Os eletrodomésticos requerem uma tensão estável para funcionar corretamente. Como regra, várias falhas podem ocorrer na rede. A tensão de 220 V pode se desviar e o dispositivo apresentará mau funcionamento. Primeiro de tudo, as lâmpadas são atingidas. Se considerarmos os eletrodomésticos da casa, TVs, equipamentos de áudio e outros aparelhos que funcionam na rede elétrica podem sofrer.
Nesta situação, um estabilizador de tensão de comutação vem em auxílio das pessoas. Ele é totalmente capaz de lidar com os surtos que ocorrem diariamente. Ao mesmo tempo, muitos estão preocupados com a questão de como as quedas de tensão aparecem e com o que elas estão associadas. Eles dependem principalmente da carga de trabalho do transformador. Hoje, o número de aparelhos elétricos em edifícios residenciais está aumentando constantemente. Como resultado, a demanda por eletricidade certamente crescerá.
Também deve ser levado em consideração que cabos que estão desatualizados há muito tempo podem ser instalados em um prédio residencial. Por sua vez, a fiação do apartamento na maioria dos casos não é projetada para cargas pesadas. Para manter seus eletrodomésticos seguros em casa,você deve se familiarizar mais com o dispositivo dos estabilizadores de tensão, bem como o princípio de sua operação.
Qual é a função do estabilizador?
O regulador de tensão de comutação serve principalmente como controlador de rede. Todos os s altos são rastreados por ele e eliminados. Como resultado, o equipamento recebe uma tensão estável. As interferências eletromagnéticas também são levadas em consideração pelo estabilizador e não podem afetar o funcionamento dos dispositivos. Assim, a rede se livra de sobrecargas, e casos de curto-circuitos são praticamente excluídos.
Um dispositivo estabilizador simples
Se considerarmos um regulador de corrente de tensão de comutação padrão, então apenas um transistor é instalado nele. Via de regra, são utilizados exclusivamente do tipo chaveamento, pois hoje são considerados mais eficientes. Como resultado, a eficiência do dispositivo pode ser bastante aumentada.
O segundo elemento importante do regulador de tensão de comutação deve ser chamado de diodos. No esquema usual, eles podem ser encontrados não mais que três unidades. Eles estão conectados uns aos outros com um estrangulamento. Os filtros são importantes para o funcionamento normal dos transistores. Eles são instalados no início e no final da cadeia. Neste caso, a unidade de controle é responsável pela operação do capacitor. Sua parte integral é considerada um divisor de resistor.
Como funciona?
Dependendo do tipo de dispositivo, o princípio de funcionamento do regulador de tensão de comutação pode ser diferente. Considerando o padrãomodelo, podemos dizer que primeiro a corrente é fornecida ao transistor. Nesta fase, ele está sendo transformado. Além disso, os diodos estão incluídos no trabalho, cujas funções incluem a transmissão de sinal para o capacitor. Com a ajuda de filtros, a interferência eletromagnética é eliminada. O capacitor neste momento suaviza as flutuações de tensão e através do indutor a corrente através do divisor resistivo retorna novamente aos transistores para conversão.
Dispositivos Caseiros
Você pode fazer um regulador de tensão de comutação com suas próprias mãos, mas eles terão baixa potência. Neste caso, os resistores mais comuns são instalados. Se você usar mais de um transistor no dispositivo, poderá obter uma alta eficiência. Uma tarefa importante nesse sentido é a instalação de filtros. Eles afetam a sensibilidade do dispositivo. Por sua vez, as dimensões do dispositivo não são importantes.
Estabilizadores de transistor único
Este tipo de estabilizador de tensão CC de comutação possui uma eficiência de 80%. Como regra, eles funcionam apenas em um modo e só podem lidar com pequenas interferências na rede.
Feedback neste caso está completamente ausente. O transistor no circuito regulador de tensão de comutação padrão opera sem um coletor. Como resultado, uma grande tensão é imediatamente aplicada ao capacitor. Outra característica distintiva de dispositivos desse tipo pode ser chamada de sinal fraco. Vários amplificadores podem resolver este problema.
Como resultado, você pode obter um melhor desempenhotransistores. O resistor do dispositivo no circuito deve estar atrás do divisor de tensão. Nesse caso, será possível obter um melhor desempenho do dispositivo. Como regulador no circuito, o estabilizador de tensão CC de comutação possui uma unidade de controle. Este elemento é capaz de enfraquecer e aumentar a potência do transistor. Esse fenômeno ocorre com a ajuda de bobinas conectadas a diodos no sistema. A carga no regulador é controlada através de filtros.
