لوازم خانگی برای عملکرد صحیح به ولتاژ پایدار نیاز دارند. به عنوان یک قاعده، خرابی های مختلفی می تواند در شبکه رخ دهد. ممکن است ولتاژ از 220 ولت منحرف شود و دستگاه دچار مشکل شود. اول از همه، لامپ ها ضربه می خورند. اگر لوازم خانگی را در خانه در نظر بگیریم، تلویزیون، تجهیزات صوتی و سایر وسایلی که از برق کار می کنند ممکن است آسیب ببینند.
در این شرایط یک تثبیت کننده ولتاژ سوئیچینگ به کمک افراد می آید. او کاملاً قادر است با جهش هایی که روزانه رخ می دهد کنار بیاید. در عین حال، بسیاری نگران این سوال هستند که افت ولتاژ چگونه ظاهر می شود و با چه چیزی مرتبط است. آنها عمدتاً به حجم کار ترانسفورماتور بستگی دارند. امروزه تعداد وسایل برقی در ساختمان های مسکونی به طور مداوم در حال افزایش است. در نتیجه، تقاضا برای برق مطمئناً رشد خواهد کرد.
همچنین باید در نظر گرفت که کابل هایی که مدت هاست قدیمی شده اند را می توان به یک ساختمان مسکونی وصل کرد. به نوبه خود، سیم کشی آپارتمان در بیشتر موارد برای بارهای سنگین طراحی نشده است. برای ایمن نگه داشتن لوازم خانگی خود در خانه،باید با دستگاه تثبیت کننده های ولتاژ و همچنین اصل عملکرد آنها بیشتر آشنا شوید.
عملکرد تثبیت کننده چیست؟
تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ عمدتاً به عنوان یک کنترل کننده شبکه عمل می کند. همه پرش ها توسط او ردیابی و حذف می شوند. در نتیجه، تجهیزات یک ولتاژ پایدار دریافت می کنند. تداخل الکترومغناطیسی نیز توسط تثبیت کننده در نظر گرفته می شود و نمی تواند بر عملکرد دستگاه ها تأثیر بگذارد. بنابراین، شبکه از اضافه بار خلاص می شود و موارد اتصال کوتاه عملاً حذف می شوند.
یک دستگاه تثبیت کننده ساده
اگر یک تنظیم کننده جریان ولتاژ سوئیچینگ استاندارد را در نظر بگیریم، تنها یک ترانزیستور در آن نصب شده است. به عنوان یک قاعده، آنها به طور انحصاری از نوع سوئیچینگ استفاده می شوند، زیرا امروزه آنها کارآمدتر تلقی می شوند. در نتیجه می توان کارایی دستگاه را تا حد زیادی افزایش داد.
دومین عنصر مهم تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ باید دیود نامیده شود. در طرح معمول، آنها را نمی توان بیش از سه واحد یافت. آنها با یک خفه به یکدیگر متصل می شوند. فیلترها برای عملکرد عادی ترانزیستورها مهم هستند. آنها در ابتدا و همچنین در انتهای زنجیره نصب می شوند. در این حالت واحد کنترل وظیفه عملکرد خازن را بر عهده دارد. بخش جدایی ناپذیر آن یک تقسیم کننده مقاومت در نظر گرفته می شود.
چگونه کار می کند؟
بسته به نوع دستگاه، اصل عملکرد تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ ممکن است متفاوت باشد. با در نظر گرفتن استانداردمدل، می توان گفت که ابتدا جریان به ترانزیستور می رسد. در این مرحله در حال تبدیل شدن است. علاوه بر این، دیودها در کار گنجانده شده اند که وظایف آنها شامل انتقال سیگنال به خازن است. با کمک فیلترها تداخل الکترومغناطیسی از بین می رود. خازن در این لحظه نوسانات ولتاژ را صاف می کند و از طریق سلف جریان عبوری از تقسیم کننده مقاومتی دوباره برای تبدیل به ترانزیستورها باز می گردد.
دستگاه های خانگی
می توانید با دستان خود یک تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ بسازید، اما آنها قدرت کمی خواهند داشت. در این مورد، رایج ترین مقاومت ها نصب می شوند. اگر از بیش از یک ترانزیستور در دستگاه استفاده کنید، می توانید به راندمان بالایی دست پیدا کنید. یک وظیفه مهم در این زمینه نصب فیلترها است. آنها بر روی حساسیت دستگاه تأثیر می گذارند. به نوبه خود ابعاد دستگاه اصلا مهم نیست.
استابلایزرهای تک ترانزیستوری
این نوع تثبیت کننده ولتاژ DC سوئیچینگ دارای راندمان 80 درصدی است. به عنوان یک قاعده، آنها فقط در یک حالت کار می کنند و فقط می توانند با تداخل های کوچک در شبکه مقابله کنند.
