Використання різного роду техніки в повсякденному житті -це неодмінний атрибут сучасного суспільства. Але далеко не всі прилади розраховані на підключення до стандартної електромережі на 220В. Багато хто з них споживають енергію з напругою від 1 до 25В. Для її подачі використовують спеціальне обладнання.
Однак його основне завдання полягає не стільки в зниженні параметрів на виході, скільки у дотриманні стабільного їх рівня в мережі. Вирішити її можна за допомогою стабілізаційного пристрою. Але як правило такі прилади досить громіздкі і не зовсім зручні в застосуванні. Кращий варіант - це імпульсний стабілізатор напруги. Він відрізняється від лінійних не тільки габаритами, але і за принципом роботи.
Що являє собою імпульсний стабілізатор Прилад, що складається з двох основних вузлів: • інтегрується; • Регулювання.
На першому відбувається накопичення енергії з наступною її віддачею. Регулюючий блок подає струм і при необхідності виконує переривання цього процесу. Причому, на відміну від лінійних моделей, в імпульсних, цей елемент може перебувати в замкнутому або розімкнутому стані. Іншими словами, він працює як ключ. Сфера застосування таких приладів досить широка. Однак найбільш часто вони використовуються в навігаційному обладнанні, а також імпульсний стабілізатор слід купити для підключення: • РК телевізорів • Джерел живлення, що використовуються в цифрових системах; • низьковольтного промислового обладнання.
Можуть використовуватися імпульсні підвищують стабілізатори напруги і в мережах зі змінним струмом для перетворення його в постійний. Прилади цього класу також знаходять застосування в якості джерел живлення для потужних світлодіодів, підзарядки акумуляторів.
Як працює обладнання Принцип дії пристрою полягає в наступному. При замиканні регулюючого елемента відбувається накопичення енергії в интегрирующем. При цьому відбувається підвищення напруги. При розмиканні ключа електрику поступово віддається споживачам, приводячи до зниження напруги.
Настільки простий спосіб функціонування приладу дозволяє економно витрачати електроенергію, а крім того дав можливість створити мініатюрний агрегат. В якості регулюючого елемента в ньому можуть використовуватися такі деталі: • Тиристор; • Транзистори.
У ролі інтегруючих вузлів приладу виступають: • Дросель; • Батарея; • Конденсатор.
Конструктивні особливості стабілізатора пов'язані зі способом його роботи. Розрізняють пристрої двох типів: 1. ШІМ; 2. З тригером Шмітта. Розглянемо, чим відрізняються ці два різновиди імпульсних стабілізаторів напруги.
Моделі ШІМ Прилади цього типу, в конструктивному плані мають деякі відмінності. Вони складаються з двох основних елементів, а також: 1. Генератора; 2. модулятор; 3. Підсилювача.
Їх робота має пряму залежність від величини напруги на вході, а також скважности імпульсів. При розмиканні ключа відбувається перехід енергії в навантаження і в роботу включається підсилювач. Він порівнює значення напруги і визначивши різницю між ними передає посилення на модулятор. Кінцеві імпульси повинні мати відхилення скважности, яке пропорційно вихідним параметрам. Адже від них залежить положення ключа. При конкретних значення скважности він розмикається або замикається. Оскільки головну роль в роботі приладу грають імпульси, то вони і дали йому назву.
Прилади з тригером Шмітта Цей тип імпульсних стабілізаторів напруги відрізняється мінімальним набором елементів. Головна роль у ньому відведена триггеру, до складу якого включений компаратор. Завдання цього елемента - порівняння значення вихідної напруги з максимально допустимим. Робота приладу полягає в наступному. При перевищенні максимальної напруги відбувається перемикання тригера в нульову позицію з розмиканням ключа. Одночасно відбувається розрядка дроселя. Але як тільки напруга досягне мінімального значення відбувається перемикання з 0 на 1. Це призводить до замикання ключа і надходженню струму в інтегратор.
Хоча такі пристрої і відрізняються досить простою схемою застосовувати їх можна тільки на окремих напрямках. Пояснюється це тим, що імпульсні стабілізатори напруги можуть бути знижувати або підвищувати.
Класифікація приладів Підрозділ приладів на типи здійснюється за різними критеріями. Так за співвідношенням напруги на вході і виході розрізняють такі види пристроїв: • інвертуйте; • Довільно змінюють напругу.
Як ключ можуть використовуватися такі деталі, як: • Транзистори; • Тиристори.
Крім цього існують відмінності і в самій роботі імпульсних стабілізаторів постійної напруги. Виходячи з цього вони класифікуються на моделі, що функціонують на: 1. оонови широтно-імпульсної модуляції; 2. Двопозиційні.
Переваги і недоліки стабілізаторів Як і будь-яке інше пристрій модульний стабілізатор не є ідеальним. Він має свої плюси і мінуси, про які слід знати. До достоїнств приладу відносяться: • Легке досягнення стабілізації; • Високий ККД; • Вирівнювання напруги в широкому діапазоні; • Стійкі вихідні параметри; • Компактні габарити; • М'яке включення.
До недоліків пристрою відноситься в першу чергу складне конструктивне виконання. Наявність у ньому великої кількості специфічних елементів не дозволяє досягати високої надійності. Крім того, мінусом імпульсного стабілізатора постійної напруги є: • Створення великої кількості частотних перешкод; • Складність виконання ремонтних робіт; • Потреба в застосуванні пристроїв, що компенсують коефіцієнт потужності.
Допустимий діапазон частот Робота цього пристрою можлива при досить високій частоті перетворення, що є його головною відмінністю від приладів з мережевим трансформатором. Підвищення цього параметра дозволило добитися мінімальних габаритів. Для більшості моделей діапазон частот може становити від 20 до 80 кГц. Однак вибираючи як ключові, так і ШІМ-прибори потрібно враховувати вищі гармоніки струмів. При цьому верхнє значення параметра має певні обмеження, що відповідають вимогам, що пред'являються до радіочастотної апаратурі.
Застосування пристроїв в мережах змінного струму Прилади цього класу здатні перетворювати постійний струм на вході в такій же на виході. Якщо передбачається використовувати їх в мережі змінного струму, то потрібно установка випрямляча і фільтра, що згладжує. Однак варто знати, що з ростом напруги на вході пристрою зменшується вихідний струм і навпаки. Можливе підключення стабілізатора з використанням мостового випрямляча. Але в такому випадку він буде джерелом непарних гармонік і для досягнення необхідного коефіцієнта потужності потрібно використання конденсатора.
Огляд виробників Вибираючи стабілізатор, звертають увагу не тільки на його технічні характеристики, але і на конструктивні особливості. Важлива і марка виробника. Навряд чи матиме високу якість прилад, виготовлений не відомої широкому колу покупців фірмою. Тому більшість споживачів воліють вибирати моделі, що належать популярним брендам, таким як:
• Hobbywing; • Smartmodule. Продукція цих компаній відрізняється високою якістю, надійністю і розрахована на тривалий термін служби.
Висновок Використання побутової техніки та інших електроприладів стало невід'ємною умовою комфортного життя. Але для того, щоб ваші пристрої не виходили з ладу при нестабільній роботі електромереж, варто заздалегідь подумати про придбання стабілізатора. Яку модель вибрати залежить від параметрів використовуваного обладнання. Якщо передбачається підключення сучасних РК телевізорів, моніторів і аналогічних пристроїв, то ідеальний варіант - це імпульсний стабілізатор.