Estabilizadores de Tensão Tipo Chave
Este tipo de regulador de tensão de comutação 12V tem uma eficiência de 60%. O principal problema é que ele não é capaz de lidar com a interferência eletromagnética. Nesse caso, os dispositivos com potência superior a 10 W estão em risco. Os modelos modernos desses estabilizadores podem apresentar uma tensão máxima de 12 V. A carga nos resistores é significativamente enfraquecida. Assim, no caminho para o capacitor, a tensão pode ser completamente convertida. Diretamente a geração de frequência atual ocorre na saída. O desgaste do capacitor neste caso é mínimo.
Outro problema está relacionado ao uso de capacitores simples. Na verdade, eles tiveram um desempenho muito ruim. Todo o problema está justamente nas emissões de alta frequência que ocorrem na rede. Para resolver esse problema, os fabricantes começaram a instalar capacitores eletrolíticos em um regulador de tensão de comutação (12 volts). Como resultadoa qualidade do trabalho foi melhorada aumentando a capacidade do dispositivo.
Como funcionam os filtros?
O princípio de funcionamento de um filtro padrão é baseado na geração de um sinal que é alimentado ao conversor. Neste caso, um dispositivo de comparação é adicionalmente ativado. Para lidar com grandes flutuações na rede, o filtro precisa de unidades de controle. Neste caso, a tensão de saída pode ser suavizada.
Para resolver problemas com pequenas flutuações, o filtro possui um elemento diferencial especial. Com sua ajuda, a tensão passa com uma frequência limite não superior a 5 Hz. Neste caso, isso tem um efeito positivo no sinal que está disponível na saída do sistema.
Modelos de dispositivos modificados
A corrente de carga máxima para este tipo é percebida até 4 A. A tensão de entrada do capacitor pode ser processada até uma marca de não mais que 15 V. O parâmetro de corrente de entrada geralmente não excede 5 A Neste caso, a ondulação pode ser mínima com uma amplitude na rede não superior a 50 mV. Neste caso, a frequência pode ser mantida no nível de 4 Hz. Tudo isso terá um efeito positivo na eficiência geral.
Modelos modernos de estabilizadores do tipo acima lidam com uma carga na região de 3 A. Outra característica distintiva desta modificação é o processo de conversão rápido. Isso se deve em grande parte ao uso de transistores poderosos que funcionam com corrente de passagem. Como resultado, é possível estabilizar o sinal de saída. Na saída, um diodo de comutação é adicionalmente ativado. Ele é instalado no sistema próximo ao nó de tensão. A perda de aquecimento é bastante reduzida, e esta é uma clara vantagem deste tipo de estabilizador.
Modelos de largura de pulso
Estabilizador de tensão ajustável de pulso deste tipo tem uma eficiência de 80%. Ele é capaz de suportar a corrente nominal no nível de 2 A. O parâmetro de tensão de entrada é em média 15 V. Assim, a ondulação da corrente de saída é bastante baixa. Uma característica distintiva desses dispositivos pode ser chamada de capacidade de trabalhar no modo de circuito. Como resultado, é possível suportar cargas de até 4 A. Nesse caso, os curtos-circuitos são extremamente raros.
Entre as desvantagens, deve-se destacar as bobinas, que precisam lidar com a tensão dos capacitores. Em última análise, isso leva ao rápido desgaste dos resistores. Para lidar com esse problema, os cientistas propõem usar um grande número deles. Os capacitores na rede são necessários para controlar a frequência de operação do dispositivo. Neste caso, torna-se possível eliminar o processo oscilatório, pelo que a eficiência do estabilizador é drasticamente reduzida.
Resistência no circuito também deve ser levada em consideração. Para este fim, os cientistas instalam resistores especiais. Por sua vez, os diodos são capazes de ajudar com transições nítidas no circuito. O modo de estabilização é ativado apenas na corrente máxima do dispositivo. Para resolver o problema com transistores, alguns usam mecanismos de dissipador de calor. Nesse casoas dimensões do dispositivo aumentarão significativamente. Chokes para o sistema devem ser usados multicanal. Os fios para esse fim geralmente são levados na série "PEV". Eles são colocados inicialmente em um drive magnético, que é do tipo copo. Além disso, contém um elemento como ferrite. Um espaço de não mais que 0,5 mm deve eventualmente se formar entre eles.
Os estabilizadores para uso doméstico são mais adequados para a série "WD4". Eles são capazes de suportar uma corrente de carga significativa devido a uma mudança proporcional na resistência. Neste momento, o resistor será capaz de lidar com a pequena corrente alternada. É aconselhável passar a tensão de entrada do dispositivo através de filtros da série LS.
Como o estabilizador lida com pequenas ondulações?
Em primeiro lugar, o regulador de tensão de comutação de 5V ativa a unidade de partida, que está conectada ao capacitor. Neste caso, a fonte de corrente de referência deve enviar um sinal para o dispositivo de comparação. Para resolver o problema com a conversão, um amplificador DC é incluído no trabalho. Assim, a amplitude máxima dos s altos pode ser calculada imediatamente.
