Стабилизатор напряжения какой лучше: Какой стабилизатор напряжения лучше? Поможем разобраться какой надежнее

автор alexxlab

Содержание

Какой стабилизатор напряжения лучше: релейный или симисторный

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 12-08-2020

Вопрос стабильного электропитания будет актуален всегда, так как факторов, влияющих на сетевое напряжение, довольно много. Часть из них является виной человека, а часть — результатом стечения обстоятельств по независящим ни от кого причинам. И не важно, живете ли Вы в квартире или на даче, сеть постоянно будет подвергаться перегрузкам, неблагоприятным метеорологическим условиям и многим другим негативным воздействиям. Какой бы ни была причина сетевых колебаний, их результат неизменен: некорректная работа оборудования или его выход из строя.

Лучше всего действовать превентивно и обеспечить защиту своих электроприборов, не дожидаясь неудачного стечения обстоятельств, из-за которых оборудование сгорит. Оптимальный вариант сделать это — установить стабилизатор напряжения. В бытовой сфере фигурирует три основных типа стабилизаторов: релейные, электронные и сервоприводные. Последние (их еще называют электромеханическими) не особо популярны из-за некоторых компромиссных моментов в работе, поэтому чаще всего пользователи обращают внимание на релейные и электронные (симисторные/тиристорные).

Какой стабилизатор напряжения лучше: релейный или симисторный? Все зависит от того, чего конкретно Вы хотите от стабилизатора. Попробуем разобраться, как работают данные типы стабилизаторов и какой из них выбрать.

Принцип работы ступенчатого стабилизатора

Как симисторный, так и релейный стабилизатор имеют схожий принцип работы, основанный на коммутации ступеней стабилизации. Ступень стабилизации можно представить как вывод автотрансформатора. Эти выводы находятся в разных частях обмотки и, соответственно, соответствуют разным коэффициентам трансформации. Представим ситуацию: на входе напряжение поднялось до 250В. Чтобы получить искомое значение 220В, надо найти вывод, коэффициент трансформации которого будет несколько ниже единицы. Так мы понизим напряжение до значения, близкого к 220В. И чем больше у трансформатора ступеней (выводов), тем меньше шаг регулировки между двумя ступенями и, как следствие, меньше отклонение от искомого значения 220В.

Таким образом, принцип работы ступенчатого стабилизатора заключается в том, чтобы своевременно фиксировать отклонения на входе и подбирать ту ступень стабилизации, при которой выход будет ближе всего к номинальному значению. За весь этот процесс отвечает автоматика стабилизатора, которая нас не сильно интересует в данном контексте. Куда важнее, посредством чего осуществляется подключение (коммутация) ступени. Тут у стабилизаторов напряжения релейного и симисторного типа начинаются различия. И об этих отличиях говорит само название. В релейном стабилизаторе напряжения коммутация ступеней осуществляется посредством электромагнитных реле, когда как симисторный аналог выполняет эту задачу при помощи полупроводниковых ключей — симисторов.

Чем отличаются релейные и симисторные стабилизаторы

Выше мы уже упомянули основное отличие электронного стабилизатора от релейного. Пройдемся по преимуществам и недостаткам того или иного решения:

  • Долговечность. Электромагнитные реле состоят из подвижных контактов и якоря, который их перемещает, притягиваясь к намагниченной катушке. Любые подвижные элементы снижают надежность конструкции. К тому же, при каждой коммутации контакта реле возникает искра, приводящая к постепенному подгоранию контакта. Нагар — это одна из самых распространенных причин выхода реле из строя. Ресурс реле при максимальной нагрузке обычно составляет около 100 тыс коммутаций. Полупроводниковые ключи подобными проблемами не страдают и имеют неограниченный срок службы.
  • Шум. Нередко стабилизаторы напряжения устанавливаются в жилом помещении, в связи с чем одним из важных критериев может считаться бесшумность работы. Релейные стабилизаторы бесшумными быть просто не могут даже при наличии пассивной системы охлаждения. Каждое переключение ступени стабилизации будет сопровождаться легким щелчком, сравнимым с авторучкой, звук которой несколько приглушен корпусом прибора. Симисторы и тиристоры, ожидаемо, никакие звуковые эффекты не производят.
  • Скорость. Как симисторы, так и реле срабатывают при подаче управляющего сигнала постоянного тока. Временем замыкания тиристора фактически можно пренебречь, посему скорость реакции электронных стабилизаторов обычно оценивается в пределах 20 миллисекунд. Причем, в эти 20 миллисекунд входит время на фиксацию входных колебаний и обработку информации. В случае с реле определенное время тратится на перемещение якоря. Этот процесс очень быстрый, для глаза практически мгновенный, но на деле время реакции релейных стабилизаторов может достигать 100 миллисекунд (0,1с). Однако это время все равно считается очень быстрым и безопасным, особенно на фоне электромеханических аналогов.
  • Цена. Пожалуй, это единственное преимущество релейных ключей перед полупроводниковыми. Стоимость одного реле во много раз ниже стоимости одного симистора. И чем выше мощность, тем больше эта разница.

Какой стабилизатор купить

И все же, какой стабилизатор напряжения лучше: релейный или симисторный? Если смотреть на характеристики, то симисторный стабилизатор по всем параметрам лучше. Но лучшим считается не тот стабилизатор, чьи характеристики превосходят, а тот, который за минимальную цену эффективно выполняет поставленную перед ним задачу.

Попробуем перефразировать сказанное выше на конкретном примере. Вы собираетесь защитить газовый котел, который установлен в отдельном помещении. Смысла переплачивать за симисторный стабилизатор не много, так как щелчки реле беспокоить не будут, а сам котел назвать очень чувствительным к колебаниям нельзя — ему хватит и базовой защиты. Другое дело, когда требуется защитить высокоточную чувствительную технику. Тогда лучше выбрать симисторный стабилизатор с большим количеством ступеней (релейные стабилизаторы обычно не отличаются большим количеством ступеней, чтобы снизить количество коммутаций при слабых сетевых колебаниях). В бытовой сфере симисторный стабилизатор может также пригодиться в случае его установки в жилом помещении.

Если Вы не знаете, какой стабилизатор подойдет именно в Вашем случае — проконсультируйтесь со специалистами.

Какой стабилизатор лучше релейный или электромеханический – RozetkaOnline.COM

Для того чтобы ответить на вопрос какой стабилизатор лучше – релейный или электромеханический, давайте сравним основные характеристики этих приборов, их основные достоинства и недостатки.

В качестве примера возьмем два популярных у потребителей стабилизатора фирмы РЕСАНТА, которые часто покупают как на дачу, так и в квартиру, это:

Ресанта АСН 10000/1-Ц  – однофазный релейный стабилизатор напряжения (электронный), подробная информация досупна по ссылке

Ресанта АСН 10000/1-ЭМ – однофазный электромеханический стабилизатор напряжения, подробная информация досупна по ссылке

Ниже вы можете видеть сводную таблицу со всеми основными характеристиками этих стабилизаторов напряжения.

В ней, как вы можете видеть, довольно много совпадений, но есть и существенные различия, давайте рассмотрим их, сразу же по каждому пункту выявим лидера, а в конце статьи подведем общий итог и узнаем какого типа стабилизатор напряжения всё же лучше.

Начнем с последнего по положению, но не по значению при выборе и покупке пункту – цена.

 

Стоимость релейного и электромеханического стабилизатора

 

Чаще всего, независимо от производителя, разница в цене на релейные и электромеханические стабилизаторы напряжения составляет около 30%, на столько, в среднем, электронные модели дешевле.

И здесь нечему удивляться, большая часть этой разницы составляет регулируемый автотрансформатор в механическом стабилизаторе, в электронной модели его нет, используются гораздо более дешевые – обычный автотрансформатор и силовые реле.

По этому пункту безоговорочно побеждает релейный стабилизатор, его цена ниже электромеханического на 30%.

 

Масса

Вес стабилизатора напряжения не самый критичный показатель при выборе, но он, в некоторых ситуациях, всё же играет свою роль, мобильность электромеханической модели гораздо ниже, т.к. его масса на 23% больше релейного, переносить сложнее.

 

Габаритные размеры

Габаритные размеры стабилизаторов этих видов вполне сопоставимы, здесь с небольшим преимуществом (разница всего 5-10%) побеждает релейный стабилизатор, его габариты чуть меньше, чем у механического.

Точность поддержания напряжения и номинальная величина выходного напряжения

Две этих важных характеристики, на деле показывают одно и то же, точность стабилизации, поэтому они объединены в один общий пункт. Как вы понимаете, эта характеристика очень важная и показывает насколько точно стабилизатор корректирует входящее напряжение.

Так, например, механический стабилизатор имея точность 2%, в нормальном режиме работы, будет выдавать напряжение в диапазоне от 216 до 224 Вольт, а это очень хороший показатель, даже самые чувствительные приборы не заметят такие изменения напряжения, для большинства из них это заложенные производителем нормальные режимы работы.

При этом релейный стабилизатор со своими 8% точности, будет давать выходное напряжение уже в диапазонах от 202 до 238 Вольт, а вот это уже существенная разница, не каждый прибор будет работать в штатном режиме при таком напряжении.

Таким образом, по точности стабилизации механический стабилизатор безоговорочно выигрывает у релейного.

 Время регулирования

Время регулирования напряжения, она же скорость стабилизации, еще один наиважнейший показатель и здесь ситуация складывается совсем другая.

Так релейный стабилизатор, реагирует на изменения входящего напряжения со скоростью 10 миллисекунд, при этом ему не важно на сколько оно упало или выросло (в пределах своего рабочего диапазона 140-260В), он за эти доли секунды сменит режим и будет выдавать напряжение 200+/- 8%.

В это же время электромеханический стабилизатор имеет скорость стабилизации всего 10 Вольт в секунду. Таким образом, если падение напряжения составит 30 Вольт (входящее напряжение будет 190В), сервоприводной модели потребуется порядка 3 секунд чтобы на выходе было 200+/- 2%. Все эти 3 секунды, приборы подключенные к стабилизатору будут работать при пониженном напряжении.

По времени регулирования релейный стабилизатор значительно превосходит электромеханический.

ИТОГИ СРАВНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК релейного и электромеханического стабилизаторов

Как вы видите, если сравнивать основные характеристики, то получается, что релейный стабилизатор напряжения лучше электромеханического. Он в среднем на треть дешевле, а главное значительно быстрее реагирует на изменения напряжения в сети.

Казалось бы, зачем тогда вообще выпускать сервоприводные стабилизаторы, если значительно более доступные релейные модели по многим характеристикам их обгоняют?

Ответ прост, несмотря на все свои недостатки, в частности очень медленную скорость стабилизации напряжения, механические стабилизаторы имеют недостижимый для обычных релейных моделей показатель точности стабилизации.

Таким образом, сравнивать напрямую, какой стабилизатор лучше релейный или электромеханический некорректно, каждый из них предназначен для выполнения определенных задач, с которыми не справится соперник.

Зная эту информацию, давайте теперь рассмотрим, в каких случаях лучше всего купить релейный трансформатор, а в каких электромеханический.

