Как подобрать стабилизатор напряжения: Как выбрать стабилизатор напряжения? Основные рекомендации по выбору.
Как правильно подобрать стабилизатор напряжения
Время прочтения: 5 мин
Дата публикации: 23-12-2020
В какой части Украины Вы бы ни жили, везде имеет место одна и та же проблема — нестабильная работа централизованной сети. Это приводит к постоянным колебаниям напряжения. К сожалению, многие не в курсе опасности, которую представляет нестабильное электропитание и принимают этот факт как должное. На самом деле, немалая часть поломок электроприборов, например компрессора холодильника, связана именно с некачественной электроэнергией, на работу с которой техника попросту не рассчитана. Вся сертифицированная в Украине бытовая техника гарантированно работает под напряжением 220В с отклонением до 10%. Производитель не может отвечать за исправность электроприбора, на который подается, например, 190 или 250 вольт. Следовательно, Вы должны позаботиться о защите бытовой техники от некачественной электроэнергии. Именно на этом и специализируется магазин стабильного электропитания «Вольтмаркет».
Самым популярным средством борьбы с некачественной электроэнергией являются стабилизаторы напряжения. Стабилизатор напряжения — это устройство, которое принимает на входе опасную нестабильную электроэнергию, а на выходе выдает качественный безопасный сигнал, пригодный для работы бытовой техники и электроники. Рынок Украины полон самых разнообразных отечественных и импортных моделей. От выбора может закружиться голова, однако, мы выделим основные критерии, определившись с которыми масштабы поиска сузятся с сотен стабилизаторов напряжения до единиц.
Как выбрать стабилизатор напряжения — основные критерии выбора
1.Количество фаз
Первое, на что стоит обратить внимание при выборе стабилизатора напряжения — это тип нагрузки. Вся домашняя бытовая техника — телевизор, компьютер, холодильник — работают от однофазной сети 220В.
2. Мощность
Мощность стабилизатора напряжения — это крайне важный критерий. Если выбрать слишком слабую модель, то устройство будет регулярно «уходить в защиту» при превышении максимально допустимого тока. А купив излишне мощный стабилизатор напряжения, Вы банально переплатите за ненужные характеристики. Обычно, для квартир и небольших частных домов выбирают модели из среднего сегмента, такие как ЭЛЕКС АМПЕР 12-1/40 v2.0 или Укртехнология OPTIMUM 9000. Интернет-магазин «Вольтмаркет» осуществляет все стадии обслуживания своих клиентов: от консультации по выбору оборудования до подключения и настройки. Поэтому, если Вы не знаете, на какую мощность рассчитывать при выборе стабилизатора, обратитесь к нашим специалистам.
3. Тип стабилизации
Все особенности работы стабилизатора напряжения зависят от применяемого типа стабилизации.
Самые популярные из них — это релейный, электронный и сервоприводный. Каждый обладает достоинствами и недостатками, взвесив которые Вы сможете легко и правильно выбрать стабилизатор.
- Электронные стабилизаторы напряжения являются самыми распространенными в нашей стране. Их принцип работы основан на ступенчатом тороидальном трансформаторе с множеством обмоток (ступеней), которые коммутируются полупроводниковыми тиристорами. В зависимости от выбранной ступени меняется коэффициент трансформации и, соответственно, выходное напряжения. К достоинствам данного типа стабилизаторов напряжения можно отнести отсутствие подвижных деталей, что делает их крайне надежными, практически бесшумную работу и высокую скорость реакции. Электронный стабилизатор реагирует на сетевые колебания в течение 20 миллисекунд, выдавая на выходе чистый сигнал. К минусам можно отнести ступенчатый принцип регулировки. Выходное напряжение меняется не плавно,а скачкообразно с разницей в одну ступень, которая, в зависимости от точности конкретной модели, в среднем составляет 5-10В.
Этот недостаток никак не воспринимается холодильником и прочей бытовой техникой, отчего электронные стабилизаторы напряжения — крайне популярный выбор для дома и квартиры. - Релейные стабилизаторы работают по тому же принципу, что и электронные, поэтому по большей части имеют те же достоинства и недостатки. Разница лишь в том, что коммутацию ступеней трансформатора производят не тиристоры, а электромагнитные реле, которые имеют меньше (но,тем не менее, тоже крайне большой) ресурс работы и издают характерный щелчок при каждом переключении. Их достоинством является самая низкая цена среди всех остальных типов, однако они постепенно уступают место электронным моделям.
- Сервоприводные, они же электромеханические стабилизаторы напряжения являются достойным конкурентом электронным моделям. Подробная информация поможет выбрать нужный. Особенностью сервопривода является то, что вместо ступени он коммутирует при помощи скользящего контакта каждый виток трансформатора. Как результат — максимально плавная регулировка напряжения и высокая точность выходного сигнала. Выбранные стабилизаторы отлично подходят для сетей, которым характерно стабильно завышенное или заниженное напряжение без резких перепадов, так как сервопривод не может мгновенно подстроиться под резкое изменение входного сигнала, как это делают электронные и релейные аналоги. Это происходит ввиду того, что при сильных колебаниях сетевого напряжения сервоприводу может потребоваться целая секунда, и даже больше, чтобы установить токопроводящий контакт в требуемое положение. Другим недостатком данных стабилизаторов является звук, издаваемый сервоприводом в момент вращения, поэтому их желательно подключать в отдельном помещении, например в котельной.
Этот недостаток никак не воспринимается холодильником и прочей бытовой техникой, отчего электронные стабилизаторы напряжения — крайне популярный выбор для дома и квартиры.
Выбранные стабилизаторы отлично подходят для сетей, которым характерно стабильно завышенное или заниженное напряжение без резких перепадов, так как сервопривод не может мгновенно подстроиться под резкое изменение входного сигнала, как это делают электронные и релейные аналоги. Это происходит ввиду того, что при сильных колебаниях сетевого напряжения сервоприводу может потребоваться целая секунда, и даже больше, чтобы установить токопроводящий контакт в требуемое положение. Другим недостатком данных стабилизаторов является звук, издаваемый сервоприводом в момент вращения, поэтому их желательно подключать в отдельном помещении, например в котельной.- Также существуют электронные бесступенчатые стабилизаторы, которые благодаря различным дополнительным схемам способны осуществлять стабилизацию электронного типа с высокой скоростью срабатывания, но без характерных для ступеней “шагов” регулирования. Основным недостатком данного типа стабилизаторов является высокая цена, отчего их затмили более дешевые аналоги, упомянутые выше.
4. Характеристики
С мощностью мы уже довольно легко определились, однако количество характеристик у отдельно взятого стабилизатора напряжения очень велико. Не стоит этого пугаться, ведь при выборе особо важными являются буквально несколько из них.
Точность стабилизации
Как выбрать нужный аппарат опираясь на данный параметр? Ответ — легко! Именно он определяет, насколько выходное напряжение может отклоняться от требуемых 220В (или 380В в случае с трехфазными моделями). Стабильно высокой точностью обладают сервоприводные модели, у которых данный показатель обычно составляет 1-3%. Это просто отличный выбор для самых чувствительных электроприборов, однако домашняя бытовая техника, такая как холодильник или газовый котел, допускают отклонения до 10%, что и объясняет огромную популярность электронных стабилизаторов. Модели электронного типа в зависимости от количества ступеней стабилизации чаще всего обладают точностью 2,5-7%, чего вполне достаточно.
Рабочий диапазон стабилизации
Стабилизаторы напряжения не могут обеспечивать выход 220В при абсолютно любом номинале на входе. У каждой модели есть свой допустимый рабочий диапазон, на который следует обращать внимание. В наличии нашего интернет-магазина также есть особые стабилизаторы со сдвинутым в ту или иную сторону рабочим диапазоном, рассчитанные на сети, для которых характерны либо сильнейшие просадки, либо регулярные скачки напряжения. При выходе за рабочий диапазон, стабилизатор чаще всего отключает нагрузку и сообщает об аварии, поэтому данная характеристика является крайне важной при выборе конкретной модели.
Прочие особенности и функции стабилизаторов
Каждый стабилизатор напряжения индивидуален. Поэтому, определившись с критично важными характеристиками, Вы вышли на финишную прямую и дальнейший выбор зависит от Ваших индивидуальных предпочтений в дизайне корпуса, типе монтажа, органах управления, функционале меню и так далее.
О том как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла читайте рекомендации в нашей статье.
При покупке стабилизатора напряжения в интернет-магазине «Вольтмаркет», Вам не стоит волноваться за подключение и настройку устройства, с этим Вам с радостью помогут наши квалифицированные специалисты. Если Вы хотите разобраться как выбрать стабилизатор напряжения, лучше всего посетите одну из наших торговых точек в Киеве или Днепре, чтобы лично ознакомиться с функционалом интересующих моделей и получить ответы на все интересующие Вас вопросы.
Как подобрать стабилизатор
Мы переехали на новый сайт SOLPI.RU
Подбор стабилизатора напряжения
Если Вы решили обеспечить ваши газовый котёл (систему отопления), электроприборы, оборудование или объект целиком качественным напряжением, то следующий шаг — правильно подобрать тип и мощность стабилизатора.
Справка: в связи с тем, что мощность нагрузки обычно указывается в ваттах (Вт), а мощность стабилизаторов напряжения — в вольт-амперах (ВА), применяется формула перевода:
Р (ВА) = Р (Вт) / cos φ или Р (Вт) = Р (ВА) · cos φ.
Для газового котла хорошо подойдёт однофазный стабилизатор напряжения электронно-релейного или электромеханического типа мощностью 500 ВА настенного исполнения.
Для системы отопления (газовый котёл и несколько насосов) подойдёт однофазный стабилизатор напряжения электронно-релейного или электромеханического типа мощностью 750-1500 ВА настенного исполнения.
Для электроприбора или группы электроприборов можно использовать отдельный стабилизатор. В этом случае его мощность определяется суммарной мощностью данных приборов, например:
— Для холодильника
Пусковые токи компрессора холодильника в 6-7 выше потребляемого им тока. Поэтому при расчёте мощности стабилизатора следует умножить мощность компрессора на 6. Если выбирается электромеханический стабилизатор напряжения (обладают большей перегрузочной способностью, чем электронно релейные) вместо коэффициента 6 следует применить коэффициент 4.
Обычно для среднего бытового холодильника подходит электромеханический стабилизатор напряжения мощностью 1000 ВА либо электронно-релейный 1500 ВА.
При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора. Например, при входном напряжении 180В следует предусмотреть 25%-й запас по мощности, а при входном напряжении 150В следует предусмотреть 100%-й запас по мощности.
— Для освещения
Чаще всего при подборе стабилизатора нужно сложить мощности ламп (светильников). Для некоторых типов ламп (например типа ДРЛ) следует учесть наличие пусковых токов.
При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).
— Для стиральной машины
В среднем бытовые стиральные машины потребляют мощность не более 2200 Вт (следует проверить по паспорту).
Подходит электромеханический стабилизатор напряжения мощностью 3000 ВА либо электронно-релейный 3000 ВА.
При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).
— Для оргтехники
При подборе стабилизатора для компьютера, принтеров, копировальных аппаратов и др. следует сложить мощности приборов.
При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).
— Для насоса, насосной станции
Электродвигатели насосов и насосных станций имеют большие пусковые токи, примерно в 3 и более раз (в зависимости от типа насоса) превышающие рабочий ток.
Поэтому, при подборе стабилизатора паспортная мощность умножается на коэффициент 3. Для погружных насосов следует применить коэффициент 5.
При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).
— Для электродвигателя
Электродвигатели имеют пусковые токи в 3 и более раз превышающие номинальные.
Для электродвигателей стабилизатор напряжения подбирается в 3 раза больше по мощности, чем потребляемая ими мощность.
Для двигателей, оборудованных системой плавного пуска, стабилизатор напряжения подбирается в 2 раза больше по мощности, чем потребляемая ими мощность.
При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).