بازخورد در این مورد کاملاً وجود ندارد. ترانزیستور در مدار تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ استاندارد بدون کلکتور کار می کند. در نتیجه بلافاصله ولتاژ زیادی به خازن اعمال می شود. یکی دیگر از ویژگی های متمایز دستگاه های این نوع را می توان سیگنال ضعیف نامید. تقویت کننده های مختلف می توانند این مشکل را حل کنند.
در نتیجه، می توانید عملکرد بهتری داشته باشیدترانزیستورها مقاومت دستگاه در مدار باید پشت تقسیم کننده ولتاژ باشد. در این صورت امکان دستیابی به عملکرد بهتر دستگاه وجود خواهد داشت. به عنوان یک تنظیم کننده در مدار، تثبیت کننده ولتاژ DC سوئیچینگ دارای یک واحد کنترل است. این عنصر قادر به تضعیف و همچنین افزایش قدرت ترانزیستور است. این پدیده با کمک چوک هایی که به دیودهای موجود در سیستم متصل می شوند رخ می دهد. بار روی رگولاتور از طریق فیلترها کنترل می شود.
تثبیت کننده های ولتاژ نوع سوئیچ
این نوع تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ 12 ولت دارای راندمان 60٪ است. مشکل اصلی این است که قادر به مقابله با تداخل الکترومغناطیسی نیست. در این حالت دستگاه هایی با توان بیش از 10 وات در معرض خطر هستند. مدل های مدرن این تثبیت کننده ها قادر به داشتن حداکثر ولتاژ 12 ولت هستند. بار روی مقاومت ها به طور قابل توجهی ضعیف شده است. بنابراین، در مسیر رسیدن به خازن، می توان ولتاژ را به طور کامل تبدیل کرد. به طور مستقیم تولید فرکانس فعلی در خروجی رخ می دهد. سایش خازن در این مورد حداقل است.
مشکل دیگر مربوط به استفاده از خازن های ساده است. در واقع آنها عملکرد بسیار ضعیفی داشتند. کل مشکل دقیقاً در انتشارات فرکانس بالایی است که در شبکه رخ می دهد. برای حل این مشکل، سازندگان شروع به نصب خازن های الکترولیتی بر روی یک تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ (12 ولت) کردند. در نتیجهکیفیت کار با افزایش ظرفیت دستگاه بهبود یافت.
فیلترها چگونه کار می کنند؟
اصل عملکرد یک فیلتر استاندارد بر اساس تولید سیگنالی است که به مبدل تغذیه می شود. در این مورد، یک دستگاه مقایسه نیز فعال می شود. به منظور مقابله با نوسانات بزرگ در شبکه، فیلتر نیاز به واحدهای کنترل دارد. در این حالت، ولتاژ خروجی می تواند صاف شود.
برای حل مشکلات با نوسانات کوچک، فیلتر دارای یک عنصر تفاوت ویژه است. با کمک آن، ولتاژ با فرکانس محدود کننده بیش از 5 هرتز عبور نمی کند. در این حالت، این روی سیگنالی که در خروجی سیستم موجود است، تأثیر مثبت دارد.
مدل های دستگاه تغییر یافته
حداکثر جریان بار برای این نوع تا 4 A درک می شود. ولتاژ ورودی خازن را می توان تا علامتی بیش از 15 ولت پردازش کرد. پارامتر جریان ورودی معمولاً از 5 A تجاوز نمی کند. در این حالت، ریپل مجاز است با دامنه ای که در شبکه بیش از 50 میلی ولت نباشد حداقل باشد. در این حالت فرکانس را می توان در سطح 4 هرتز حفظ کرد. همه اینها در نهایت تأثیر مثبتی بر کارایی کلی خواهد داشت.
مدل‌های مدرن تثبیت‌کننده‌های نوع فوق، با باری در ناحیه ۳ A مقابله می‌کنند. یکی دیگر از ویژگی‌های متمایز این اصلاح، فرآیند تبدیل سریع است. این تا حد زیادی به دلیل استفاده از ترانزیستورهای قدرتمندی است که با جریان عبوری کار می کنند. در نتیجه، امکان تثبیت سیگنال خروجی وجود دارد. در خروجی، یک دیود سوئیچینگ نیز فعال می شود.در سیستم نزدیک گره ولتاژ نصب می شود. تلفات حرارتی به میزان زیادی کاهش می یابد و این مزیت آشکار این نوع تثبیت کننده است.