 

В каких случаях лучше купить релейный стабилизатор напряжения

Релейный (сервоприводный) стабилизатор наиболее универсальное устройство и именно его покупают чаще всего на дачу или в квартиру. И даже достаточно низкая точность стабилизации, в стандартных бытовых условиях применения, не такая уж критичная характеристика, ведь ГОСТ 32144-2013, который регламентирует качество электроэнергии в наших квартирах и домах, допускает отклонения по напряжению до 10%.

Получается, что у вас вполне официально напряжение в розетке может быть на 10% ниже номинального, например, 198В, при этом погрешность стабилизации релейных моделей на уровне 8% уже не кажутся такой страшной цифрой. Особенно если учесть, что производители электрооборудования придерживаются того же госта при разработки своих устройств и практически любое из них безболезненно выдерживает напряжения на 10% большее или меньшее чем номинальное.

Более подробно о достоинствах электронных моделей и особенностях их работы читайте в нашей статье – «Что такое релейный стабилизатор напряжения»

В каких случаях лучше купить электромеханический стабилизатор напряжения

Главными преимуществами электромеханического стабилизатора являются его точность стабилизации и отсутствие скачков и искажений при переключении режимов.

Его можно рекомендовать к покупке тогда, когда к нему подключается чувствительное электронное оборудование – персональный компьютер, телевизор, лабораторные или измерительные приборы и многое другое в сетях, в которых не бывает резких скачков и падений напряжения. Так, например, это идеальный вариант если вы живете в городской квартире или даже деревне и из-за старости или недостаточной оптимизации ваши электрические сети выдают заниженное или завышенное напряжение , особенно если у вас нет соседа с мощнейшим сварочным аппаратом, работая которым он даёт просадку на всей линии.

Пусть механический стабилизатор несколько дороже, но позволит вашему оборудованию работать практически в идеальных условиях.

Тяжело посчитать возможную прямую выгоду от решения приобретения механического стабилизатора, но вы должны понимать, что даже один спасённый электроприбор или то что просто исправно проработает весь срок службы и даже больше, уже окупит с лихвой ту разницу в стоимости между релейной и электромеханической моделями.

Более подробно о достоинствах сервоприводных моделей и особенностях их работы читайте в нашей статье – «Что такое электромеханический стабилизатор напряжения»

Ну а если вы еще сомневаетесь, что лучше релейный или электромеханический стабилизатор и у вас есть аргументы в защиту одного или другого решения, расскажите об этом в комментариях к статье, особенно инетересно было бы узнать о вашем опыте использования стабилизатора в хозяйстве – это будет полезным многим.

Стабилизаторы напряжения для дома и промышленные

Полезная информация

Стабилизатор напряжения применяется для преобразования сетевого электрического тока до нормальных показателей (220 или 380 В). Он защищает бытовую, офисную и производственную технику от скачков параметров тока. Там, где он установлен, аварий нет.

Когда он нужен?

Чтобы компьютер, телевизор и осветительные приборы были защищены и служили дольше, а также для обеспечения возможности бесперебойной работы кондиционера, компрессора, сварочного аппарата, электромоторов, водяных насосов и другой техники.

Как выбрать стабилизатор напряжения?

1. Подбор по типу сети

  • Трехфазные — необходимы для устройств с подключением 380 В, рекомендуются при большой (от 12 КВт) суммарной нагрузке потребителей. Модели от 3 кВт.
  • Однофазные — стабилизаторы напряжения для дома (бытовые) со схемой подключения 220 В. Модели от 0,5 до 30 кВт.

2. Подбор по характеристикам

  • Мощность — складывается из суммарной мощности всех потребителей плюс 20%.
  • Входное напряжение — определяется параметрами сети, к которой подключается техника, необходимы замеры.
  • Выходное напряжение — в процентах указана точность.

3. Виды

  1. Качественный электромеханический стабилизатор плавно регулирует напряжение. Обеспечивает высокую точность на выходе — ± 3%, которая нужна для измерительных приборов, аудиоаппаратуры, освещения. Обладает высокой перегрузочной способностью.
  2. Устройства релейного типа выдают ток, регулируемый за счет автоматического механического переключателя. Применяются такие стабилизаторы напряжения для дома и на дачах.
  3. В цифровом нужную обмотку включает электронный ключ (тиристор, семистор). Режим регулировки импульсный, происходит очень быстро. Такой стабилизатор напряжения оснащен цифровым дисплеем, отличается небольшими размерами и весом. Применяется для защиты, как для одного, так и всех устройств в доме, может работать при низких температурах (до -20).

4. По способу установки:

Мы предлагаем купить стабилизаторы напряжения с доставкой и гарантией, у нас большой выбор оборудования для дома, дачи и производства. Не откладывайте покупку, ваша дорогая техника нуждается в защите!

Как выбрать стабилизаторы напряжения для дома и дачи?

Стабилизатор напряжения бесспорно необходим на даче или в загородном доме, где в электросетях постоянно скачет напряжение. Этот прибор сбережет дорогую электронную аппаратуру и бытовую технику. Как его выбрать? Об этом пойдет речь в данной статье.

Актуальность применения стабилизаторов напряжения не требует доказательств. Они необходимы для нивелирования всплесков напряжения в электросетях. Сегодня такие проблемы встречаются намного реже, но даже небольшие скачки приводят к негативным последствиям, связанным с выходом из строя дорогостоящей бытовой техники. Качественные стабилизаторы для дома и дачи выравнивают величину напряжения электротока до стандартных параметров и очищают от высокочастотных помех. Аппараты для дома выпускаются номиналами мощности от 10 до 20 кВт.

Таким образом, на даче или в загородном доме стабилизаторы обеспечивают:

  • Стабильность работы бытовой техники и электронных устройств с повышенными требованиями к устойчивости напряжения.

  • Продление срока эксплуатации дорогостоящего бытового и электронного оборудования.

Принцип работы стабилизатора напряжения и его конструкция

Принцип работы устройства состоит в отслеживании изменений входного напряжения и его регулировании в соответствии с обстоятельствами и согласно определенному алгоритму:

  • Первая фаза (20 м/с) используется при изменении входного напряжения для его тестирования.

  • Тестирование напряжения и реакция на ситуацию.

  • При изменении напряжения в пределах диапазона, оно выравнивается до 220 В.

  • При падении напряжения ниже допустимого диапазона идет фаза «вытягивания», в пределах имеющегося ресурса трансформатора.

  • При скачке выше допустимых показателей происходит аварийное отключение.

  • При импульсных скачках и при отключениях и включениях, идет выравнивание напряжения.

Процесс корректировки напряжения идет за счет добавочных обмоток трансформатора. Напряжение переключается электронными ключами, которые срабатывают при падении синусоиды напряжения на нулевое значение. Сами ключи управляются процессором, который собирает с датчиков данные и коммутирует ключи согласно заданному алгоритму. Он не дает включаться более чем одному ключу и контролирует их исправность.

Процессор работает в определенных режимах:

  • Транзитном, когда напряжение на входе имеет нормальные показатели. Стабилизатор осуществляет только защиту от скачков.

  • Повышенном, когда входное напряжение ниже нормы и агрегат вытягивает его до номинального.

  • Аварийном, очень низком напряжении на входе. Стабилизатор поднимает его до возможностей ресурса своего транформатора. Другой аварийный режим связан со скачком напряжения вверх. Тогда прибор отключается, переходит в работу дежурного режима и ждет падения напряжения.

  • Пониженном, когда напряжение на входе высокое, но еще в диапазоне возможной корректировки. Агрегат понижает его до номинала.

  • Задержка включения, этот режим обеспечивает сглаживание скачка в сети при включении электроэнергии после отключения.

Конструкция стабилизатора напряжения

Устройство разных стабилизаторов отличается друг от друга в зависимости от вида. Но по своей сути, стабилизатор – это регулируемый трансформатор, с обратной связью.

Виды стабилизаторов напряжения: их преимущества и недостатки

Стабилизаторы на основе трансформаторов делятся на две группы (по способу регулирования).

Электромеханические стабилизаторы представляют собой электромагнитную катушку с бегунком. Положение бегунка изменяется действием мотора или реле. В отличие от других видов аналогичного оборудования такие стабилизаторы имеют плавную регулировку напряжения. Основным их плюсом считается высокая точность стабилизации. Это главный аргумент в пользу применения электромеханических стабилизаторов в качестве защиты особо чувствительной электротехники. Они оснащены автоматической системой защиты, позволяющей обезопасить бытовые приборы и сам аппарат от скачков напряжения и помех в электросетях. Еще один плюс данных приборов – низкая цена.

Недостатки у приборов электромеханического типа тоже есть. Это – медленное изменение параметров и шум при работе. Менее шумные – аппараты с мотором. Еще один минус – перенапряжение в случаях, когда резко упавшее напряжение также резко приходит в норму. Он попросту не успевает среагировать на резкий подъем напряжения и на выходе возникает скачок, губительный для бытовой техники. Для исключения такой неприятности на входе ставится защита по напряжению, отключающая питание.

Электронные стабилизаторы работают на симисторах или тиристорах. Они имеют многоступенчатую регулировку, которая работает на включение/выключение в зависимости от входного напряжения. Функция переключения выполняется электронным ключом или реле. К достоинствам данных приборов относят высокую скорость реакции и бесшумность работы. Минусы – низкая точность стабилизации и высокая стоимость. Чем больше ступеней, тем выше точность регулировки, тем дороже прибор.

Основные параметры выбора стабилизатора напряжения

Стабилизаторы напряжения выбирают по нескольким параметрам:

  • Мощность. Перед тем как выбрать оптимальный вариант стабилизатора для дома надо правильно рассчитать суммарную потенциальную мощность нагрузки. Полная мощность указана в техпаспорте и измеряется в вольт-амперах — ВА, VA. При расчете надо учитывать пусковые токи электродвигателей, сделать поправку на рост входного тока при пониженном напряжении. Не стоит нагружать прибор на все сто процентов, чтобы он прослужил в исправном состоянии долгое время.

  • Тип стабилизатора. По способу регулирования они бывают ступенчатые, симисторные, тиристорные и стабилизаторы плавного регулирования. Последние лучше выбирать при несущественных скачках напряжения. Чаще выбирают релейные и тиристорные аппараты, которые отличаются более качественными характеристиками и могут работать при резких перепадах напряжения в сети.

  • Точность стабилизации. Эта характеристика выбирается в зависимости с диапазоном допустимых напряжений, необходимых для работы оборудования. Более высокая точность у тиристорных вариантов. Она получается за счет большого числа ступеней, переключение на которые связано с кратковременным разрывом фазы.

  • Фаза. Для выбора фазы аппарата надо знать, к какой сети он будет подключен. Если сеть однофазная, то и стабилизатор должен быть однофазный. При наличии хотя бы одного трехфазного потребителя необходимо приобретать трехфазный стабилизатор напряжения. Преимущества трехфазного варианта – возможность работы этого устройства при исчезновении напряжения на одной из фаз.