— Для сварочного аппарата
Для инверторных сварочных аппаратов дуговой сварки, стабилизатор напряжения подбирается в 2 раза больше по мощности, чем мощность сварочного аппарата.
Для трансформаторных сварочных аппаратов дуговой сварки, стабилизатор напряжения подбирается в 5 раз больше по мощности, чем мощность сварочного аппарата.
При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).
— Для компрессора
Электродвигатели компрессоров имеют пусковые токи в 3 и более раз (в зависимости от типа компрессора) превышающие номинальные.
Для однофазных компрессоров стабилизатор напряжения подбирается в 5-7 раз больше по мощности, чем потребляемая мощность компрессора.
Для трёхфазных компрессоров стабилизатор напряжения подбирается в 3 раза больше по мощности, чем мощность компрессора.
При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см. п. «для холодильника»).
— Для станка
Большинство станков работает в нескольких режимах, и на каждый режим в технической документации приведена потребляемая ими мощность.
Для станков стабилизатор напряжения подбирается в 3 раза больше по мощности, чем потребляемая ими мощность при работе на максимальном режиме.
Для станков, оборудованных системой плавного пуска, стабилизатор напряжения подбирается в 2 раза больше по мощности, чем потребляемая ими мощность при работе на максимальном режиме.
При сильно пониженном напряжении в сети следует предусмотреть дополнительный запас мощности при подборе стабилизатора (см.
п. «Для холодильника»).
Для обеспечения качественным напряжением всего дома, дачи, офисного здания, или другого объекта можно установить общий стабилизатор напряжения, тогда:
1. Определяемся с количеством фаз:
— Если сеть однофазная — нужен однофазный стабилизатор напряжения.
— Если сеть трёхфазная — возможны 2 варианта:
а) если есть трёхфазное электрооборудование — нужен трёхфазный стабилизатор напряжения,
б) при отсутствии трёхфазной нагрузки (трёхфазных потребителей) возможно использование трёх однофазных стабилизаторов (по одному для каждой фазы) одинаковых или различных по мощности.
2. Рассчитываем мощность стабилизатора, при этом учитываем:
— мощность подключаемой нагрузки,
— наличие пусковых токов при включении приборов и оборудования,
— на сколько понижается напряжение в сети,
— на какой ток установлен вводной автомат.
Например, однофазная сеть, установлен вводной автомат на 50А — допускаемая мощность нагрузки 10 кВт. Подходит стабилизатор напряжения от 12 до 15 кВА.
Для трёхфазной сети, при мощности нагрузки 10 кВт устанавливается трёхфазный вводной автомат на 16А. Подходит трёхфазный стабилизатор напряжения 15 кВА.
Следует учесть, что при сильно пониженном напряжении в сети, например, при входном напряжении 180В стабилизатор напряжения мощностью 12 кВА на выходе (после повышения напряжения) выдаст мощность 9 кВА, а при входном напряжении 150В — только 6 кВА.
3. Выбираем стабилизатор напряжения по типу регулирования (принцип регулирования и преимущества типов стабилизаторов напряжения).
Принцип работы стабилизаторов напряжения электронно-релейного типа
При изменении входного напряжения, контроллер на плате управления отслеживает уровень выходного напряжения, и когда его величина выходит за пределы диапазона точности регулирования 220В±5% (209-231В), либо выдаёт управляющие команды на реле, подключающие соответствующие отводы обмотки трансформатора для повышения напряжения (при пониженном напряжении в сети) и понижения напряжения (при повышенном напряжении в питающей сети).
Таким образом происходит ступенчатое регулирование выходного напряжения.
Преимущества стабилизаторов напряжения электронно-релейного типа — высокая скорость регулирования и невысокая стоимость.
Принцип работы стабилизаторов напряжения электромеханического типа
При изменении входного напряжения стабилизатора происходит изменение выходного напряжения.
Когда величина выходного напряжения выходит за пределы диапазона 220В±3% (213…227В), контроллер выдаёт команду и плата управления даёт напряжение определённой полярности на электродвигатель сервопривода щёточного узла регулирующего трансформатора. Это приводит к перемещению токосъёмных щёток по обмотке регулирующего трансформатора на определённое количество витков автотрансформатора в нужном направлении для повышения или понижения напряжения до диапазона 213…227В.
Таким образом величина выходного напряжения поддерживается в диапазоне 220В±3% (213.
..227В) либо 220В±8% (202-238В), вне зависимости от уровня входного напряжения во всём рабочем диапазоне (140…260В).
Преимущества стабилизаторов напряжения электромеханического типа — высокая точность регулирования и более высокая перегрузочная способность.
Наши специалисты всегда готовы Вам помочь в подборе стабилизатора напряжения под ваши потребности.
Как выбрать мощность стабилизатора напряжения?
Как выбрать мощность стабилизатора напряжения?
Для того, что правильно выбрать и купить стабилизатор напряжения для дома, дачного участка или в промышленных целях, в первую очередь, необходимо определить сумму мощностей всех устройств (потребителей), которые нуждаются в одновременном снабжении электроэнергией (Вт). В таблице № 1 приводятся мощности различных потребителей: бытовых электроприборов, электроинструментов и электроприборов.
Таблица №1
Бытовые электроприборы | Электроинструмент | ||
потребитель | мощность | потребитель | мощность |
бойлер | 1200-1500 | дисковая пила | 750-1600 |
гриль | 1200-2000 | дрель | 400-800 |
духовка | 1000-2000 | перфоратор | 600-1400 |
компьютер | 400-750 | шлифовальная машина | 650-2200 |
кофеварка | 800-1500 | электролобзик | 250-700 |
обогреватель | 1000-2400 | Электрорубанок | 400-1000 |
проточный водонагреватель | 5000-6000 | электроточило | 300-1100 |
пылесос | 400-2000 | Электроприборы | |
радио | 50-250 | вентиляторы | 750-1700 |
СВЧ-печь | 1500-2000 | водяной насос | 500-900 |
телевизор | 100-400 | компрессор | 750-2800 |
тостер | 600-1500 | кондиционер | 1000-3000 |
утюг | 500-2000 | насос высокого давления | 2000-2900 |
фен для волос | 450-2000 | сенокосилка | 1800-2100 |
холодильник | 150-600 | стиральная машина | 1800-3000 |
электролампы | 20-250 | циркулярная пила | 1800-2100 |
электроплита | 1100-6000 | электромоторы | 550-3000 |
электрочайник | 1000-2000 |
|
|
Нужно также учитывать, что электромоторам в момент запуска требуется более высокая мощность, а во время обычной работы она равняется номинальной (указана в таблице).
Таким образом, мощность стабилизатора напряжения, который Вы хотите использовать на асинхронных двигателях, насосах и компрессорах, должна в 3-4 раза превышать мощность самих приборов.
Пример расчета мощности: в стационарном режиме работают кондиционер (1000Вт), холодильник (мощностью 600Вт), радио (100Вт), электрические лампы (200Вт) и телевизор (400Вт).
Суммарная мощность составляет: 1000+600+100+200+400=2300 (Вт).
Одновременно со стационарными электроприборами можно подключить электрочайник (1000Вт), пылесос (800Вт) и утюг (1000Вт). В таком случае общая нагрузка может увеличиться на 800-2800 Вт.
Максимальная суммарная мощность может составить: 2300+2800=5100 (Вт).
Полученную сумму умножаем на коэффициент, который учитывает изменение напряжения в сети. Все значения коэффициента приводятся в таблице №2.
Таблица №2
Напряжение | 130 | 150 | 170 | 210 | 220 | 230 | 250 | 270 |
Коэффициент | 1,69 | 1,47 | 1,29 | 1,05 | 1,00 | 1,05 | 1,29 | 1,47 |
К примеру, напряжение в сети составляет 170 В, а значение коэффициента при этом напряжении – 1,29.
Получается: 5100×1,29=6579 (Вт). Кроме того, нужно принимать во внимание, что для долговечной работы постоянная нагрузка на стабилизатор не должна превышать 75% от его номинальной мощности. Таким образом, если одновременно включить все вышеперечисленные устройства, то для комфортной работы и защиты оборудования Вам нужен стабилизатор напряжения с мощностью больше 8 кВт.
Специалисты Интернет-магазина сварочного оборудования, инструментов и другой техники помогут Вам определить необходимую мощность стабилизатора, а также ответят на все Ваши вопросы по поводу выбора стабилизатора напряжения.
Подобрать стабилизатор напряжения для насоса
Вопрос:
Здравствуйте!, помогите подобрать стабилизатор напряжения для насоса.
Не простой вопрос при выборе стабилизатора напряжения для скважинного погружного насоса или циркуляционного насоса отопления.
Содержание:
Первый вопрос, а нужен ли стабилизатор для насоса или можно обойтись защитным реле? Конечно нужен для бесперебойной подачи воды! Во первых при изменениях в напряжении, насос не будет отключатся, а будет продолжать работать даже при низком напряжении в сети, тогда как реле просто отключит насос и лишит вас воды.
Как влияет не правильное (нестабильное) напряжение на работу насосного оборудования?
Изменение качества тока, которое измеряется у нас напряжением и частотой, может привести неправильной работе насоса. В российских электросетях частота является достаточно стабильной величиной и в корректировке обычно не нуждается.
Однако напряжение сетях как говорится, желает лучшего.
Пониженное напряжение создает повышенные нагрузки на электродвигатель и механическую часть водяного насоса, что приводит низкому давлению подаваемой воды и даже может привести выходу из строя самого электродвигателя, падает ресурс электронасоса. Так как при пониженном напряжении падает производительность, насосу для подачи заданного объема воды потребуется большее количество электроэнергии, что приводит перерасходу электрической энергии и переплатам.
Повышенное напряжение тоже опасно для электродвигателя, перенапряжение может, просто напросто привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования.
Для того что бы понять какой стабилизатор для насоса вам нужен.
- В первую очередь нужно сориентироваться по мощности насоса.
- Во вторых нужно учесть пусковую мощность.
|
Таблица с подобранными мощностями стабилизаторов, под мощность насоса.(при клике на указанную мощность вы попадете на страницу с подобранными стабилизаторами) |
|
|---|---|
| Мощность насоса, Вт | Мощность стабилизатора |
| 300 | 1000 ВА |
| 500-700 | 2000 ВА |
| 900 | 3000 ВА |
| 1200-1500 | 5000 ВА |
| 1600-2000 | 6000 ВА |
| 2100 | 7000 ВА |
Если вам неизвестны пусковые токи, то можно использовать коэффициент 3, это значит, если ваш насос мощностью 1 кВт, то стабилизатор напряжения нужен на 3 кВт, в кВА это будет значение побольше, для понимания и более точного расчета ознакомьтесь со статьей, чем отличается кВт от кВА.
Если насос 500 Вт то мощность стабилизатора напряжения 220 вольт будет нужна порядка 1500 Вт.
Современные бытовые насосы как правило не превышают значений пусковых токов больше трех раз.
Какой стабилизатор напряжения подойдет для скважинного насоса Грундфос 800 Вт. Практически у всех насосов этого производителя пусковой коэффициент 1,8 т.е. если мощность, к примеру 0,8 кВт, то понадобится стабилизатор мощностью 1,44 кВт, это будет 2 кВА.
Подойдут такие стабилизаторы, смотрите подборку на мощность от 2 до 3 кВА.
Скважинные насосы обычно имеют высокие пусковые токи, и это связано не только с мощностью, но и с глубиной размещения, длинной трубы, и есть ли гидроаккумулятор в системе водоснабжения. В случае если у вас сложная система водоснабжения, то лучше взять еще запас к мощности.
Один из вариантов для такого насоса, стабилизатор LIDER PS 3000 W-15 или ШТИЛЬ инстаб IS 3500 инверторного типа.
