Az utóbbi években jelentősen megnőtt a feszültségstabilizáló rendszerek iránti kereslet. Különösen érdekes a mesterséges világítási forrásokkal, és különösen a LED-ekkel működő eszközök. Az lm317 jelenlegi stabilizátora egy egyszerű, olcsó, de megbízható eszköz, amelyet megvásárolhat vagy összeszerelhet. Ez utóbbi esetben ismernie kell a műszerkészítés alapvető szabályait, a villamos árammal történő munkavégzés során alkalmazott biztonsági követelményeket, és el kell készítenie a szabványos elemkészletet.
Miért szükséges az áram és a feszültség stabilizálása?
Az otthoni villamos készülékek száma folyamatosan növekszik. Az elmúlt években az elektromos készülékek száma többször nőtt. Ennek eredményeként nőtt az elektromos hálózatok feszültségszükséglete. Ráadásul az épületek (lakó- és ipari) és erőművek nagy részét több mint 30–40 évvel ezelőtt építették.
Néhány modern eszköz beépített stabilizátorokkal készül - kis áramkörök, hogy megakadályozzák az áramszünetet. De a legtöbbjük nem tartalmaz kiegészítő eszközöket, s még a hálózati különbségek is kiéghetnek. A magas kockázatú csoportban a nagy háztartási készülékek (nem digitális). Különösen kazánok és mosógépek.
A károk elkerülése és a stabil feszültség biztosítása érdekében telepítse a stabilizátorokat. Minden házban ez nem kötelező. Ha az épület állandó áramellátással rendelkezik nagyobb változtatások nélkül (220 V feszültség alatt, maximum 10% -os hibával), akkor nincs értelme további eszközöknek. De ha az ugrások állandóak, a stabilizátor beszerelése technológiát takarít meg és áramot biztosít.
Stabilizáló eszközök típusai
A készülék vásárlása előtt ismerkedjen meg a főbb típusokkal és funkciókkal. Mindegyiknek vannak előnyei és hátrányai, amelyeket a különböző feszültségszintekhez és az eszközök számához terveztek. A munka alapelvei különböznek.
Relé
A legjobb megoldás magán- és vidéki házakhoz, apartmanokhoz. Számos mágneses tekercs van beépítve a transzformátorra. A feszültségcsökkenéskor váltás történik közöttük, amely lehetővé teszi a feszültségáram menteni az előző üzemmódban. A hátrányok között szerepel:
- az energiaáram változása lépésről lépésre (hirtelen, szakaszosan);
- a szinuszos feszültség áramlása;
- alacsony energia a visszatekerés idején.
Az ilyen eszközök költségei sokkal alacsonyabbak, mint a stabilizátorok más modelljeinél. A tulajdonosok véleménye jó, az eszköz elég az otthoni hálózatokhoz.
Elektronikus
Kétféle stabilizátor létezik az elektronikus "töltéshez" - triac és tirisztor. Az elsőben a tekercsek közötti váltást automatikus üzemmódban egy kis mechanizmus végzi - egy triac. A készülék hatékonysága magas, gyorsan működik. A háztartások számára jelentős plusz a csendes működés. A második típus nem olyan hatékony, általában otthoni hálózatok stabilizálására használják, nagy feszültség nélkül. A legszembetűnőbb hátrány a költség.
elektromechanikus
Egyéb nevek - szervomotor, szervo-meghajtó. Működési elv - elektromos meghajtó segítségével szén elektróda mozog a tekercsek mentén, megszakítás nélküli feszültséget teremtve.Gyakran háztartási célokra és kis helyiségekben (ház, kunyhó, iroda) vásárolnak. Pluszok - ár, kompaktság, sima váltás. Hátrányok - zaj, alacsony kapcsolási sebesség.
ferrorezonanciás
Az utóbbi években ritkábban használták a korszerűbb eszközök megjelenése miatt. A ferrorezonancia hatása a transzformátor és a kondenzátor kölcsönhatásának rendszerében jelentkezik. A nagy méretű, zajos készülékek nem működnek éles és jelentős túlterheléssel. Előnyök - hosszú élettartam, magas páratartalmú helyiségekben történő felhasználás lehetősége.
