Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
В сравнении с широко распростра-
нeнной схемой ступенчатого регулирова-
ния напряжения переменного тока, высо-
кочастотное...
Э Л Е К Т Р О П А Н О РА М А 3 ’ 2 0 0 4 13
подсветкой, с которого доступна инфор-
мация: значение входного и выходного
на...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Электронные Стабилизаторы

1,197 views

Published on

Стабилизаторы с высокочастотным регулированием напряжения

Published in: Devices & Hardware
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Электронные Стабилизаторы

  1. 1. В сравнении с широко распростра- нeнной схемой ступенчатого регулирова- ния напряжения переменного тока, высо- кочастотное регулирование обладает рядом преимуществ, таких как возмож- ность работы в широких диапазонах на- пряжения, высокая точность стабилиза- ции и плавная регулировка. Материал по- священ возможностям технологии на примере электронных стабилизаторов напряжения HI-AVR с микропроцессорным управлением, поставляемых в Украину с осени 2003 года. Известно, что наиболее распростра- нeнной на сегодняшний день технологи- ей стабилизации напряжения, является технология ступенчатого регулирования, основанная на принципе изменения ко- эффициента трансформации. Основной элемент стабилизатора напряжения, ра- ботающего по такому принципу – авто- трансформатор с переключаемыми при помощи силовых ключей секциями (об- мотками), управляемый логической схе- мой, либо микропроцессором (рис. 1). Соответственно диапазон и точность ре- гулирования определяется количеством переключаемых секций и по определе- нию ограничены размерами устройства. Основное преимущество системы со ступенчатым регулированием – это про- стота исполнения и сравнительно невысо- кая стоимость, в связи с чем ступенчатые стабилизаторы получили широкое распро- странение. Однако, технологии присущ серьeзный недостаток, заключающийся в самом принципе действия: напряжение в нагрузке изменяется неравномерно, скач- ками, и может иметь место переходной процесс при переключении секций авто- трансформатора. Эти явления негативно сказываются на работе подключенных электроприборов (мигание и выход из строя ламп освещения, отключение блоков питания устройств, срабатывание защит и т. д.) и могут быть причиной выхода из строя электронных компонентов и блоков питания подключенной аппаратуры. В фокусе статьи – альтернатива тра- диционным методам регулировки и сво- его рода новаторское решение в области систем стабилизации напряжения, элек- тронный стабилизатор напряжения HI- AVR с микропроцессорным управлением, обеспечивающий плавную регулировку в широком окне напряжений и высокую точность стабилизации во всeм диапазо- не нагрузок. Устройство и принцип работы Функциональная блок-схема стабили- затора HI-AVR приведена на рис. 2. Ос- новными элементами являются: состав- ной регулировочный трансформатор, схе- ма которого приведена на рис. 3, и вклю- чeнный параллельно инвертор на IGBT-транзисторах, управляемый микро- процессором. Комбинированный регулировочный трансформатор состоит из автотрансфор- матора со средним выводом, и корректи- рующей высокочастотной обмотки, на- груженной на инвертор (рис. 3). В нор- мальном режиме работы, когда значение сетевого напряжения находится в преде- лах нормы, питание подаeтся в нагрузку, инвертор отключен, и напряжение на корректирующую обмотку не подаeтся. Сетевые помехи и высоковольтные им- пульсы подавляются фильтрами. При отклонении значения сетевого напряжения от номинального, несущая частота инвертора (20 кГц) модулируется частотой сети 50 Гц и подаeтся на корре- ктирующую обмотку. Осуществляется подпитка трансформатора и коррекция значения выходного напряжения до зна- чения 220 В (рис. 4). Регулирование осу- ществляется за счeт изменения плотности и скважности импульсов несущей часто- ты, в зависимости от нагрузки и значения сетевого напряжения. Как уже было сказано в начале статьи, основное преимущество технологии – плавная регулировка напряжения, высо- кая точность стабилизации (+/- 1 %), и полное отсутствие скачков напряжения в нагрузке. Рабочий диапазон, в котором осуществляется ВЧ-регулировка, состав- ляет от 160 В до 280 В, при этом напря- жение в нагрузке постоянно и составляет 220 В +/- 1 % (регулировочная характе- ристика приведена на рис. 5). В случае, если значение сетевого напряжения вы- ходит за пределы рабочего диапазона, ин- вертор отключается, и регулировка осу- ществляется линейно при помощи авто- трансформатора, с точностью +/- 10 %, в диапазоне напряжений от 130 В до 160 В и от 280 В до 310 В. Таким образом, обес- печивается стабильная работа нагрузки даже при критических значениях входно- го напряжения. Оснащение HI-AVR Общий вид стабилизатора напряже- ния приведен на фото 1. Стабилизатор управляется микро- процессором и оснащeн ЖК-дисплеем с Э Л Е К Т Р О П А Н О РА М А 3 ’ 2 0 0 412 Ýëåêòðîííûå ñòàáèëèçàòîðû íàïðÿæåíèÿ HI-AVR ñ Â×-ðåãóëèðîâàíèåì Фото 1 Фото 2 Фото 4 Фото 3
  2. 2. Э Л Е К Т Р О П А Н О РА М А 3 ’ 2 0 0 4 13 подсветкой, с которого доступна инфор- мация: значение входного и выходного напряжения и частоты, нагрузка, выход- ной ток и температурный режим блока. Просмотр данных осуществляется после- довательно при помощи клавиши SELECT. Пуск и останов блока осуществляется клавишами ON и OFF соответственно (фото 2). Охлаждение трансформатора и схемы преобразования воздушное, принуди- тельное. Вентиляция блока вытяжная, за- бор воздуха – через отверстия в кожухе блока, выброс вентилятором на задней панели (фото 3). Предусмотрена тепло- вая защита трансформатора и инвертора и аварийное отключение по перегреву. Панель подключения сетевого кабеля и кабеля нагрузки – клеммник с винто- выми зажимами, закрытый крышкой. Подключение сети и нагрузки осуществ- ляется при помощи входного и выходно- го автоматических выключателей (номи- нал от 30 А до 50 А). Установлен сервис- ный автомат байпаса для обслуживания и ремонта, закрытый крышкой для защи- ты от случайного включения. Внутренняя компоновка стабилизато- ра приведена на фото 4. Применяемая технология стабилиза- ции напряжения является прогрессивной в сравнении с устаревшей технологией автотрансформаторов, управляемых сило- выми ключами. За счeт точного поддержа- ния напряжения на уровне 220 В (точ- ность стабилизации +/- 1 %) и плавной регулировки без скачков напряжения, обеспечиваются комфортные условия для подключенной нагрузки и еe длительный срок эксплуатации. Знакомство с характеристиками стабилизаторов HI-AVR и отчeтом об их тестировании мы продолжим в следую- щем номере журнала. (Окончание следует) Игорь Михалицин менеджер по развитию бизнеса Powercom в Украине powercom@powercom.ua Телефон (044) 239 9889 Факс (044) 442 9382 http://powercom.ua Рис. 1 Рис. 3 Рис. 5 Рис. 2 Рис. 4

×