(1) Електричні стабілізатори напруги, незважаючи на постійні перепади напруги в електромережі, використовуються не часто. Зазвичай їх застосовують у промисловій сфері та для побутових газових котлів. І це незважаючи на те, що щороку безліч українських сімей зазнають витрат через обладнання, що вийшло з ладу через мережеві коливання. Цю проблему можна і треба вирішувати.
Навіщо потрібний стабілізатор
У будинку кожного мешканця нашої країни є безліч електроприладів, що працюють в однофазній мережі 220В. Зважаючи на різноманітні обставини, як залежать від постачальника електроенергії, так і випадкові, напруга в розетці може стрибати в широкому діапазоні, часом досягаючи небезпечних значень. Якщо пощастить - обладнання під час сплеску просто вимкнеться, інакше спрацює вбудований захист або просто згорить.
Стабілізатор – це електроприлад, який коригує нестабільну напругу, видаючи на виході безпечний сигнал. Принцип роботи цього пристрою дуже важливий, тому що від реалізованої схеми залежать основні техніко-експлуатаційні характеристики. Тому розглянемо, як працює стабілізатор та які різновиди конструкцій актуальні на ринку України.
Види стабілізаторів напруги
Стабільний вихідний сигнал - це результат, який і розрахований стабілізатор. А ось способи досягнення цього результату можуть бути різні.
Значна частина електричних стабілізаторів регулює вихідну напругу за рахунок зміни коефіцієнта трансформації силового трансформатора. Принцип роботи таких пристроїв полягає в тому, щоб підлаштувати коефіцієнт трансформації так, щоб значення, що надійшло, збільшити або зменшити в залежності від того, чи спостерігається на вході сплеск або просідання. За способом зміни коефіцієнта трансформації стабілізатори діляться на пристрої зі східчастим та безступінчастим принципом регулювання:
Електричні стабілізатори зі ступінчастим регулюванням
В даному випадку обмотка силового автотрансформатора розділена на щаблі, кожна з яких відповідає тому чи іншому коефіцієнту трансформації. Залежно від вхідної напруги автоматика комутує за допомогою ключа той ступінь, з якого знімається найближче до 220В значення.
За своєю конструкцією ступінчасті стабілізатори поділяються на релейні та електронні (також їх називають симісторні або тиристорні). Назва, в принципі, говорить сама за себе: у першому випадку комутація здійснюється за допомогою електромагнітних реле, а в другому – за рахунок напівпровідникових ключів (симетричних тиристорів – симісторів). Перевага релейного підходу полягає в дуже демократичній ціні, оскільки один симистор може коштувати як збирання електромагнітних реле. Напівпровідникові ключі відрізняються неймовірною надійністю, безшумною комутацією, а також миттєвою швидкодією. Електронний варіант є найпопулярнішим на ринку України завдяки своїй збалансованості – це типовий представник середнього цінового сегменту, що підходить для більшості завдань. Існують також і флагмани, в яких реалізована електронна схема стабілізації з великою кількістю щаблів (36 і навіть 48), що дозволяє досягти практично ідеальної точності стабілізації.
Тепер, коли ми знаємо, як працює релейний стабілізатор напруги та її напівпровідниковий аналог, перейдемо до ще однієї цікавої групи.
Електричні стабілізатори з безступінчастим регулюванням
Якщо наявність кроку регулювання приладів ступінчастого типу Вам не підходить, слід звернути увагу на безступінчасті стабілізатори напруги. Вищезгадані приклади є бюджетний і середній ціновий сегмент, а у випадку з безступінчатим регулюванням стабілізатори можуть бути або бюджетними, або флагманськими.
Бюджетний сегмент представлений електромеханічними (сервопривідними) стабілізаторами. Вони є ЛАТР з додаванням автоматики. Тут обертання струмознімальної щітки додає сервомотор. При фіксації мережних коливань сервомотор переміщає струмознімач на той виток обмотки трансформатора, з якого знімається 220В. Такий спосіб стабілізації вважається досить точним і плавним, проте він застарів і його характеристики для багатьох завдань не підходять через повільність. Зважаючи на простоту конструкції та доступну елементну базу (силова схема представлена лише трансформатором) сервопривідні стабілізатори напруги відносяться до бюджетного цінового сегменту і є “плавним” конкурентом релейних аналогів.
Розглядаючи пристрої з безступінчастою стабілізацією не можна не згадати найсучасніші рішення, що реалізують принцип подвійного перетворення на кшталт ДБЖ класу on-line. Взагалі навіть некоректно говорити, що такі стабілізатори здійснюють якесь регулювання. Фактично пристрій даного типу з вхідної напруги отримує сигнал DC (постійний струм), який використовується для генерації напруги AC (змінний струм). Іншими словами, коливання на вході не мають жодного впливу на вихід, тому що вихідна напруга - це окремо згенерований сигнал, що не має жодного відношення до вхідного. Такий підхід позбавлений всіх недоліків, властивих розглянутим раніше типам, чи це недостатньо швидке спрацьовування чи наявність кроку регулювання. Електричні стабілізатори з подвійним перетворенням завжди видають чисту за формою та стабільну напругу незалежно від того, що відбувається на вході. Це флагманські рішення, які в побуті зазвичай не використовуються через високу ціну. Та й така висока точність підтримки вихідної напруги не потрібна для переважної більшості побутової техніки та електроніки.
