Стабилизатор напряжения и тока своими руками: схема + инструктаж по сборке

Стабилизатор напряжения с ШИМ на 5 вольт своими руками

Стабилизатор напряжения с ШИМ на 5 вольт

Стабилизатор с широтно-импульсным управлением (рис. 5) по принципу
действия близок к стабилизатору, описанному в, но, в отличие от него,
имеет две цепи обратной связи, соединенные таким образом, что ключевой
элемент закрывается при превышении напряжения на нагрузке или увеличении
тока, потребляемого нагрузкой.

При подаче питания на вход устройства ток, текущий через резистор R3,
открывает ключевой элемент, образованный транзисторами VT.1, VT2, в
результате чего в цепи транзистор VT1 — дроссель L1 — нагрузка —
резистор R9 возникает ток. Происходит заряд конденсатора С4 и накопление
энергии дросселем L1.

Если сопротивление нагрузки достаточно большое, то напряжение на ней
достигает 12 Б, и стабилитрон VD4 открывается. Это приводит к открыванию
транзисторов VT5, ?ТЗ и закрыванию ключевого элемента, а благодаря
наличию диода VD3 дроссель L1 отдает накопленную энергию нагрузке.

Схема стабилизатора с широтно-импульсным управлением с КПД до 89%

Рис. 5. Схема стабилизатора с широтно-импульсным управлением с КПД до
89%.

Технические характеристики стабилизатора:

Входное напряжение — 15…25 В.

Выходное напряжение — 12 В.

Номинальный ток загрузки — 1 А.

Пульсации выходного напряжения при токе нагрузки 1 А — 0,2 В. КПД (при
UBX =18 6, ?н=1 А) — 89%.

Потребляемый ток при UBX=18 В в режиме замыкания цепи нагрузки — 0,4 А.

Выходной ток короткого замыкания (при UBX =18 6) — 2,5 А.

По мере уменьшения тока через дроссель и разряда конденсатора С4
напряжение на нагрузке также уменьшится, что приведет к закрыванию
транзисторов VT5, ?ТЗ и открыванию ключевого элемента. Далее процесс
работы стабилизатора повторяется.

Конденсатор С3, снижающий частоту колебательного процесса, повышает
эффективность стабилизатора.

При малом сопротивлении нагрузки колебательный процесс в стабилизаторе
происходит иначе. Нарастание тока нагрузки приводит к увеличению падения
напряжения на резисторе R9, открыванию транзистора ?Т4 и закрыванию
ключевого элемента.

Далее процесс протекает аналогично описанному выше. Диоды VD1 и VD2
способствуют более резкому переходу устройства из режима стабилизации
напряжения в режим ограничения тока.

Во всех режимах работы стабилизатора потребляемый им ток меньше тока
нагрузки. Транзистор ?Т1 следует установить на теплоотводе размерами
40×25 мм.

Дроссель L1 представляет собой 20 витков жгута из трех проводов ПЭВ-2
0,47, помещенных в чашечный магнитопровод Б22 из феррита 1500НМЗ.
Магнитопровод имеет зазор толщиной 0,5 мм из немагнитного материала.

Стабилизатор несложно перестроить на другое выходное напряжение и ток
нагрузки. Выходное напряжение устанавливают выбором типа стабилитрона
VD4, а максимальный ток нагрузки — пропорциональным изменением
сопротивления резистора R9 или подачей на базу транзистора ?Т4
небольшого тока от отдельного параметрического стабилизатора через
переменный резистор.

Для снижения уровня пульсаций выходного напряжения целесообразно
применить LC-фильтр, аналогичный используемому в схеме на рис. 2.

  По материалам журнала радио.

Полезные ссылки

Читать про стабилизаторы серии
к142, к1114, к1145, к1168, 286

На предыдущую страницу 
На главную страницу  На следующую
страницу

причины и устранение своими руками

В связи с нестабильным напряжением в домах и квартирах люди вынуждены устанавливать стабилизаторы напряжения (далее СН) для питания всего жилья или для работы конкретного прибора. Как и с любым другим видом электроприборов, иногда возникает ситуация, когда стабилизатор напряжения не работает (сломался). Внутренние неисправности в большинстве случаев связаны с силовыми цепями: реле, симисторы, блок управления сервоприводом и т.д. Поэтому перед тем, как приступать к анализу неисправности и причине ее возникновения, нужно понять, какой тип стабилизатор у вас вышел из строя. Популярные виды устройств и принцип их работы мы рассмотрели отдельно: https://samelectrik.ru/kakie-byvayut-stabilizatory-napryazheniya.html. В этой статье мы рассмотрим, какие бывают неисправности стабилизаторов напряжения, почему они возникают и как их устранить самостоятельно (если это возможно).

