , равное 6.5 В и выходное напряжение 3,3 В и имеет точность выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 600 мА при типичном падении напряжения 250 мВ. Он имеет встроенную защиту от короткого замыкания и специальный вывод для включения или отключения микросхемы извне.

Он имеет ток покоя 55 мкА и ток в режиме ожидания 0,01 мкА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 85 ° C. Его можно сконфигурировать как вторичный регулятор в системе регулирования, состоящей из двух частей.Эта ИС также имеет большой диапазон фиксированных выходных напряжений и поставляется в крошечном корпусе SOT23-5. Вы можете обратиться к техническому описанию этого чипа для ваших конкретных потребностей.

Приложения

включают в себя эффективные регуляторы напряжения, блоки питания для микроконтроллеров, блоки питания для ЖК-дисплеев и ноутбуков. Этот чип стоит 0,47 доллара за единицу и падает до 0,098 доллара за всю катушку из 3000.

Название детали: AP2112K

Лист данных: AP2112K Лист данных

NX1117CE, компания NXP Semiconductors

NX1117CE также является отраслевым стандартом, очень дешевая, легко доступная однокристальная и, безусловно, наиболее часто используемый LDO (стабилизатор с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение 20 В, макс @ 6 мА и выходное напряжение из 3.3 В (для версии 3,3 В) и с точностью выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может выдерживать максимальный выходной ток , равный 1 А, при типичном падении напряжения 500 мВ.

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого чипа.

Приложения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство и многое другое. Этот чип стоит 0,37 доллара за единицу и упал с до 0,067 доллара за за всю катушку из 3000.

Название детали: NX1117CE

Лист данных: NX1117CE Лист данных

LP2985 от Texas Instruments

LP2985 — это новый, очень дешевый, однокристальный стабилизатор со сверхнизким падением напряжения, который имеет входное напряжение не более 16 В, и выходное напряжение , равное 3.3 В (для версии 3,3 В) и с точностью выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может выдерживать максимальный выходной ток , равный 150 мА, при типичном падении напряжения 280 мВ.

Он имеет встроенную защиту от короткого замыкания и специальный вывод байпаса, в который можно добавить конденсатор емкостью 10 нФ для сверхмалошумной работы. Он имеет ток покоя 850 мкА и ток в режиме ожидания 0,01 мкА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 85 ° C. Он поставляется в крошечном корпусе SOT23-5, поэтому его можно использовать в некоторых из самых густонаселенных сверхмалых приложений, все эти функции делают его идеальным кандидатом в качестве вторичного регулятора после первичного импульсного регулятора.

Он также имеет большой диапазон постоянных выходных напряжений. Вы можете обратиться к техническому описанию этого чипа для ваших конкретных потребностей. Приложения включают портативные устройства, цифровые камеры и видеокамеры, проигрыватели компакт-дисков и многое другое. Этот чип стоит 0,51 доллара за единицу и падает до 0,298 доллара за всю катушку из 3000.

Название детали: LP2985

Лист данных: LP2985 Лист данных

MIC29302WU от Microchip

MIC29302WU также является отраслевым стандартом, очень дешевым, сильноточным LDO (Low Dropout Regulator) (Low Dropout Regulator), который имеет входное напряжение не более 26 В и выходное напряжение 3.3 В (для версии 3,3 В) и с гарантированной точностью выходного напряжения 1%, этот чип может выдерживать максимальный выходной ток , равный 3 А, при типичном падении напряжения 500 мВ. В качестве дополнительной функции эта ИС предоставляет дополнительный логический уровень для включения и вывод состояния. Вывод EN предназначен для управления выходом регулятора, а вывод состояния — для состояния ИС.

Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. Функции защиты включают перегрузку по току, обратную полярность, перегрев, а также защиту от положительных и отрицательных скачков напряжения.С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого регулятора.

Приложения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, микропроцессорное питание, зарядное устройство, автомобильную электронику и многое другое. Этот чип стоит $ 2,14 за одну штуку и падает до $ 1,61 за всю катушку из 3000.