Что же касается насосов отопления, то подбор тоже зависит от мощности и пусковых токов. И как правило информацию можно найти на шильдике, хотя в наше время, не все производители пишут эту информацию на самих насосах. Вот пример от Grundfos.
|
таблица мощности циркуляционных насосов |
|
|---|---|
| I-ток (А) |
P- (V) мощность Вт |
| 0.17 | 40 |
| 0.28 | 65 |
| 0.42 | 95 |
Если у вас возникли затруднения, то конечно лучше доверить выбор специалистам, чтобы купить, на 100% подходящий вам стабилизатор для насоса.
Телефон для консультации.
В большинстве современных частных домов и дач, управление и питание водяных насосов расположены в (котельной) и их удобнее и экономически выгоднее стабилизировать все, вместе с котельным оборудованием, что в общем то будет дешевле.
Какой тип стабилизатора будет оптимальным для насосов.
Настоящее время на рынке присутствует большое количество стабилизаторов с разной схемотехникой работы. Их можно разделить на основные несколько типов.
- Электромеханические стабилизаторы можно разделить на две подгруппы, сервоприводные, и релейные ступенчатого типа. Релейные стабилизаторы являются на данный момент самыми недорогими, но и надежность таких стабилизаторов невысока. Поэтому они и являются наиболее распространёнными. Но их подвижные части всегда требуют постоянного контроля и технического обслуживания, что доставляет дополнительные заботы. Сервоприводные кроме плавности регулировки напряжения, других плюсов не имеют.
- К следующим за ними можно отнести электронные тиристорные, ступенчатого типа регулирования, такая схемотехника используется достаточно давно и зарекомендовала себя как особо надежная, отработанная за долгие годы конструкция и комплектующие. Позволили производителям давать гарантию в 5 лет.
- К новинкам среди стабилизаторов напряжения можно отнести стабилизаторы инверторного типа. В последнее время цена igbt транзисторов, на которых построена электрическая схема приборов, стала намного ниже, в связи с этим такая конструкция стала и более доступной по цене. Работы этих нормализаторов основана на высокочастотном преобразовании, что позволяет сэкономить на трансформаторе(меди), потому и вес у них серьезно отличается от конкурентов. Из плюсов, плавная регулировка напряжение на выходе. Из минусов высокочастотный шум.
-
К следующему типу можно отнести феррорезонансные стабилизаторы, которые в виду большой массы, шумности и цены, востребованы в настоящее время только на производстве. Из плюсов высокая точность стабилизации и плавность работы. Из минусов большие габариты и стоимость.
Из плюсов высокая точность стабилизации и плавность работы. Из минусов большие габариты и стоимость.- В отдельный тип, я бы выделил еще уличный стабилизатор напряжения для насоса, который можно разместить прямо рядом со скважинной или колодцем, например закрепив на опоре. Или стабилизатор с большим диапазоном рабочих температур, от глубокого минуса до жары.
Ошибки при выборе стабилизатора напряжения для насоса.
-
Одной из основных ошибок это неправильный выбор мощности, приобретённый стабилизатор напряжения неподходящей мощности для работы с насосом, это попросту выброшенные деньги. Поэтому рекомендуем отнестись к этому вопросу с особой тщательностью.
- К второй ошибке можно отнести незнание пусковых токов при запуске насоса, или пренебрежение ими. Незнание этих параметров может не только привести к покупке неподходящего по мощности стабилизатора, который ну вас просто не будет работать, но и при обретению заведомо слишком мощного прибора для стабилизации напряжения, а это излишне потраченные деньги.
-
Ещё одной ошибкой можно назвать выбор некачественного оборудования, например дешевых стабилизаторов китайского производства. Некоторые из производителей, не буду точно называть бренды, устанавливает индикацию выходного напряжения на постоянное отображение значений в 220 вольт, хотя на самом деле это далеко не так! К тому же будьте осторожны при выборе дешёвые механики, есть прецеденты заклинивших механизмов, залипания контактов, которые привели к аварийному превышению выходного напряжения и даже возгоранию.
Как выбрать стабилизатор напряжения, ИБП?
Как выбрать стабилизатор напряжения, ИБП?Стабилизатор напряжения – это устройство, которое в автоматическом режиме поддерживает напряжение в электросети. Оборудование защищает подключенную к нему технику от скачков и перепадов в сети, помех, обеспечивает качественное электропитание, за счет чего повышает надежность эксплуатации приборов, увеличивает срок службы. Стабилизаторы приобретают для производства и офисов. Покупают их и для дома – особенно в тех случаях, когда на компьютере хранится важная информация (например, для работы).
Как подобрать стабилизатор?
Вид оборудованияНаиболее популярны следующие типы устройств:
Электромеханические. В их основе – трансформатор с проводами, которые переключаются в автоматическом режиме.
Если входное напряжение низкое, устройство его повышает, и наоборот. При этом напряжение регулируется плавно, а погрешность регулировки составляет всего 2%. Техника работает бесшумно, подходит для подключения чувствительных приборов – например, аудиоаппаратуры, компьютеров или медицинской техники. Оборудование требует соблюдения особых условий эксплуатации – в первую очередь температурного режима (от минус 5 до плюс 40 градусов).Электронные (цифровые).Такие устройства регулируют напряжение не плавно, а ступенчато (каждый виток на трансформаторе прибавляет от 4 до 22 В). Точность регулировки – в пределах от 2% до 10%. Основное преимущество – оперативность регулировки. Устройства подходят для подключения бытовой техники (например, холодильников), насосов и др.
Если входное напряжение низкое, устройство его повышает, и наоборот. При этом напряжение регулируется плавно, а погрешность регулировки составляет всего 2%. Техника работает бесшумно, подходит для подключения чувствительных приборов – например, аудиоаппаратуры, компьютеров или медицинской техники. Оборудование требует соблюдения особых условий эксплуатации – в первую очередь температурного режима (от минус 5 до плюс 40 градусов).Она определяет максимальную нагрузку на оборудование.
У современных приборов мощность находится в диапазоне от 0,5 до 100 кВт. Если вам нужно устройство для защиты конкретного электроприбора, можно выбирать минимальные мощности.
Если вы планируете подключить к стабилизатору всю технику, нужно следовать правилу: мощность стабилизатора должна быть равна мощности всех подключенных агрегатов или чуть больше ее.
Как правило, оно составляет от 140 до 260 В (для однофазных моделей). При выборе техники по этому параметру следует учитывать, что входное напряжение устройства должно быть меньше напряжения сети. Например, стабилизатор с показателем 160 В не сможет работать с сетью на 150 В.
У однофазных моделей это 220 В, у трехфазных – 380 В. Первые используются в бытовой сети, вторые – преимущественно на производствах. Кроме того, нужно учесть погрешность стабилизатора. У электромеханических моделей погрешность не превышает 3%, а у электронных – от 2% до 10%.
Дополнительный функционал
Дополнительные опции делают эксплуатацию оборудования еще более безопасной и комфортной:
Защита по выходному напряжению вынудит прибор отключить нагрузку, если напряжение в сети слишком большое.
Как только оно нормализуется, подача энергии на электротехнику возобновится.Защита от перегрузки отключает стабилизатор в случае, если мощность подключенных к нему приборов превышена.
Защита от короткого замыкания и грозы сохранит работоспособность техники в случае непогоды или замыкания.
Термозащита отключает стабилизатор, если его трансформатор перегрелся.
Как только оно нормализуется, подача энергии на электротехнику возобновится.Также оборудование может оснащаться функцией фильтрации сетевых помех, амперметром и вольтметром.
Заключение
Большой выбор сертифицированных стабилизаторов вы найдете в каталоге нашего интернет-магазина. Компания «Пятый элемент» предлагает технику известных брендов: Sven, TDM, Daewoo Power и др. Качество и надежность приборов подтверждены гарантией. Если вам требуется помощь в подборе модели, обратитесь к нашим опытным консультантам.
Кроме того, у нас можно приобрести источник бесперебойного питания (ИБП) – устройство, которое обеспечит компьютер электричеством при отсутствии напряжения в сети: вы не потеряете важные данные и сможете корректно завершить работу ПК.
Также в каталоге представлен широкий ассортимент других аксессуаров для компьютеров: USB-хабов, картридеров, кабелей и переходников, адаптеров питания.
Калькулятор подбора стабилизатора — Volter
Подбор стабилизатора напряжения – достаточно серьезный вопрос, ведь неправильный подбор не решит проблему плохого качества сети, а возврат/замена стабилизатора принесет немало хлопот.
Подобрать стабилизатор для вашего дома/квартиры/объекта вы можете на нашем сайте.
Для удобства мы создали калькулятор подбора необходимого вам стабилизатора напряжения. При возникновении вопросов или проблем с подбором, вы всегда можете проконсультироваться с нашими менеджерами, любым удобным для вас способом.
Наши калькуляторы по подбору мощности необходимого вам стабилизатора напряжения помогут просчитать силу тока, который потребляется наиболее популярными бытовыми устройствами и помогут выбрать необходимую мощность стабилизатора напряжения.
Наша компания рекомендует выбирать стабилизатор напряжения с запасом по нужной вам мощности – около 20% Это будет резерв для подключения дополнительного оборудования в будущем.
И так, давайте более детально расскажем как выбрать стабилизатор напряжения производства VOLTER на нашем сайте:
Первый вариант:
Используйте калькулятор подбора стабилизатора «расчет по электроприборам».
Выбираете бытовую технику (например, холодильник или телевизор), которую используете на объекте (дом, квартира, завод и прочие объекты, нуждающиеся в стабильном напряжении), выбираете ее используемое количество, нажимаете кнопку «рассчитать».
Просчет мощности электроприборов примерный, потому что модели техники бывают естественно разные, мы рассчитывали среднюю мощность.
Помните, что для того чтобы правильно выбрать мощность стабилизатора, нужно просчитать сумму мощностей всех устройств, подключенные к снабжению электроэнергией одновременно, учитывая пусковые токи приборов. Вот как раз эти пусковые токи могут быть более мощными, чем постоянная мощность прибора, поэтому запас мощности в 20% точно не будет лишним.
Второй вариант:
Используйте калькулятор подбора стабилизатора «расчет по мощности»
Этот вариант для тех, кто знает необходимую мощность. Узнать можно у вашего электрика, который вводил в эксплуатацию объект.
Вписываете в поле необходимую мощность в Ваттах и нажимаете кнопку «рассчитать».
Но также не забывайте, что мы рекомендуем выбирать стабилизатор с запасом (20%) по мощности, для подключения дополнительного оборудования.
Третий вариант:
Используйте калькулятор подбора стабилизатора «расчет по силе тока»
Вписываете в поле «введите номинал вводного автомата» необходимый номинал в Амперах и нажимаете кнопку «рассчитать».
Рекомендовано подбирать стабилизатор напряжения VOLTER с запасом 20% по мощности, как резерв для подключения в будущем дополнительного оборудования.
Также напоминаем, что выбрав стабилизатор напряжения производства VOLTER, вы получаете на него пожизненную гарантию.
Как подобрать стабилизатор напряжения для дачи или дома
Многие из вас слышали о стабилизаторах напряжения, но не имеете представления, нужны ли они вообще и принцип их действия. Проще говоря, ваш утюг в течение 15 минут не греется, значит напряжение в сети уже не 220 В, а ниже.
Чтобы избежать поломки бытовой техники и защитить дачу или частный дом от пожара, необходимо установить качественный стабилизатор. В этой статье, мы решили рассказать как подобрать стабилизатор напряжения для дачи.
Хочется подчеркнуть, рынок насыщен стабилизаторами разных типов. Они отличаются друг от друга качеством, производителем, мощностью и принципом действия. Электрические сети и стабилизаторы бывают трехфазные 380 В и однофазные 220 В.
Если в частном доме трехфазная сеть, то чаще всего в фазах нагрузка распределяется неравномерно, отчего при скачках напряжения срабатывает прибор защиты и отключает все оборудование в доме.Трехфазный стабилизатор чаще устанавливают в том случае, если в подсобном помещении имеется промышленный станок.
Самый лучший вариант и экономный установить три однофазных электронных стабилизатора, по одному на каждую фазу. Подобрать их можно по мощности подключенных приборов на каждую фазу. Тогда даже при малейшем скачке напряжения в любой из фаз, отключения электропитания не произойдет.