Inverter
Az ilyen típusú készülékek nagy teljesítményűek és drágák. Mindennapi életben és nagy ipari helyiségekben használják. A fő különbség a kristály oszcillátor és a vezérlő, amelyek a bemeneti feszültséget egyenáramra, a kimeneti feszültséget váltakozóra konvertálják. Az egyidejű kettős formázás lehetővé teszi a különféle áramszintekkel történő munkát - 115-300 V. Előnyök - nincs zaj, kicsi, gyors kapcsolás és szabályozás, egyéb kiegészítő funkciók (például a háztartási készülékek védelme a túlzott feszültségtől).
Vonalkészülék-diagramok
Az lm317 áramerősség-stabilizátor egy lineáris feszültségkapcsoló áramkör szerint működő eszköz. Az ilyen mikroáramköröket olyan hálózatokban használják, ahol nincs szükség nagy hatékonyságra és túlzott teljesítményre. Különösen a LED-ek működésének támogatására. Előnyök:
- védelem a hirtelen támadásokkal, a túlzott villamosenergia-szinttel szemben
- az áram polaritásának megfordítása a bemeneti elemnél;
- kiegészítő alkatrészek és eszközök hiánya.
A hátrányok között szerepel az alacsonyabb hatékonyság - a szükségesnél nagyobb feszültséget fűtéssé alakítják át, így további hűtés szükséges.
A stabil működéshez pozitív különbségre van szükség a bemeneti és kimeneti áramokban - a lineáris stabilizátorok nem működnek, amikor 0,4 V-ra (még 0,5 V-ra is) esnek. Ezért az lm317 PSU áramköre állítható árammal és feszültséggel nem használható nagy eszközök és "nehéz" hálózatok esetén.
Főbb jellemzők
Az lm317 feszültségszabályzója bizonyos áramellátási tartományban működik. A határok minimum 1,25 V, legfeljebb 37 V. A kimenetnél a feszültségteljesítmény nem haladja meg az 1,5 A-t, az instabil csatlakozás hibája akár 0,1%.
Az lm317 mikroáramkör feszültségszabályzója további belső védelmi rendszerekkel rendelkezik: rövidzárlati hibák, hőtúlfeszültség, a "túlzott" feszültség túlzott eloszlása miatt.
A hőhatást speciális mikroszenzorok biztosítják, amelyek garantálják a berendezés védelmét az elvesztett teljesítmény túllépése ellen - ha ez megtörténik, a készülék egyszerűen kikapcsol és nem szenved.
Teljesítmény és bemeneti feszültség
Ahhoz, hogy az áramszabályozó működjön az lm317 áramkörön, a bemeneti rész feszültsége nem lehet nagyobb, mint 40 volt. Ebben az esetben a bemenetek és kimenetek minimális áramkülönbségének meg kell haladnia a 2 Voltot.
Ahhoz, hogy a feszültségszabályozó lm317-en működjön, az áramkör nem kaphat 1,5A-nál nagyobb terhelést. Ha nincs további hűtés, a szint csökken. A hozzávetőleges teljesítmény kiszámításához két mutatót kell szorozni - a villamos energia teljesítményét a kimenetnél, valamint a bemeneti és a kimeneti potenciál különbségét.
Legfeljebb 30 ° C környezeti hőmérsékleten megengedett az energiaelnyelés 1,5 W-ig (ha nincs hűtőborda). Normál hőelvezetési szintnél legfeljebb 20W szétszóródás megengedett.
Eszköz tervezése
Az lm317 stabilizátor tápegységének áram- és feszültségszabályozásával, minimális elrendezéssel, két ellenállása van, amelyek ellenállásának különbsége szabályozza a kimeneti feszültséget és a kondenzátorokat. A tartóelemek átlagos áramértéke 1,25 V. Az ellenállás nem haladhatja meg a 240 Ohm-ot.
Az lm317 kör stabilizátor test műanyagból készül. Lehetséges lehetőségek: TO 220 és 220FP, SOT23 és D2PAK. A belső védelmi rendszerek lehetővé teszik az eszköz működését a beállító bemenet lekapcsolása esetén.
Impulzus illesztőprogramok
Az impulzusrendszerrel rendelkező meghajtók ugyanazok a feszültségstabilizátorok. A váltakozó feszültség lehetővé teszi az eszköz működésének beállítását. Ha a szint kevesebb, mint 2-3 amper, akkor további hőelvonásra nincs szükség.