• Гул и щелчки
• Выключается под нагрузкой
• На выходе нет 220 Вольт
• Плохая стабилизация напряжения
• Не включается или выбивает автомат после отчета таймера
• Совсем не подает признаков жизни или другие поломки

Гул и щелчки

Если стабилизатор напряжения сильно гудит, нужно проверить, чтобы питающее напряжение не было выше или ниже допустимых диапазонов. Диапазон регулировки в большинстве случае лежит в пределах 100-250 Вольт.

Внимание! Даже при исправном состоянии автотрансформатор равномерно и не слишком громко гудит. Также гул издаёт сервопривод при перемещении щеточного узла. Релейные стабилизаторы напряжения во время работы издают щелчки. Это нормально, реле (черные прямоугольники на рисунке ниже) переключают отводы от обмоток для регулировки выходного напряжения.

Если устройство громко трещит – это может свидетельствовать об искрении щетки в сервоприводных моделях, проблемах с реле и плохом контакте внутренней проводки устройства.

Выключается под нагрузкой

Стабилизатор напряжения не держит нагрузку – такая проблема случается по ряду причин. Первая среди них – это повышенная нагрузка (мощность потребителей). Если вы не меняли подключаемые устройства, значит проблема в стабилизаторе. Если он отключается не мгновенно, а через какое-то время работы, то виной этому может быть перегрев или межвитковые замыкания автотрансформатора.

Что делать: разберите прибор и произведите внешний осмотр обмоток автотрансформатора, если он не слишком сильно запылён, то проверьте, нет ли следов локальных перегревов. Если пыли много – вычистите её

Если следы перегрева и гари есть – повреждена изоляция обмоток. Это и есть межвитковое замыкание, тогда как отремонтировать стабилизатор в этом случае? Нужно перемотать либо заменить автотрансформатор на аналогичный или больший по мощности. Но стоимость такого ремонта может быть сопоставимой с покупкой нового стабилизатора напряжения.

Важно! У сервоприводных моделей ряд неисправностей может быть вызван износом щетки и загрязнением токоведущих частей графитовой стружкой. В процессе работы щетка стирается, засыпая графитом автотрансформатор. Из-за чего могут возникать замыкания между токосъемниками участками витков и перегрев. В этом случае нужно смести графит и вычистить его между витками. Убедитесь, что обмотки уложены ровно, нет обрывов. Контактную поверхность зачистите обычным канцелярским ластиком до блеска, особенно наиболее его используемый сектор.

На выходе нет 220 Вольт

Неисправность проявляется в том, что стабилизатор не выдает напряжение 220 Вольт. Это не обязательно говорит о внутренних проблемах, причина может быть в напряжении сети – оно слишком низкое, и устройство просто не вытягивает. Если питание находится в рабочем диапазоне стабилизатора, тогда приступим к ремонту.

Что делать: в сервоприводных моделях поломка может быть вызвана износом щеточного механизма или самого сервопривода. Он может не доходить до конца обмотки или щетка может не контактировать с соответствующим её сектором. В простейшем случае может быть просто загрязнена графитом. Чтобы отремонтировать его, нужно почистить поверхность контактов до металлического блеска. Иногда нужно заменить щетку.

Интересно! Бывает и так, что из-за загрязнений рабочего сектора щеточного узла графитом часто напряжение не поднимается выше определенного значения.

В релейных СН это чаще всего говорит о том, что неисправно одно или несколько электромагнитных реле или каскад управления ими. Обычно он строится на транзисторе. Реле могут иметь различное напряжение катушки, часто это 12 Вольт.

Что делать: для проверки подайте напряжение на катушку и прозвоните силовые контакты. Они должны замыкать и размыкаться, реле при этом щелкает. Если этого не происходит – либо прилипли контакты (чаще), либо сгорела катушка реле (реже). Если реле исправно – проверьте транзистор, он не должен быть пробит, а переходы эмиттер-база и коллектор-база должны прозваниваться в одну сторону, как диод. Транзисторы используйте любые маломощные аналогичной проводимости.

В симисторных и тиристорных СН диагностика поломки аналогична – нужно прозвонить на пробой полупроводниковый силовой ключ и если он вышел из строя заменить аналогичным или более мощным.

Плохая стабилизация напряжения

Если напряжение стабилизируется слишком большими шагами, а раньше всё было плавно, то поломка близка к предыдущей – вышел из строя коммутационный прибор на одной или нескольких ступенях регулировки. Алгоритм проверки неисправности стабилизатора напряжения и их устранение описаны в предыдущем пункте.