Однофазные стабилизаторы напряжения устанавливают в основном на даче или в частном доме, они являются альтернативой трехфазному стабилизатору на 380 В. В городе, в многоквартирных домах скачки напряжения происходят в основном утром и вечером, когда большое количество жителей включает электроприборы. Для такой сети лучше всего подойдут релейные стабилизаторы. У них высокая скорость выравнивания напряжения, что немаловажно для города.
Недостатком является большая погрешность выходного напряжения.
В частном секторе напряжение чаще всего проседает, отчего выходит из строя дорогостоящая бытовая техника, поэтому стабилизаторы — это не роскошь, а необходимость. Следуя советам электрика по выбору стабилизатора, предпочтение лучше всего отдать электронным. Они надежные, бесшумные, со сроком эксплуатации 15 лет.
Загрузка …Статьи по теме:
Как выбрать регулятор напряжения
Регулятор напряжения — это простое и экономичное устройство. С помощью этого устройства входное напряжение может быть изменено на другой уровень на выходе. Это также полезно при переменных условиях нагрузки, поскольку может поддерживать постоянное напряжение на выходе. Использование регуляторов напряжения варьируется от небольших электронных устройств, таких как зарядное устройство для смартфона, до сложных электромеханических устройств, которые обеспечивают различные напряжения постоянного тока в зависимости от требований устройства.
Микросхемы регулятора напряжения также используются во всех схемах питания.
Типы регуляторов напряжения
Есть два типа регуляторов, которые стоит рассмотреть:
1. Линейные регуляторы : Регуляторы этого типа относительно просты, дешевы и бесшумны; однако они могут демонстрировать низкую энергоэффективность. Их можно использовать только для понижения напряжения.
2. Импульсные регуляторы : Этот тип регулятора является более сложным, относительно дорогим и шумным. Однако обладают высокой энергоэффективностью.Их можно использовать как для понижения, так и для повышения напряжения. Источник: Adobestock
.Важные факторы при выборе регулятора напряжения
Возьмем, к примеру, смартфон: регулятор напряжения используется в смартфонах для повышения или понижения напряжения батареи для компонентов в соответствии с их требованиями. Выбирая неподходящий регулятор напряжения, вы рискуете надежностью продукта, это может привести к повышенному энергопотреблению или сгоревшим компонентам.
Чтобы избежать такой ситуации, при выборе регулятора напряжения следует помнить следующие параметры.
1. Входное напряжение и выходное напряжение
Самый первый шаг при выборе стабилизатора — это узнать о входном напряжении и требуемом выходном напряжении для вашего проекта. Если вы хотите использовать линейный стабилизатор, то входное напряжение должно быть выше требуемого выходного напряжения. Если требуемое выходное напряжение не меньше, чем входное, это вызовет состояние недостаточного напряжения, что приведет к падению напряжения стабилизатора и, в конечном итоге, к нерегулируемому выходному сигналу.
Например, для регулируемого напряжения с помощью стабилизатора на 5 В с падением напряжения 2 В входное напряжение должно быть не менее 7 В, иначе на выходе будет нерегулируемое напряжение.
2. Напряжение отключения
Падение напряжения регулятора можно определить как разницу входного и выходного напряжения. Например, минимальное входное напряжение для стабилизатора (7805) составляет 7 В, а выходное — 5 В, поэтому падение напряжения для 7805 составляет 2 В.
Если входное напряжение меньше 7 В, выходное напряжение (5 В) плюс падение напряжения (2 В) вызовут нестабилизированный выходной сигнал, опасный для вашего устройства.
Различные регуляторы могут иметь разное падение напряжения; скажем, можно найти ряд 5-вольтовых регуляторов с разным падением напряжения. Линейные стабилизаторы с очень низким падением напряжения могут быть очень эффективными. Таким образом, регулятор с малым падением напряжения можно использовать для повышения эффективности, если в качестве источника питания используется батарея.
3. Рассеиваемая мощность
Линейные регуляторы относительно дешевы и просты в использовании, но их недостаток заключается в том, что они потребляют много энергии.И эти отходы могут привести к чрезмерному разряду батареи, повреждению продукта или перегреву. Если вы используете аккумуляторный продукт, который расходует энергию в виде тепла, это приведет к быстрой разрядке аккумулятора. Однако, если это не аккумуляторный продукт, он все равно выделяет много тепла, и это приведет к другим проблемам с вашим проектом.
Линейный регулятор может выделять много тепла при определенных обстоятельствах, что может привести к выходу из строя самого устройства.
При использовании линейного стабилизатора начните с выяснения, какая мощность будет рассеиваться регулятором.
Для линейных регуляторов используйте это уравнение:
Мощность = (входное напряжение — выходное напряжение) * ток
Как видно из приведенного выше уравнения, если перепад напряжения велик на регуляторе (V на — V на выходе ) и имеет большую токовую нагрузку, то регулятор будет рассеивать большую мощность. Допустим, дифференциал 8,7 В при 12 В на входе и 3,3 В на выходе, а ток нагрузки 1 А, тогда на регуляторе будет рассеиваться 8,7 Вт мощности.Много энергии тратится впустую, и это больше, чем может выдержать любой линейный регулятор.
С другой стороны, если перепад напряжения велик, а токовая нагрузка составляет всего несколько миллиампер, рассеиваемая мощность будет небольшой.
Возьмите приведенный выше пример, но на этот раз текущая нагрузка составляет всего 100 мА вместо 1 А; тогда рассеиваемая мощность упадет до 0,87 Вт, что может легко регулироваться большинством стабилизаторов напряжения.
Рассеивания мощности также можно избежать, используя импульсный стабилизатор напряжения по сравнению с линейным регулятором.
4. Эффективность
Отношение выходной мощности к входной — это КПД, который прямо пропорционален отношению выходного напряжения к входной. Следовательно, эффективность регуляторов ограничена током покоя и падением напряжения регулятора, поскольку более высокое падение напряжения приведет к снижению эффективности.
Падение напряжения регулятора и ток покоя должны быть сведены к минимуму, а также разница между входом и выходом, чтобы иметь более высокий КПД.
5. Точность напряжения
Точность регулятора напряжения зависит от следующего:
· Регулирование линии
· Регулировка нагрузки
· Дрейф опорного напряжения
· Ошибка дрейфа напряжения усилителя
· Температурный коэффициент
Спецификация выходного напряжения типичного линейного регулятора напряжения гарантирует, что регулируемое напряжение будет в пределах 5% от номинального напряжения.
Таким образом, если для питания цифровых ИС используется регулятор, допуск 5% не имеет большого значения.
6. Регулировка нагрузки
Способность схемы поддерживать определенное выходное напряжение при изменяющихся условиях нагрузки называется регулированием нагрузки. Это может быть выражено как:
7. Регулировка линии
Способность схемы поддерживать определенное выходное напряжение при изменяющихся условиях входного напряжения называется линейным регулированием. Это может быть выражено как:
Заключение
Необходимо учитывать все вышеупомянутые факторы при выборе соответствующего регулятора напряжения для любого применения.Это не только повысит надежность регулятора напряжения, но и увеличит срок службы всех компонентов, питаемых от регулятора напряжения.
Как найти подходящий регулятор напряжения?
Введение
Регулятор напряжения представляет собой схему, генерирующую фиксированное выходное напряжение заданной величины, которое остается постоянным независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки.
Он преобразует нестабильное постоянное напряжение в стабильное постоянное напряжение.Его блок питания, состоящий из дискретных компонентов, обладает преимуществами большой выходной мощности и широкой адаптивности. В последние годы широкое распространение получили интегральные регулируемые источники питания. Среди них трехвыводные последовательные стабилизаторы являются наиболее распространенными для маломощных регулируемых источников питания. Обычно используемые в схеме встроенные регуляторы напряжения в основном включают серию 78xx, серию 79xx, регулируемый встроенный регулятор напряжения, прецизионный встроенный регулятор напряжения эталонного напряжения и т. д.
Что такое регулятор напряжения и как он работает?
Каталог
Ⅰ Классификация регуляторов напряжения
Регуляторы напряжения обычно делятся на линейные регуляторы напряжения и импульсные регуляторы напряжения. Линейный регулятор напряжения — это схема, используемая для поддержания постоянного напряжения, которая делится на тип с малым падением напряжения и тип общего падения напряжения.
Импульсный регулятор напряжения — это тип схемы источника питания с импульсным режимом, предназначенный для эффективного снижения постоянного напряжения с более высокого напряжения до более низкого, который делится на понижающий, повышающий и интегральный с противоположными входом и выходом. полярность.
В зависимости от количества выходных клемм и использования регулятора напряжения его можно условно разделить на фиксированный тип с тремя клеммами, регулируемый тип с тремя клеммами, регулируемый тип с несколькими клеммами и тип переключателя с одной микросхемой.
Стабилизатор напряжения фиксированного типа с тремя выводами объединяет резисторы выборки, компенсационные конденсаторы, схемы защиты, мощные регулировочные трубки и т. д. на микросхеме. Так что весь блок интегральной схемы имеет всего 3 вывода: вход, выход и общий.Это очень удобно в использовании. Его недостаток заключается в том, что выходное напряжение является фиксированным, поэтому необходимо производить серию продуктов с различными выходными напряжениями и характеристиками тока, чтобы они соответствовали друг другу.
Для регулируемого встроенного регулятора напряжения с тремя выводами требуется всего два внешних резистора для получения различных выходных напряжений.
Многоконтактный регулируемый тип — ранний интегрированный стабилизатор напряжения. При небольшой выходной мощности и большом количестве выводов его неудобно использовать, но точность высокая, а цена дешевая.
Интегрированный регулируемый источник питания монолитного типа переключателя развивается в последние годы, и его эффективность особенно высока. Его принцип работы отличается от трех вышеперечисленных типов. Это преобразователь, который преобразует постоянный ток в переменный (высокочастотный), а затем в постоянный. Обычно существует два типа широтно-импульсной модуляции и частотно-импульсной модуляции, а выходное напряжение регулируется.
Ⅱ Основные параметры
1) Скорость регулирования напряжения
Это важный показатель, который характеризует характеристики регулирования напряжения интегрированного регулятора напряжения, также известный как коэффициент регулирования напряжения или стабильность.
Он показывает, насколько стабильно выходное напряжение V0 регулятора при изменении входного напряжения V1.
2) Скорость регулирования тока
Он также известен как коэффициент стабильности тока и показывает способность регулятора подавлять колебания выходного напряжения, вызванные изменениями тока нагрузки (выходного тока), когда входное напряжение остается неизменным.
3) Коэффициент подавления пульсаций
Отражает способность регулятора подавлять пульсации сетевого напряжения, вносимые на вход.
4) Температурный коэффициент выходного напряжения
Он также известен как скорость изменения температуры выходного напряжения и относится к тому, когда входное напряжение и выходной ток (ток нагрузки) остаются неизменными, выходное напряжение регулятора изменяется в зависимости от температуры.
5) Долговременная стабильность выходного напряжения
Относится к величине изменения значения выходного напряжения с течением времени (когда выходной ток, входное напряжение и температура окружающей среды остаются неизменными). Обычно это максимальное изменение выходного напряжения регулятора в течение заданного времени.
6) Выходное шумовое напряжение
Его абсолютное значение напрямую представляет шумовые характеристики регулятора. Существует также процентное значение выходного шумового напряжения Vn и выходного напряжения V0 регулятора для характеристики шумовых характеристик.
7) Термическая стабильность
Относится к термической стабильности регулятора напряжения. Обычно это процентное значение относительного изменения выходного напряжения, вызванного его удельной потребляемой мощностью.
8) Температурная стабильность
Это процентное значение относительного изменения выходного напряжения регулятора в пределах заданного максимального диапазона изменения рабочей температуры.
