ОСНОВНОЕ ОТЛИЧИЕ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ – ЭТО ОТЛИЧИЕ ПО ПРИНЦИПУ ДЕЙСТВИЯ. / Стабилизаторы напряжения / Источники питания / Статьи / Главная

 

-параметрические стабилизаторы напряжения;

 

Параметрические стабилизаторы - это устройства, в которых стабилизация осуществляется за  счет использования свойств нелинейных элементов: насыщенных дросселей, нелинейных конденсаторов, карборундовых резисторов и др. В практической области наибольшее распространение получили феррорезонансные стабилизаторы, использующие нелинейные свойства насыщенного дросселя.

 

- компенсационные стабилизаторы напряжения.

 

Компенсационные стабилизаторы - это устройства, в которых стабилизация осуществляется за счет воздействия изменения выходного напряжения на регулирующий орган через цепь обратной связи. Представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования (из-за чего их иногда называют регуляторами напряжения), где ток через регулирующий орган проходит непрерывно или импульсно. Для широкого применения наибольшее распространение получили электромеханические (сервоприводные, электродинамические) стабилизаторы напряжения и ступенчатые корректоры напряжения (дискретные, ключевые стабилизаторы).

 

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ.

 

1. Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

 

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения построены на основе использования эффекта феррорезонанса напряжения в контуре трансформатор - конденсатор, обеспечивающего непрерывное регулирование выходного напряжения в определенных пределах изменения нагрузки. В настоящее время находят ограниченное применение из-за ряда недостатков. 

 

Достоинства: 

 

- высокое быстродействие;

 

- большой ресурс работы.

 

Недостатки: 

 

- высокий уровень шумов при работе стабилизатора;

 

- искажение формы входного напряжения;

 

- недопустимость работы в режимах холостого хода и при перегрузках;

 

- зависимость выходного напряжения от частоты питающей сети;

 

- низкое значение КПД.

 

 

 

КОМПЕНСАЦИОННЫЕ

 

 

 

1.Ступенчатые стабилизаторы напряжения

 

Стабилизаторы напряжения со ступенчатом регулированием представляют наиболее широкий класс устройств, обеспечивающих поддержание выходного напряжения с определенной точностью. Принцип стабилизации основан на автоматической коммутации (переключении) секций (обмоток) автотрансформатора (или трансформатора) с помощью силовых ключей (реле, тиристоров, симисторов). В силу ряда достоинств ступенчатые корректоры напряжения нашли наибольшее распространение на рынке стабилизаторов. 

 

Достоинства: 

 

- быстродействие;

 

- широкий диапазон входного напряжения;

 

- возможность работы при холостом ходе;

 

- отсутствие искажения синусоидальности формы выходного напряжения;

 

- высокое значение КПД.

 

Недостатки: 

 

- ступенчатое изменение выходного напряжения, ограничивающее точность стабилизации. 

 

2. Электромеханические стабилизаторы напряжения

 

Электромеханические стабилизаторы напряжения представляют собой следящую систему с использованием электродвигателя, автотрансформатора и системы управления двигателем. Такие стабилизаторы позволяют непрерывно и плавно регулировать выходное напряжение без искажения синусоидальной формы. 

 

Достоинства: 

 

- высокая точность регулирования;

 

- отсутствие помех;

 

- высокая перегрузочная способность;

 

- широкий диапазон регулирования.

 

Недостатки: 

 

- низкое быстродействие;

 

ограниченный ресурс службы при наличие требования по проведению периодических регламентных работ;

 

наличие открытого скользящего электрического контакта, ограничивающее среду использования.

 

4. Стабилизаторы напряжения с подмагничиванием трансформатора

 

Стабилизаторы напряжения с подмагничиванием трансформатора основаны на компенсации изменения напряжения сети путем регулирования коэффициента трансформации за счет локального подмагничивания стержней автотрансформаторов со специально выполненным магнитопроводом и системой обмоток. Подмагничивание осуществляется с помощью тиристорного регулятора. Такие стабилизаторы характеризуются высокими перегрузочными способностями, но имеют ограниченный диапазон регулирования и повышенный коэффициент искажения синусоидальной формы выходного напряжения по сравнению со ступенчатыми корректорами напряжения. 

 

5. Стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием энергии

 

Стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием энергии содержат выпрямитель и транзисторный инвертор с ШИМ управлением, обеспечивающий стабильное синусоидальное напряжение с частотой 50 Гц. В настоящее время находятся в стадии промышленного освоения.

 

6. Высокочастотные стабилизаторы напряжения.

 

В последние годы предпринимаются интенсивные попытки создания высокочастотных стабилизаторов (далее, ВЧ-стабилизаторы) на базе современных силовых транзисторов. Примером для разработчиков является успешное использование высокочастотных приводов для управления асинхронными электродвигателями, построенные на сходной элементной базе. Попыткам создания ВЧ-стабилизаторов способствует также общая тенденция удешевления электронных комплектующих и рост цен на сырье, используемое в производстве низкочастотных стабилизаторов (медь, электротехническое железо и т.п.). Кроме того, ВЧ-стабилизаторам по определению присущ целый ряд важных преимуществ: они легче обычных,  у них более высокая скорость стабилизации, выше точность стабилизации выходного напряжения. 

 

Однако вплоть до последнего времени стабилизаторы не получили широкого распространения. Этому есть одна основная причина: практически все попытки построения ВЧ-стабилизаторов используют схему со звеном постоянного тока. Как следствие, такие приборы имеют КПД намного ниже традиционных приборов (т.к. используется двойное преобразование энергии). Кроме того, нагрузка при подключении к ВЧ-стабилизатору со звеном постоянного тока гальванически развязана от питания, что делает невозможным сброс реактивной энергии в сеть. Наконец, самый большой недостаток таких стабилизаторов - это их очень высокая цена: они почти на порядок дороже, чем обычные низкочастотные компенсаторы.