  • По производителю. Аппараты делятся по этому параметру на российские, китайские, итальянские. У каждой группы есть как более качественные марки, так и менее качественные. Более выгодные в соотношении цена/качество – российские и китайские модели. Итальянские стабилизаторы отличаются высоким качеством, длительным сроком службы, но высокой стоимостью.

Как выбрать номинальную мощность стабилизатора напряжения

Выбирая номинальную мощность бытового стабилизатора, необходимо подсчитать полную мощность всех подключаемых к нему потребителей, которые могут работать одновременно. Она указывается в ВА при напряжении 220В. Снижение питающего напряжения ведет к уменьшению мощности прибора. Поэтому, рассчитывая полную мощность потребителей, надо умножить ее на 1,2 при 180В в сети и на 1,3 при 170В. Если стабилизатор будет использоваться длительное время, то коэффициент составит 1,25. Номинальная мощность прибора, указанная на маркировке, не должна быть меньше полной величины мощности при расчетах.

Как выбрать стабилизаторы напряжения для дома и дачи

Оптимальным вариантом прибора защиты от перебоев электропитания станет тот вариант, который обеспечит автоматическое поддержание установленного значения выходного напряжения (220В). Основными критериями выбора являются:

  • Наличие питающей сети. Для трехфазной сети лучшими решениями станут: один трехфазный стабилизатор напряжения 380 В, или три однофазных на 220В, по одному на каждую фазу.

  • Тип подключения. Важно определиться, что будет подключаться к стабилизатору – один прибор, или все электрооборудование в доме. Для небольшого дома или дачи подойдет однофазный прибор на 220В, подключаемый через бытовую розетку и рассчитанный на несколько потребителей. В большой загородный коттедж более подходящий вариант – мощный однофазный или трехфазный прибор, обеспечивающий комплексную защиту всей электросети.

  • Мощность. Как показывает опыт для современной дачи или загородного дома для самой основной техники следует рассматривать варианты моделей мощностью 5-6 кВт. Если необходим стабилизатор напряжения на весь загородный дом, то мощность его должна составлять не менее 15 кВт.

  • Диапазон входного напряжения. Более дешевые варианты стабилизаторов имеют небольшие границы входного напряжения. Они не всегда справляются с ситуацией, когда скачки напряжения в сети находятся в интервалах ниже 165В и выше 250В. Определить отклонения в электросети можно произведя замеры вольтмером через розетку. На основании выполненного тестирования можно определить нижние и верхние границы сетевых колебаний. Исходя из этого, можно подобрать стабилизатор, который справится с ними.

  • Точность стабилизации. Этот критерий должен соответствовать требованиям к качеству электричества, подключенных к нему электроприборов. Есть допустимые отклонения для некоторых категорий бытовой техники: для сложной электронной аппаратуры – от 1% до 3%; для осветительных приборов – 3%; для бытовой техники – от 5% до 7%. Если стабилизатор имеет точность стабилизации более 7%, то он не соответствует требованиям современного электрооборудования.

  • Стоимость. Цена стабилизатора зависит от его характеристик и сложности схемы. Самые дорогостоящие – симисторные и тиристорные стабилизаторы. Но их технические характеристики намного выше электромеханических и релейных вариантов.

  • Если стабилизатор необходим для работы такого оборудования как отопительный котел, то выбирать надо только электронный вариант (симисторный или тиристорный). Устройства другого типа не гарантируют стабильность работы газового или электрического котла.

  • Уровень шума при работе. Более шумные в работе – релейные и электромеханические приборы. Электронные приборы работают без шума.

В заключение надо отметить, что бытует мнение, что современная техника вполне может обойтись без стабилизаторов и выдерживает перепады в электросетях до 10-15%. В то же время, частые поломки сложной бытовой техники не всегда можно отнести на счет недобросовестности производителя. В действительности же, в большинстве случаев виноваты скачки в электросетях. Поэтому, в целях рациональной экономии средств на ремонт дорогостоящей бытовой аппаратуры лучшим решением будет приобретение надежного стабилизатора напряжения.

механический, электронный стабилизатор или автоматический

Стабилизирующее оборудование призвано предотвратить повреждение важных нагрузок от падения напряжения, а также его скачков, что приводит к неисправностям «негарантийного» характера. Вследствие этого наиболее широкое применение данные приборы получили в быту, однако, наряду с этим, массово используются и в промышленных целях.

Как правило, потребители отдают предпочтение следующим видам стабилизаторов напряжения:

Механические

Механические стабилизаторы напряжения для переключения обмотки трансформатора используют релейные ключи. Токосъёмным элементом являются ролики с графитовым напылением либо графитовые щётки.

В первом случае зарегистрировано наименьшее число отказов из-за запыления, вследствие чего такой принцип используется в промышленных моделях. Однако требуются регулярные сервисные мероприятия по предотвращению заклинивания. Это напрямую влияет на быстродействие данного устройства, что ограничивает область его применения: чаще всего для менее «капризного» оборудования, при небольших провалах и скачках в сети, а также для оборудования, не имеющего высокие пусковые токи. Между тем, такие ограничения не снижают популярность механических стабилизаторов напряжения, которые отличаются высокой надежностью и точностью регулирования выходного напряжения – до 3%, чем обеспечивается более комфортный режим для бытовой техники.

В дополнение к этому, механические стабилизаторы напряжения отличаются возможностью регулирования и выставления заданной точности на выходе и более доступными ценами.

Основные недостатки:

  • Крайняя чувствительность к низким температурам из-за использования открытых токоведущих поверхностей: выпадение конденсата может привести к короткому замыканию.
  • Низкий диапазон входных напряжений – от 150 до 260 Вольт
  • Износ токосъёмных элементов, вследствие чего требуется периодическая их замена.
  • Отсутствие способностей переносить перегрузку.
  • Наличие шумов в работе.

Наверх

Электронный стабилизатор напряжения

Электронные стабилизаторы напряжения отвечают за качественное электроснабжение при помощи электронных ключей-симисторов, которыми осуществляется переключение обмотки трансформатора. Их деятельностью руководит процессор, в который заложена специальная программа. Прибор производит замер параметров напряжения на выходе и входе и на основе проведенного анализа обстановки принимает самостоятельное решение о включении того или иного симистора. Такой принцип действия позволил сделать работу устройства практически бесшумной, долговечной и не нуждающейся в дополнительном сервисном обслуживании.

Подобные стабилизаторы отличаются большим быстродействием, благодаря чему практически повсеместно используются для защиты дорогостоящего и крайне чувствительного оборудования, которому требуются повышенные гарантии на качество энергоснабжения. Также в качестве преимуществ необходимо рассматривать и надежную работу данных приборов при низких температурах.

В дополнение к вышесказанному, можно выделить иные отличительные особенности устройства, в том числе связанных с

  • Широким диапазоном входных напряжений – от 100 до 300В;
  • Перегрузочной способностью – до 400% в некоторых сериях;
  • С использованием для комплексной нагрузки.

Основные недостатки:

  • Сложность симисторов в управлении при определенных помехах может привести к сбоям в системе, когда один из электронных ключей не успевает отключиться и возникает встречный ток.
  • Наиболее высокая стоимость данного прибора.

Наверх

Автоматические

Автоматические стабилизаторы способны выполнять свои действия без контроля со стороны оператора.

Подобные устройства достаточно близки к электронным, так как их деятельность также управляется микропроцессором со специальной программой.

Используя показания датчиков, которые осуществляют замер входящего напряжения, производятся соответствующие вычисления по количеству добавляемых или отключаемых обмоток трансформатора.

Основным отличием является использование сервоприводов и электродвигателя, который выполняет перемещения контактов.

В результате такого сочетания автоматические стабилизаторы напряжения обладают преимуществами электронных и механических приборов. В частности, по высокому уровню точности напряжения – до 1 Вольта, а также по большому быстродействию. Занимают они и среднее положение по стоимости между двумя назваными типами стабилизаторов.

Основные недостатки:

  • Приобретать следует только у ответственного поставщика, т.к. высок риск покупки устройства с некачественно изготовленными сервоприводами.
  • Износ механических движущихся частей.
  • Необходимость проведения регулярных обслуживающих мероприятий.

Наверх

Феррорезонансные

Феррорезонансные стабилизаторы работают по принципу электромагнитных колебаний, которые происходят в контуре трансформатора и индуктивности. Вследствие этого им абсолютно не страшны различные помехи, которые могут создаваться работающим оборудованием.

Основывается принцип их работы на стабилизации посредством насыщения железа, неспособного передавать магнитный поток к выходной катушке от входной. Вдобавок установлена и дополнительная катушка, отвечающая за гашение магнитного потока в сердечнике в зависимости от нагрузки. Благодаря используемому в системе конденсатору производится максимально точное выравнивание выдаваемой мощности.

Высокая надежность и эффективность приводит к тому, что данные модели применяются практически в любых условиях для стабилизации напряжения в крайне широком диапазоне. Выгодно отличаются подобные приборы и по своей стоимости.

Основные недостатки:

  • Высокий уровень шума.
  • Качество стабилизации напрямую зависит от величины нагрузки.
  • На сегодняшний день недостаточная скорость реагирования.

Наверх

Стабилизаторы напряжения: как выбрать, на что обратить внимание

Стабилизаторы напряжения поддерживают стабильное напряжение в 220 В на выходе и помогают спасти от поломок бытовую технику, котлы, освещение и пр. от скачков напряжения.

Где пригодится использование стабилизаторов напряжения:

  • дома для защиты компьютера и компьютерной периферии, холодильника, стиральной машины и другой бытовой техники
  • На этапе стадии ремонта или переезду в новую квартиру/дом для обеспечения устойчивого и постоянного напряжения
  • на даче и в загородном доме
  • для исправной работы установленного котла
  • для противопожарной безопасности и систем сигнализации:
    в период прыжков напряжения могут взрываться и гореть даже зарядные устройства для ваших мобильных телефонов.
    А если прыжок напряжения выведет из строя еще и сигнализацию, то безопасность вашего дома будет под серьезной угрозой.

По правилам использования электроприборов ток должен идти с частотой 50 Гц и напряжением 220 В ±10%. Но не секрет, что напряжение в электросети в старых городских домах, в дачных массивах/кооперативах, в деревнях и селах скачет от 140 до 260 вольт. О стабильном показателе в 220 вольт можно даже не мечтать.

От этого портится всё:
— от бытовой техники до энергосберегающих ламп, жизнь которых сокращается в несколько раз от таких прыжков напряжения.

— такое случается и в хорошей городской среде: периоды аварийных ситуаций, в момент перегрузки энергосети в морозы, когда люди включают обогреватели, или при «веерных отключениях» скачки могут быть небезопасны для любого электрооборудования.

Выход только один — купить стабилизатор напряжения.