Название детали: MIC29302WU

Лист данных: MIC29302WU Лист данных

LM1084 от Texas Instruments

LM1084 также является отраслевым стандартом, очень дешевым, однокристальным, сильноточным LDO (стабилизатор с малым падением напряжения), который имеет переменное входное напряжение макс. 25-29 В, в зависимости от выходного напряжения он имеет три варианта один рассчитан на 3,3 В, второй — на 5 В, а также есть регулируемый вариант, в котором выходное напряжение может быть установлено с помощью комбинации резисторов обратной связи.Это чудовищный LDO с выходным током мощностью 5А .

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. С различными вариантами корпусов эту ИС можно использовать в качестве первичного стабилизатора напряжения для множества приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и корпусе см. Техническое описание этого чипа.Этот LDO также производится китайской компанией под названием HGSEMI , но таблица данных на мандарине; Если вы зритель из Китая или умеете читать на мандарине, вы также можете проверить эту альтернативную часть. Цена этого регулятора значительно снижается с китайской версией.

Приложения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство и многое другое. Эта микросхема стоит 2,65 доллара за за единицу, а ее стоимость составляет всего 1 доллар.13 на всю катушку 3000.

Название детали: LM1084

Лист данных: LM1084 Лист данных

AZ1084C, компания Diodes Incorporated

AZ1084C также является отраслевым стандартом, очень дешевый, сильноточный LDO (стабилизатор с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение не более 13,2 В и выходное напряжение 3,3 В (для версии 3,3 В) , и с точностью выходного напряжения ±.015%, этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 5 А при типичном падении напряжения 1,35 В.

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого регулятора.

Приложения

включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, источник питания микропроцессора, зарядное устройство, настольные ПК, блоки питания RISC и встроенных процессоров и многое другое. Этот чип стоит 0,50 доллара за за единицу и падает до 0,167 доллара за всю катушку из 3000.

Я упомянул эту деталь, потому что она не производится ни компанией Biggy, как Texas Instruments, ни китайской компанией, которая предоставляет свои технические данные только на мандарине.Diodes Incorporated — известная компания, продукту которой мы можем доверять с закрытыми глазами, и в качестве бонуса он действительно дешев.

Название детали: AZ1084C

Лист данных: AZ1084C Лист данных

LT1085 от Linear Technologies

LT1085 также является отраслевым стандартом, очень дешевый, сильноточный LDO (Low Dropout Regulator), который имеет входное напряжение не более 30 В и доступен в версиях с регулируемым и фиксированным выходным напряжением с точностью выходного напряжения. из ±.015% этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 7,5 А при типичном падении напряжения 1 В.

Он имеет ток покоя 10 мкА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 150 ° C в зависимости от размера корпуса. Функции защиты включают перегрузку по току, обратную полярность, перегрев, а также защиту от положительных и отрицательных скачков напряжения. С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений.Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого регулятора.

Применения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство, регуляторы постоянного тока и многое другое. Этот чип стоит 0,50 доллара за за единицу и падает до 0,167 доллара за всю катушку из 3000.

Название детали: LT1085

Лист данных: LT1085 Лист данных

BA3258HFP от Rohom Semiconductors

BA3258HFP также является отраслевым стандартом, недорогим, однокристальным, двойным выходом, сильноточным LDO (Low Dropout Regulator), который имеет входное напряжение макс. 14 В, эта ИС имеет двойной выходной каскад в показанной версии.Он может производить две шины питания с регулируемым выходом: одну 3,3 В и одну шину питания 1,5 В из одного входа. Это очень компактный LDO, который поставляется в корпусе HRP5.

Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого чипа. Приложения включают FPD, телевизоры, DSP и многое другое. Эта микросхема стоит 0,57 доллара за за единицу и падает до 0 долларов.38 для всего барабана 3000.

