Как рассчитать стабилизатор напряжения

Автор:
Сергей Куртов

Рейтинг статьи: (796)

У каждого жителя Украины дома установлено внушительное количество бытовой техники и электроники. Мало кто задумывается о том, чем эта техника питается, так как сетевое напряжение номиналом 220В принимается как должное. На самом же деле напряжение может плавать в широком диапазоне, угрожая не только некорректной работой, но и выходом из строя. Каковы причины перепадов сетевого напряжения? Часть из них зависит от качества оборудования на подстанциях и состояния ЛЭП, однако в большинстве своем резкие скачки напряжения связаны с непредсказуемыми факторами, такими как метеорологические условия или физическое воздействие человека на электропроводку. Соответственно, нет никакой гарантии, что техника в доме или квартире питается допустимым напряжением. Эту гарантию можете обеспечить только Вы сами, установив соответствующую защиту в виде стабилизатора.

Через стабилизатор напряжения будет питаться один или много потребителей, поэтому следует ответственно подбирать модель с подходящими характеристиками. Для этого мы рассмотрим, как рассчитать стабилизатор напряжения и обеспечить надежную защиту от любых негативных явлений в питающей сети.

Цель стабилизатора напряжения

Чем стабильнее сетевое напряжение - тем лучше. Тем не менее, следует понимать, что для корректной работы нагрузки необходимо поддерживать напряжение в определенном допустимом диапазоне, а не точно соблюдать номинал 220В. Сертифицированная в Украине бытовая техника и электроника, согласно ГОСТ, будет гарантированно исправно функционировать при колебаниях входного напряжения с амплитудой 10%. Это 22В.

Таким образом, задача стабилизатора напряжения заключается в том, чтобы обеспечить электрооборудование напряжением, амплитуда колебаний которого не выходит за допустимые рамки. Это позволит избежать неприятных последствий при возникновении перепадов напряжения и гарантировать длительный срок службы потребителя. Соответственно, стабилизатор - это устройство, регулирующее выходное напряжение таким образом, чтобы компенсировать отклонения входного.

Рассчитываем стабилизатор

Будет ли правильно просто взять и купить модель с самыми лучшими характеристиками для максимальной безопасности? Конечно же нет. Выбор должен происходить исходя из потребностей нагрузки. Смысла без явной необходимости устанавливать дорогую модель нет. Необходимо правильно рассчитать стабилизатор, и тогда Вы не только обеспечите надежную защиту своей техники, но и значительно сэкономите.

Если требуется установить защиту для большой группы потребителей, следует понимать, как рассчитать мощность стабилизатора напряжения. Для этого внимательно ознакомьтесь с характеристиками каждого потребителя, чтобы просуммировать их мощность. Если Вы ничего не забыли учесть, то этого показателя должно хватить. Обычно рекомендуется добавлять около 30% к потенциальной нагрузке, однако вариант одновременного использования всего оборудования в доме практически исключается, в связи с чем можно обеспечить меньший запас.

Но мощность - это не единственный параметр стабилизатора напряжения. Они исчисляются десятками. Однако важных для функционирования потребителя - всего несколько.

Несмотря на то, что точность, по факту, является одним из важнейших параметров, для большинства потребителей она вторична. Посудите сами: любая бытовая техника и электроника нормально работает при отклонениях напряжения до 10%. При этом, точность даже самого бюджетного стабилизатора начинается именно от этой цифры и лучше. Высокоточный стабилизатор нужен лишь тогда, когда специализированная техника действительно нуждается в высочайшем качестве электропитания. А вот широкий рабочий диапазон стабилизации лишним никогда не будет. Данный параметр отвечает за амплитуду сетевых колебаний, которые могут быть стабилизированы с заявленной точностью. Нарушение рабочего диапазона, как правило, приводит к защитному отключению с последующим автоматическим включением.

Стоит также отметить, что многих беспокоит не только техническая часть, но и такие вещи, как монтаж и подключение. Тут существует два основных варианта монтажа и еще два варианта подключения. Способ подключения, как правило, зависит от мощности. Подключение в розетку доступно только для маломощных стабилизаторов. Для устройств помощнее розетки будет недостаточно и единственным очевидным решением является клеммник. По монтажу все просто: стабилизаторы можно либо устанавливать на плоскую поверхность, либо монтировать на стену. Корпус некоторых моделей спроектирован так, что доступен как напольный, так и настенный (навесной) монтаж.

Типы стабилизаторов

Пользователя большинства электронных приспособлений не особо волнует, как устроен тот или иной прибор. Главное - чтобы он как следует выполнял свою задачу. Со стабилизаторами история несколько иная. Две модели аналогичной мощности и точности могут в разы отличаться по цене лишь из-за того, что реализованы на основе различных схем стабилизации. От используемой схемы, помимо цены, зависят такие показатели, как скорость работы, отказоустойчивость, уровень шума и так далее. На рынке Украины основными являются 4 типа стабилизаторов. Кратко пройдемся по их достоинствам и недостаткам, не касаясь деталей технической реализации:

• Электромеханические (сервоприводные). Очень точные и плавные стабилизаторы бюджетного типа, однако они имеют слабое место в виде токосъемных щеток. Быстродействие также не является сильной стороной.
• Релейные ступенчатые. Быстрые бюджетные стабилизаторы, но из-за ступенчатой регулировки шагами точной стабилизацию назвать трудно. Тем не менее, точности более чем достаточно для любых бытовых потребителей. Слабым местом являются электромагнитные реле.
• Электронные ступенчатые. То же самое, но реле заменены на полупроводниковые ключи. Это дороже, но куда надежнее. Нередко электронные ступенчатые стабилизаторы имеют высокую точность за счет увеличения количества ступеней. Пропорционально растет цена.
• Электронные бесступенчатые. Премиальные стабилизаторы, отличающиеся высочайшей точностью и широким рабочим диапазоном стабилизации. Излишни для быта, чисто профессиональные устройства.

Простому человеку, не знакомому с матчастью, может быть трудно подобрать подходящий стабилизатор напряжения. В таком случае лучше обратиться к специалистам, чтобы выбрать модель с лучшим соотношением цены и характеристик для конкретной задачи.