Plotselinge en aanzienlijke schommelingen in de wisselspanning in het netwerk leiden tot een onstabiele werking van elektronische apparatuur en elektrische huishoudelijke apparaten. In extreme gevallen kunnen dergelijke overspanningen ertoe leiden dat elektronica kapot gaat en uitv alt. In dit geval is het gebruik van voedingsspanningsstabilisatoren onmisbaar. Steeds vaker kiezen gebruikers voor spanningsstabilisatoren van de omvormer voor thuis.
Overzicht van spanningsstabilisatoren
AC-lijnspanningsstabilisatoren zijn in het verleden geëvolueerd met behulp van verschillende circuitontwerpen. Momenteel zijn er verschillende soorten stabilisatoren:
- relais spanningsstabilisatoren;
- elektromechanische servostabilisatoren;
- elektronische thyristor of triacstabilisatoren;
- omvormer spanningsregelaars.
De uitgangsspanning van relaisstabilisatoren wordt stapsgewijs gewijzigd door de wikkelingen van de nettransformator te schakelen door contacten van krachtige elektromagnetische relais. De stabilisatienauwkeurigheid wordt bepaald door het aantal geschakelde windingen. Er kunnen 5 tot 10 van dergelijke wikkelingen zijn. Bij het overschakelen van de ene wikkeling naar een aangrenzende, verandert de waarde van de uitgangsspanning met ongeveer (15-20) V.
In elektromechanische stabilisatoren beweegt een DC-servoaandrijving de grafietborstel van de stroomcollector langs de windingen van de autotransformatorwikkeling. De waarde van het stuursignaal hangt af van het verschil tussen de ingangsspanning en de referentiespanning die overeenkomt met 220 V. Wanneer het verschil wordt geëlimineerd, gaat het servomotorbesturingsapparaat in de volgmodus.
In elektronische stabilisatoren wordt het schakelen van de transformatorwikkelingen die door de actuators worden gebruikt, geregeld door de controller.
De schakeleenheid is gemaakt op halfgeleidertriacs of thyristors. De werking van de controller wordt bepaald door de software die in de fabriek van het product is geïnstalleerd.
Het werkingsprincipe van de omvormerstabilisator
De werking van de spanningsstabilisator van de omvormer is gebaseerd op het principe van dubbele conversie. Eerst wordt de ingangswisselspanning geconverteerd naar DC en vervolgens wordt de inverse conversie uitgevoerd. Ervoor zorgen dat de uitvoer van het apparaat stabiel iswisselspanning 220 V wordt uitgevoerd door de elektronica van de spanningsstabilisatoren van de omvormer.
Het heeft geen omvangrijke stroomtransformatoren. De samenstelling van de stabilisatoren omvat de volgende elektronische componenten:
- invoer netwerk LC-filter;
- halfgeleiderdiode dubbelfasige gelijkrichter;
- apparaat voor arbeidsfactorcorrectie;
- blok van opslagcondensatoren;
- omvormer omvormer;
- kwartsklokoscillator met stabiele frequentie;
- high-pass uitvoerfilter;
- microprocessorcontroller.
Passieve ingangsnetfilter wordt gebruikt om hoogfrequente interferentie te elimineren en korte pieken in de netspanning af te vlakken. De gelijkrichter zet de wisselspanning om in een directe, waarvan een deel van de elektrische energie wordt opgeslagen in een blok elektrolytische condensatoren met hoge capaciteit. Ze zijn een back-upbron die in werking treedt bij uitval van de netspanning of kortstondige uitschakeling.
De taak van de corrector is om de stroomvoorziening van het netwerk te normaliseren, waardoor overbelasting van de stabilisator tijdens zijn werking wordt voorkomen. De inverter-converter herstelt de wisselspanning van gelijkstroom. Vanwege de deelname van een kwartsoscillator aan zijn werking, heeft de uitgangsspanning de vorm van een zuivere sinusoïde met een frequentie van 50 Hz met een fout van maximaal 0,5%.
De controller regelt de werking van de uitgangsspanningsstabilisatiecircuits en evalueert de toestand van individuele blokkenapparaten met de uitgifte van resultaten aan de weergave-elementen. Het geeft opdrachten om de werking van de stabilisator automatisch uit te schakelen in het geval dat de ingangsspanningswaarde het regelbereik overschrijdt dat wordt bepaald door de technische kenmerken.
