Les fluctuacions sobtades i significatives de la tensió de CA a la xarxa provoquen un funcionament inestable dels equips electrònics i dels electrodomèstics. En casos extrems, aquestes sobretensions poden provocar que l'electrònica s'avaria i falli. En aquest cas, l'ús d'estabilitzadors de tensió d'alimentació és indispensable. Cada cop més, els usuaris opten per estabilitzadors de tensió d'inversor per a la llar.
Visió general dels estabilitzadors de tensió
Els estabilitzadors de tensió de línia de CA han evolucionat històricament utilitzant diversos dissenys de circuits. Actualment, hi ha diversos tipus d'estabilitzadors:
- estabilitzadors de tensió de relés;
- servoestabilitzadors electromecànics;
- tiristor electrònic o triacestabilitzadors;
- reguladors de tensió inversor.
La tensió de sortida dels estabilitzadors de relés es canvia per passos canviant els bobinatges del transformador de xarxa mitjançant els contactes de relés electromagnètics potents. La precisió d'estabilització ve determinada pel nombre de bobinatges commutats. Hi pot haver de 5 a 10 bobinats d'aquest tipus. Quan es canvia d'un bobinat a un altre adjacent, la tensió de sortida canvia el seu valor en aproximadament (15-20) V.
En els estabilitzadors electromecànics, un servoaccionament de CC mou el raspall de grafit del col·lector de corrent al llarg de les espires del bobinatge de l'autotransformador. El valor del senyal de control depèn de la diferència entre la tensió d'entrada i la tensió de referència corresponent a 220 V. Quan s'elimina la diferència, el dispositiu de control del servomotor entra en el mode de seguiment.
En els estabilitzadors electrònics, la commutació dels bobinats del transformador utilitzats pels actuadors està controlada pel controlador.
La unitat de commutació es fa amb triacs o tiristors semiconductors. El funcionament del controlador ve determinat pel programari instal·lat a la fàbrica del producte.
El principi de funcionament de l'estabilitzador de l'inversor
El funcionament de l'estabilitzador de tensió de l'inversor es basa en el principi de doble conversió. Primer, la tensió de CA d'entrada es converteix en CC i després es realitza la conversió inversa. Assegureu-vos que la sortida del dispositiu és establela tensió alterna de 220 V la realitza l'electrònica dels estabilitzadors de tensió de l'inversor.
No té transformadors de potència voluminosos. La composició dels estabilitzadors inclou els components electrònics següents:
- filtre LC de xarxa d'entrada;
- rectificador d'ona completa de díode semiconductor;
- dispositiu de correcció del factor de potència;
- bloc de condensadors d'emmagatzematge;
- convertidor inversor;
- oscil·lador de rellotge de quars de freqüència estable;
- filtre de sortida de pas alt;
- controlador de microprocessador.
El filtre de xarxa d'entrada passiu s'utilitza per eliminar les interferències d' alta freqüència i suavitzar les pujades curtes de tensió de la xarxa. El rectificador converteix la tensió alterna en una de directa, part de l'energia elèctrica de la qual s'emmagatzema en un bloc de condensadors electrolítics d' alta capacitat. Són una font de seguretat que entra en funcionament en cas de fallades de la tensió de la xarxa o la seva interrupció a curt termini.
La tasca del corrector és normalitzar la potència presa de la xarxa, evitant la sobrecàrrega de l'estabilitzador durant el seu funcionament. L'inversor-conversor restaura la tensió de CA des de la CC. A causa de la participació d'un oscil·lador de quars en el seu funcionament, la tensió de sortida té la forma d'una sinusoide pura amb una freqüència de 50 Hz amb un error que no supera el 0,5%.
El controlador controla el funcionament dels circuits d'estabilització de la tensió de sortida i avalua l'estat dels blocs individualsdispositius amb l'emissió de resultats als elements de visualització. Emet ordres per apagar automàticament el funcionament de l'estabilitzador en cas que el valor de la tensió d'entrada superi el rang de regulació determinat per les característiques tècniques.
