Стабилизатор напряжения для дома

0
47

Стабилизаторы напряжения VolterНаличие в доме качественного электропитания сегодня трудно переоценить. Современное жилье оборудуется большим количеством бытовой техники, а следить за домом все чаще доверяют системам климат контроля, умному дому, а иногда и интернету вещей. Сбой электронных помощников приводит к весьма неприятным последствиям, а причиной этого события может стать пресловутый электрический скачек или даже просто слишком низкое или слишком высокое напряжение сети.

Стабилизатор напряжения — довольно известное всем устройство. Но только опытные хозяева знают, что за одним и тем же термином может скрываться, как современное устройство, так и китайская поделка, использующая технологии прошлого века.

Раньше для регулирования напряжения использовались механические способы. Стабилизатор 60-х годов представлял из себя огромный латор, по которому моторчиком передвигалась угольная щетка. Эти стабилизаторы хоть и были точные, но часто не подходили под решение задач из-за своей медлительности

Несмотря на то, что механические технологии значительно устарели, прилавки магазинов до сих пор завалены этим барахлом, выпускаемым под китайскими брендами. Купить и использовать такие стабилизаторы, конечно, можно. Но хороший хозяин не будет терпеть в своем доме изжившие себя технологии. Разве что временно, пока идет строительство или ремонт.

Для современного дома нужно и стабилизатор выбирать, соответствующий. Наиболее продвинутые технологии в этой области можно посмотреть здесь: стабилизаторы напряжения Volter.

В новых моделях не используются механические элементы — все силовые ключи электронные. Это не только существенно увеличивает скорость устройств, но и в десятки раз продлевает срок их службы. В отличие от механики, электронные компоненты не имеют износа, а их реакция практически мгновенна.

Тиристорные и симисторные стабилизаторы напряжения

Использование тиристоров в качестве электронных ключей является классическим подходом. Принцип регулировки достаточно прост — тиристорные ключи коммутируют обмотки трансформатора в зависимости от входного напряжения.

Следует отметить, что симисторные и тиристорные стабилизаторы это почти одно и то же, так как симистор это деталь объединяющая в себе два противоположно подключенных тиристора. Отличие этих разновидностей в управлении — для симистора нужен один канал, а для двух тиристоров два.

Схема базовой однорядной модели тиристорного стабилизатора выглядит так:

Схема стабилизатора напряжения Volter

Не трудно догадаться, что точность стабилизатора зависит от количества каналов (ступеней) регулирования, а так как их всего 9 (см. схему), стабилизация напряжения оставляет желать лучшего. Тем не менее, такие стабилизаторы достаточно популярны из-за своей надежности. Простота схемы делает устройство нечувствительным к помехам. В то же время большинство потребителей не требует лабораторного эталона и допускают отклонение напряжения в пределах 10% (базовые стабилизаторы имеют погрешность 6%).

Для повышения точности нужно увеличивать количество ступеней, но одновременно с этим растет и стоимость. Это особенно заметно, если производитель не обманывает покупателя и использует в конструкции качественные электронные модули Semicron — мирового лидера по производству тиристоров.

Тем не менее, повысить точность без увеличения стоимости стабилизатора можно. Это реализуется за счет применения двух каскадов регулирования. Схема стабилизатора с повышенной точностью выглядит так:

Стабилизаторы напряжения Volter с повышенной точностью

Первый каскад регулирует напряжение грубо, второй точно. В итоге количество ключей 8, а количество ступеней регулирования 16 (соответствует комбинациям каскадов: 4х4=16). Точность такого стабилизатора уже удовлетворяет европейским стандартам (2-5%).

Стабилизаторы напряжения СНПТО-14ПТОдну из популярных моделей, работающих по принципу двух каскадов можно посмотреть здесь: СНПТО-14ПТ.

Время реакции тиристорных стабилизаторов составляет 10-20 миллисекунд. Это существенно быстрее, механических аналогов.

В то же время это не самые быстрые стабилизаторы. Из-за своей особенности, тиристоры могут переключаться только в нулевой точке синусоиды, поэтому сделать стабилизатор быстрее не получится — синусоида переходит через ноль всего один раз за 10 миллисекунд.

Для увеличения скорости электронных стабилизаторов, вместо тиристоров производители используют IGBT-транзисторы.

Стабилизаторы напряжения на IGBT-транзисторах

С появлением IGBT технологий мир силовой электроники испытал настоящую революцию. Возможность переключения транзисторов в любой точке синусоиды, позволила перейти от инерционного регулирования к высокочастотному принципу моделирования, увеличив скорость стабилизаторов почти в 600 раз.

На рынке появились инверторные стабилизаторы. Генерируя синусоиду практически заново, эти устройства полностью избавляют потребители от внешних аномалий. Точность и правильность синусоиды стала зависеть только от возможностей силовых каскадов стабилизатора, и предел совершенства вроде бы достигнут, НО!

Обратите внимания на флагман производителя, использующего самые передовые технологии: Smart-14 — ведь это не инвертор!

Это действительно IGBT-стабилизатор, и в нем, как и в инверторе, тоже присутствует метод двойного преобразования, тем не менее, технология его построения существенно отличается.

Стабилизатор не моделирует синусоиду заново, а синхронизируясь с входящей синусоидой, лишь подправляет ее.

В чем выигрышь?

Ну во-первых такому стабилизатору не нужен промежуточный накопитель. Элемент, требующий периодической замены, исключен из конструкции.

Во-вторых, КПД передачи энергии при таком построении не менее 98%, в то время, как у инверторов редко когда доходит до 96, а хорошим результатом считается 85%.

И наконец, в третьих, для создания высокой точности и правильной формы синусоиды, здесь не требуются супер мощные выходные каскады — подправлять всегда проще, чем генерировать заново — именно поэтому обычные инверторы не могут выдавать такую высокую точность, как Smart (0,5%) — для инверторной технологии это было бы слишком затратно.

Схема стабилизатора выглядит так:

Стабилизаторы напряжения Smart

Принцип позаимствован у европейских производителей. В Европе он активно используется для генерации солнечной энергии. Ведь там тоже отказались от промежуточных накопителей — энергия солнца подмешивается к сетевой энергии и дополняет ее.

Генерируя требуемую вольтодобавку, стабилизатор Smart по аналогии с европейцами подмешивает ее к основной синусоиде. Делает он это только тогда, когда требуется. Если напряжение итак в норме, стабилизатор вообще не вмешивается в сеть. Итог — идеальная синусоида с идеальным напряжением, а КПД устройства не менее 98%.

IGBT-стабилизаторы не боятся помех, а в большинстве случаев полностью устраняют их. На сегодняшний день это самые удачные и самые популярные стабилизаторы среди владельцев частных домов.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here