Ⅲ Примечания по применению
① Существует множество типов встроенных регуляторов напряжения. По способу регулировки бывают линейного и переключающего типа. В зависимости от метода вывода различают фиксированные и регулируемые типы.
Из-за очевидных преимуществ трехполюсного регулятора напряжения он более удобен в использовании и эксплуатации.
② Перед подключением к схеме необходимо различать контакты и их функции, чтобы избежать повреждения встроенного блока. Входной и выходной концы трехвыводного интегрального регулятора напряжения с выходным напряжением более 6 В необходимо соединить с защитными диодами, чтобы предотвратить быструю разрядку выходного конденсатора, что приведет к повреждению трехвыводного интегрального регулятора напряжения при входное напряжение резко падает.
③ Для обеспечения стабильности выходного напряжения должна быть гарантирована минимальная разница входного напряжения.Например, минимальный перепад давления трехполюсного встроенного регулятора напряжения составляет около 2 В, и при обычном использовании он должен поддерживаться выше 3 В. При этом следует отметить, что максимальная разность напряжений входа и выхода не превышает указанного диапазона.
④ Для увеличения выходного тока допускается параллельное использование трехполюсного встроенного регулятора напряжения.
⑤ При использовании сварка должна быть прочной и надежной. Если требуется устройство отвода тепла, оно должно соответствовать требуемым размерам.
Если у вас неисправный регулятор, это может привести к неправильной работе многих компонентов, таких как топливный насос, система зажигания или другие детали, требующие минимального напряжения. Вы можете столкнуться с разбрызгиванием двигателя, неровным холостым ходом или просто отсутствием ускорения, когда вам это нужно.
Ⅳ Типичные примеры: LM317 и LM7805
Устройство LM317 представляет собой регулируемый стабилизатор положительного напряжения с тремя выводами, способный подавать ток более 1,5 А в диапазоне выходного напряжения 1.от 25В до 37В. Он обслуживает широкий спектр приложений, включая местное регулирование по картам. Это устройство также можно использовать для создания программируемого выходного регулятора или, подключив постоянный резистор между регулировкой и выходом, LM317 можно использовать в качестве прецизионного регулятора тока.
LM317 Технические характеристики |
|
Регулируемое выходное напряжение от 1.2В | Выходное напряжение: 1,25–37 В постоянного тока |
Гарантированный выходной ток 1,5 А | Выходной ток: 5 мА-1,5 А |
Стандартная скорость линейной регулировки: 0,01% | Макс. разница входных и выходных напряжений: 40 В пост. тока |
Типичная скорость регулирования нагрузки: 0.1% | Минимальная разница входных и выходных напряжений: 3 В пост. тока |
Коэффициент подавления пульсаций: 80 дБ | Рабочая температура: -10±85℃ |
Защита выхода от короткого замыкания | Температура хранения: -65±150℃ |
Перегрузка по току, защита от перегрева | Выходное напряжение: 1. |
Регулировочная трубка для безопасной защиты рабочей зоны | Выходной ток: 5 мА-1,5 А |
25-37В постоянного тока
Линейный стабилизатор напряжения LM7805 имеет функции защиты от перенапряжения, перегрузки по току и защиты от перегрева, что делает его работу очень стабильной. Это регулятор 5 В, способный обеспечить выходной ток выше 1 А и имеющий хороший температурный коэффициент.Таким образом, продукт имеет широкий спектр применения. Посмотрите, чтобы получить более подробную информацию в следующем видео:
Почему LM7805 является очень популярным регулятором напряжения?
Являясь членом серии фиксированных линейных регуляторов напряжения 78xx, ниже приводится очень хорошее краткое изложение основ линейного регулятора напряжения 7805:
Параметр | Символ | Условия | Мин. | Типовой | Макс. | Блок |
Выходное напряжение | Во | Тдж=25℃ | 4.8 | 5,0 | 5,2 | В |
5,0 мА Po<15 Вт Vi=7В до 20В | 4,75 | 5,0 | 5,25 | В | ||
Линейная Скорость регулировки | △Влайн | Tj = 25 ℃, Vi = от 7 В до 25 В |
| 3.0 | 100 | мВ |
Тдж=25℃ Vi=8В до 12В |
| 1,0 | 50 | мВ | ||
Скорость регулировки нагрузки | △Внагрузка | Tj=25℃,lo=5. |
|
| 100 | мВ |
Тдж=25℃ lo=250 мА до 750 мА |
|
| 50 | мВ | ||
Статический ток | Iq | Тдж=25℃ |
|
| 8 | мА |
Статическая скорость тока | △Iq | lo=от 5 мА до 1.0А |
|
| 0,5 | мА |
Vi=7В до 25В |
|
| 0,8 | мА | ||
Дрейф выходного напряжения | △Во/△Т | lo=5 мА |
| -1. |
| мВ/℃ |
Шумовое напряжение на выходе | ЕН | f=от 10 Гц до 100 кГц Тдж=25℃ |
|
| 40 | мкВ/Во |
Коэффициент подавления пульсаций | СВР | f=120 Гц, Vi=8–18 В | 62 |
|
| дБ |
Дифференциал напряжения | Вд | ло=1.0А Тдж=25℃ |
| 2,0 |
| В |
Полное выходное сопротивление | Ро | f=1 кГц |
| 17 |
| мОм |
Ток короткого замыкания | МСК | Vi=35 В Тдж=25℃ |
| 750 |
| мА |
Пиковый ток | ИСКП | Тдж=25℃ |
| 2. |
| А |
от 0 мА до 1,5 А
1
2Если вы хотите создать источник питания 5 В с 7805, выходные токи до 1 А могут потребляться от ИС при условии наличия надлежащего радиатора. Трансформатор 9 В понижает основное напряжение, мост 1 А выпрямляет его, а конденсатор С1 фильтрует его, а 7805 регулирует его для получения постоянного напряжения 5 В. Затем вы можете протестировать его, включить источник питания постоянного тока и отрегулировать выходное напряжение примерно на 8 В или немного больше.Или же вы можете использовать аккумулятор 9В-12В в качестве источника напряжения. При установке напряжения смотрите на панель вольтметра. Подготовить показания вольтметра постоянного тока в диапазоне напряжений 50В для измерения выходного напряжения IC 7805.
Часто задаваемые вопросы о регуляторе напряжения
1. Что такое регулятор напряжения и как он работает?
Регулятор напряжения генерирует фиксированное выходное напряжение заданной величины, которое остается постоянным независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки.
… Импульсный регулятор преобразует входное постоянное напряжение в коммутируемое напряжение, подаваемое на силовой МОП-транзистор или биполярный транзистор.
2. Для чего используется регулятор напряжения?
Регулятор напряжения, любое электрическое или электронное устройство, поддерживающее напряжение источника питания в допустимых пределах. Регулятор напряжения необходим для поддержания напряжения в заданном диапазоне, который может быть допущен электрооборудованием, использующим это напряжение.
3.Какие существуют три основных типа регуляторов напряжения?
Существует три типа импульсных регуляторов напряжения: повышающие, понижающие и инверторные.
4. Что происходит, когда регулятор напряжения выходит из строя?
Если у вас неисправный регулятор, это может привести к неправильной работе многих компонентов, таких как топливный насос, система зажигания или другие детали, требующие минимального напряжения. Вы можете столкнуться с разбрызгиванием двигателя, неровным холостым ходом или просто отсутствием ускорения, когда вам это нужно.
5. Где используются регуляторы напряжения?
Электронные регуляторы напряжения используются в таких устройствах, как компьютерные блоки питания, где они стабилизируют постоянное напряжение, используемое процессором и другими элементами. В автомобильных генераторах переменного тока и генераторных установках центральных электростанций регуляторы напряжения контролируют выходную мощность установки.
Альтернативные модели
| Часть | Сравнить | Производители | Категория | Описание | |
Произв. Номер детали: 61301021821 | Сравните: 215307-5 ВС 61301021821 | Производитель:Wurth Electronics | Категория: Разъем «провод-плата» | Описание: WURTH ELEKTRONIK 61301021821 Разъем «провод-плата», 2.54 мм, 10 контактов, розетка, серия WR-PHD, сквозное отверстие, 2 ряда | |
| Изготовитель Деталь №:218-2LPSTR | Сравните: Текущая часть | Производители:CTS | Категория:DIP/SIP-переключатели | Описание: Переключатель DIP ON OFF SPST 2 Утопленный ползун 0. 025A 24VDC Gull Wing 1000Cycle 1.27mm SMD T/R | |
| Изготовитель Деталь №:218-2LPSTJ | Сравните: 218-2ЛПСТР ПРОТИВ 218-2ЛПСТЖ | Производители:CTS | Категория:DIP/SIP-переключатели | Описание: Переключатель DIP ON OFF SPST 2 Утопленный ползун 0.025A 24VDC J-Bend 1000Cycle 1.27mm SMD Tube | |
| Изготовитель Деталь №:218-2LPS | Сравните: 218-2ЛПСТР ПРОТИВ 218-2ЛПС | Производители:CTS | Категория:DIP/SIP-переключатели | Описание: Переключатель DIP ON OFF SPST 2 Утопленный ползун 0. 025A 24VDC Gull Wing 1000Cycles 1.27mm SMD Tube |
Важные моменты, которые следует учитывать при выборе регулятора напряжения
Регулятор напряжения поддерживает стабильное выходное напряжение и полезен для многих коммерческих приложений, таких как генераторы и источники аварийного питания.Они питаются от сети переменного тока, аккумуляторов или источника постоянного тока. Вот ключевые факторы, на которые следует обратить внимание при выборе регулятора напряжения.
Функция регулятора напряжения Двумя основными типами регуляторов напряжения являются линейные и импульсные регуляторы напряжения.
В то время как линейные типы снижают напряжение с помощью управления импедансом на выходе, переключающие типы, также известные как преобразователи постоянного тока, имеют возможность повышать или понижать напряжение с помощью переключателей включения / выключения. Несмотря на то, что линейные регуляторы не так эффективны, они стоят дешевле, а импульсные регуляторы считаются более качественными.
Применение регуляторов напряжения Линейные регуляторы напряжения полезны для приложений с очень низким уровнем шума. В этих регуляторах не используются переключатели, что является ключевой причиной того, что они производят меньше шума, чем переключающие регуляторы. Еще одно применение линейных регуляторов — это приложения с очень низким энергопотреблением, особенно когда выходное напряжение не сильно отличается от входного напряжения. Линейные регуляторы также подходят для более дешевых приложений.
Одна из причин того, что импульсные стабилизаторы дороже, заключается в том, что в них используются катушка индуктивности, конденсатор и диод Шоттки.
Импульсные стабилизаторы гораздо более универсальны среди электронных устройств, отчасти из-за их высокой эффективности как при повышении, так и при понижении постоянного напряжения. Тот факт, что эти регуляторы включаются и выключаются, делает их более эффективными. В то время как линейные стабилизаторы тратят энергию впустую, импульсные стабилизаторы полезны, когда тепловые характеристики являются приоритетными.
Производительность и эффективность Один из наиболее важных вопросов, который необходимо задать, касается степени, в которой производительность важна для ваших нужд.Важно понимать, насколько хорошо регулятор преобразует входной шум в стабильный уровень напряжения. Важным показателем является точность выходного напряжения, которое указывает на изменение температуры. Он также измеряет изменения тока нагрузки, который является максимальным ожидаемым выходным током.
Эффективность регулятора представлена отношением выходной мощности к входной мощности.
В линейных стабилизаторах расстояние между выходом и входом ограничено падением напряжения. Высокий КПД коррелирует с низким падением напряжения.
Заключение Два типа регуляторов напряжения — линейные и импульсные. В то время как линейные регуляторы работают с менее дорогой электроникой, импульсные стабилизаторы более высокого класса. Другими факторами, которые помогают принять решение о выборе регулятора напряжения, являются регулирование сети, регулирование нагрузки и переходная характеристика.