مدل های عرض پالس
تثبیت کننده ولتاژ قابل تنظیم پالس از این نوع دارای راندمان ۸۰ درصدی است. این می تواند جریان نامی را در سطح 2 A تحمل کند. پارامتر ولتاژ ورودی به طور متوسط 15 ولت است. بنابراین، ریپل جریان خروجی بسیار کم است. از ویژگی های متمایز این دستگاه ها می توان به قابلیت کار در حالت مدار اشاره کرد. در نتیجه، تحمل بارهای تا 4 A امکان پذیر است. در این مورد، اتصال کوتاه بسیار نادر است.
از معایب آن باید به چوک ها اشاره کرد که باید با ولتاژ خازن ها مقابله کنند. در نهایت، این منجر به سایش سریع مقاومت ها می شود. برای مقابله با این مشکل، دانشمندان پیشنهاد می کنند که از تعداد زیادی از آنها استفاده کنند. خازن های موجود در شبکه برای کنترل فرکانس کاری دستگاه مورد نیاز هستند. در این مورد، حذف فرآیند نوسانی ممکن می شود، در نتیجه کارایی تثبیت کننده به شدت کاهش می یابد.
مقاومت در مدار نیز باید در نظر گرفته شود. برای این منظور، دانشمندان مقاومت های خاصی را نصب می کنند. به نوبه خود، دیودها می توانند به انتقال شدید در مدار کمک کنند. حالت تثبیت فقط در حداکثر جریان دستگاه فعال می شود. برای حل مشکل ترانزیستورها، برخی از مکانیزم های هیت سینک استفاده می کنند. در این موردابعاد دستگاه به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. چوک ها برای سیستم باید چند کاناله استفاده شوند. سیم برای این منظور معمولا در سری "PEV" گرفته می شود. آنها ابتدا در یک درایو مغناطیسی قرار می گیرند که از نوع فنجانی ساخته شده است. علاوه بر این، حاوی عنصری مانند فریت است. در نهایت باید فاصله ای بیش از 0.5 میلی متر بین آنها ایجاد شود.
تثبیت کننده هایبرای مصارف خانگی مناسب ترین برای سری "WD4" هستند. آنها می توانند جریان بار قابل توجهی را به دلیل تغییر متناسب در مقاومت تحمل کنند. در این زمان، مقاومت می تواند جریان متناوب کوچک را مدیریت کند. توصیه می شود ولتاژ ورودی دستگاه را از فیلترهای سری LS عبور دهید.
چگونه تثبیت کننده با امواج کوچک برخورد می کند؟
اول از همه، تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ 5 ولت واحد راه اندازی را که به خازن متصل است، فعال می کند. در این حالت منبع جریان مرجع باید سیگنالی را به دستگاه مقایسه ارسال کند. برای حل مشکل تبدیل، یک تقویت کننده DC در کار گنجانده شده است. بنابراین، حداکثر دامنه پرش ها را می توان بلافاصله محاسبه کرد.
بیشتر از طریق جریان ذخیره القایی به دیود سوئیچینگ می گذرد. برای ثابت نگه داشتن ولتاژ ورودی، یک فیلتر در خروجی وجود دارد. در این مورد، فرکانس محدود کننده می تواند به طور قابل توجهی تغییر کند. حداکثر بار ترانزیستور می تواند تا 14 کیلوهرتز را تحمل کند. سلف مسئول ولتاژ در سیم پیچ است. به لطف فریت، جریان را می توان در ابتدایی تثبیت کردمرحله.
تفاوت بین تثبیت کننده های افزایش دهنده
تثبیت کننده ولتاژ تقویت سوئیچینگ دارای خازن های قدرتمند است. در طول بازخورد، تمام بار را بر دوش خود می گیرند. در این مورد، یک عایق گالوانیکی باید در شبکه قرار گیرد. او فقط مسئول افزایش فرکانس محدود کننده در سیستم است.
یک عنصر مهم اضافی، گیت پشت ترانزیستور است. جریان را از منبع تغذیه دریافت می کند. در خروجی، فرآیند تبدیل از سلف رخ می دهد. در این مرحله میدان الکترومغناطیسی در خازن تشکیل می شود. در ترانزیستور، بنابراین، ولتاژ مرجع به دست می آید. فرآیند خود القایی به صورت متوالی شروع می شود.
دیودها در این مرحله استفاده نمی شوند. اول از همه، سلف به خازن ولتاژ می دهد و سپس ترانزیستور آن را به فیلتر و همچنین به سلف برمی گرداند. در نتیجه بازخورد شکل می گیرد. این اتفاق می افتد تا زمانی که ولتاژ روی واحد کنترل تثبیت شود. دیودهای نصب شده به او در این امر کمک خواهند کرد که سیگنالی را از ترانزیستورها و همچنین خازن تثبیت کننده دریافت می کنند.