Внимание! В характеристиках каждого из стабилизаторов описан либо шаг регулировки, либо границы каждой из ступеней, а также точность поддержания номинального напряжения на выходе.

В сервоприводных стабилизаторах такое встречается при поломке в механизме редуктора двигателя, а также при загрязнениях обмоток, как это было в случаях описанных выше. Неисправности редуктора могут сопровождаться неравномерным жужжанием или потрескиванием – это проскакивают шестерни.

Что делать: нужно разобрать механизм и если все детали в норме, заменить смазку.

Еще стоит отметить, что у сервоприводных СН стабилизация может отсутствовать, работать неверно из-за выхода из строя полупроводниковых ключей управления двигателем. Тогда бегунок со щеткой перемещается в одно из крайних положений или вообще не сдвигается с места.

Не включается или выбивает автомат после отчета таймера

Большинство стабилизаторов после включения входят в рабочий режим не сразу, а после временной задержки. Но после отчета обратного таймера пуска не происходит, при этом на дисплее-индикаторе выдает букву Н. Пример ремонта устройства с такой неисправностью рассмотрен в следующих видео:

К сведению код ошибки «Н» говорит о завышенном напряжении сети и срабатывании защиты. Это действительно для приборов фирмы «Ресанта», «Luxeon» и некоторых других.

Интересно: буква «H» — значит «Высокое» или «High», а L – «низкое», «Low». Резистор, замену которого вы видели на видео, отвечает за пороги срабатывания по верхнему и нижнему уровню напряжения. Из-за неверного сопротивления плата стабилизации не справляется со своей работой и уходит в защиту.

Такие симптомы или другой код неисправности может сопровождаться выбиванием автомата питающего сам стабилизатор после отчета таймера задержки включения. В этом случае проблема решается заменой реле, при залипании которых может возникать повышенное потребление тока.

Совсем не подает признаков жизни или другие поломки

Самая пугающая неисправность – это когда после подачи напряжения ни индикаторы не зажигаются, ни напряжение на выходе не появляется, т. е. когда стабилизатор напряжения не работает вообще. В таком случае возможен выход из строя управляющей платы. Чаще всего ремонт начинают с визуального осмотра, обращают внимание на:

• выгоревшие дорожки;
• вздутые электролитические конденсаторы;
• выгоревшие, треснутые или взорвавшиеся компоненты платы;
• микротрещины на паяных контактах и холодная пайка.

Все выявленные недостатки устраняют, а если внешний осмотр не дал результатов переходят к проверке платы на обрывы дорожек и короткие замыкания мультиметром в режиме измерения сопротивления и прозвонки. Такой ремонт стабилизатора может потребовать глубоких знаний электроники, схемы электрической принципиальной, а в самых сложных случаях и использования осциллографа для проверки управляющих сигналов и логики работы схемы.

Вот и все, что мы хотели рассказать вам про неисправности стабилизаторов напряжения и способы их устранения своими руками. Надеемся, теперь вы знаете, что делать в том или ином случае и почему возникают поломки!

Будет полезно прочитать:

• Как пользоваться мультиметром
• Что делать, если низкое напряжение в сети
• Неисправности посудомоечных машин

Adblock
detector

Эталон напряжения Франка

Сделай сам

Прецизионный эталон напряжения

для калибровки мультиметра

создан Франком Вейтнером

Прецизионный эталон напряжения для калибровки мультиметра

Недавно я хотел отрегулировать напряжение окончания заряда солнечного контроллера заряда. Я провалил. Каждый раз, когда я проверял состояние
конечно, результат отличался от моих предыдущих корректировок. Через несколько дней я узнал, что проблема была не в
контроллер заряда или аккумулятор, а только то, что я использовал два разных мультиметра. Мультиметры просто показывали
разные напряжения.
Из любопытства я собрал все мультиметры, которые смог достать, и подал на них фиксированное напряжение. Вот результат:

Дело ясное: все цифровые мультиметры должны быть проверены и при необходимости откалиброваны. Поэтому надежная ссылка
необходим либо калиброванный вольтметр, либо достаточно точное эталонное напряжение. Калиброванный мультиметр стоит дорого, но
прецизионный стабилизатор напряжения — нет. Менее чем за 10 € вы можете создать источник опорного напряжения с точностью до 0,3 %.
или менее. Это соответствует стандарту обычного цифрового мультиметра (например, популярный UNI-T61A, B, C, D имеет 0,5%). А еще лучше, ты
может превратить дешевый мультиметр в прецизионное измерительное оборудование.