Allied Components International
Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра магнитных компонентов и модулей, соответствующих отраслевым стандартам, таких как микросхемы индуктивности, нестандартные магнитные катушки индуктивности и нестандартные трансформаторы.Мы стремимся предоставлять нашим клиентам высококачественную продукцию, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.
Мы являемся растущим предприятием в магнитной промышленности с более чем 20-летним опытом.
Выберите правильный регулятор для работы: P
Аннотация: Эти указания по применению являются частью 1 серии статей о регуляторах мощности, состоящей из 3 частей. Основное внимание уделяется схемам управления регулятором, особенно управлению режимом напряжения (VM) и режимом тока (CM).Он анализирует рабочий цикл и использование нагрузки для этих режимов и предлагает приложения для каждого режима.
Обзор
Часть 1: Краткий обзор важности рабочего цикла и использования нагрузки. Основное внимание уделяется схемам управления регулятором, их типам, критическим параметрам и схемам компенсации. Мы закончим кратким описанием внутренних и внешних полевых транзисторов.
Часть 2: Другие топологии, помимо управления в режиме напряжения (VM) и в режиме тока (CM), которые включают топологии с постоянным временем включения, гистерезисом и частотно-импульсной модуляцией (PFM).
Также объясняется, как выбрать эти типы регуляторов для приложения.
Часть 3: завершается тем, как выбрать и смоделировать оптимальный регулятор для приложения.
Введение
Для инженера, ответственного за все аспекты сложной платы, может оказаться непростой задачей выбрать оптимальный регулятор для конкретной точки нагрузки. Несколько поставщиков предлагают очень хорошие решения, но это не гарантирует правильный регулятор для конкретного приложения. Например, силовая ИС, разработанная для автомобильного применения, может оказаться не лучшим выбором для потребительского продукта.Портативные приложения питания представляют собой уникальный набор проблем, поскольку вычислительная мощность увеличивается, а время работы от батареи уменьшается. Оборудование с чувствительной радиочастотной схемой и малошумящими аналоговыми входными каскадами (AFE) создает еще большую проблему при использовании импульсных стабилизаторов. В ультразвуковом оборудовании, где обрабатываются низкоуровневые отраженные от тела сигналы, вход синхронизации по частоте может быть жестким и быстрым требованием для управления гармониками переключения источника питания.
В приложениях с большим током эффективность часто является наиболее важным требованием.В конечном счете, инженер должен решить, какие характеристики мощности имеют решающее значение для приложения, а затем выбрать регулятор, разработанный для этих требований.
Дьявол кроется в деталях
При выборе регуляторов для портативных устройств важными параметрами являются рабочий цикл и использование нагрузки. Использование нагрузки относится к тому, как ведут себя нагрузки. Постоянны ли нагрузки при нормальной работе? Часто ли они изменяются между минимальными и максимальными полными токами? Рабочий цикл — это отношение того, как долго оборудование находится в активном состоянии, ко времени, которое оно проводит в простое или слаботочном состоянии.
Почему все это так важно? Давайте посмотрим на некоторые детали. Использование нагрузки важно, поскольку оно помогает определить требуемый ток покоя (I Q ). Например, большую часть времени регулятор проводит полностью загруженным? Тогда выбор стабилизатора со сверхнизким значением I Q может оказаться не самой важной характеристикой, особенно если средний ток нагрузки существенно выше номинального I Q регулятора.
Если это так и рабочий цикл низкий, и если выход регулятора не является напряжением поддержания активности и может отключаться в режиме ожидания и в спящем режиме, то выбор регулятора с низким током отключения может быть более важным.Если, кроме того, рабочий цикл низкий и регулятор должен оставаться включенным, то важно выбрать регулятор с низким значением I Q в изделии с батарейным питанием. Кроме того, если регулятор во время нормальной работы тратит столько же времени на обслуживание легких нагрузок, сколько и на обслуживание полных нагрузок, то сверхнизкий рабочий ток очень важен для оптимизации его эффективности и времени работы от батареи.
Выбор схемы управления
Схемы управления регулятором играют очень важную роль в вашем решении.Ситуация усложняется тем, что существует несколько типов топологий регуляторов. Гистерезисные схемы или схемы PFM обычно используются там, где необходимо оптимизировать эффективность при малых нагрузках. Топологии с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) необходимы, когда требуется более низкий выходной шум, поскольку эти преобразователи работают на фиксированных частотах и, следовательно, их легче фильтровать.
ШИМ отличается от топологий ЧИМ, в которых частота переключения уменьшается при небольшой нагрузке, а частота переключения увеличивается при увеличении тока нагрузки.
Некоторые регуляторы предлагают двухрежимную работу, то есть переключение между режимами работы PWM и пропуска. В режиме пропуска общая энергоэффективность улучшается при малых нагрузках по сравнению с режимом ШИМ. На рис. 1 показан типичный график эффективности импульсного стабилизатора, в данном случае MAX15053, работающего в режиме пропуска. Обратите внимание, что типичный рабочий ток составляет 1,53 мА. Следовательно, если рабочий цикл приложения низкий, а токи нагрузки близки к максимальному, этот импульсный регулятор является хорошим выбором для портативного приложения.Есть одно предостережение: все это верно, если регулятор можно отключить в состоянии простоя. Однако, когда рабочий цикл низкий и регулятор всегда включен в режимах простоя и сна, более подходящим является понижающий регулятор с малым рабочим током.
На рис. 1 также показано, что рабочий ток понижающего стабилизатора MAX1556 в режиме пропуска обычно составляет 16 мкА. Наглядное сравнение эффективности этих двух компонентов показывает, что MAX1556 будет лучшим выбором для увеличения времени работы от батареи, если регулятор должен быть активен 100% времени, пока система включена.
Рис. 1. Эффективность импульсного стабилизатора MAX15053 (слева) по сравнению с понижающим стабилизатором MAX1556 (справа). Данные показывают, что MAX1556 был бы лучшим выбором для постоянного питания в режиме ожидания.
Ток в режиме ожидания важен для портативных устройств, и поиск регулятора можно упростить, используя инструмент параметрического поиска на веб-сайте поставщика (, рис. 2, ). Выбрав несколько ключевых параметров, таких как внутренний переключатель, минимальное входное напряжение, максимальное входное напряжение и I CC (мА), можно относительно легко отсортировать множество вариантов деталей и быстро выбрать правильный регулятор для применения.
В приведенном ниже примере были установлены минимальное и максимальное входное напряжение и проверена внутренняя распределительная коробка. Инженер-конструктор может установить ползунок I CC (мА) на минимальное предлагаемое значение. Теперь дизайнер видит два лучших совпадения из общего количества деталей.
Рис. 2. Инструмент параметрического поиска, используемый для сужения выбора.
Управление режимом тока и режимом напряжения
Теперь давайте потратим некоторое время на изучение различных топологий управления.
Имеются две топологии управления для импульсных ШИМ-регуляторов: режим напряжения (VM) 2, 4 и режим тока (CM). 1, 2, 3 Регулятор CM использует ток дросселя как часть контура обратной связи и контура обратной связи по напряжению. Ток катушки индуктивности и сигнал ошибки выходного напряжения являются входными сигналами ШИМ-модулятора. На рис. 3 показана упрощенная схема управления пиковым CM, где пиковый ток дросселя контролируется вместе с выходным напряжением.
Ток катушки индуктивности измеряется некоторыми средствами и сравнивается с управляющим напряжением V C , которое выводится из ошибки выходного напряжения.Компенсация наклона необходима для управления CM, чтобы предотвратить субгармонические колебания для рабочих циклов, превышающих 50%.
Рисунок 3. Управление текущим режимом (CM).
Управление по напряжению использовалось в течение долгого времени с тех пор, как стали доступны первые конструкции импульсных регуляторов. Режим напряжения имеет один канал обратной связи по напряжению; ШИМ выполняется путем сравнения сигнала ошибки напряжения с постоянной пилой. На рис. 4 показана эта базовая конфигурация.
Рис. 4.Управление по напряжению (VM).
Преимущества CM Control
Итак, давайте кратко рассмотрим преимущества и недостатки обеих топологий, начиная с топологии CM.
Почему текущий режим? При более внимательном рассмотрении реакции контура управления током мы обнаруживаем, что, когда управляющий полевой транзистор включен, ток через R SENSE обеспечивает линейное изменение напряжения на выходе усилителя измерения тока.
Изменение напряжения пропорционально линейному току в дросселе.Это линейное изменение напряжения с компенсацией наклона затем сравнивается с выходным сигналом усилителя ошибки. Управляющий полевой транзистор будет включен до тех пор, пока напряжение, измеряемое током дросселя, не сравняется с управляющим напряжением V C . Когда эти два напряжения равны, управляющий полевой транзистор отключается. Следующий цикл переключения начинается установкой триггера RS из тактового сигнала фиксированной частоты, показанного на рисунке 3. Таким образом, в основном контур управления напряжением определяет уровень, при котором контур тока регулирует пиковый ток через переключатель управления полевым транзистором и индуктор.Не углубляясь в математику, управление CM устраняет полюс индуктора и характеристику второго порядка, которые можно найти в управлении VM, потому что контур управления внутренним током включает индуктор выходного фильтра. Таким образом, внешний контур управления напряжением имеет только один полюс выходного фильтра и сопротивления нагрузки.
Вы можете думать о преобразователе CM как об источнике тока, подающем и регулирующем ток на один полюс, образованный выходным конденсатором, параллельно с импедансом нагрузки на частотах ниже полосы пропускания токовой петли.Что все это значит? По сути, это означает, что компенсировать стабильность контроллера CM намного проще, чем сделать это с контроллером VM.
Теперь поговорим о компенсационных схемах. Рисунок 5 иллюстрирует разницу между двумя типичными компенсационными сетями, используемыми в этих двух топологиях управления. Компенсация в режиме напряжения 4 (тип III) слева требует более сложной схемы компенсации, чем компенсация в режиме тока (тип II) 5 справа, где C2 может даже не понадобиться.
Рис. 5. Схема, показывающая компенсацию VM (слева) и компенсацию CM (справа). При компенсации CM C2 может не понадобиться.
Одним из первых недостатков схемы управления СМ было то, что она требовала точного измерения тока 2 , что, в свою очередь, вызывало небольшие потери мощности в чувствительном элементе.
Современные интегрированные силовые решения устраняют необходимость во внешних токоизмерительных резисторах; измерение тока выполняется внутри с помощью R DS(ON) полевого транзистора верхнего плеча.В дополнение к простой компенсационной сети 2 , преобразователь CM предлагает превосходное регулирование линии, очень хорошую переходную реакцию на большие изменения нагрузки и ограничение тока между циклами, поскольку ток измеряется в каждом временном цикле.
Стабилизация сети определяется как величина, на которую выходное напряжение изменяется при изменении входного напряжения. Это связано с усилением передаточной функции управление-выход. Так как усиление функции передачи управления-выход для топологии CM не зависит от входного напряжения, стабилизация линии очень хорошая.Также для этой топологии один полюс работает с меньшей задержкой по фазе/времени, поэтому преобразователь с пиковым управлением CM будет иметь лучшую переходную характеристику, чем преобразователь с управлением VM PWM.
При изучении передаточной функции управления-выход топологии VM входное напряжение оказывает прямое влияние на коэффициент усиления, и стабилизация линии будет ухудшаться. Современные VM-преобразователи преодолевают эту проблему, используя методы прямой связи по напряжению, которые изменяют наклон рампы ШИМ в зависимости от входного напряжения. Таблица 1 описывает преимущества и недостатки 2 обеих топологий.