Название детали: BA3258HFP

Лист данных: BA3258HFP Лист данных

HMC1060LP3E от Analog Devices

HMC1060LP3E также является отраслевым стандартом, однокристальным, многовыводным, сильноточным LDO (стабилизатором с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение 5,6 В и предлагает четыре выходных канала. Четыре канала выходного напряжения являются программируемыми и называются VR1 — VR4.VR1 можно запрограммировать на напряжение от 1,8 В до 5,2 В при 100 мА, VR2 и VR3 можно запрограммировать на напряжение от 1,8 В до 5,2 В при 50 мА, а VR4 можно запрограммировать на напряжение от 1,8 В до 5,2 В при 300 мА

Это, безусловно, самый дорогой чип во всем этом списке, он обладает удивительными функциями , такими как выходное напряжение, пропорциональное температуре (PTAT), и сверхнизкими шумовыми характеристиками. В таблице данных указано, что масштабирует напряжение питания в зависимости от температуры, чтобы максимизировать фазовый шум и характеристики выходной мощности .

Он имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания и работает при температуре от -40 ° C до + 125 ° C. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого чипа. Приложения включают подачу ВЧ и смешанных сигналов, генерацию сверхмалых шумов (ФАПЧ, ГУН, ФАПЧ со встроенными ГУН) и многое другое. Этот чип стоит 9,435682 доллара за единицу и упадет до 7 долларов.388182 на всю катушку 3000 шт.

Название детали: HMC1060LP3E

Лист данных: HMC1060LP3E Лист данных

Примечание: Обратите внимание на производителя, некоторые параметры устройства могут сильно отличаться в зависимости от производителя.

Надеюсь, вам понравилась эта статья и вы узнали из нее что-то новое. Если у вас есть сомнения, вы можете задать вопрос в комментариях ниже.

Источник переменного напряжения с использованием LM317T

Продолжая наш учебник по преобразованию блока питания ATX в настольный блок питания, одним очень хорошим дополнением к этому является положительный стабилизатор напряжения LM317T.

LM317T представляет собой регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, способный подавать различные выходные напряжения постоянного тока, кроме источника питания с фиксированным напряжением +5 или +12 В, или в качестве переменного выходного напряжения от нескольких вольт до некоторого максимального значения все с токами около 1.5 ампер.

С помощью небольшой дополнительной схемы, добавленной к выходу блока питания, мы можем получить настольный блок питания, способный поддерживать диапазон фиксированных или переменных напряжений, положительных или отрицательных по своей природе. На самом деле это проще, чем вы думаете, поскольку трансформатор, выпрямление и сглаживание уже были выполнены блоком питания заранее, все, что нам нужно сделать, — это подключить нашу дополнительную схему к выходу желтого провода +12 В. Но сначала давайте рассмотрим фиксированное выходное напряжение.

Фиксированный источник питания 9 В

В стандартном корпусе TO-220 имеется широкий выбор 3-контактных регуляторов напряжения, наиболее популярными из которых являются положительные регуляторы серии 78xx, которые варьируются от очень распространенных стабилизаторов напряжения 7805, + 5 В до 7824, Регулятор постоянного напряжения +24 В. Существует также серия стабилизаторов постоянного отрицательного напряжения 79xx, которые создают дополнительное отрицательное напряжение от -5 до -24 вольт, но в этом руководстве мы будем использовать только положительные типы 78xx .

Фиксированный 3-контактный регулятор полезен в приложениях, где регулируемый выход не требуется, что делает выходной источник питания простым, но очень гибким, поскольку выходное напряжение зависит только от выбранного регулятора. Они называются трехконтактными регуляторами напряжения, потому что у них есть только три клеммы для подключения, и это вход , общий и выход соответственно.

Входным напряжением регулятора будет желтый провод +12 В от блока питания (или отдельного источника питания трансформатора), который подключается между входом и общими клеммами.Стабилизированное +9 вольт подается на общий выход, как показано.

Цепь регулятора напряжения

Итак, предположим, что нам нужно выходное напряжение +9 В от нашего настольного блока питания, тогда все, что нам нужно сделать, это подключить регулятор напряжения + 9 В к желтому проводу + 12 В. Поскольку блок питания уже выполнил выпрямление и сглаживание на выходе +12 В, единственными необходимыми дополнительными компонентами являются конденсатор на входе и еще один на выходе.

Эти дополнительные конденсаторы способствуют стабильности регулятора и могут иметь диапазон от 100 до 330 нФ.Дополнительный выходной конденсатор 100 мкФ помогает сгладить характерные пульсации, обеспечивая хорошую переходную характеристику. Этот конденсатор большой емкости, помещенный на выходе схемы источника питания, обычно называется «сглаживающим конденсатором».