Especificacions dels estabilitzadors
A l'hora de triar un estabilitzador de tensió de CA de la xarxa domèstica, s'ha de prestar molta atenció a les seves principals característiques tècniques, que inclouen les següents:
- potència de càrrega màxima permesa que l'estabilitzador pot proporcionar tot mantenint els paràmetres de qualitat de la tensió de la xarxa;
- fluctuacions de tensió de xarxa permeses, en què la tensió a la sortida de l'estabilitzador conserva el seu valor, tenint en compte els requisits dels estàndards de qualitat;
- velocitat d'anivellament, que determina el temps de resposta del regulador a canvis ràpids a curt termini en la tensió de la xarxa per mantenir la tensió de sortida sense canvis;
- forma del senyal de sortida, idealment apropant-se a una sinusoide;
- precisió dels paràmetres de tensió estabilitzada;
- grau de protecció que determina la capacitat de l'estabilitzador per funcionar en condicions de temperatures extremes i alts nivells d'humitat relativa;
- factor de forma que determina les dimensions de l'estabilitzador;
- El nivell d'interferència creada pel dispositiu a l'equip que l'envolta.
Un factor addicional que influeix en l'elecció de l'estabilitzador pot ser la presència d'elements d'indicació visual i senyalització.
Ha d'informar íntegrament a l'usuari sobre els valors dels paràmetres d'entrada i estabilitzats i advertir sobre l'aparició de situacions crítiques.
Característiques dels estabilitzadors d'inversor
L'absència de transformadors ferromagnètics voluminosos amb una complexa estructura de bobinatge en ells va facilitar molt el disseny. Els estabilitzadors de tensió inversor no contenen parts mòbils dels servoaccionaments, la qual cosa no requereix el seu manteniment periòdic durant el funcionament i fa que el funcionament dels estabilitzadors sigui gairebé silenciós. Els dispositius semiconductors IGBT o MOSFET fabricats amb tecnologies modernes s'utilitzen com a elements de potència.
L'ús de generadors de rellotges de quars us permet obtenir una tensió alterna de sortida, la forma de la qual s'aproxima a un sinus pur. Les solucions de circuit us permeten corregir la forma no ideal de la tensió de la xarxa d'entrada. Totes les funcions estan controlades per un microcontrolador.
Rendiment de l'estabilitzador de l'inversor
L'esquema i les solucions tècniques implementades en els estabilitzadors de tensió d'inverter permeten produir productes acabats, el rendiment dels quals difereix significativament del d' altres tipus d'estabilitzadors per a millor. Els principals fabricants nacionals i estrangers creen línies de productes dissenyades per a diferents nivells de potència dels consumidors. Comencen a partir de 300 VA. El regulador de tensió inversor de 10 kW (kVA) no és l'últim d'aquesta sèrie.
Com per als altres indicadors. Els estabilitzadors de tensió de l'inversor amb doble conversió mantenen una tensió estabilitzada de 220 V a la sortida amb una desviació de no més de l'1% amb canvis en la tensió de xarxa en el rang de 90-310 V. L'error de lectura de freqüència no supera el 0,5%. La velocitat d'estabilització és del nivell de 10 ms, la qual cosa permetrà l'ús d'instruments de mesura de precisió com a càrrega. En aquest cas, es realitza una supressió completa del soroll d'impuls.
Conclusió
Els estabilitzadors de tensió d'inversor estan conquistant gradualment el mercat dels estabilitzadors de xarxa. Després de llegir els materials de l'article, els lectors entendran que això és ben merescut. Les solucions tècniques i de circuits utilitzades en aquests productes permeten assolir un rendiment inassolible per a altres tipus d'estabilitzadors. El seu preu decreixent gradualment justifica els avantatges que reben els usuaris d'aquests dispositius després de comprar-los.