Что делают стабилизаторы  (простым языком)

★ Если у вас упало напряжение, стабилизатор за доли секунды вернет его к 220 В

★ Если наоборот стало выше порогового значения в 240-260 В, то снизит напряжение, чтобы ваша техника не сгорела

★ Стабилизаторы работают в рамках допустимых пределов: большинство в пределах колебаний напряжения140-260 В (некоторые мощные стабилизаторы выводят напряжение с 90 В до 220)

★ Если напряжение слишком низкое или слишком высокое, то стабилизатор обязательно отключится

ВАЖНО ПОНИМАТЬ:
точность работы, т.е. сделать напряжение в 220 В работает в допустимом диапазоне ±3-8 % (в зависимости от модели стабилизатора). Это, кстати, соответствует ГОСТУ, где разрешенная величина ±10%.

Поэтому тестируя купленный стабилизатор вольтметром — не удивляйтесь, что он показывает, 220 В, хотя по вольтметру на выходе — 202 или 237 В. Всё в порядке — это в пределах допустимой точности стабилизации напряжения.

Виды стабилизаторов напряжения:

  • однофазные и трехфазные
    • однофазные — это стандартные, которые используются в большинстве квартир, на дачах и пр.
    • трехфазные — могут использоваться в тех домах, где подведено 3-х фазное напряжение. Чаще это дома, в которых по-умолчанию стоят электроплиты). И в принципе употребляется для более требовательных по мощности приборов.

По своей сути чаще всего трехфазные — это просто три однофазных стабилизатора в одном корпусе. Такие стабилизаторы используются уже специалистами-электриками.
Можете использовать их и вы, если знакомы с такими понятиями, как «перекос фазы», «обрыв нуля», «защита от пропадания фазы», «схема «Звезда»»

  • тип установки: настенные и напольные
  • рассчитанные под определенную мощность
    • от 500 до 5000 Вт — для нескольких электроприборов
    • выше 5 кВт — для мощных электроприборов или большого их количества (на целое жилое помещение)
  • скорость срабатывания и точность срабатывания
    как только произошел скачок напряжения его нужно успеть отработать стабилизатору. Это значит переключиться на нужное число обмоток трансформатора. Это и есть скорость срабатывания. И от вида стабилизатора (электронный, электронно-механический и пр.) и зависит эта скорость — средний показатель — это 5-7 мс, что обычно вполне достаточно для большинства приборов.
    А вот точность срабатывания бывает от 3 до 8%, что вполне укладывается в ГОСТ 13109-97, по которому этот допуск может быть ±10%.

Как выбрать мощность стабилизатора напряжения?

самый простой способ:

  1. взять мощности всех электроприборов, которые запланированы для подключения к стабилизатору
  2. прибавить 20% (так положено по паспорту + на случай подключения какого-то непредвиденного дополнительного прибора)

Но на деле не всё так гладко:

  1. есть понятие «пиковой мощности при пуске».
    И оно сильно превышает заявленную мощность электроприборов. Например, холодильник на 600 Вт часто имеет пиковую нагрузку ок 2000 Вт. Т.е. номинальная мощность при пуске выше в 2-3 раза заявленной.

    Аналогичная ситуация и с кондиционером, и со стиральной машиной. Поэтому для гарантированной работоспособности рекомендуется умножать на 2 запланированную мощность  и прибавлять 20% «на всякий случай»  на незапланированные приборы.

  2. Второй момент, который также следует учитывать — это то, что производители стабилизаторов часто завышают свои показатели мощности. Поэтому можно смело вычитать 20% из их показателей, чтобы получить реальную цифру.

Пример расчета планируемой мощности стабилизатора напряжения:

Например, вы подключаете через стабилизатор:

  • стиральную машину — 1700 Вт
  • телевизор — 100 Вт
  • компьютер — 500 Вт
  • 3 источника света по 60 Вт
  • микроволновка — 800 Вт

ИТОГО: 1700 + 100 + 500 + 3*60 + 800 = 3280 Вт

Пример такой одновременной работы приборов вполне возможен вечером, когда вы забросили вещи в стирку, кто-то из семьи смотрит телевизор, кто-то сидит за компьютером, а кто-то решил разогреть ужин в микроволновке.

  • Теперь по первому правилу прибавим 20% и получим минимально необходимую мощность стабилизатора в 4 кВт.
  • Но, если учтем возможную пиковую нагрузку при включении (стиральной машины и микроволновки, а они 3500 и 1600 соответственно) + 20% сверху, то выходит, что нужен стабилизатор не менее, чем 7 кВт. И, ориентируясь на совет о том, что нужно искать стабилизатор полагаясь на то, что производитель завышает показатели, нужен стабилизатор с мощностью от 9 кВт.

На деле, разумеется, не часто бывает, чтобы одновременно включались все эти приборы в сеть. Поэтому для таких домашних нужд вполне может хватить и стабилизатора на 5 кВт, но в данном случае лучше брать «с запасом».

Выводы:

1. Для точечной защиты электроники
(компьютера/телевизора/принтера) — часто вполне достаточно стабилизатора с мощностью от 500 Вт до 1,5 кВт

2. Для стиральной машинки/холодильника
подойдет стабилизатор от 2 кВт до 5 кВт

3. На небольшое жилое помещение
обычно хватает стабилизатора мощностью от 5 до 10 кВт

4. В случае, если диапазон входных напряжений («напряжение скачет») от 90 до 260 В, то рекомендуется обратить внимание на стабилизаторы для этого случая.

Как выбрать стабилизатор напряжения — Статьи — Справочник

Основные эксплуатационные характеристики, по которым рекомендуется выбирать стабилизатор напряжения:

  • диапазон входных напряжений;
  • количество фаз;
  • мощность стабилизатора;
  • точность и скорость стабилизации напряжения;
  • дополнительные функциональные возможности;
  • габариты, масса.

 

Первоначально необходимо выяснить тип Вашей электросети – однофазная или трехфазная и исходя из этого подобрать необходимый вид прибора. Также стоит уточнить основные проблемы электропитания – постоянно пониженное или постоянно повышенное напряжение в сети либо частые скачки.

Многие модели стабилизаторов не рассчитаны на широкий диапазон входного напряжения и могут качественно отрабатывать только один вид отклонений – понижение либо скачки.

Также для выбора и подключения стабилизатора необходимо рассчитать примерную потребляемую суммарную мощность всех подключаемых к стабилизатору электроприборов. Основное условие выбора мощности стабилизатора напряжения – суммарная мощность подключаемой к нему нагрузки не должна превышать мощности самого стабилизатора (в противном случае автоматика современных стабилизаторов будет их просто отключать).

Ориентировочные значения мощности для различных приборов приведены в таблице. Точные значения можно узнать по паспортным данным.

Таблица: Ориентировочная потребляемая мощность наиболее распространённых бытовых электроприборов.

потребитель мощность, Вт потребитель мощность, Вт
БЫТОВЫЕ ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТ
Фен для волос 450-2000 Электродрель 400-800
Утюг 500-2000 Перфоратор 600-1400
Электроплита 1100-6000 Электроточило 300-1100
Тостер 600-1500 Дисковая пила 750-1600
Кофеварка 800-1500 Электрорубанок 400-1000
Электрообогреватель 1000-2400 Электролобзик 250-700
Электрогриль 1200-2000 Шлифовальная машина 650-2200
Пылесос 400-2000 ЭЛЕКТРОПРИБОРЫ
Радио 50-250 Компрессор 750-2800
Телевизор 100-400 Водяной насос 500-900
Холодильник 150-600 Циркулярная пила 1800-2100
Электродуховка 1000-2000 Кондиционер 1000-3000
СВЧ печь 1500-2000 Электроника (плата и управления) и электронасосы газового котла 200-900
Компьютер 400-750 Электромоторы 550-3000
Электрочайник 1000-2000 Вентиляторы 750-1700
Электролампа 20-250 Газонокосилка 750-2500
Бойлер 1200-1500 Насос высокого давления 2000-2900

 

Также необходимо учитывать высокие пусковые токи, сопровождающие работу многих приборов оснащенных электродвигателями. Данная величина зависит от типа и конструкции электродвигателя, наличия или отсутствия устройства плавного запуска. Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. В случае, когда в состав нагрузки входит электродвигатель, который является основным потребителем в данном устройстве (например, погружной насос, холодильник), но его пусковой ток неизвестен, то паспортную потребляемую мощность двигателя необходимо умножить минимум на 3, во избежание перегрузки стабилизатора напряжения в момент включения устройства. Большие пусковые токи могут наблюдаться и у других устройств.

 

Рекомендуется выбирать модель стабилизатора напряжения как минимум с 30% запасом от потребляемой мощности нагрузки. Во-первых, Вы обеспечите «щадящий» режим работы стабилизатора, тем самым увеличив его срок службы, во-вторых, создадите себе резерв мощности для подключения нового оборудования.

 

Настоятельно рекомендуется устанавливать стабилизатор в специально отведенном для этого месте, недоступном для детей. Стабилизатор нельзя устанавливать на чердаках, в шкафах, в закрытых нишах стен, в сырых (с повышенной влажностью воздуха) помещениях. Так же нельзя располагать стабилизатор в помещении с горючими, легковоспламеняющимися, химически активными материалами и жидкостями. При установке стабилизатора необходимо применять кабели, имеющие соответствующее сечение и изоляцию а так же обеспечить надёжное заземление его корпуса.

Мощность стабилизаторов «Эра» изначальна указана в Вт, чтобы упростить Вам выбор необходимой мощности стабилизатора. Кроме того, стабилизатор «Эра» снабжен индикатором нагрузки, который позволяет наглядно увидеть мощность подключенных к стабилизатору приборов и ее изменения – в частности — пуск электродвигателя, и тем самым предупредить нежелательные перегрузки стабилизатора.

ТОП-10 линейных регуляторов напряжения

В электронике для стабилизации напряжения обычно используются линейные регуляторы напряжения. Независимо от входного напряжения или условий нагрузки они будут обеспечивать фиксированное выходное напряжение, тем самым защищая устройства от колебаний выходных сигналов, которые могут привести к неэффективной работе или даже к повреждению.

При разработке источника питания для приложения, в котором требуется небольшая разница между входным и выходным напряжениями, разработчикам оборудования следует учитывать линейные регуляторы напряжения.

Простота и стоимость — основные преимущества использования линейных регуляторов перед импульсными регуляторами напряжения. Кроме того, отсутствие шума переключения делает линейные регуляторы особенно полезными для аудио- и видеосвязи, медицинских устройств и других чувствительных к шуму приложений.

С другой стороны, линейные регуляторы напряжения выделяют тепло, и их эффективность довольно низкая, варьируется от 30% до 60%. Вот почему они используются в основном для маломощных устройств и небольших различий между входным и выходным напряжениями.

По сравнению с линейными регуляторами импульсные регуляторы напряжения (также известные как импульсные регуляторы) превосходят по эффективности и выделяют гораздо меньше тепла, но также являются более дорогими и сложными.

При выборе между различными регуляторами напряжения для вашего приложения следует учитывать несколько факторов, включая их максимальное входное напряжение, разницу между входным и выходным напряжениями, номинальные токи, номинальные температуры и выходной шум.