اصل عملکرد دستگاه های معکوس
کل فرآیند معکوس کردن با فعال شدن مبدل مرتبط است. ترانزیستورهای تثبیت کننده ولتاژ AC سوئیچینگ دارای نوع بسته از سری "BT" است. یکی دیگر از عناصر سیستم را می توان مقاومتی نامید که فرآیند نوسانی را نظارت می کند. القای مستقیم برای کاهش فرکانس محدود کننده است. در ورودی اودر فرکانس 3 هرتز موجود است. پس از انجام فرآیندهای تبدیل، ترانزیستور سیگنالی را به خازن ارسال می کند. در نهایت، فرکانس محدود کننده می تواند دو برابر شود. برای اینکه پرش ها کمتر قابل توجه باشند، به یک مبدل قدرتمند نیاز است.
مقاومت در فرآیند نوسانی نیز در نظر گرفته شده است. حداکثر این پارامتر در سطح 10 اهم مجاز است. در غیر این صورت، دیودهای روی ترانزیستور قادر به انتقال سیگنال نخواهند بود. مشکل دیگر در تداخل مغناطیسی است که در خروجی وجود دارد. برای نصب فیلترهای زیاد از چوک های سری NM استفاده می شود. بار روی ترانزیستورها مستقیماً به بار روی خازن بستگی دارد. در خروجی، یک درایو مغناطیسی فعال می شود که به تثبیت کننده کمک می کند تا مقاومت را تا سطح مورد نظر کاهش دهد.
تنظیم کننده های باک چگونه کار می کنند؟
تثبیت کننده ولتاژ کاهنده سوئیچینگ معمولاً به خازن های سری "KL" مجهز است. در این صورت آنها می توانند به میزان قابل توجهی به مقاومت داخلی دستگاه کمک کنند. منابع انرژی بسیار متنوع در نظر گرفته می شوند. به طور متوسط، پارامتر مقاومت در حدود 2 اهم در نوسان است. فرکانس کاری توسط مقاومت هایی که به یک واحد کنترلی متصل هستند که سیگنالی را به مبدل می فرستد، نظارت می شود.
تا حدی بار به دلیل فرآیند خود القایی از بین می رود. در ابتدا در خازن رخ می دهد. به لطف فرآیند بازخورد، فرکانس محدود کننده در برخی مدل ها می تواند به 3 هرتز برسد. در این موردمیدان الکترومغناطیسی هیچ تاثیری بر مدار الکتریکی ندارد.
منابع تغذیه
به عنوان یک قاعده از منابع تغذیه ۲۲۰ ولت در شبکه استفاده می شود.در این صورت می توان بازده بالایی را از یک تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ انتظار داشت. برای تبدیل DC، تعداد ترانزیستورهای سیستم در نظر گرفته می شود. ترانسفورماتورهای اصلی به ندرت در منابع تغذیه استفاده می شوند. این تا حد زیادی به دلیل جهش های بزرگ است. با این حال، یکسو کننده ها اغلب به جای آن نصب می شوند. در منبع تغذیه، سیستم فیلتر مخصوص به خود را دارد که ولتاژ حد را تثبیت می کند.
چرا اتصالات انبساط نصب کنیم؟
جبران کننده ها در بیشتر موارد نقش ثانویه در تثبیت کننده دارند. با تنظیم تکانه ها مرتبط است. ترانزیستورها در بیشتر موارد این کار را انجام می دهند. با این حال، جبران کننده ها هنوز هم مزایای خود را دارند. در این مورد، مقدار زیادی بستگی به این دارد که کدام دستگاه ها به منبع برق متصل هستند.
اگر در مورد تجهیزات رادیویی صحبت می کنیم، پس رویکرد خاصی لازم است. این با ارتعاشات مختلفی همراه است که توسط چنین دستگاهی به طور متفاوتی درک می شود. در این حالت، جبران کننده ها می توانند به ترانزیستورها در تثبیت ولتاژ کمک کنند. نصب فیلترهای اضافی در مدار، به عنوان یک قاعده، وضعیت را بهبود نمی بخشد. با این حال، آنها به شدت بر کارایی تأثیر می گذارند.
معایب جداسازی گالوانیکی
عایق های گالوانیکی برای انتقال سیگنال بین عناصر مهم سیستم نصب می شوند. مشکل اصلی آنهارا می توان تخمین نادرست ولتاژ ورودی نامید. این اغلب با مدل های قدیمی تثبیت کننده ها اتفاق می افتد. کنترل کننده های موجود در آنها قادر به پردازش سریع اطلاعات و اتصال خازن ها به کار نیستند. در نتیجه، دیودها اولین کسانی هستند که آسیب می بینند. اگر سیستم فیلتر پشت مقاومت های مدار الکتریکی نصب شده باشد، آنها به سادگی می سوزند.