Прецизионный стабилизатор

Прецизионный источник опорного напряжения — это не что иное, как источник питания с прецизионным стабилитроном или, лучше, прецизионным напряжением.
стабилизатор. На рынке есть некоторые прецизионные стабилизаторы. Все они отличаются точностью и ценой. Выходное напряжение
в основном 5.000В или 10.00В.
Вот некоторые прецизионные стабилизаторы (вероятно, их больше):

Тип	Выход	Точность	Цена	Технический паспорт
LT1431	5. 000 В	0,4 %	2,50 €	скачать
АД581Дж	10,00 В	0,3 %	9,00 €	скачать
АД587Дж	10,00 В	0,2 %	5,00 €	скачать
LM4040	10,00 В	0,1 %	1,00 €	скачать
LT1021C	10,00 В	0,05 %	6,00 €	скачать
LT1236	10,00 В	0,05 %	7,00 €	скачать

При выборе стабилизатора обратите внимание на точность мультиметра, который вы хотите откалибровать, и на точность стабилизатора.
Точность мультиметра после вашей калибровки не может быть лучше точности самого стабилизатора.
Недостатком прецизионных стабилизаторов является то, что они являются очень специфическими деталями и не всегда и не везде доступны.

Сборка

Принципиальная схема проста. Я выбрал стабилизатор LT1236 только потому, что его было легко достать. Входное напряжение не
критично, пока оно находится между 15 В и 30 В. Конденсаторы против любых колебаний. Вот и все.

Чтобы получить второе напряжение 1000 В, я добавил делитель напряжения. Но это не так уж и важно. Значение резистора
комбинация должна быть 9:1. Я выбрал 18 кОм и 2,0 кОм, но подойдет и любая другая комбинация, если ток
не превышает максимальный ток стабилизатора.
Но основная проблема это качество резисторов. Они, конечно, также должны иметь прецизионное качество. Стандартная металлическая пленка
резисторы на 1% и даже на 2% не годятся — в принципе. Но хорошая возможность — выбрать пару из кучи
металлопленочные резисторы с помощью омметра. Будьте очень осторожны и критичны. Компромиссы здесь неуместны.
Другая возможность следующая (это то, что я сделал): Вместо того, чтобы взять один резистор 18 КОм, я взял 10 из 180 КОм в
параллельно (плюс 10 из 20 кОм). Идея состоит в том, что общий допуск становится меньше, потому что допуски компенсируют каждый
другое, чем больше резисторов используется. Я протестировал этот метод и получил следующий результат: все резисторы с номиналом 1 % действительно имели допуск.
всего 0,25 % (каждого). При параллельном включении допуск общего сопротивления снизился до 0,04 %.
Подходящий корпус Я не смог достать здесь, в Танзании, поэтому смонтировал все в свой мультиметр в мастерской. Было достаточно
пространство внутри, а также спереди для розеток. Другим преимуществом было то, что я мог использовать внутренний источник питания.

Обновление: вторая версия

Другая версия содержит AD581, на этот раз во внешнем корпусе. Входные разъемы встроены в корпус, так что устройство непосредственно
подключаемый к лабораторному блоку питания. Также V2 имеет переключатель для изменения выходного напряжения с 10,00 В на 1,00 В.

Теперь переходим к настройке.

Внутри цифрового мультиметра

Сердцем всех цифровых мультиметров является высокоинтегрированная ИС, аналого-цифровой преобразователь с драйвером ЖК-дисплея или светодиодного дисплея. ИС
обрабатывает и отображает напряжение постоянного тока в диапазоне 0-200 мВ. Различные делители напряжения, выбранные поворотным переключателем (или
автоматическое управление) превращают этот милливольтметр в практический вольтметр. Преобразователи токов и сопротивлений, которые мы игнорируем
здесь.
Теперь, когда мы проводим калибровку, мы регулируем только опорное напряжение этого аналого-цифрового преобразователя, что означает диапазон 200 мВ.
резисторы делителей фиксированы и не регулируются. Это облегчает работу.

Только один триммер

Как выбрать подходящий триммер

Это легко, когда у вас есть простой цифровой мультиметр. Здесь только один. Но некоторые мультиметры имеют несколько триммеров. Пожалуйста, НЕ поворачивайте
триммеры, чтобы узнать, какой из них является правильным. Вы испортите диапазоны измерения других режимов, таких как переменный ток или ток. это
гораздо лучше определить аналого-цифровой преобразователь и посмотреть его в техническом паспорте. Там вы найдете, где триммер регулировки
позиционируется.
Наиболее распространенной микросхемой является ICL7106. Микросхема поставляется в 40-контактном DIL-корпусе или в квадратном SMD-корпусе. Другой распространенной ИС является
ES51922, который используется, например, в популярных моделях UNI-T T61.