Эти регуляторы серии 78xx обеспечивают максимальный выходной ток около 1,5 А при фиксированных стабилизированных напряжениях 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18 и 24 В соответственно. Но что, если нам нужно выходное напряжение + 9 В, но есть только регулятор 7805, + 5 В ?.Выход + 5V 7805 привязан к клемме «земля, Gnd» или «0v».

Если мы увеличим это напряжение на контакте 2 с 0 В до 4 В, то выходной сигнал также увеличится на дополнительные 4 В при условии, что входное напряжение будет достаточным. Затем, поместив небольшой стабилитрон на 4 В (ближайшее предпочтительное значение 4,3 В) между контактом 2 регулятора и землей, мы можем заставить регулятор 7805 5 В выдавать выходное напряжение +9 В, как показано.

Повышение выходного напряжения

Так как же это работает.Стабилитрон с напряжением 4,3 В требует обратного тока смещения около 5 мА для поддержания выходного сигнала с регулятором, потребляющим около 0,5 мА. Этот общий ток 5,5 мА подается через резистор «R1» с вывода 3.

Таким образом, номинал резистора, необходимого для регулятора 7805, будет R = 5 В / 5,5 мА = 910 Ом. Диод обратной связи D1, подключенный между входами и выходами, предназначен для защиты и предотвращает обратное смещение регулятора, когда входное напряжение питания отключено, в то время как выходное питание остается включенным или активным в течение короткого периода времени из-за большой индуктивной нагрузка, такая как соленоид или двигатель.

Затем мы можем использовать трехконтактные регуляторы напряжения и подходящий стабилитрон для получения различных фиксированных выходных напряжений из нашего предыдущего настольного источника питания в диапазоне от + 5 В до +12 В. Но мы можем улучшить эту конструкцию, заменив фиксированный регулятор напряжения регулятором переменного напряжения, таким как LM317T .

Источник питания переменного напряжения

LM317T — полностью регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, способный обеспечивать 1,5 А с выходным напряжением в диапазоне от 1.25 вольт до чуть более 30 вольт. Используя соотношение двух сопротивлений, одно из фиксированного значения и другое переменное (или оба фиксированных), мы можем установить выходное напряжение на желаемый уровень с соответствующим входным напряжением в пределах от 3 до 40 вольт.

Регулятор переменного напряжения LM317T также имеет встроенные функции ограничения тока и теплового отключения, что делает его устойчивым к коротким замыканиям и идеальным для любого низковольтного или самодельного настольного источника питания.

Выходное напряжение LM317T определяется соотношением двух резисторов обратной связи R1 и R2, которые образуют цепь делителя потенциала на выходной клемме, как показано ниже.

LM317T Регулятор переменного напряжения

Напряжение на резисторе обратной связи R1 является постоянным опорным напряжением 1,25 В, В ref возникает между клеммой «выход» и «регулировка». Ток на клеммах регулировки — это постоянный ток 100 мкА. Поскольку опорное напряжение на резисторе R1 является постоянным, через другой резистор R2 будет протекать постоянный ток i, что приведет к выходному напряжению:

Тогда любой ток, протекающий через резистор R1, также протекает через резистор R2 (игнорируя очень небольшой ток регулировочной клеммы), при этом сумма падений напряжения на R1 и R2 равна выходному напряжению Vout.Очевидно, что входное напряжение Vin должно быть как минимум на 2,5 В больше, чем выходное напряжение, необходимое для питания регулятора.

Кроме того, LM317T имеет очень хорошее регулирование нагрузки, при условии, что минимальный ток нагрузки превышает 10 мА. Таким образом, чтобы поддерживать постоянное опорное напряжение 1,25 В, минимальное значение резистора обратной связи R1 должно быть 1,25 В / 10 мА = 120 Ом, и это значение может находиться в диапазоне от 120 Ом до 1000 Ом с типичными значениями R1 от 220 до 240 Ом. для хорошей устойчивости.