Большинство линейных регуляторов напряжения в нашем списке 10 имеют максимальную токовую защиту и тепловую защиту.Большинство из них также имеют максимальное входное напряжение от 5,5 до 40 В и выходное напряжение от 3,3 до 15 В. Самыми популярными поставщиками стабилизаторов напряжения для SnapEDA являются Diodes Inc, Richtek USA Inc, Microchip, STMicroelectronics и Texas Instruments.

Давайте теперь взглянем на 10 лучших линейных регуляторов напряжения на SnapEDA!

# 10 — LP2985-33DBVR от Texas Instruments

Этот стабилизатор с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 16 В, выходное напряжение 3,3 В, выходной ток 150 мА, напряжение отключения 280 мВ и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.
Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0,60

Загрузить Symbol & Footprint

# 9 — L7805ACD2T от STMicroelectronics

Этот положительный стабилизатор имеет максимальное входное напряжение 35 В, выходное напряжение 5 В, выходной ток 1,5 А, падение напряжения 2 В и диапазон температур перехода от 0 ° C до 125 ° C.

Средняя цена по дистрибьюторам: N / A

Загрузить Symbol & Footprint

# 8 — L7805CV-DG от STMicroelectronics

Этот положительный стабилизатор имеет максимальное входное напряжение 35 В, выходное напряжение 5 В, 1.Выходной ток 5 А, падение напряжения 2 В и диапазон температур перехода от 0 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0,52

Загрузить Symbol & Footprint

# 7 — REG1117 от Texas Instruments

Этот положительный стабилизатор с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 15 В, выходное напряжение 1,8 В, выходной ток 800 мА и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 2,02

Скачать Symbol & Footprint

# 6 — L7805CV от STMicroelectronics

Этот положительный стабилизатор имеет максимальное входное напряжение 35 В, выходное напряжение 5 В, 1.Максимальный выходной ток 5 А, падение напряжения 2 В и диапазон температур перехода от 0 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0,41

Загрузить Symbol & Footprint

# 5 — LD1117S33CTR от STMicroelectronics

Этот регулятор напряжения с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 15 В, выходное напряжение 3,3 В, максимальный выходной ток 950 мА, падение напряжения 1 В и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0.36

Загрузить Symbol & Footprint

# 4 — AP2112K-3.3TRG1 от Diodes Inc.

Этот положительный стабилизатор имеет максимальное входное напряжение 6 В, выходное напряжение 3,3 В, максимальный выходной ток 600 мА, напряжение падения 0,4 В и диапазон температур перехода от -40 ° C до 85 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: $ 0,24

Загрузить Symbol & Footprint

# 3 — RT9193-33GB от Richtek USA Inc.

Этот регулятор с низким падением напряжения имеет 5.Максимальное входное напряжение 5 В, выходное напряжение 3,3 В, максимальный выходной ток 300 мА, падение напряжения 0,3 В и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.

Средняя цена у дистрибьюторов: 0,50 доллара США

Загрузить Symbol & Footprint

# 2 — MIC29302WU от Microchip

Этот стабилизатор с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 26 В, выходное напряжение 3,3 В, выходной ток 3 А, максимальное падение напряжения 0,6 В и диапазон температур перехода от -40 ° C до 125 ° C.

Средняя цена по дистрибьюторам: N / A

Скачать Symbol & Footprint

И верхний линейный стабилизатор напряжения на SnapEDA — это…

# 1- LM1117MP-3.3 от Texas Instruments

Этот стабилизатор с низким падением напряжения имеет максимальное входное напряжение 15 В, выходное напряжение 3,3 В, максимальный выходной ток 800 мА, напряжение падения 1,2 и диапазон температур перехода от 0 ° C до 125 ° C.

Средняя цена по дистрибьюторам: N / A

Загрузить Symbol & Footprint

* Эти данные были собраны с помощью аналитики SnapEDA при просмотре загрузок из нашей библиотеки моделей деталей (символы, посадочные места и 3D-модели).Ежегодно в SnapEDA оцениваются миллионы деталей, однако, если детали нет в нашей базе данных, она не будет отображаться в этом списке. Мы постоянно увеличиваем охват и периодически обновляем этот список!

Создавайте электронные устройства в мгновение ока. Начать сейчас.

Типы регуляторов напряжения

Стабилизаторы напряжения принимают входное напряжение и создают регулируемое выходное напряжение на фиксированном или регулируемом уровне.Это автоматическое регулирование уровня выходного напряжения по-разному осуществляется различными типами регуляторов напряжения.

Типы регуляторов напряжения

Самый доступный и часто самый простой в использовании тип регуляторов напряжения — это линейные регуляторы напряжения. Линейные регуляторы компактны и часто используются в низковольтных маломощных системах. Импульсные регуляторы более эффективны, чем линейные регуляторы напряжения, но с ними сложнее работать и они дороже. Стабилитроны недороги и просты в использовании, но менее эффективны, чем линейные регуляторы.

Hemera Technologies / Getty Images

Линейные регуляторы

Одним из основных способов обеспечения стабильного напряжения для электроники является использование стандартного 3-контактного линейного регулятора напряжения, такого как LM7805, который обеспечивает выход 5 В, 1 А с входным напряжением до 36 В. (в зависимости от модели).

Линейные регуляторы работают, регулируя эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) регулятора на основе напряжения обратной связи, по сути становясь схемой делителя напряжения.Это позволяет стабилизатору выдавать постоянное напряжение независимо от токовой нагрузки, установленной на нем, вплоть до его текущей допустимой нагрузки.

Одним из больших недостатков линейных регуляторов напряжения является большое минимальное падение напряжения, которое составляет 2,0 В на стандартном линейном стабилизаторе напряжения LM7805. Это означает, что для получения стабильного выходного напряжения 5 вольт требуется как минимум входное напряжение 7 вольт. Это падение напряжения играет большую роль в мощности, рассеиваемой линейным регулятором, который должен рассеивать не менее 2 Вт, если он обеспечивает нагрузку 1 А (падение напряжения 2 В умноженное на 1 А).

Рассеивание мощности ухудшается по мере увеличения разницы между входным и выходным напряжением. Например, в то время как источник 7 В, регулируемый до 5 В, дающий 1 А, рассеивает 2 Вт через линейный регулятор, источник 10 В, регулируемый до 5 В, дающий такой же ток, рассеивает 5 Вт, делая регулятор только 50% эффективным.

Импульсные регуляторы

Линейные регуляторы — отличное решение для маломощных и недорогих приложений, где разница напряжений между входом и выходом мала и не требуется много энергии.Самым большим недостатком линейных регуляторов является их неэффективность, поэтому в игру вступают импульсные регуляторы .

Когда требуется высокий КПД или ожидается широкий диапазон входного напряжения, импульсный стабилизатор становится лучшим вариантом. Импульсные регуляторы напряжения имеют КПД 85% или выше по сравнению с КПД линейных регуляторов напряжения, которые часто ниже 50%.

Регуляторы переключения обычно требуют дополнительных компонентов по сравнению с линейными регуляторами.Значения компонентов в большей степени влияют на общую производительность импульсных регуляторов, чем линейные регуляторы. Существуют также проблемы проектирования при эффективном использовании импульсных регуляторов без ухудшения характеристик схемы из-за электронного шума, который генерирует регулятор.

Стабилитроны

Один из самых простых способов регулирования напряжения — стабилитрон. В то время как линейные регуляторы обычно имеют базовую конструкцию, стабилитрон обеспечивает адекватное регулирование напряжения в одном компоненте.

Поскольку стабилитроны шунтируют все дополнительное напряжение, превышающее пороговое значение напряжения пробоя, на землю, его можно использовать в качестве простого регулятора напряжения с выходным напряжением, подаваемым на выводы стабилитрона.

Однако стабилитроны часто имеют ограниченную способность обрабатывать мощность, что ограничивает их применение только в маломощных приложениях. При использовании стабилитронов таким образом лучше всего ограничить доступную мощность, которая может протекать через стабилитрон, путем стратегического выбора резистора подходящего размера.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Трудно понять

Общие сведения о том, как работает регулятор напряжения

Регулятор напряжения генерирует фиксированное выходное напряжение заданной величины, которое остается постоянным независимо от изменений его входного напряжения или условий нагрузки. Существует два типа регуляторов напряжения: линейные и импульсные.

В линейном стабилизаторе используется активное (BJT или MOSFET) устройство прохода (последовательное или шунтирующее), управляемое дифференциальным усилителем с высоким коэффициентом усиления.Он сравнивает выходное напряжение с точным опорным напряжением и регулирует проходное устройство для поддержания постоянного выходного напряжения.

Импульсный стабилизатор преобразует входное постоянное напряжение в коммутируемое напряжение, подаваемое на силовой MOSFET или BJT-переключатель. Отфильтрованное выходное напряжение переключателя мощности подается обратно в схему, которая управляет временем включения и выключения переключателя питания, так что выходное напряжение остается постоянным независимо от изменений входного напряжения или тока нагрузки.

Каковы некоторые топологии импульсных регуляторов?

Существует три распространенных топологии: понижающая (понижающая), повышающая (повышающая) и понижающая-повышающая (повышающая / понижающая).Другие топологии включают обратноходовые, SEPIC, Cuk, двухтактные, прямые, полномостовые и полумостовые топологии.

Как влияет частота коммутации на конструкцию регулятора?

Более высокие частоты переключения означают, что в регуляторе напряжения можно использовать катушки индуктивности и конденсаторы меньшего размера. Это также означает более высокие коммутационные потери и больший шум в цепи.

Какие потери происходят в регуляторе переключения?

Потери возникают из-за мощности, необходимой для включения и выключения полевого МОП-транзистора, которые связаны с драйвером затвора полевого МОП-транзистора.Кроме того, потери мощности полевого МОП-транзистора возникают из-за того, что переключение из состояния проводимости в состояние непроводимости занимает конечное время. Потери также связаны с энергией, необходимой для заряда и разряда емкости затвора MOSFET между пороговым напряжением и напряжением затвора.

Каковы обычные области применения линейных и импульсных регуляторов?

Рассеиваемая мощность линейного регулятора прямо пропорциональна его выходному току для данного входного и выходного напряжения, поэтому типичный КПД может быть 50% или даже ниже.Используя оптимальные компоненты, импульсный регулятор может достичь КПД в диапазоне 90%. Однако выходной шум линейного регулятора намного ниже, чем импульсный стабилизатор с такими же требованиями к выходному напряжению и току. Обычно импульсный регулятор может управлять более высокими токовыми нагрузками, чем линейный регулятор.

Как импульсный регулятор управляет своим выходом?
Для импульсных регуляторов

требуются средства для изменения выходного напряжения в ответ на изменения входного и выходного напряжения.Один из подходов — использовать ШИМ, который управляет входом в соответствующий выключатель питания, который контролирует его время включения и выключения (рабочий цикл). Во время работы отфильтрованное выходное напряжение регулятора подается обратно на ШИМ-контроллер для управления рабочим циклом. Если отфильтрованный выходной сигнал имеет тенденцию к изменению, обратная связь, подаваемая на ШИМ-контроллер, изменяет рабочий цикл для поддержания постоянного выходного напряжения.

Какие проектные характеристики важны для ИС регулятора напряжения?