Specificaties van stabilisatoren
Bij het kiezen van een AC-spanningsstabilisator voor thuisnetwerken, moet veel aandacht worden besteed aan de belangrijkste technische kenmerken, waaronder de volgende:
- maximaal toelaatbaar belastingsvermogen dat de stabilisator kan leveren met behoud van de kwaliteitsparameters van de netspanning;
- toegestane netspanningsschommelingen, waarbij de spanning aan de uitgang van de stabilisator zijn waarde behoudt, rekening houdend met de eisen van kwaliteitsnormen;
- nivelleringssnelheid, die de reactietijd van de regelaar bepa alt op kortdurende snel veranderende veranderingen in de netspanning om de uitgangsspanning onveranderd te houden;
- vorm van het uitgangssignaal, bij voorkeur een sinusoïde benaderend;
- nauwkeurigheid van gestabiliseerde spanningsparameters;
- beschermingsgraad die het vermogen van de stabilisator bepa alt om te werken in omstandigheden van extreme temperaturen en hoge relatieve vochtigheidsniveaus;
- vormfactor die de afmetingen van de stabilisator bepa alt;
- Het interferentieniveau dat door het apparaat wordt gecreëerd met de omringende apparatuur.
Een extra factor die de keuze van stabilisator beïnvloedt, kan de aanwezigheid zijn van elementen van visuele indicatie en signalering.
Het moet de gebruiker volledig informeren over de waarden van de invoer- en gestabiliseerde parameters en waarschuwen voor het optreden van kritieke situaties.
Kenmerken van omvormerstabilisatoren
De afwezigheid van omvangrijke ferromagnetische transformatoren met een complexe wikkelstructuur erin vergemakkelijkte het ontwerp enorm. Spanningsstabilisatoren van de omvormer bevatten geen bewegende delen van servoaandrijvingen, die tijdens bedrijf geen periodiek onderhoud vereisen en de werking van de stabilisatoren bijna geruisloos maken. IGBT- of MOSFET-halfgeleiderapparaten die met moderne technologieën zijn vervaardigd, worden gebruikt als vermogenselementen.
Het gebruik van kwartsklokgeneratoren stelt u in staat een uitgangswisselspanning te krijgen, waarvan de vorm een zuivere sinus benadert. Met circuitoplossingen kunt u de niet-ideale vorm van de ingangsnetspanning corrigeren. Alle functies worden bestuurd door een microcontroller.
Prestaties van de omvormerstabilisator
Schema en technische oplossingen geïmplementeerd in spanningsstabilisatoren voor omvormers maken het mogelijk om afgewerkte producten te produceren waarvan de prestaties aanzienlijk verschillen van die van andere soorten stabilisatoren ten goede. Toonaangevende binnenlandse en buitenlandse fabrikanten creëren productlijnen die zijn ontworpen voor verschillende vermogensniveaus van consumenten. Ze starten vanaf 300 VA. De 10 kW (kVA) inverter spanningsregelaar is niet de laatste in deze serie.
Wat betreft andere indicatoren. Omvormerspanningsstabilisatoren met dubbele conversie handhaven een gestabiliseerde spanning van 220 V aan de uitgang met een afwijking van niet meer dan 1% met veranderingen in de netspanning in het bereik van 90-310 V. De frequentie-uitleesfout is niet groter dan 0,5%. De stabilisatiesnelheid ligt op het niveau van 10 ms, wat het gebruik van precisiemeetinstrumenten als belasting mogelijk maakt. In dit geval wordt de impulsruis volledig onderdrukt.
Conclusie
Spanningsstabilisatoren voor omvormers veroveren geleidelijk de markt voor netwerkstabilisatoren. Na het lezen van de materialen van het artikel, zullen lezers begrijpen dat dit welverdiend is. De technische en circuitoplossingen die in dergelijke producten worden gebruikt, maken het mogelijk om prestaties te bereiken die onbereikbaar zijn voor andere soorten stabilisatoren. Hun geleidelijk dalende prijs rechtvaardigt de voordelen die gebruikers van dergelijke apparaten krijgen nadat ze ze hebben gekocht.