Если мы знаем значение требуемого выходного напряжения Vout и сопротивление резистора R1 обратной связи составляет, скажем, 240 Ом, то мы можем рассчитать значение резистора R2 из приведенного выше уравнения. Например, наше исходное выходное напряжение 9 В даст значение сопротивления для R2:

.

R1. ((Vout / 1.25) -1) = 240. ((9 / 1.25) -1) = 1488 Ом

или 1500 Ом (1k5Ω) с точностью до ближайшего предпочтительного значения.

Конечно, на практике резисторы R1 и R2 обычно заменяются потенциометром для создания источника переменного напряжения или несколькими переключаемыми предварительно установленными сопротивлениями, если требуется несколько фиксированных выходных напряжений.

Но для того, чтобы сократить математические вычисления, необходимые при вычислении значения резистора R2 каждый раз, когда нам нужно определенное напряжение, мы можем использовать стандартные таблицы сопротивлений, как показано ниже, которые дают нам выходное напряжение регулятора для различных соотношений резисторов R1 и R2 с использованием сопротивления E24. ценности.

Отношение сопротивлений R1 к R2

R2
Значение
Резистор R1 Значение
150 180 220 240 270 330 370 390 470
100 2.08 1,94 1,82 1,77 1,71 1,63 1,59 1,57 1,52
120 2,25 2,08 1,93 1,88 1,81 1,70 1,66 1,63 1,57
150 2,50 2,29 2,10 2,03 1,94 1.82 1,76 1,73 1,65
180 2,75 2,50 2,27 2,19 2,08 1,93 1,86 1,83 1,73
220 3,08 2,78 2,50 2,40 2,27 2,08 1,99 1,96 1,84
240 3.25 2,92 2,61 2,50 2,36 2,16 2,06 2,02 1,89
270 3,50 3,13 2,78 2,66 2,50 2,27 2,16 2,12 1,97
330 4,00 3,54 3,13 2,97 2,78 2.50 2,36 2,31 2,13
370 4,33 3,82 3,35 3,18 2,96 2,65 2,50 2,44 2,23
390 4,50 3,96 3,47 3,28 3,06 2,73 2,57 2,50 2,29
470 5.17 4,51 3,92 3,70 3,43 3,03 2,84 2,76 2,50
560 5,92 5,14 4,43 4,17 3,84 3,37 3,14 3,04 2,74
680 6,92 5,97 5,11 4,79 4,40 3.83 3,55 3,43 3,06
820 8,08 6,94 5,91 5,52 5,05 4,36 4,02 3,88 3,43
1000 9,58 8,19 6,93 6,46 5,88 5,04 4,63 4,46 3,91
1200 11.25 9,58 8,07 7,50 6,81 5,80 5,30 5,10 4,44
1500 13,75 11,67 9,77 9,06 8,19 6,93 6,32 6,06 5,24

Заменив резистор R2 на потенциометр 2 кОм, мы можем контролировать диапазон выходного напряжения нашего стендового источника питания примерно от 1.25 вольт до максимального выходного напряжения 10,75 (12-1,25) вольт. Затем наша последняя модифицированная схема переменного источника питания показана ниже.

Цепь источника питания переменного напряжения

Мы можем еще немного улучшить нашу базовую схему регулятора напряжения, подключив амперметр и вольтметр к выходным клеммам. Эти инструменты будут визуально отображать как ток, так и напряжение на выходе регулируемого регулятора напряжения. При желании в конструкцию можно также включить быстродействующий предохранитель для обеспечения дополнительной защиты от короткого замыкания, как показано.

Недостатки LM317T

Одним из основных недостатков использования LM317T как части схемы источника питания переменного напряжения для регулирования напряжения является то, что до 2,5 вольт падает или теряется в виде тепла на регуляторе. Так, например, если требуемое выходное напряжение должно составлять +9 В, то входное напряжение должно быть не менее 12 В, чтобы выходное напряжение оставалось стабильным в условиях максимальной нагрузки. Это падение напряжения на регуляторе называется «выпадением».Также из-за этого падения напряжения требуется какая-то форма радиатора для охлаждения регулятора.

