Funktionsprincipen för en elektronisk spänningsregulator

Spänningsstabilisatorer blir allt populärare, både bland husägare och designers under byggskedet. Idag, i stabilisatorer, används oftast en autotransformator. Principen för autotransformatorn är känd och har länge använts för spänningsomvandling och stabilisering.

Själva styrmetoden för autotransformatorn har dock genomgått många förändringar. Medan innan spänningsregleringen gjordes manuellt eller i extrema fall styrdes den av ett analogt kort, så styrs spänningsstabilisatorn idag av en kraftfull processor.

Innovativ teknik har inte gått förbi hur spolarna växlas. Tidigare användes reläbrytare eller mekaniska strömavtagare, idag spelar triacs sin roll. Genom att ersätta de mekaniska elementen med triacs blev stabilisatorn tyst, hållbar och underhållsfri.

Den moderna spänningsstabilisatorn fungerar enligt principen om elektroniska omkopplare som växlar lindningarna på autotransformatorn under kontroll av en processor med ett speciellt program.

Processorns huvudfunktion är att mäta in- och utspänningen, analysera situationen och slå på motsvarande triac.

Dessa är dock långt ifrån alla funktioner hos processorn. Förutom spänningsreglering utför processorn ett antal funktioner relaterade till driften av stabilisatorn.

Det viktigaste är frigivningen av triacs.

För att eliminera distorsionen av sinusvågen måste triacen slås på exakt vid nollpunkten för spänningssinusvågen. För att göra detta gör processorn flera tiotals spänningsmätningar och skickar i rätt ögonblick en kraftfull puls till triacen, vilket provocerar den att slå på (låsa upp).

Men innan du gör detta är det nödvändigt att kontrollera om den tidigare triacen är avstängd, annars kommer det att finnas en motström (triacer är ganska svåra element att kontrollera och fall av avstängning kan uppstå av många anledningar, till exempel med störningar).

Genom att mäta mikroströmmarna analyserar processorn de elektroniska omkopplarnas tillstånd och utför först därefter åtgärderna.

Du bör förstå att processorn gör allt detta på mindre än 1 mikrosekund och hinner utföra beräkningar medan spänningens sinusvåg är i området för nollpunkten. Operationerna upprepas vid varje halvfas.

Den höga hastigheten på både processorn och triac-omkopplarna gjorde det möjligt att skapa en omedelbart känslig spänningsregulator. Idag stiger processen med elektroniska stabilisatorer i 10 millisekunder, det vill säga för en spänningshalvfas. Detta gör att du på ett tillförlitligt sätt kan skydda utrustningen från strömavvikelser.

Dessutom gjorde processorns hastighet det möjligt att skapa mer exakta stabilisatorer med hjälp av ett tvåstegs kontrollsystem. Tvåstegsregulatorer behandlar spänningen i två steg. Till exempel kan det första steget bara ha 4 steg. Efter grovbearbetning slås det andra steget på och spänningen bringas till idealisk.

Genom att använda en tvåstegs kontrollkedja kan du minska kostnaderna för produkter.

Bedöm själv, om det bara finns 8 triacs (4 på det första steget och 4 på det andra), blir justeringsstegen redan 16 — med den kombinerade metoden (4×4 = 16).

Nu, om det krävs för att producera en högprecisionsstabilisator, säg steg på 36 eller 64, kommer det att behövas mycket färre triacs - 12 respektive 16:

för 36-steg är det första steget 6 triacs, det andra steget är 6 triacs 6×6 = 36;

för 64 steg är det första steget 8 triacs, det andra steget är 8 triacs 8×8 = 64.

Det är anmärkningsvärt att båda stegen använder samma transformator. Faktum är att varför sätta den andra, om allt kan göras på en.

Hastigheten för en sådan stabilisator kan reduceras något (reaktionstid 20 millisekunder). Men för hushållsapparater spelar denna nummerordning fortfarande ingen roll. Fixningen är nästan omedelbar.

Förutom att byta triacs tilldelas ytterligare uppgifter till processorn: övervakning av modulernas tillstånd, övervakning och visning av processer, testning av kretsar.