Az impulzusos készülékek "lekapcsolják" a bejövő áramot a kívánt kimeneti feszültségszint elérése érdekében. Nagy terhelésű hálózatokkal is használható. Hátrányok - külön energiaforrásra, költségre, külső "felesleges" elektromágneses mezőre van szüksége. Nehéz otthon összeszerelni.
Váltó rendszerek
Az lm317 tápellátási áramköre állítható árammal és feszültséggel lehetővé teszi a stabilizátor használatát nem szabványos feszültségű hálózatokban. Az eszköz működéséhez legalább két ellenállás szükséges. A legfontosabb mutatók a referenciapont feszültsége, az aktuális szint a kimeneten.
A legegyszerűbb stabilizált tápegység
A feszültségstabilizátorok nemcsak a háztartási és ipari berendezések védelméhez szükségesek. A laboratóriumban az eszközök segítik elkerülni a túlzott áramlást és a kiégési hálózatokat. Ezért a kezdők és a profi szakemberek legalább egyszerű stabilizáló blokkok használatára törekszenek.
Fő előnyei:
- egyszerű összeszerelés;
- megbízható munka;
- olcsó és megfizethető alkatrészek.
A hátrányok között szerepel az alacsony kimeneti hatékonyság, a nagy radiátorok használata, az eszköz nagy mérete.
A szabványos eszköznek több elemre lesz szüksége:
- lm317 áramkör;
- tranzisztor műanyag tokkal;
- dióda;
- két ellenállás;
- két kondenzátor;
- dióda híd.
A minimális számú alkatrész és az egyszerű kialakítás lehetővé teszi a feszültségszabályozó gyors összeállítását és kis hálózathoz történő felhasználását.
Az elemmutató nem kritikus. Például az R1 ellenállásainak értéke 30-50 Ohm lehet, de ne telepítsen diódát.
Integrált stabilizátor tápegység
Az integrált operációs rendszerrel rendelkező eszközöket feszültségstabilizátorokban, audio rendszerekben, erősítőkben, tápegységekben és másokban használják. Az összes szerkezeti részletet szilikonkristály segítségével összekapcsoljuk úgy, hogy szekvenciájuk stabilizátort képezzen. Az elektrotechnikában két típust használnak:
- félvezető használatával;
- film elemek felhasználásával (hibrid).
A standard áramkör több tipikus alkatrészt tartalmaz: egy referenciaforrást, egy erősítőt, egy szabályozóelemet, egy védőmechanizmust a rövidzárlat lekapcsolásához és megakadályozásához.
Az integrált áramkörök teljes funkcionális ciklusú eszközök. Mindegyiknek van belépési, kilépési és földi útja.
Ilyen sémákat csak bizonyos feszültségjelzőkkel használhat. Megengedett határok 5 és 24 V között vannak, áramerősségnél kevesebb, mint 1A.
Az integrált áramköröknek kimeneti feszültséghatárolójuk van. További túlmelegedés-védelem is telepítve van.
Stabilizáló áramkör állítható tápegységgel
Az ilyen eszközök egyenirányító hídja lehetővé teszi a váltakozó áramú áram állandóvá konvertálását. Az egyik kondenzátor gyűrési jellemzőkkel szűri az energiát, a másik egyenletesebbé teszi a feszültség átmenetet. Ez a típus lehetővé teszi a stabilizátor számára az egyenáram alacsony frekvenciájának működését.
Az ellenállás kiválasztását a stabilizátor számára elfogadható névleges érték szerint kell elvégezni. A hibának minimálisnak kell lennie. A legjobb megoldás a pontos számítás.
Alkalmazási terület
Az LM317 chip alapú stabilizátorokat használják a műszaki eszközök fő mutatóinak stabilizálására.Egy ilyen készüléket könnyű összeszerelni, és a gyárilag készített eszköz olcsó. Erre az osztályra kiváló működési adatokkal és hasznos élettartammal rendelkezik, ha nincs túl nagy teljesítmény-túlfeszültség.
Hátránya a feszültséghatár - legfeljebb 3 V. A TO 220 házon alapuló stabilizátor a leginkább megfizethető modell, amelyet több területen használnak:
- háztartási (otthoni) hálózatok;
- laboratóriumi körülmények;
- LED-es világítás (LED-ek).
Az LM317 chip alapú feszültségstabilizáló rendszerek megbízható, egyszerű és kényelmes eszközök. A költségek alacsonyak, de a tulajdonságok pozitívak. Az ilyen stabilizátorokat gyakran használják a LED-ekhez az autókban.