К счастью, доступны регуляторы переменного напряжения с малым падением напряжения, такие как регулятор напряжения с низким падением напряжения National Semiconductor «LM2941T», который имеет низкое падение напряжения всего 0,9 В при максимальной нагрузке. За такое низкое падение напряжения приходится платить, поскольку это устройство способно выдавать только 1,0 А при регулируемом выходном напряжении от 5 до 20 вольт. Однако мы можем использовать это устройство для получения выходного напряжения около 11.1 В, что чуть ниже входного напряжения.

Итак, чтобы подвести итог, наш настольный блок питания, который мы сделали из старого блока питания ПК в предыдущем руководстве, можно преобразовать для обеспечения источника питания переменного напряжения с помощью LM317T для регулирования напряжения. Подключив вход этого устройства к желтому выходному проводу + 12 В блока питания, мы можем получить как фиксированные + 5 В, + 12 В, так и переменное выходное напряжение в диапазоне от 2 до 10 В при максимальном выходном токе 1,5 А.

Почему вам следует использовать линейный стабилизатор напряжения

Стабилизаторы напряжения

являются неотъемлемой частью многих проектов, требующих стабильного входного напряжения.Их работа состоит в том, чтобы принимать нерегулируемое входное напряжение и выводить регулируемое напряжение , с единственной загвоздкой в ​​том, что входное напряжение должно быть выше, чем выходное напряжение. Если у вас в разработке проект, требующий определенного напряжения, вы можете рассмотреть несколько вариантов:

Фиксированное напряжение — LM78XX

Микросхемы линейного стабилизатора напряжения серии LM78XX чрезвычайно популярны, и не зря. Они дешевы, просты в использовании, требуют небольшого количества других компонентов и имеют встроенную защиту от слишком большого тока.Существуют разные модели для вывода разного напряжения, и последние две цифры в номере модели обозначают их выходное напряжение. Например, LM7805 выдает 5 вольт, LM7810 выдает 10 вольт, а LM7824 выдает 24 вольта.

Фиксированное напряжение — стабилитрон

Вы прошли половину своего проекта и только что осознали, что только что освоили микросхемы линейных регуляторов. Что ты можешь сделать? Если у вас есть подходящий стабилитрон напряжения и силовой транзистор, вы можете сделать свой собственный стабилизированный стабилизатор напряжения, используя приведенную выше принципиальную схему.Выходное напряжение будет на 0,6 В ниже напряжения стабилитрона диода из-за падения напряжения база-эмиттер на транзисторе.

Переменное напряжение — LM317

Если вам нужно настроить выходное напряжение регулятора напряжения, LM317 — это то, что вам нужно. Он очень похож на серию LM78XX, за исключением того, что имеет регулировочный штифт для изменения выходного напряжения. Добавив в схему потенциометр, вы можете использовать его для таких целей, как управление скоростью вращения вентилятора или источники питания с переменным напряжением.

Примечание о радиаторах

Чем больше падение напряжения на регуляторе напряжения, тем больше тепла будет рассеиваться через компонент. Во избежание возгорания обязательно используйте радиатор!

У меня к вам вопрос.

Мощность и тепловыделение

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

Сколько — это много?

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


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

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

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


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

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


Почему греется регулятор напряжения?

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

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

.

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

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

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


ПРИМЕР 1

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

  1. Вин. Допустим, мы используем полностью заряженный аккумулятор на 9 В.
  2. Vout. В нашем примере это 5 В.
  3. I. Предположим, что максимальный ток, потребляемый всеми устройствами, равен 2.5 ампер.

Используйте уравнение мощности:


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

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

Важный момент, о котором следует помнить: наш расчет может рассматриваться как пиковая мощность, рассеиваемая регулятором, потому что в действительности система не отображает 2.5 ампер, непрерывно. Модули MCU, GPS и CELL обычно пульсируют током, который в среднем достигает гораздо меньшего значения. Но всегда полезно принимать значения наихудшего сценария!