Итак, почему стоит выбрать VM, а не CM? Поскольку конструкция CM требует двух контуров управления и большей сложности схемы по сравнению с VM, может оказаться более экономически выгодным выбрать регулятор с VM-управлением. Исторически сложилось так, что при широком рабочем диапазоне входного напряжения, особенно в условиях слабой сети/малой нагрузки, крутизна линейного изменения тока может быть слишком пологой для стабильной работы CM PWM. Это ограничение было значительно улучшено новыми устройствами, такими как семейство высоковольтных преобразователей CM MAX17500/MAX17501/MAX17502/MAX17503 и MAX17504.
| Текущий режим | Режим напряжения | |
|---|---|---|
| Компенсация | Простая компенсационная сеть | Комплексная компенсационная сеть |
| Работа DCM и CCM | Переход от режима критической проводимости (CCM) к режиму прерывистой проводимости (DCM) не является проблемой. | Сложнее разработать компенсатор, обеспечивающий хорошие характеристики в обоих режимах проводимости. |
| Отказ линии | Очень хорошая регулировка линии | Требуется прямая подача напряжения |
| Измерение тока | Необходимо | Не требуется |
| Субгармонические колебания | Управление по току может быть нестабильным, когда рабочий цикл преобразователя приближается к 50 %. В современных преобразователях используется внутренняя компенсация наклона, которая устраняет как эти эффекты, так и необходимость в опыте проектирования источников питания для учета этих эффектов. | Неприменимо |
| Переходная характеристика | Поскольку управление CM определяет изменение цикла нагрузки; усилителю ошибки не нужно быстро реагировать, чтобы контур мог выполнить коррекцию. | В управлении VM изменение тока нагрузки должно привести к изменению выходного напряжения, прежде чем усилитель ошибки сможет отреагировать и выполнить коррекцию. Управление VM медленнее реагирует на переходные процессы с очень высокой скоростью, чем управление CM. |
Что такое компенсация уклона?
Хотя большинство современных интегрированных преобразователей имеют встроенную компенсацию наклона, важно понимать, зачем нужна компенсация наклона.
Предположим, что понижающий преобразователь работает в режиме непрерывной проводимости (CCM). Это означает, что ток в катушке индуктивности никогда не падает до нуля, а рабочий цикл составляет около 75 % при большой нагрузке, и только выходной ток используется в качестве пилообразного сигнала для компаратора (т..jpg)
е. без компенсации наклона). Тогда переход нагрузки в режим легкой нагрузки приведет к тому, что контур управления током преждевременно отключит управляющий полевой транзистор. Поскольку рабочий цикл составляет 75 %, у тока индуктора мало времени для затухания и потока в сердечнике индуктора, чтобы вернуться в исходное состояние.Между тем, напряжение нагрузки определяет крутизну спада катушки индуктивности. Пока нагрузка не замкнута накоротко, ток в выходной катушке индуктивности будет снижаться до нижнего порогового значения на компараторе ШИМ. Когда часы инициируют следующий цикл, переключатель никогда не включается, потому что ток все еще слишком высок. (В качестве альтернативы он включается на очень короткое время при минимальном рабочем цикле контроллера.) Если ток действительно высок, в следующем цикле могут возникнуть те же условия, и он останется выключенным.
Это условие заставит преобразователь колебаться на некоторой субгармонике частоты переключения ШИМ. Компенсация наклона позволяет снизить линейное изменение до нуля в течение короткого времени простоя.
Нарастание внутреннего тактового сигнала суммируется с воспринятой формой волны тока. По-прежнему будут очень короткие импульсы для условий перегрузки по току, но путем суммирования тактового сигнала с сигналом тока эти субгармонические колебания были устранены.
Синхронное и асинхронное выпрямление
Присмотревшись к силовому каскаду типичного DC/DC-преобразователя, мы увидим, что существует два типа выходных каскадов (, рис. 6, ).Преобразователь с полевыми транзисторами как верхнего, так и нижнего плеча обычно называют синхронным выпрямлением; блок управления преобразователя постоянного тока синхронизирует время включения/выключения обоих полевых транзисторов. Это действие оптимизирует и предотвращает перекрытие этих полевых транзисторов, так что ни один из полевых транзисторов не работает одновременно. Полевой транзистор верхнего плеча проводит на V OUT /V IN × 1/f sw ; полевой транзистор нижнего плеча проводит при 1 — В OUT /V IN × 1/f sw , где fsw — частота переключения преобразователя.
В целом, для приложений с малым рабочим циклом асинхронные преобразователи могут не соответствовать целям энергоэффективности платы, так как потери мощности проводимости могут доминировать за счет потерь мощности I × V DIODE по сравнению с потерями мощности R DS(ON) на стороне низкого напряжения. × I потери мощности синхронного преобразователя.
При выборе детали с синхронным выпрямлением внимательно смотрите на применение. Например, если приложение должно преобразовывать 5 В в 2,5 В, то стабилизатор с номиналом 14 В может быть не оптимальным, поскольку он может быть разработан для распределенной шины питания 12 В, обычно используемой в телекоммуникационных и серверных приложениях.Таким образом, внутренний полевой транзистор верхнего плеча может иметь более высокое значение R DS(ON) , оптимизированное для типичных рабочих циклов, которые составляют менее 10% для 1 В и более низких напряжений ядра.
В этом примере полевые транзисторы регулятора 12 В могут быть оптимизированы для гораздо более низкого рабочего цикла, в котором R DS(ON) оптимизирован для полевых транзисторов нижнего плеча, где преобладают потери мощности; полевой транзистор верхней стороны имеет более высокое значение R DS(ON) , но гораздо более низкий заряд затвора, где преобладают потери мощности при переключении.
Таким образом, для преобразования 5 В в 2,5 В рабочий цикл составляет 50%. Выбор части с максимальным номиналом 6 В может быть лучшим выбором. Как правило, большинство понижающих преобразователей, разработанных для систем 5 В и 12 В, используют выходной каскад синхронного выпрямителя. Ступени асинхронного выпрямления, в которых вместо полевых транзисторов нижнего плеча используются диоды Шоттки, более распространены в промышленных приложениях, когда уровни напряжения составляют не менее 24 В и выше.
Рис. 6. Сравнение асинхронного и синхронного управления.
Более новые компоненты, такие как MAX17501–MAX17504, упомянутые выше, объединяют полевые транзисторы как верхнего, так и нижнего плеча. Они имеют максимальное номинальное входное напряжение 60 В, что позволяет повысить эффективность в промышленных приложениях, где напряжение на шине постоянного тока составляет 24 В или выше.
Внутренние и внешние полевые транзисторы
Не существует универсального регулятора, оптимизированного для всех возможных шин питания.
Следовательно, иногда разработчик, желающий оптимизировать эффективность для данного приложения, выбирает DC/DC-контроллер, для которого требуются внешние полевые транзисторы.При более высоких уровнях мощности при создании шин питания менее 1 В из 12 В выбор полевого транзистора имеет решающее значение. Таким образом, выбор полевого транзистора верхнего плеча с более высоким R DS(ON) и низким зарядом затвора может оптимизировать общую эффективность при низких рабочих циклах. Кроме того, может оказаться необходимым использовать два или более полевых транзистора параллельно, чтобы уменьшить потери проводимости, сохраняя при этом минимальные потери переключения для полевого транзистора нижнего плеча.
Каталожные номера в конце обеспечивают хорошую отправную точку для критериев выбора внешних полевых транзисторов для DC/DC-контроллеров.
Заключение
Часть 1 дает лучшее понимание компромиссов конструкции при выборе правильного регулятора. Понимание области применения имеет решающее значение для выбора оптимального решения по регулированию.
Объясняя различия между управлением режимом напряжения (VM) и режимом тока (CM), мы помогаем читателю выбрать наилучшую топологию для приложения. Читателю также будет полезно ознакомиться с описанием компромиссов производительности и стоимости между синхронным и асинхронным выпрямлением.Наконец, мы обрисовали в общих чертах, почему может быть выгодно выбрать контроллер, использующий внешние полевые транзисторы. Эти указания по применению предназначены для разработчиков плат, которые могут не позволить себе роскошь нанимать штатных инженеров по источникам питания.
Во втором примечании по применению в этой серии, «Выберите правильный регулятор для работы: часть 2», обсуждаются и сравниваются несколько топологий управления: PFM, гистерезисный, COT и режим пропуска.
В части 3 мы предоставим основные уравнения, которые помогут разработчику выбрать наилучший регулятор и оптимизировать окружающие компоненты для общего решения регулятора, а также предоставим пример выбора деталей и моделирования, иллюстрирующий темы, обсуждавшиеся в обоих предыдущих примечаниях по применению.
- Харман, Марк, «Внутреннее управление текущим режимом», POWER/designer , № 106, href=»http://application-notes.digchip.com/006/6-8586.pdf.
- Ридли, доктор Рэй, «Режим тока или режим напряжения?» Журнал Switching Power , октябрь 2000 г., http://encon.fke.utm.my/nikd/latest/OctCurrentMode.pdf.
- Шимель, Пол, «Управление режимом пикового тока никогда не умрет !??» Electronic Design , 7 апреля 2011 г., http://electronicdesign.com/power/peak-current-mode-control-will-never-die.
- Тимоти Хегарти, «Управление и компенсация в режиме напряжения: особенности понижающих регуляторов», EDN , 30 июня 2008 г., http://www.edn.com/design/analog/4326882/Voltage-mode-control-and -Компенсация-Сложности-для-бакс-регуляторов.
- Зимник, Маркус, Сравнение схем управления режимами напряжения и тока ШИМ с улучшенным управлением гистерезисным режимом в импульсных источниках питания (SMPS) https://pdfs. semanticscholar.org/75de/e6525eafc7c54fabae9dd7ddbcf4c49.pdf.
- Эльбанхави, Алан, «Простое руководство по выбору мощных МОП-транзисторов», EDN, 22 ноября 2001 г., http://www.edn.com/design/components-and-packaging/4341997/A-simple-guide-to-selecting-power-MOSFET.
semanticscholar.org/75de/e6525eafc7c54fabae9dd7ddbcf4c49.pdf.Аналогичная версия этого указания по применению появилась в феврале 2015 г. на сайте HOW2POWER.com.
Регуляторы напряжения, Цепь регулятора напряжения, Линейный регулятор напряжения
Успешно стабилизируйте цепь с помощью высококачественного регулятора напряжения.Это неотъемлемая часть большинства повседневных продуктов и систем, использующих электрическую цепь. На самом деле в большинстве случаев необходимо несколько таких регуляторов напряжения.
Если вы ищете определенный регулятор напряжения 5 В или 12 В или вам нужен автоматический регулятор напряжения для работы, над которой вы работаете, просмотрите ассортимент здесь, на сайте Allied Electronics. У нас есть продукция от ведущих производителей отрасли, и каждый регулятор изготовлен в соответствии с высочайшими стандартами.
Читайте дальше, чтобы узнать больше о регуляторах напряжения и их использовании.
Что такое регулятор напряжения?
Регулятор напряжения представляет собой интегральную схему (ИС), которая используется для создания и поддержания постоянного выходного напряжения. Они делают это, беря входное напряжение и преобразовывая его в фиксированное выходное напряжение. Это выходное напряжение остается постоянным независимо от любых изменений, которые вносятся во входные параметры или условия нагрузки. Это означает, что регулятор будет поддерживать выход, на котором он установлен.
Регуляторы напряжения используются по двум причинам. Первый заключается в регулировании или, в некоторых случаях, изменении выходного напряжения в цепи.Во-вторых, поддерживать постоянное выходное напряжение при требуемом токе.
Как работают регуляторы напряжения?
Для поддержания выходного напряжения регуляторы сравнивают это выходное напряжение с точным эталонным напряжением.
Это сравнение используется для настройки пропускного устройства, которое управляет и поддерживает объем вывода. Этот процесс контролирует и поддерживает напряжение, проходящее через цепь в точках, где расположены регуляторы напряжения.
Зная, какое входное и выходное напряжение вам нужно, вы сможете решить, какой тип регулятора вам нужен.Это либо понижающие стабилизаторы, выходное напряжение которых ниже входного, либо повышающие, когда выходное напряжение выше входного.
Наиболее распространенным типом регулятора напряжения является понижающий, т. е. требующий, чтобы выходное напряжение было меньше входного напряжения. Например, если ваш регулятор напряжения на входе 12 В, а на выходе 5 В, ваш регулятор напряжения является типичной установкой.
