Что называется стабилизатором напряжения?

Мы как должное воспринимаем тот факт, что розетки у нас дома находятся под напряжением 220В, а любая техника при подключении к этим розеткам будет исправно работать. Для сертифицированной в Украине бытовой техники и электроники даже не обязательно поддерживать эти самые 220В - допускаются отклонения вплоть до 10%.

Проблемы начинаются тогда, когда сетевые колебания приобретают действительно опасные значения. Как правило, происходит это при нештатных ситуациях, которые могут произойти на любом уровне, начиная подстанцией и заканчивая электропроводкой в объекте (дом, квартира, производственное помещение и так далее). И хотя такое случается нечасто, последствия могут оказаться печальными, требующими значительных денежных вложений.

Лучше всего предупредить потенциальные проблемы, установив устройство защиты. Именно поэтому мы рассмотрим, что называется стабилизатором напряжения и каких типов они бывают.

Что такое стабилизатор напряжения и зачем он нужен

Существуют различные устройства защиты от нестабильного электропитания: реле напряжения, стабилизаторы, источники бесперебойного питания. Среди них стабилизаторы напряжения можно назвать наиболее сбалансированным решением по соотношению цены и защитных свойств. Они оказывают комплексную защиту от сетевых колебаний, но не обеспечивают автономной работы.

Основная задача стабилизатора заключается в том, чтобы зафиксировать перепады напряжения на входе и скомпенсировать их при помощи тех или иных технических решений, реализованных в конкретной модели, в результате чего на выходе получается 220В с некоторым допустимым отклонением, величина которого зависит от конструкции прибора.

Конструкция, элементная база, реализованные технические решения - то, на чем основана работа стабилизатора напряжения - оказывают влияние на характеристики, цену и, как следствие, назначение прибора. Поэтому кратко разберемся, стабилизаторы каких типов представлены на рынке Украины и как они работают.

Стабилизаторы со ступенчатым принципом регулирования

Данный тип стоит рассмотреть первым, так как именно к нему в большинстве своем приходит рядовой пользователь ввиду сбалансированности конструкции.

И так, что входит в стабилизатор напряжения со ступенчатым принципом регулирования? Это автотрансформатор с множеством выводов (ступеней), силовые ключи для коммутации этих ступеней и, собственно, автоматика, управляющая ключами. Данный принцип регулирования очень прост: при коммутации той или иной ступени автотрансформатора пропорционально изменяется напряжение на выходе. Поэтому достаточно подбирать ту степень, выход которой максимально близок к 220В. Данный принцип отличается простотой и высокой скоростью срабатывания, однако наличие “шага регулировки” может быть проблемой в некоторых случаях.

Ступенчатые стабилизаторы делятся на два вида в зависимости от типа используемых силовых ключей: бюджетные релейные и более дорогостоящие электронные на полупроводниковых ключах. Точность и рабочий диапазон зависят от количества ступеней стабилизации, которых может быть аж 48.

Таким образом, различные комбинации типов и количества ключей могут образовывать как бюджетные бытовые, так и высокоточные промышленные модели.

Электромеханические (сервоприводные) стабилизаторы

Если Вы когда-нибудь имели дело с лабораторным автотрансформатором (ЛАТР), то сервоприводный стабилизатор является его современной версией. Здесь принцип регулирования тот же: путем перемещения щетки по поверхности обмотки можно снимать различные номиналы напряжения. В данном случае перемещение осуществляется при помощи сервомотора, управляемого контроллером.

Достоинства и недостатки такого классического решения очевидны: регулировка плавная и точная, но слишком медленная для компенсации резких скачков. Сервоприводные стабилизаторы напряжения хорошо подойдут для тех случаев, когда отклонения в сети носят постоянный характер и не требуют частого перемещения токосъемника. Стабилизаторы данного типа относятся к бюджетному сегменту, являясь конкурентами устройств со ступенчатым принципом регулирования релейного типа.

Стабилизаторы бесступенчатые электронные

В большинстве своем потребители не требуют идеальное поддержание 220В без отклонений и задержек в регулировке, допуская определенные неточности. Поэтому описанные выше типы стабилизаторов являются наиболее востребованными на рынке Украины. Тем не менее, для некоторого оборудования требуется обеспечивать электропитание идеального качества, для чего и нужны электронные стабилизаторы с бесступенчатым регулированием.

Каким образом в таких стабилизаторах удалось обеспечить независимость выходного напряжения от входного? Все дело в том, что обычные стабилизаторы работают по принципу корректирования входного сигнала путем изменения коэффициента трансформации автотрансформатора. Для бесступенчатой и идеально точной стабилизации такой принцип не подходит. Требуется не откорректировать имеющийся входной сигнал, а генерировать собственный с идеальными характеристиками - только так можно добиться независимости выхода от входа. Так бесступенчатые стабилизаторы и работают: входное напряжение используется лишь для питания, а встроенный в прибор инвертор генерирует синусоидальный сигнал без каких-либо отклонений вне зависимости от того, насколько искажено напряжение на входе. То есть даже регулировки как таковой здесь нет - прибор всегда генерирует требуемый сигнал без отклонений. Этот принцип также называют двойным преобразованием, и он используется в профессиональных ИБП.

Мы рассмотрели основные подходы к стабилизации, реализованные в доступных на рынке Украины стабилизаторах. Выбор за Вами!