Назначение и типы стабилизаторов напряжения

Качество электрической энергии в сетях регламентируется ГОСТом 13109 - 97, однако на практике далеко не всегда оно соответствует требованиям нормативных документов. В жизни мы можем наблюдать повышенные или пониженные напряжения в электросети, наличие высоковольтных импульсов, низкочастотные и другие виды помех. Эти недостатки негативно влияют на работу техники, так как из-за низкого качества питания приборы могут выйти из строя в течение короткого времени. В первую очередь, сгорают телевизоры, видео- и аудиоаппаратура, а также стиральные и посудомоечные машины, холодильники и другая бытовая техника.

Для того, чтобы уберечь дорогостоящую технику от негативного воздействия всех этих факторов, используются стабилизаторы напряжения - приборы, подключаемые к сети электропитания и обеспечивающие на выходе стабильное и качественное напряжение, не зависящее от качества питания самого устройства.

В зависимости от выходной мощности, стабилизаторы напряжения могут использоваться для защиты и обеспечения качественным питанием как отдельных бытовых приборов, так и целых городских квартир, дач и загородных домов.

Типы стабилизаторов напряжения

По принципу действия, стабилизаторы напряжения можно разделить на следующие классы:

Феррорезонансные стабилизаторы - стабилизаторы напряжения, основанные на эффекте феррорезонанса напряжения в контуре трансформатор-конденсатор. В силу своих ключевых недостатков, к которым относится, низкое КПД, высокий уровень шума, недопустимость работы в режиме холостого хода и при перегрузках, зависимость выходного напряжения от частоты питающей сети и т.д., практически вышли в настоящее время из употребления.

Стабилизаторы на принципе магнитного усилителя - основаны на эффекте нелинейной характеристики намагничивания сердечника трансформатора. Это единственные стабилизаторы напряжения, которые могут работать в широком диапазоне температур окружающей среды (от -45 до +45 °C), однако вследствии высокого уровня шумов при работе, слишком узкого рабочего диапазана входных напряжений, сильного искажения формы синусоиды и чрезвычайно большой массы, стабилизаторы этого типа не нашли широкого применения.

Стабилизаторы напряжения со ступенчатом регулированием - стабилизаторы переменного напряжения, основанные на коммутации секций вторичной обмотки трансформатора с различным числом витков. Коммутация осуществляется автоматически, при помощи различных силовых ключей, таких как реле, тиристоров, симисторов и пр. В силу принципа работы, стабилизаторы этого типа не могут обеспечить высокую точность выходного напряжения, кроме того, кратковременные провалы напряжения и помехи, возникающие при переключении секций, ограничивают область их применения.

Электромеханические стабилизаторы напряжения - обеспечивают стабилизацию напряжения за счет изменения положения щетки автотрансформатора при помощи управляемого электроникой сервопривода. Электромеханические стабилизаторы напряжения обеспечивают высокую точность выходного напряжения и перегрузочную способность, работая при этом в широком диапазоне напряжений и не создавая помех. Стабилизаторы этого типа нашли широкое применение в бытовых и промышленных масштабах.

Стабилизаторы с двойным преобразованием энергии - содержат выпрямитель и транзисторный инвертор с контроллером широтно-импульсной модуляции, обеспечивающий стабильное синусоидальное напряжение. В настоящее время стабилизаторы этого типа находятся в стадии промышленного освоения.

Стабилизаторы с высокочастотным транзисторным регулированием - основаны на использовании быстродействующих силовых транзисторов, коммутируемых с высокой частотой на каждом периоде сетевого напряжения. Являются перспективным направлением в развитии стабилизаторостроения. В настоящее время находятся на стадии разработки и в промышленном производстве отсутствуют.