Понижающий стабилизатор напряжения 3,3 В, 6,5 А D36V50F3

Обзор

Семейство понижающих (понижающих) регуляторов напряжения D36V50Fx генерирует более низкие выходные напряжения из входных напряжений до 50 В. Это импульсные регуляторы (также называемые импульсными источниками питания (SMPS) или DC- преобразователи в постоянный ток), что делает их намного более эффективными, чем линейные регуляторы напряжения, особенно когда разница между входным и выходным напряжением велика.Эти регуляторы обычно могут поддерживать непрерывные выходные токи от 2 до 9 А, в зависимости от входного и выходного напряжения (см. Раздел «Максимальный непрерывный выходной ток » ниже). Как правило, доступный выходной ток для версий с более низким напряжением немного выше, чем для версий с более высоким напряжением, и уменьшается с увеличением входного напряжения.

Это семейство включает шесть версий с фиксированным выходным напряжением от 3,3 В до 12 В:

Регуляторы имеют защиту от входного обратного напряжения до 40 В, защиту от пониженного и повышенного напряжения на выходе, защиту от перегрузки по току и защиту от короткого замыкания.Функция теплового отключения также помогает предотвратить повреждение от перегрева, а функция плавного пуска ограничивает пусковой ток и постепенно увеличивает выходное напряжение при запуске.

Если вам не нужен такой большой ток, рассмотрите очень похожее семейство понижающих стабилизаторов напряжения D36V28Fx, которые могут выдавать до 4 А в широком диапазоне выходных напряжений.

Мы производим эти платы собственными силами на нашем предприятии в Лас-Вегасе, что дает нам гибкость в изготовлении этих регуляторов с индивидуальными компонентами, чтобы лучше соответствовать потребностям вашего проекта.Например, если у вас есть приложение, в котором входное напряжение всегда будет ниже 20 В, а эффективность очень важна, мы можем сделать эти регуляторы немного более эффективными при высоких нагрузках, заменив полевой МОП-транзистор с защитой от обратного напряжения 40 В на 20 В. Мы также можем настроить выходное напряжение. Если вы заинтересованы в настройке, свяжитесь с нами.

Подробная информация о товаре №4090

Понижающий регулятор напряжения 3,3 В, 6,5 А D36V50F3, вид сверху.

Понижающий регулятор напряжения 3,3 В, 6,5 А D36V50F3, вид снизу.

Характеристики

  • Входное напряжение: от 4,5 В до 50 В
  • Выходное напряжение: 3,3 В с точностью 4%
  • Типичный максимальный непрерывный выходной ток: от 4,5 A до 9,5 A (см. График максимального продолжительного выходного тока ниже)
  • Типичный КПД от 80% до 95%, в зависимости от входного напряжения, выходного напряжения и нагрузки (см. График КПД ниже)
  • Частота коммутации: ~ 500 кГц при высоких нагрузках
  • Режим энергосбережения с ультразвуковым управлением, который увеличивает эффективность малой нагрузки за счет снижения частоты переключения, но сохраняет ее выше слышимого диапазона (20 кГц)
  • Типичный ток покоя от 2 мА до 4 мА (см. График тока покоя ниже)
  • Вход включения с точным порогом отключения для отключения нагрузки и перевода регулятора в состояние низкого энергопотребления, которое потребляет приблизительно от 10 мкА до 20 мкА на вольт по VIN
  • Выход «Power good» указывает на то, что регулятор не может должным образом поддерживать выходное напряжение.
  • Защита от пониженного и повышенного напряжения на выходе
  • Функция плавного пуска ограничивает пусковой ток и постепенно увеличивает выходное напряжение
  • Встроенная защита от обратного напряжения до 40 В, защита от перегрузки по току и короткого замыкания, отключение от перегрева
  • Компактный размер: 1 ″ × 1 ″ × 0.375 ″ (25,4 мм × 25,4 мм × 9,5 мм)
  • Три монтажных отверстия 0,086 ″ для винтов № 2 или M2

Понижающий регулятор напряжения D36V50Fx, вид сбоку.

Подключения

Этот регулятор имеет шесть соединений, некоторые из которых дублируются на нескольких выводах: хорошее питание (PG), включение (EN), входное напряжение (VIN), входное напряжение после обратной защиты (VRP), выходное напряжение (VOUT) и заземление (GND).