Através da corrente de armazenamento indutivo passa para o diodo de comutação. Para manter a tensão de entrada estável, existe um filtro na saída. Neste caso, a frequência limite pode mudar significativamente. A carga máxima do transistor pode suportar até 14 kHz. O indutor é responsável pela tensão no enrolamento. Graças à ferrite, a corrente pode ser estabilizada no ponto inicialpalco.
A diferença entre estabilizadores elevadores
O estabilizador de tensão de reforço de comutação possui capacitores poderosos. Durante o feedback, eles assumem todo o fardo. Neste caso, um isolamento galvânico deve estar localizado na rede. Ela é responsável apenas por aumentar a frequência limite no sistema.
Um elemento adicional importante é a porta atrás do transistor. Ele recebe corrente de uma fonte de energia. Na saída, o processo de conversão ocorre a partir do indutor. Nesta fase, um campo eletromagnético é formado no capacitor. No transistor, assim, a tensão de referência é obtida. O processo de auto-indução começa sequencialmente.
Os diodos não são usados nesta fase. Em primeiro lugar, o indutor fornece tensão ao capacitor e, em seguida, o transistor a envia ao filtro e também de volta ao indutor. Como resultado, o feedback é formado. Ocorre até que a tensão na unidade de controle se estabilize. Os diodos instalados o ajudarão nisso, que recebem um sinal dos transistores, bem como do capacitor estabilizador.
Princípio de funcionamento dos dispositivos inversores
Todo o processo de inversão está conectado com a ativação do conversor. A comutação de transistores estabilizadores de tensão CA possui um tipo fechado da série "BT". Outro elemento do sistema pode ser chamado de resistor que monitora o processo oscilatório. A indução direta é reduzir a frequência limite. Na entrada eladisponível em 3Hz. Após os processos de conversão, o transistor envia um sinal para o capacitor. Em última análise, a frequência limite pode dobrar. Para tornar os s altos menos perceptíveis, é necessário um conversor poderoso.
Resistência no processo oscilatório também é levada em consideração. Este parâmetro máximo é permitido no nível de 10 ohms. Caso contrário, os diodos no transistor não poderão transmitir o sinal. Outro problema está na interferência magnética que está presente na saída. Para instalar muitos filtros, são usadas bobinas da série NM. A carga nos transistores depende diretamente da carga no capacitor. Na saída, um acionamento magnético é ativado, o que ajuda o estabilizador a baixar a resistência para o nível desejado.
Como funcionam os reguladores de buck?
O estabilizador de tensão abaixador de comutação geralmente é equipado com capacitores da série "KL". Nesse caso, eles são capazes de ajudar significativamente na resistência interna do dispositivo. As fontes de energia são consideradas muito diversas. Em média, o parâmetro de resistência flutua em torno de 2 ohms. A frequência de operação é monitorada por resistores que são conectados a uma unidade de controle que envia um sinal ao conversor.
A carga desaparece parcialmente devido ao processo de auto-indução. Ocorre inicialmente no capacitor. Graças ao processo de feedback, a frequência limite em alguns modelos é capaz de atingir 3 Hz. Nesse casoo campo eletromagnético não tem efeito sobre o circuito elétrico.
Fontes de alimentação
Como regra, são utilizadas fontes de alimentação de 220 V. Neste caso, pode-se esperar uma alta eficiência de um regulador de tensão de comutação. Para a conversão DC, o número de transistores no sistema é levado em consideração. Os transformadores de rede raramente são usados em fontes de alimentação. Isto é em grande parte devido aos grandes s altos. No entanto, os retificadores geralmente são instalados. Na fonte de alimentação, possui sistema de filtragem próprio, que estabiliza a tensão limite.
Por que instalar juntas de dilatação?
Os compensadores na maioria dos casos desempenham um papel secundário no estabilizador. Está relacionado com a regulação dos impulsos. Transistores fazem isso na maioria das vezes. No entanto, os compensadores ainda têm suas vantagens. Nesse caso, depende muito de quais dispositivos estão conectados à fonte de alimentação.
Se falamos de equipamento de rádio, é necessária uma abordagem especial. Está associado a várias vibrações que são percebidas de forma diferente por tal dispositivo. Nesse caso, os compensadores podem ajudar os transistores a estabilizar a tensão. A instalação de filtros adicionais no circuito, como regra, não melhora a situação. No entanto, eles afetam muito a eficiência.
Desvantagens do isolamento galvânico
Os isolamentos galvânicos são instalados para transmissão de sinal entre elementos importantes do sistema. Seu principal problemapode ser chamado de estimativa incorreta da tensão de entrada. Isso acontece com mais frequência com modelos desatualizados de estabilizadores. Os controladores neles não são capazes de processar informações rapidamente e conectar capacitores ao trabalho. Como resultado, os diodos são os primeiros a sofrer. Se o sistema de filtragem estiver instalado atrás dos resistores no circuito elétrico, eles simplesmente queimarão.