Среди основных параметров — входное напряжение, выходное напряжение и выходной ток.В зависимости от приложения могут быть важны другие параметры, такие как пульсирующее напряжение на выходе, переходная характеристика нагрузки, выходной шум и КПД. Важными параметрами для линейного регулятора являются падение напряжения, PSRR (коэффициент отклонения источника питания) и выходной шум.

использованная литература

Загрузить средства проектирования управления питанием

Коммутация

или линейный стабилизатор напряжения: что лучше? | Блог

Altium Designer

| & nbsp Создано: 22 июля 2017 г. & nbsp | & nbsp Обновлено: 18 января 2021 г.

У вас когда-нибудь взрывался конденсатор перед вами? Так я начал свою карьеру в дизайне электроники.Я также испортил расчет бюджета мощности для того, что изначально было представлено как «простой» проект. Конечным результатом стал прототип печатной платы с раскаленным докрасна стабилизатором напряжения, способным поджарить яйцо … или того хуже.

С тех пор я пришел к выводу, что элегантность и изысканность дизайна мало что значат. Если вы сделаете ошибку при настройке схем управления питанием, ваша конструкция окажется практически бесполезной. Расчет бюджета мощности, температура окружающей среды и, в моем случае, выбор основного компонента управления питанием, такого как регулятор напряжения, могут сделать или сломать ваш проект печатной платы.

Функция цепи управления источником питания во встроенной системе

За более чем десять лет разработки встраиваемых систем я видел, как микроконтроллеры развиваются семимильными шагами. Они перешли от исторического Zilog к современному процессору Cortex M4. Такие технологии, как Bluetooth LE и ZigBee, совершили дальнейшую революцию в индустрии встроенных систем. Однако вам всегда понадобится хорошо спроектированная силовая схема. Без него эти крутые технологии просто ждут, чтобы растаять.

Конденсаторы в сторону, у вас есть регулятор напряжения, который лежит в основе всех хорошо продуманных силовых схем. Как следует из названия, он обеспечивает стабильный источник напряжения, который позволяет встроенной системе стабильно работать. Стабилизаторы напряжения работают, получая входное высокое напряжение перед понижением и стабилизацией напряжения до уровня, необходимого для работы электронного устройства.

До того, как компоненты 3,3 В стали популярными, мы ограничивались микроконтроллерами (MCU) с питанием от 5 В и интегральными схемами (IC).LM7805 был популярным в то время артикулом, так как это был простой линейный стабилизатор напряжения 5 В. На самом деле, его простота довольно элегантна, что делает его популярным и сегодня. Когда 3,3 В стали основным рабочим напряжением, LM1117-33 стал довольно эффективным линейным стабилизатором напряжения.

Ограничения линейных регуляторов напряжения

Был период, когда интегральные схемы перешли на работу с напряжением 3,3 В, и за это время микроконтроллеры пережили этап быстрой эволюции.Раньше дизайнеры ориентировались на количество входов / выходов микроконтроллера. Затем они стали больше интересоваться количеством интегрированных функций, таких как UARTS, Ethernet, USB, и быстро растущей вычислительной мощностью. В конце концов, линейный регулятор напряжения был доведен до предела.

Эти удобные радиаторы для охлаждения линейных регуляторов.

Многие люди совершили ошибку новичков, имея дело с линейным регулятором напряжения, и приняли номинальный ток как абсолютный.Это было серьезной проблемой, потому что стабилизатор напряжения LM7805 рассчитан на 5 В, 1,5 А. Но это не означает, что линейный регулятор может справиться с этим напряжением, в лучшем случае не изнашиваясь или не сгорая при этом. Перед выбором линейного регулятора напряжения необходимо учесть еще как минимум три параметра.

Уровень рассеиваемой мощности рассчитывается с учетом разницы между входным и выходным напряжением; затем вы умножаете это число на ток нагрузки. Если вы регулируете напряжение с 12 В до 5 В, а ваша встроенная система потребляет 100 мА, то рассеиваемая мощность будет равна 0.7Вт. Имея это в виду, отметим, что линейный регулятор LM7805 может работать при температурах до 125 ° C. После этого вы начнете замечать нежелательные явления, такие как таяние и горение.

Но типичный LM7805 в корпусе TO-220 имеет термостойкость 65 ° C / Вт. Это означает, что на каждые 1 Вт вы увидите увеличение на 65 ° C сверх температуры окружающей среды. В некоторых регионах средняя температура составляет около 35 ° C, поэтому LM7805 будет работать при 100 ° C, что немного ниже допустимой максимальной температуры, но у вас меньше 10% номинального максимального тока, равного 1.5А.

Почему переключение регулятора напряжения — лучший выбор, буквально

Характеристики линейного регулятора напряжения сделали его неидеальным кандидатом в систему питания с высокими требованиями к мощности, поскольку выделяемое тепло может повредить регулятор или снизить срок службы соседних компонентов. Это повысило интерес к импульсному регулятору. Как следует из названия, импульсный стабилизатор очень быстро включает и выключает источник питания для изменения выходного напряжения, обеспечивая стабильный и эффективный источник питания.Импульсный регулятор может довольно эффективно рассеивать тепло, снижая температуру и сводя к минимуму риск буквально расплавления.


Импульсные регуляторы — это эффективность.

Деталь, которую я использовал, — это LM2576, популярный импульсный стабилизатор, который работает с КПД 75% при регулировании при напряжении 3,3 В. Это производит часть тепла, которое вы можете увидеть от сопоставимого линейного регулятора, что делает его идеальным для приложений, в которых требуется регулирование от высокого напряжения к низкому.Он также подходит для встроенных систем, в которых вы обычно работаете с высокой производительностью.

Коммутация и линейные регуляторы напряжения

При всей эффективности, которую обеспечивает импульсный стабилизатор напряжения, два критерия по-прежнему не позволяют использовать его по умолчанию. Стоимость импульсного регулятора и обязательных пассивных компонентов. Они могут быть значительными и в 30 раз выше, чем затраты на линейный стабилизатор напряжения и пару конденсаторов.

Кроме того, для импульсного регулятора требуется больше пассивных компонентов. Когда у вас больше пассивных компонентов, обслуживание становится намного сложнее. Вы должны убедиться, что вы тщательно выбираете номиналы катушек индуктивности и конденсаторов, и это также автоматически приводит к потребности в большем пространстве на печатной плате.

Короче говоря, если вы работаете над простым приложением, которое не потребляет много энергии, линейный стабилизатор напряжения — это логичный выбор. Но если вы работаете над мощным проектом или пытаетесь перейти с промышленного напряжения 24 В постоянного тока на 3.3 В, тогда вы можете рассмотреть возможность использования импульсного регулятора напряжения для вашего источника питания и выходного напряжения.

Есть вопросы по схемам управления питанием? Вам нужны советы и рекомендации по проектированию импульсных регуляторов напряжения? Свяжитесь с опытным дизайнером печатных плат в Altium Designer прямо сейчас.

Ознакомьтесь с Altium Designer

® в действии …

Мощный дизайн печатной платы

Как выбрать правильные ИС линейных регуляторов напряжения для современных схемотехнических решений

Регуляторы напряжения являются неотъемлемой частью любой электронной конструкции, вы можете не заметить, но более 90% проектов / продуктов в области электроники требуют какого-либо регулятора напряжения работать функционально.Это делает их одними из наиболее часто используемых и легкодоступных электронных компонентов для различных приложений.

Но часто возникает ситуация, когда ваш лучший в своем классе регулятор напряжения не соответствует конкретным требованиям для конкретного приложения, и после небольшого поиска регулятора напряжения в mouser, element14 или Digikey вы попали в ситуацию, когда вы не можете решить. как выбрать стабилизатор напряжения IC для вашей электронной конструкции.

Итак, в этой статье мы узнаем о некоторых из самых дешевых и часто используемых стабилизаторов напряжения , доступных на рынке.Кроме того, я подробно покажу вам, какие параметры необходимо учитывать перед выбором регулятора напряжения для конкретного приложения. Наконец, я вручную выберу несколько крутых Top 10 Modern Linear Regulator IC , которые можно использовать как современную замену старым LM7805, LM317, AMS1117 и т. Д., А также будет краткое описание для каждого из них.

Выбор правильного типа регулятора для вашей схемотехники

Перед тем, как подобрать микросхему регулятора напряжения, вам необходимо сначала настроить самые основные параметры, хотя существуют и другие критические параметры, на данный момент мы сосредоточимся на трех основных: входное напряжение , выходное напряжение и . ток нагрузки .

Зная входное и выходное напряжение, вы можете определить входной и выходной ток. Зная все эти параметры, вы можете легко рассчитать входную и выходную рассеиваемую мощность и определить, какой тип регулятора напряжения вам нужен для вашего конкретного применения.

Говоря о типах регуляторов напряжения , как вы все знаете, существует только два основных типа регуляторов напряжения: это импульсные регуляторы и линейные регуляторы , и они также подразделяются на повышающих и понижающих. Регуляторы .Для лучшего понимания ниже представлена ​​подробная блок-схема.

Если вы ищете выходное напряжение ниже входного, просто выберите линейный стабилизатор напряжения, потому что линейный стабилизатор напряжения дешевый и его легко найти на рынке, поскольку он часто используется во многих приложениях

Если вы смотрите на выходное напряжение, большее, чем входное, тогда просто выберите импульсный стабилизатор, по-видимому, если ваша рассеиваемая мощность очень высока, что означает, что ваш выходной ток находится в нескольких элементах, в этой ситуации вы можете выбрать импульсный стабилизатор. вместо. Импульсные регуляторы напряжения более эффективны, чем линейные регуляторы.

Расчет мощности и тепловыделения для повышения эффективности

Линейное напряжение дешевое, простое в использовании и легко доступное, но основным недостатком линейного регулятора является рассеиваемая мощность, если ее не учитывать внимательно, это может привести к быстрому расходу заряда батареи (для приложений с питанием от батареи) или к перегреву, что может привести к необратимому повреждению устройства.Чтобы лучше понять эту концепцию, давайте проясним ситуацию на нескольких примерах,

Предположим, у нас есть входное напряжение 12 В и выходное напряжение 3,3 В, разница напряжений составляет 12 В — 3,3 В = 8,7 В. Теперь предположим, что ток нагрузки составляет 500 мА, а в другом сценарии ток нагрузки составляет 100 мА.

В первом сценарии регулятор должен рассеивать 8,7 В * 0,5 А = 4,35 Вт мощности в виде тепла, а это очень много для любого регулятора на 3,3 В.

Во втором сценарии регулятор должен рассеивать 8.7 В * 0,05 А = 0,43 Вт, что может быть легко выполнено любым хорошим стабилизатором на 3,3 В.

Еще один ключевой аспект, на который необходимо обратить внимание, известен как термическое сопротивление , он определяется как «-JA», а его единица измерения записывается как ° C / Вт. А теперь вы спрашиваете, что вообще это за параметр «Θ-JA»?

Он определяет, насколько будет нагреваться ИС (выше температуры окружающей среды), чтобы рассеять один ватт мощности. Умножение мощности на «Θ-JA» даст вам повышение температуры выше температуры окружающей среды.

Низкое падение напряжения (LDO) для низковольтных батарей

Чтобы преодолеть некоторые из основных проблем в линейном регуляторе, были введены LDO , и импульсные регуляторы. Как следует из названия, LDO — это тип регулятора с очень низким падением напряжения. Вы можете узнать больше о стабилизаторах напряжения с низким падением напряжения, перейдя по ссылке на статью.

Но теперь остается вопрос: что вообще означает с низким падением напряжения ?

Чтобы понять концепцию падения напряжения, давайте возьмем на примере наиболее популярные регуляторы серии 78XX, такие как микросхемы регуляторов напряжения LM7805 или LM7809.Просто взглянув на таблицу 78-й серии, вы увидите, что у этой серии регуляторов есть падение напряжения 2 В. Это означает, что регулятор будет работать правильно только тогда, когда входное напряжение на 2 В выше выходного напряжения.

Если вы думаете, что 2 В — это не так много, вы снова ошибаетесь, если вы потребляете значительный ток с падением напряжения на 2 В. Допустим, вы потребляете ток 500 мА, затем вы тратите 1 Вт мощности на регулятор, а это большая потеря мощности для регулятора 7805.

Более новые наиболее эффективные LDO имеют очень низкое падение напряжения, которое может быть менее 200 мВ при полной нагрузке. Вот почему такие LDO могут обеспечивать в 10 раз больший выходной ток при 10 раз меньшей рассеиваемой мощности. Список таких LDO будет рассмотрен далее в статье.

Лучшие 10 современных ИС линейных стабилизаторов напряжения

HT7333-A от Holtek Semiconductor

HT7333-A — это промышленный классический, очень дешевый однокристальный стабилизатор с малым падением напряжения, который имеет максимальное входное напряжение 12 В, и выходное напряжение , равное 3.3В . С допуском на выходное напряжение 3%, этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 250 мА .

Это очень часто используемый чип, который используется в различных продуктах и ​​поставляется в корпусе TO-92, который представляет собой сквозную версию. Версия для поверхностного монтажа также доступна в пакете SOT-89. Последние две цифры номера детали представляют собой выходное напряжение. Итак, HT73 33 означает 3,3 В, также есть другие версии с фиксированным выходом, доступные для этого чипа, которые варьируются от 1.8В — 5В. Пожалуйста, обратитесь к таблице данных для получения дополнительной информации.

Приложения включают оборудование с батарейным питанием, регулятор напряжения для микроконтроллера и микропроцессора, оборудование для беспроводной связи и многое другое. Этот чип стоит 0,49 доллара за единицу, а выпадает всего за 0,016 доллара и за всю катушку 3000.

Название детали: HT7333

Лист данных: HT7333 Лист данных

AP2112K, компания Diodes Incorporated

AP2112K — это немного современный, однокристальный, очень дешевый стабилизатор со сверхнизким падением напряжения, который имеет входное напряжение , равное 6.5 В и выходное напряжение 3,3 В и имеет точность выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 600 мА при типичном падении напряжения 250 мВ. Он имеет встроенную защиту от короткого замыкания и специальный вывод для включения или отключения микросхемы извне.

Он имеет ток покоя 55 мкА и ток в режиме ожидания 0,01 мкА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 85 ° C. Его можно сконфигурировать как вторичный регулятор в системе регулирования, состоящей из двух частей.Эта ИС также имеет большой диапазон фиксированных выходных напряжений и поставляется в крошечном корпусе SOT23-5. Вы можете обратиться к техническому описанию этого чипа для ваших конкретных потребностей.

Приложения

включают в себя эффективные регуляторы напряжения, блоки питания для микроконтроллеров, блоки питания для ЖК-дисплеев и ноутбуков. Этот чип стоит 0,47 доллара за единицу и упадет до 0,098 доллара за всю катушку из 3000.

Название детали: AP2112K

Лист данных: AP2112K Лист данных

NX1117CE, компания NXP Semiconductors

NX1117CE также является отраслевым стандартом, очень дешевая, легко доступная однокристальная и, безусловно, наиболее часто используемый LDO (стабилизатор с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение 20 В, макс при 6 мА и выходное напряжение из 3.3 В (для версии 3,3 В) и с точностью выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может выдерживать максимальный выходной ток , равный 1 А, при типичном падении напряжения 500 мВ.

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого чипа.

Применения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство и многое другое. Этот чип стоит 0,37 доллара за единицу и упал с до 0,067 доллара за за всю катушку из 3000.

Название детали: NX1117CE

Лист данных: NX1117CE Лист данных

LP2985 от Texas Instruments

LP2985 — это новый, очень дешевый, однокристальный стабилизатор со сверхнизким падением напряжения, который имеет входное напряжение не более 16 В, и выходное напряжение , равное 3.3 В (для версии 3,3 В) и с точностью выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 150 мА при типичном падении напряжения 280 мВ.

Он имеет встроенную защиту от короткого замыкания и специальный вывод байпаса, в который можно добавить конденсатор емкостью 10 нФ для сверхмалошумной работы. Он имеет ток покоя 850 мкА и ток в режиме ожидания 0,01 мкА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 85 ° C. Он поставляется в крошечном корпусе SOT23-5, поэтому его можно использовать в некоторых из самых густонаселенных сверхмалых приложений, все эти функции делают его идеальным кандидатом в качестве вторичного регулятора после первичного импульсного регулятора.

Он также имеет большой диапазон постоянных выходных напряжений. Вы можете обратиться к техническому описанию этого чипа для ваших конкретных потребностей. Приложения включают портативные устройства, цифровые камеры и видеокамеры, проигрыватели компакт-дисков и многое другое. Этот чип стоит 0,51 доллара за единицу и падает до 0,298 доллара за всю катушку из 3000.

Название детали: LP2985

Лист данных: LP2985 Лист данных

MIC29302WU от Microchip

MIC29302WU также является отраслевым стандартом, очень дешевым, сильноточным LDO (Low Dropout Regulator) (Low Dropout Regulator), который имеет входное напряжение макс. 26 В и выходное напряжение 3.3 В (для версии 3,3 В) и с гарантированной точностью выходного напряжения 1%, этот чип может выдерживать максимальный выходной ток , равный 3 А, при типичном падении напряжения 500 мВ. В качестве дополнительной функции эта ИС предоставляет дополнительный логический уровень для включения и вывод состояния. Вывод EN предназначен для управления выходом регулятора, а вывод состояния — для состояния ИС.

Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. Функции защиты включают перегрузку по току, обратную полярность, перегрев, а также защиту от положительных и отрицательных скачков напряжения.С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого регулятора.

Приложения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, микропроцессорное питание, зарядное устройство, автомобильную электронику и многое другое. Этот чип стоит $ 2,14 за одну штуку и падает до $ 1,61 за всю катушку из 3000.

Название детали: MIC29302WU

Лист данных: MIC29302WU Лист данных

LM1084 от Texas Instruments

LM1084 также является отраслевым стандартом, очень дешевым, однокристальным, сильноточным LDO (стабилизатор с малым падением напряжения), который имеет переменное входное напряжение макс. 25-29 В, в зависимости от выходного напряжения он имеет три варианта один рассчитан на 3,3 В, второй — на 5 В, а также есть регулируемый вариант, в котором выходное напряжение может быть установлено с помощью комбинации резисторов обратной связи.Это чудовищный LDO с выходным током мощностью 5А .

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. С различными вариантами корпусов эту ИС можно использовать в качестве первичного стабилизатора напряжения для множества приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и комплектации см. Техническое описание этого чипа.Этот LDO также производится китайской компанией под названием HGSEMI , но таблица данных на мандарине; Если вы зритель из Китая или умеете читать на мандарине, вы также можете проверить эту альтернативную часть. Цена этого регулятора значительно снижается с китайской версией.

Применения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство и многое другое. Эта микросхема стоит 2,65 доллара за единицу, а ее стоимость составляет всего 1 доллар.13 для всего барабана 3000.

Название детали: LM1084

Лист данных: LM1084 Лист данных

AZ1084C, компания Diodes Incorporated

AZ1084C также является отраслевым стандартом, очень дешевый, сильноточный LDO (стабилизатор с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение не более 13,2 В и выходное напряжение 3,3 В (для версии 3,3 В) , и с точностью выходного напряжения ±.015%, этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 5 А при типичном падении напряжения 1,35 В.

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого регулятора.

Приложения

включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, источник питания микропроцессора, зарядное устройство, настольные ПК, блоки питания RISC и встроенных процессоров и многое другое. Этот чип стоит 0,50 доллара за за единицу и падает до 0,167 доллара за всю катушку из 3000.

Я упомянул эту деталь, потому что она не производится ни компанией Biggy, как Texas Instruments, ни китайской компанией, которая предоставляет свои технические данные только на мандарине.Diodes Incorporated — известная компания, продукту которой мы можем доверять с закрытыми глазами, и в качестве бонуса он действительно дешев.

Название детали: AZ1084C

Лист данных: AZ1084C Лист данных

LT1085 от Linear Technologies

LT1085 также является отраслевым стандартом, очень дешевый, сильноточный LDO (Low Dropout Regulator), который имеет входное напряжение не более 30 В и доступен в версиях с регулируемым и фиксированным выходным напряжением с точностью выходного напряжения. из ±.015% этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 7,5 А при типичном падении напряжения 1 В.

Он имеет ток покоя 10 мкА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 150 ° C в зависимости от размера корпуса. Функции защиты включают перегрузку по току, обратную полярность, перегрев, а также защиту от положительных и отрицательных скачков напряжения. С различными вариантами корпуса он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений.Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого регулятора.

Применения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство, регуляторы постоянного тока и многое другое. Этот чип стоит 0,50 доллара за за единицу и падает до 0,167 доллара за всю катушку из 3000.

Название детали: LT1085

Лист данных: LT1085 Лист данных

BA3258HFP от Rohom Semiconductors

BA3258HFP также является промышленным стандартом, недорогим, однокристальным, двойным выходом, сильноточным LDO (Low Dropout Regulator), который имеет входное напряжение макс. 14 В, эта ИС имеет двойной выходной каскад в показанной версии.Он может производить две шины питания с регулируемым выходом: одну 3,3 В и одну шину питания 1,5 В от одного входа. Это очень компактный LDO, который поставляется в корпусе HRP5.

Он имеет ток покоя 10 мА с диапазоном рабочих температур от -40 ° C до + 125 ° C. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого чипа. Приложения включают FPD, телевизоры, DSP и многое другое. Эта микросхема стоит 0,57 доллара за единицу и падает до 0 долларов.38 для всего барабана 3000.