Какие существуют типы регуляторов напряжения?
Существует два типа регуляторов напряжения, о которых следует знать:
- Линейные регуляторы напряжения
Идеально подходят для тех, кто хочет понизить напряжение.
Они являются экономичным вариантом, но при этом бесшумны, что делает их популярным выбором.
Они используются как для повышения, так и для понижения напряжения и обеспечивают высокую энергоэффективность, поэтому они широко распространены среди тех, кто работает над усовершенствованной схемой.
Где используются регуляторы напряжения?
Если питание не может работать от напряжения батареи или внешнего адаптера переменного/постоянного тока, необходимы регуляторы напряжения. Они являются ключевым компонентом электрических цепей, которым требуется определенное входное и выходное напряжение.Входное и выходное напряжение, а также выходной ток являются ключевыми параметрами при выборе регулятора напряжения.
Они используются во многих повседневных приложениях, а также в промышленных условиях. Их можно найти в компьютерах, зарядных устройствах и автомобильных приложениях, как правило, в автомобильном генераторе. В более промышленных масштабах регуляторы напряжения используются на электростанциях в ситуациях, когда схема управляет выходной мощностью установки.
Почему для регуляторов напряжения выбирают Allied Electronics?
Allied Electronics предлагает широкий выбор регуляторов напряжения, предназначенных для стабилизации цепи.Вы обнаружите, что мы являемся ведущим авторизованным дистрибьютором в Северной Америке и предлагаем продукцию известных производителей, включая Microchip Technology Inc., ON Semiconductor и NTE Electronics.
Если у вас возникнут вопросы, наша команда всегда готова помочь. Свяжитесь с нами, и мы расскажем вам о продуктах. Вы также можете получить совет в нашем экспертном центре контента.
Как выбрать мощность регулятора напряжения? Советы по выбору регулятора напряжения
Выходная мощность регулятора напряжения является максимальной мощностью.В принципе, мощность регулятора напряжения должна быть в 3 раза больше мощности нагрузочного оборудования. Сейчас напряжение во многих домохозяйствах не очень стабильное. В это время вам нужно купить регулятор напряжения для использования.
Многие люди не разбирались в регуляторе напряжения до его покупки. Купили случайно. Получив товар, они обнаружили, что регулятор купил небольшую мощность, недостаточную для использования, в результате чего возникла необходимость возврата для обмена. Следовательно, это приводит к ненужным перевозкам, трате времени и денег.Здесь вам объяснят, как правильно выбрать мощность стабилизатора напряжения.
Прежде всего, это зависит от того, какое электрооборудование вы используете. В общем, нагрузка не чисто резистивная. Поэтому при фактическом выборе источник питания следует разумно выбирать в соответствии с конкретными условиями номинальной мощности, коэффициента мощности и типа нагрузки электрооборудования. Выходная мощность должна иметь соответствующий запас, особенно когда ударная нагрузка выбирается большей.
Как выбрать конкретную мощность регулятора напряжения
1. Для чисто резистивных нагрузок, таких как лампы накаливания, резистивные провода и индукционные плиты, мощность регулятора напряжения должна в 1,5–2 раза превышать мощность нагрузочного оборудования.
. Например, если ваша индукционная плита 250 Вт, вы можете выбрать регулятор мощностью 500 Вт.
2. Индуктивные и емкостные нагрузки, такие как люминесцентные лампы, вентиляторы, двигатели, водяные насосы, кондиционеры, холодильники и т. д.Мощность регулятора напряжения должна быть в 3 раза больше мощности нагрузочного оборудования. Например, если двигатель мощностью 1000 Вт, регулятор выбирает правило 3000 Вт.
3. В случае больших индуктивных и емкостных нагрузок пусковой ток нагрузки следует считать особенно большим (до 5-8-кратного номинального тока), поэтому мощность регулятора должна быть более 3 раз превышает мощность нагрузки.
Как приобрести регулятор напряжения? В соответствии со следующими факторами:
Используйте номинальную мощность устройства + ток + слишком низкое входное напряжение, потери мощности регулятора + запас использования и т. д.приобрести мощность регулятора.
1. Выходная мощность, отмеченная стабилизатором напряжения, является максимальной мощностью.
Номинальная мощность бытовых приборов относится к активной мощности, а индуктивные нагрузки, такие как холодильники, кондиционеры и водяные насосы, имеют большой ток в момент запуска, поэтому холодильники, кондиционеры и водяные насосы имеют мощность × (3 до 5 раз).
2. Алгоритм мощности используется профессиональными техниками по установке гидроэлектростанций и заводскими профессиональными электриками, инженерами и регуляторами: общепромышленное оборудование как минимум умножает номинальную мощность более чем в два раза.При использовании с оборудованием для работы с двигателем, пусковым устройством с большим током и ударами. При установке на устройство с сексуальной нагрузкой следует выбирать регулятор напряжения с мощностью более чем в 3 раза, чтобы избежать чрезмерного пускового тока и падения напряжения в линии питания и выхода из строя. нормально работать.
3. Когда выходное напряжение регулятора напряжения 0,5 кВА-3 кВА составляет 110 В, входная мощность не может превышать 40% от номинальной мощности.
Когда выходной терминал должен использовать 110 В и 220 В одновременно, выходная мощность должна составлять 50% от номинальной мощности, чтобы избежать перегрузки.
Правильный выбор LDO: помимо базовых характеристик
Узнайте о некоторых неочевидных спецификациях, которые можно найти в спецификациях линейных регуляторов напряжения.
Вспомогательная информация
Сопутствующие статьи
Внимание к деталям
Мировые производители интегральных схем произвели довольно большое количество линейных регуляторов напряжения — быстрый поиск с помощью Digi-Key показывает что-то порядка десяти тысяч различных деталей. Этот широкий спектр вариантов может быть несколько проблематичным для любого, кто подвержен приступам нерешительности; в целом, однако, эта ситуация выгодна, потому что позволяет нам найти LDO, который почти идеален для конкретного приложения.
Тем не менее, вы не сможете точно настроить схему стабилизатора, не понимая некоторые менее важные детали характеристик LDO.
Я с готовностью допускаю, что многие конструкции будут полностью функциональными, если вы выберете компонент, основываясь только на диапазоне входного напряжения, выходном напряжении и максимальном токе нагрузки. Но ваш процесс выбора должен быть более сложным, если ваше приложение требует, например, низкого энергопотребления или высокой точности.
Прежде чем мы начнем, примечание о терминологии: правильный способ обозначения типа устройства, обсуждаемого в этой статье, — «линейный регулятор напряжения».Однако это довольно громоздкий термин, поэтому было бы неплохо прибегнуть к соответствующему инициализму, т. е. LVR. К сожалению, этот инициализм никогда не используется. Хорошо это или плохо, де-факто аббревиатура для «линейного регулятора напряжения» — LDO, что означает «низкое падение напряжения», как в «линейном регуляторе напряжения с малым падением напряжения». Такой терминологии не хватает точности, которую можно было бы ожидать от инженеров, но, по крайней мере, аббревиатура становится более подходящей благодаря тому факту, что в настоящее время практически все линейные регуляторы напряжения имеют падение напряжения, которое можно считать «низким».
Разве весь ток не уходит на землю?
В наш век крошечных электронных гаджетов, которые должны работать месяцами или даже годами от одной батареи, энергопотребление является серьезной проблемой. Таким образом, важно понимать, что ваш LDO потребляет некоторый ток в процессе преобразования входного напряжения в регулируемое выходное напряжение. Этот ток часто называют «земляным током» — термин, который я считаю невероятно расплывчатым, учитывая, что ток всех видов имеет тенденцию возвращаться к узлу земли.Лучшим выбором является «земля- контакт ток», т. е. ток, который течет непосредственно от входной клеммы обратно к источнику питания через клемму заземления.
В любом случае, вы должны учитывать ток заземления LDO в вашем бюджете мощности, но это не так просто, поскольку ток заземления зависит от входного напряжения и тока нагрузки. Вот характеристики тока заземления для артикула ADP3339 от Analog Devices:
.
Обратите внимание на три вещи:
- Расхождение между «типичными» и «максимальными» характеристиками примерно в три раза, и вы должны помнить об этом при планировании «ожидаемых» и «ожидаемых» характеристик.Энергопотребление в «худшем случае».
- Ток заземления значительно увеличивается с увеличением тока нагрузки; вам необходимо принять это во внимание, если ваша конструкция включает в себя режим малой мощности, в котором регулятор выдает гораздо меньший ток, чем при нормальной работе.
- Работа LDO в режиме отключения может привести к увеличению тока заземления.
Вот еще один пример характеристик тока заземления, на этот раз в графической форме. Это взято из таблицы данных для серии LT3007 от Linear Tech.
Обратите внимание, как более высокое входное напряжение снижает ток заземления.
Ток покоя
Отдельной, но связанной спецификацией является «ток покоя».
Этот термин, в отличие от «тока заземления», весьма информативен — «quiescent» напоминает слово «quiet» и относится к состоянию бездействия, и, таким образом, ток покоя — это ток, потребляемый регулятором, когда он не питает ток нагрузки. .
Вот характеристики тока покоя для серии LT3007.
Обратите внимание, что ток покоя увеличивается с температурой:
Некоторые авторы используют «ток покоя» в качестве другого термина для «тока заземления», но я думаю, что было бы неплохо сохранить различие, используемое в этой статье: «ток покоя» относится только к току заземления, потребляемому стабилизатором, когда он не подает ток нагрузки.
Линия и нагрузка
Я не могу представить себе ситуацию, в которой вам понадобилось бы очень точное напряжение только для целей электропитания; интегральные схемы устойчивы к колебаниям напряжения питания.Однако, безусловно, бывают случаи, когда вы хотите уменьшить стоимость или площадь компонентов, используя существующий линейный стабилизатор в качестве опорного напряжения для преобразователя данных.
В этом случае вам необходимо тщательно рассмотреть различные факторы, которые могут привести к отклонению фактического выходного напряжения регулятора от ожидаемого выходного напряжения.
Неудивительно, что одним из источников неточности является начальная разница между номинальным V OUT регулятора и фактическим V OUT — например, фактический выходной сигнал «2.Регулятор 5 В» при определенной комбинации входного напряжения и тока нагрузки может составлять от 2,45 В до 2,55 В. Чтобы свести к минимуму этот источник ошибки, вы можете измерить фактическое выходное напряжение и соответствующим образом модифицировать оборудование или прошивку, или вы можете просто выбрать очень точный LDO (я видел детали с начальной точностью до 0,5%).
Однако помимо начальной точности необходимо учитывать регулирование линии и регулирование нагрузки. Линейное регулирование относится к тому, насколько выходное напряжение изменяется в результате изменений входного напряжения, а регулирование нагрузки относится к тому, насколько выходное напряжение изменяется в результате изменений тока нагрузки.
Как показано в следующих спецификациях для ADP3339, стабилизация линии может быть выражена в единицах мВ/В (т. е. милливольты изменения выхода на вольт изменения входа), а регулировка нагрузки может быть выражена в единицах мВ/А (т. е. милливольт изменения выходного сигнала на ампер изменения тока нагрузки).
Если у вас есть хотя бы общее представление о токе нагрузки и входном напряжении, вы можете использовать характеристики сети и регулирования нагрузки для более точного прогнозирования выходного напряжения регулятора.Кроме того, вы можете компенсировать изменения тока нагрузки, учитывая регулирование нагрузки в вашей прошивке. Например, если у вас есть микроконтроллер, который знает, когда ваша плата находится в состоянии низкого энергопотребления, он может изменить расчет, применяемый к результату аналого-цифрового преобразования, на основе ожидаемого потребления тока в этом конкретном состоянии.
Не сожгите свой LDO
Некоторые другие важные, но легко упускаемые из виду характеристики в техническом паспорте линейного регулятора относятся к предельным температурам и тепловому сопротивлению:
Разработать схему, в которой LDO может перегреваться, проще, чем вы думаете.