Индикатор «Power Good», PG , представляет собой выход с открытым стоком, который становится низким, когда выходное напряжение регулятора поднимается более чем на 20% выше или падает более чем на 10% ниже номинального напряжения (с гистерезисом). Для использования этого вывода требуется внешний подтягивающий резистор.

Регулятор, который включен по умолчанию, можно перевести в состояние сна с низким энергопотреблением, снизив напряжение на выводе EN ниже 1,2 В, и его можно снова вывести из этого состояния, увеличив напряжение на контакте EN. прошлое 1.35 В. В потребляемом токе покоя в этом спящем режиме преобладает ток в подтягивающем резисторе 100 кОм от ENABLE до VIN и в цепи защиты от обратного напряжения, который в целом будет находиться в диапазоне от 10 до 20 мкА на вольт. VIN. Жесткий допуск разрешающего входа позволяет установить точную отсечку с низким VIN, например, с выходом внешнего делителя напряжения, питаемого от VIN, что полезно для приложений с батарейным питанием, где разряд батареи ниже определенного порога напряжения может навсегда повредить его.

Входное напряжение, VIN , питает регулятор. Напряжения от 4,5 В до 50 В могут быть приложены к VIN, но обычно эффективный нижний предел VIN равен VOUT плюс падение напряжения регулятора, которое изменяется примерно линейно с нагрузкой (см. Ниже графики падения напряжения в зависимости от нагрузка).

VRP обеспечивает доступ к входному напряжению после защиты от обратного напряжения; его можно использовать как выход для питания других устройств, или входное напряжение может быть подключено к VRP вместо VIN для обхода обратной защиты.

VOUT — регулируемое выходное напряжение.

Понижающий регулятор напряжения D36V50Fx в комплекте с оборудованием.

Все соединения расположены на сетке 0,1 дюйма для совместимости с беспаечными макетными платами, разъемами и другими прототипами, использующими сетку 0,1 дюйма. Подключение PG — единственное, недоступное по краю платы. В комплект регулятора входит прямая охватываемая полоса 1 × 12.

Силовые соединения (VIN, VRP, VOUT и GND) дублируются в обоих рядах сквозных отверстий, что позволяет использовать два вывода заголовка для каждого соединения. Обратите внимание, что контакты EN и PG не дублируются и находятся рядом в разных рядах, поэтому, если вы собираетесь использовать регулятор на макетной плате, будьте осторожны, чтобы не устанавливать контакты заголовка таким образом, чтобы закоротить EN на PG. (На рисунке ниже обратите внимание, что контакт PG отсутствует, чтобы избежать замыкания его на EN.)

Каждый вывод разъема рассчитан только на 3 А (6 А в сумме на пару), а беспаечные макетные платы обычно не предназначены для работы с током более нескольких ампер, поэтому для приложений с более высокой мощностью толстые провода следует припаивать непосредственно к плате.

Понижающий регулятор напряжения D36V50Fx, собранный на макетной плате.

КПД типовой

Эффективность регулятора напряжения, определяемая как (выходная мощность) / (входная мощность), является важным показателем его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве.

Максимальный длительный выходной ток

Максимально достижимый выходной ток этих регуляторов зависит от входного напряжения, но также зависит от других факторов, включая температуру окружающей среды, воздушный поток и теплоотвод.На приведенном ниже графике показаны максимальные выходные токи, которые эти регуляторы могут обеспечивать непрерывно при комнатной температуре в неподвижном воздухе и без дополнительного теплоотвода.

При нормальной работе этот продукт может стать достаточно горячим, чтобы вас обжечь. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом или другими подключенными к нему компонентами.

Ток покоя

Ток покоя — это ток, который регулятор использует только для своего питания, и на графике ниже это показано для различных версий регулятора как функция входного напряжения.На входе EN модуля может быть установлен низкий уровень, чтобы перевести плату в состояние низкого энергопотребления, при котором она обычно потребляет от 10 мкА до 20 мкА на вольт на VIN.

Типичное падение напряжения

Падение напряжения понижающего регулятора — это минимальная величина, на которую входное напряжение должно превышать целевое выходное напряжение регулятора, чтобы обеспечить достижение целевого выходного сигнала.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *