Nagle i značajne fluktuacije AC napona u mreži dovode do nestabilnog rada elektronske opreme i električnih kućnih aparata. U ekstremnim slučajevima, takvi udari mogu uzrokovati kvar elektronike i otkaz. U ovom slučaju, upotreba stabilizatora napona napajanja je neophodna. Korisnici se sve više odlučuju za inverterske stabilizatore napona za dom.
Pregled stabilizatora napona
Stabilizatori naizmeničnog napona su istorijski evoluirali koristeći različite dizajne kola. Trenutno postoji nekoliko tipova stabilizatora:
- relejni stabilizatori napona;
- elektromehanički servo stabilizatori;
- elektronski tiristor ili triacstabilizatori;
- inverterski regulatori napona.
Izlazni napon relejnih stabilizatora se menja u koracima prebacivanjem namotaja mrežnog transformatora kontaktima snažnih elektromagnetnih releja. Preciznost stabilizacije određena je brojem uključenih namotaja. Takvih namotaja može biti od 5 do 10. Prilikom prelaska s jednog namotaja u susjedni, izlazni napon mijenja svoju vrijednost za približno (15-20) V.
U elektromehaničkim stabilizatorima, DC servo pogon pomiče grafitnu četkicu kolektora struje duž zavoja namotaja autotransformatora. Vrijednost kontrolnog signala ovisi o razlici između ulaznog napona i referentnog napona koji odgovara 220 V. Kada se razlika eliminiše, upravljački uređaj servo motora ulazi u mod za praćenje.
U elektronskim stabilizatorima, prebacivanje transformatorskih namotaja koje koriste aktuatori kontroliše kontroler.
Uklopna jedinica je napravljena na poluvodičkim triacima ili tiristorima. Rad kontrolera je određen softverom instaliranim u fabrici proizvoda.
Princip rada inverterskog stabilizatora
Rad stabilizatora napona invertera zasniva se na principu dvostruke konverzije. Prvo se ulazni AC napon pretvara u DC, a zatim se vrši inverzna konverzija. Osigurati da je izlaz uređaja stabilannaizmjenični napon 220 V izvodi elektronika inverterskih stabilizatora napona.
Nema glomazne energetske transformatore. Sastav stabilizatora uključuje sljedeće elektronske komponente:
- ulazni mrežni LC filter;
- punovalni ispravljač s poluprovodničkom diodom;
- uređaj za korekciju faktora snage;
- blok kondenzatora za pohranu;
- inverter konvertor;
- kvarcni sat oscilator stabilne frekvencije;
- filter izlaza visokih prolaza;
- mikroprocesorski kontroler.
Pasivni ulazni mrežni filter se koristi za eliminaciju visokofrekventnih smetnji i izglađivanje kratkih skokova u mrežnom naponu. Ispravljač pretvara naizmjenični napon u direktni, čiji se dio električne energije pohranjuje u blok elektrolitskih kondenzatora velikog kapaciteta. Oni su rezervni izvor koji se uključuje u slučaju nestanka mrežnog napona ili njegovog kratkotrajnog gašenja.
Zadatak korektora je da normalizuje preuzetu snagu iz mreže, sprečavajući preopterećenje stabilizatora tokom njegovog rada. Inverter-konverter vraća izmjenični napon iz DC. Zbog učešća kvarcnog oscilatora u njegovom radu, izlazni napon ima oblik čiste sinusoide sa frekvencijom od 50 Hz sa greškom koja ne prelazi 0,5%.
Kontroler kontrolira rad krugova stabilizacije izlaznog napona i procjenjuje stanje pojedinih blokovauređaja sa izdavanjem rezultata na elemente prikaza. Izdaje komande za automatsko isključivanje rada stabilizatora u slučaju da vrijednost ulaznog napona pređe regulacijski raspon određen tehničkim karakteristikama.
Specifikacije stabilizatora
Prilikom odabira stabilizatora naizmjeničnog napona za kućnu mrežu, veliku pažnju treba obratiti na njegove glavne tehničke karakteristike, koje uključuju sljedeće:
- maksimalna dozvoljena snaga opterećenja koju stabilizator može pružiti uz održavanje parametara kvaliteta mrežnog napona;
- dozvoljene fluktuacije napona mreže, pri kojima napon na izlazu stabilizatora zadržava svoju vrijednost, uzimajući u obzir zahtjeve standarda kvaliteta;
- brzina niveliranja, koja određuje vrijeme odziva regulatora na kratkoročne brze promjene napona mreže kako bi se izlazni napon održao nepromijenjen;
- oblik izlaznog signala, idealno se približava sinusoidi;
- tačnost parametara stabilizovanog napona;
- stepen zaštite koji određuje sposobnost stabilizatora da radi u uslovima ekstremnih temperatura i visokog nivoa relativne vlažnosti;
- faktor oblika koji određuje dimenzije stabilizatora;
- Nivo smetnji koje uređaj stvara na okolnu opremu.
Dodatni faktor koji utiče na izbor stabilizatora može biti prisustvo elemenata vizuelne indikacije i signalizacije.
Treba u potpunosti informisati korisnika o vrijednostima ulaznih i stabiliziranih parametara i upozoriti na nastanak kritičnih situacija.
Karakteristike inverterskih stabilizatora
Odsustvo glomaznih feromagnetnih transformatora sa složenom strukturom namotaja u njima uvelike je olakšalo dizajn. Inverterski stabilizatori napona ne sadrže pokretne dijelove servo pogona, što ne zahtijeva njihovo periodično održavanje tokom rada i čini rad stabilizatora gotovo tihim. Kao energetski elementi koriste se IGBT ili MOSFET poluprovodnički uređaji proizvedeni korišćenjem savremenih tehnologija.
Upotreba kvarcnih generatora takta omogućava vam da dobijete izlazni naizmenični napon, čiji se oblik približava čistom sinusu. Rješenja kola vam omogućavaju da ispravite neidealni oblik ulaznog mrežnog napona. Sve funkcije kontroliše mikrokontroler.
performanse stabilizatora invertera
Šema i tehnička rješenja implementirana u inverterske stabilizatore napona omogućavaju proizvodnju gotovih proizvoda čije se performanse značajno razlikuju od ostalih tipova stabilizatora na bolje. Vodeći domaći i strani proizvođači kreiraju linije proizvoda dizajnirane za različite razine snage potrošača. Počinju od 300 VA. Inverterski regulator napona od 10 kW (kVA) nije posljednji u ovoj seriji.
Što se tiče ostalih indikatora. Inverterski stabilizatori napona s dvostrukom konverzijom održavaju stabilizirani napon od 220 V na izlazu s odstupanjem od najviše 1% uz promjene napona mreže u rasponu od 90-310 V. Greška očitanja frekvencije ne prelazi 0,5%. Brzina stabilizacije je na nivou od 10 ms, što će omogućiti upotrebu preciznih mjernih instrumenata kao opterećenja. U ovom slučaju se vrši potpuna supresija impulsne buke.
Zaključak
Inverterski stabilizatori napona postepeno osvajaju tržište mrežnih stabilizatora. Nakon čitanja materijala članka, čitatelji će shvatiti da je to zasluženo. Tehnička i strujna rješenja korištena u takvim proizvodima omogućavaju postizanje performansi koje su nedostižne za druge vrste stabilizatora. Njihova postepeno opadajuća cijena opravdava pogodnosti koje korisnici ovakvih uređaja dobijaju nakon kupovine.