Название детали: BA3258HFP

Лист данных: BA3258HFP Лист данных

HMC1060LP3E от Analog Devices

HMC1060LP3E также является отраслевым стандартом, однокристальным, многовыводным, сильноточным LDO (стабилизатором с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение 5,6 В и предлагает четыре выходных канала. Четыре канала выходного напряжения являются программируемыми и называются VR1 — VR4.VR1 можно запрограммировать на напряжение от 1,8 В до 5,2 В при 100 мА, VR2 и VR3 можно запрограммировать на напряжение от 1,8 В до 5,2 В при 50 мА, а VR4 можно запрограммировать на напряжение от 1,8 В до 5,2 В при 300 мА

Это, безусловно, самый дорогой чип во всем этом списке, он обладает удивительными характеристиками , такими как выходное напряжение, пропорциональное температуре (PTAT), и сверхнизкими шумовыми характеристиками. В таблице данных указано, что масштабирует напряжение питания в зависимости от температуры, чтобы максимизировать фазовый шум и характеристики выходной мощности .

Он имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с тепловым отключением в случае перегрузки или короткого замыкания и работает при температуре от -40 ° C до + 125 ° C. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и упаковке см. Техническое описание этого чипа. Приложения включают в себя подачу ВЧ и смешанных сигналов, генерацию сверхмалых шумов (ФАПЧ, ГУН, ФАПЧ со встроенными ГУН) и многое другое. Этот чип стоит $ 9,435682 за единицу и упадёт до $ 7.388182 на всю катушку 3000.

Название детали: HMC1060LP3E

Лист данных: HMC1060LP3E Лист данных

Примечание: Обратите внимание на производителя, некоторые параметры устройства могут сильно отличаться в зависимости от производителя.

Надеюсь, вам понравилась эта статья и вы узнали из нее что-то новое. Если у вас есть сомнения, вы можете задать вопрос в комментариях ниже.

Когда лучше использовать регулятор напряжения или делитель напряжения?

Эти два типа цепей имеют очень разные применения.

Резисторный делитель обычно используется для масштабирования напряжения, чтобы его было легче воспринимать / обнаруживать / анализировать.

Например, вы хотите контролировать напряжение батареи. Напряжение может достигать 15 В. Вы используете аналого-цифровой преобразователь микроконтроллера («АЦП»), который использует 3,3 В для справки. В этом случае вы можете разделить напряжение на 5, что даст вам 3.0В на входе АЦП.

Есть пара недостатков. Во-первых, через резисторы всегда течет ток. Это важно в схемах с ограничением мощности (с батарейным питанием). Вторая проблема заключается в том, что делитель не может давать значительный ток. Если вы начинаете рисовать ток, он меняет коэффициент делителя, и все идет не так, как планировалось 🙂 Итак, он действительно используется только для подключения высокоомных соединений.

Стабилизатор напряжения, с другой стороны, спроектирован так, чтобы обеспечивать фиксированное напряжение независимо от его входа.Это то, что вы хотите использовать для подачи питания на другие схемы.

Что касается создания нескольких шин напряжения: для этого примера предположим, что вы используете импульсные стабилизаторы с эффективностью 80%. Допустим, у вас 9 В, и вы хотите получить 5 В и 3,3 В. Если вы используете регуляторы параллельно, подключая каждый из них до 9 В, то эффективность обеих шин будет 80%. Если, однако, вы создаете 5 В, а затем используете это для создания 3,3 В, тогда эффективность 3,3 В будет (0,8 * 0,8) = только 64%.Топология имеет значение!

Линейные регуляторы, напротив, оцениваются по-разному. Они просто понижают выходное напряжение для любого заданного тока. Разница в мощности тратится на тепло. Если у вас 10 В на входе и 5 В на выходе, то они будут эффективны на 50%.

Но у них есть свои преимущества! Они меньше, дешевле и проще. Они бесшумны и создают плавное выходное напряжение. И, если нет большой разницы между входным и выходным напряжениями, то эффективность может быть выше импульсного источника питания.

Существуют микросхемы, обеспечивающие несколько регуляторов. Linear Tech, Maxim Integrated, Texas Instruments — у всех хороший выбор. LTC3553, например, представляет собой комбинацию зарядного устройства для литиевых батарей, импульсного понижающего стабилизатора и линейного регулятора. У них есть ароматы с зарядным устройством или без него, некоторые с двумя переключателями и без линейных переключателей, некоторые с несколькими линейными …

Один из моих текущих продуктов использует батарею 3,7 В и требует 3,3 В и 2,5 В. Для меня было наиболее эффективно использовать линейную версию 3.3 В и переключатель для 2,5 В (питание от батареи, а не от шины 3,3 В). Я использовал LTC3553.

Вы захотите потратить некоторое время на инструменты выбора продуктов соответствующего веб-сайта.

Удачи!

Основы электроники: регулятор напряжения

Создание регулятора напряжения

Теория предыстории: как работает регулятор напряжения?


Название говорит само за себя: регулятор напряжения. Аккумулятор в вашем автомобиле, который заряжается от генератора переменного тока, розетка в вашем доме, которая обеспечивает все необходимое электричество, сотовый телефон , который вы, вероятно, будете держать под рукой каждую минуту дня, им всем требуется определенное напряжение, чтобы функция.Колеблющиеся выходы, превышающие ± 2 В, могут привести к неэффективной работе и, возможно, даже к повреждению ваших зарядных устройств. Существует множество причин, по которым могут возникать колебания напряжения: состояние электросети, включение и выключение других приборов, время суток, факторы окружающей среды и т. Д. Из-за необходимости постоянного постоянного напряжения введите регулятор напряжения.

Регулятор напряжения — это интегральная схема (ИС), которая обеспечивает постоянное фиксированное выходное напряжение независимо от изменения нагрузки или входного напряжения.Это можно сделать разными способами, в зависимости от топологии схемы внутри, но для того, чтобы этот проект оставался базовым, мы в основном сосредоточимся на линейном регуляторе. Линейный регулятор напряжения работает, автоматически регулируя сопротивление через контур обратной связи, учитывая изменения как нагрузки, так и входа, при этом сохраняя постоянное выходное напряжение.

Микросхема стабилизатора напряжения в корпусе ТО-220 С другой стороны, для импульсных регуляторов
, таких как понижающий (понижающий), повышающий (повышающий) и понижающий-повышающий (повышающий / понижающий), требуется несколько дополнительных компонентов, а также повышенная сложность как различные компоненты повлияют на результат.Импульсные регуляторы намного более эффективны с точки зрения преобразования энергии, где эффективность играет большую роль, но линейные регуляторы очень хорошо работают как регуляторы напряжения в низковольтных приложениях.

В зависимости от приложения, стабилизатору напряжения может также потребоваться больше внимания для улучшения других параметров, таких как пульсирующее напряжение на выходе, переходная характеристика нагрузки, падение напряжения и выходной шум. Такие приложения, как аудиопроекты, более чувствительны к шуму и помехам, поэтому потребуется дополнительная фильтрация, особенно в импульсных регуляторах, где пульсации на выходе могут быть значительными.Большую часть информации, включая схемы, можно найти в техническом описании микросхемы стабилизатора напряжения, с которой вы работаете, в разделе «Примечания по применению».


Указания по применению для регулятора 7805T У
Afrotechmods также есть информативное видео о работе с популярным регулятором напряжения LM317T для получения регулируемого выхода.


Проект

Комплект регулятора напряжения макетной платы — отличный набор для пайки для любого новичка. Он выдает чистое 5 В постоянного тока с максимальным выходным током 500 мА.Он способен принимать входное напряжение в диапазоне 6-18 В постоянного тока и имеет контакты, размер которых идеально подходит для любой стандартной макетной платы с шагом 0,1 дюйма.

В комплект входит:

(1) Печатная плата
(1) Выключатель питания
(1) Разъем питания постоянного тока 2,1 мм
(1) Электролитический конденсатор 10 мкФ
(1) Монолитный конденсатор 0,1 мкФ
(1) резистор 1 кОм
(1) Красный источник питания светодиодный индикатор
(1) Разъемы контактов
(1) Руководство пользователя

Вам понадобятся:
• Паяльник
• Припой
• Фрезы
• Сетевой адаптер 6-18В (Mean Well GS06U-3PIJ)


Комплект регулятора напряжения макетной платы Solarbotics 34020
Направление:

1.Резистор и конденсатор 0,1 мкФ:
Снимите ленту и согните выводы резистора, затем вставьте его в положение, обозначенное R1. Припаяйте его с другой стороны и отрежьте лишние выводы. Сделайте то же самое для конденсатора 0,1 мкФ в позиции C2. Неважно, как эти детали установлены — они не поляризованные .

2. Регулятор напряжения и цилиндрический домкрат:
Припаяйте регулятор напряжения в положение V-REG. Убедитесь, что сторона табуляции выровнена с жирной линией на символе — обратное направление не работает! Затем обрежьте лишние провода.Защелкните цилиндрический домкрат в положение B1 и припаяйте его на место.

Шаг 1 Шаг 2
3. Конденсатор 10 мкФ и индикатор питания:
Установите электролитический конденсатор 10 мкФ в положение C1. Позиционирование имеет решающее значение. Убедитесь, что более длинный провод входит в площадку, отмеченную (+). Убедитесь, что он находится в правильном положении, убедившись, что полоса на стороне конденсатора находится ближе всего к этикетке PWR. Сделайте то же самое со светодиодом; более длинный вывод входит в круглую площадку.Вы можете подтвердить, что светодиод находится в правильном положении, заметив небольшую выемку на светодиоде, расположенную на стороне символа светодиода с линией (рядом с квадратной площадкой).

4. Контакты выключателя питания и макетной платы:
Выключатель питания просто устанавливается в положение PWR. С выводами на макетной плате посложнее — они идут снизу, и их сложнее удерживать при пайке. Тщательно припаяйте их как можно ровнее вручную или, если вы уверены, вставьте длинную сторону контактов в макет так, чтобы они совпадали с отверстиями в печатной плате, затем припаяйте их, пока макетная плата удерживает все выровненные.

Шаг 3 Шаг 4
5. Настройка шин питания:
ЭТО ВАЖНО. Если вы забудете это сделать, ваша доска не будет работать! Выберите, на какой стороне макета вы хотите установить плату (в этом примере мы используем левую сторону). Обратите внимание на полярность направляющих макетной платы «+» внизу и «-» вверху. Найдите, какой набор контактных площадок на плате соответствует этому расположению, и нанесите каплю припоя на маленькие полумесяцы.

Если вы планируете переключить полярность питания на направляющих, вы можете установить номер детали SWT7 на контактные площадки между контактными площадками. Не помещайте капли на подушечки, если вы это сделаете. Обратите внимание, что это не рекомендуемая модификация.

Подайте питание на плату от любого источника постоянного тока диаметром 2,1 мм с номинальным напряжением 6–18 В — не превышайте максимальное значение 35 В постоянного тока! Регулятор мощности нагревается при питании от более 12 В (это нормально). Если вы не хотите использовать его на макетной плате, используйте контактные площадки с маркировкой «+ -» на конце, ближайшем к гнезду цилиндра, для регулируемой выходной мощности 5 В.


Шаг 5
SWT7 Навесной

Вопросы для обсуждения


1.

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Copyright © 2019 "DoorsStyle" Все правва защищены. Политика конфиденциальности right