Общий ICL7106. Следуйте по отмеченным штифтам и доберитесь до нужного триммера. увеличить

Кстати, всегда полезно сначала довести оборудование до рабочей температуры, прежде чем вносить какие-либо коррективы. Выключатель
на мультиметре и эталонном напряжении за полчаса до выполнения калибровки.

Приложение

Хотел бы я, чтобы у меня была эта идея раньше. Меня всегда беспокоило, что для развития проектов по оказанию помощи тратятся большие деньги на первоклассное оборудование. Почему каждый должен
у электрика есть хотя бы FLUKE179? Я видел так много дорогих инструментов и измерительного оборудования, которые были сломаны или повреждены.
грязные грязные (или просто исчезли), так что я в основном покупаю только недорогое (но разумное) оборудование, которое я нахожу
в местных магазинах. В будущем каждый также получит от меня недорогой мультиметр, который техник вместе со мной
будет калибровать. Таким образом он лучше узнает свой цифровой мультиметр и, надеюсь, также оценит ценность своего инструмента.
особенно когда он понимает, что его цифровой мультиметр после настройки по крайней мере так же точен, как и в 10 раз более дорогой FLUKE 179….

Ссылки и источники

Для руководств или принципиальных схем попробуйте

Инструкции по оборудованию мастерской.
Подробнее о

Мультиметры в Википедии.
Источник электронных компонентов и цен:

Райхельт

Не покупайте статический AVR, пока не прочтете это

1 апреля 2022 г.

Расчетное время считывания: 16 минут

Статические регуляторы напряжения могут показаться доступными по цене, но способны ли они обеспечить нужные вам результаты? Этот блог раскрывает 10 отраслевых секретов, которые производители скрывают от вас.

Полностью электронный, быстродействующий, требует минимального обслуживания и не содержит движущихся частей. Статический автоматический регулятор напряжения (статический АРН) значительно дешевле, чем другие типы автоматических регуляторов напряжения, а также выполняет свою работу. На бумаге этот вариант, кажется, отвечает всем требованиям…

Но задумывались ли вы о том, что «Быстро, дешево и хорошо» обычно поставляется в комплекте? Давайте узнаем…

Просматривая Интернет, вы часто замечаете отсутствие пояснений или пояснений по принципам работы в каталогах многих производителей.

Вместо этого вы увидите автоматический регулятор напряжения, описываемый привлекающими внимание словами, такими как «Статический тип, не требующий обслуживания, мгновенная регулировка напряжения».

Прибавьте к этому значительно более низкую цену, чем у его аналогов, и статические регуляторы напряжения кажутся лучшим вариантом.

Но мы здесь, чтобы сказать вам, что по цене, которую вы платите, это может быть не тот продукт, который вы ожидаете.

Вот почему…

За наукой

Прежде чем мы углубимся, вот краткое объяснение того, как работает статический автоматический регулятор напряжения (статический АРН).

Название «Статический электронный регулятор напряжения» или «Электронный регулятор напряжения с переключением ответвлений» — это общее название, которое относится к продуктам, используемым для регулирования напряжения в сети, где напряжение колеблется и требует корректировки.

Существует 2 основных типа статических AVR:

1. Полный силовой полупроводник (FPS)

Трансформатор серии

2. (ST)

Статические АРН получили название «статические» из-за того, что они не имеют движущихся частей, таких как переключающие реле и контакторы, и вместо этого используют тиристоры или кремниевые управляемые выпрямители (SCR).

Нажмите, чтобы увеличить.

Большинство статических АРН предлагаются в конфигурациях с 3 или 6 ответвлениями.

В основном они состоят из следующих 7 компонентов:

1. Sensor Control Board/PCB
2. Compensating Transformer
3. Bypass Contactor
4. SCRs or Thyristors
5. Semiconductor Fuses
6. SCR Firing Control Board
7. Microprocessor

1. Плата датчика: Обнаруживает любое изменение выходного напряжения. Благодаря использованию тиристоров он корректирует любое изменение выходного напряжения, выбирая правильный ответвитель на автотрансформаторе, который подключен к компенсирующему трансформатору.
2. Компенсирующий трансформатор: Помогает скорректировать входное напряжение для поддержания постоянного выходного напряжения.
3. Байпасный контактор: Это позволяет безопасно отключать тиристоры, чтобы можно было изменить ответвления на автотрансформаторе. Это осуществляется подачей питания или включением байпасного контакта, который отключает питание цепи тиристора в случае, если большой ток вызывает прогорание обмоток автотрансформатора. Это также позволяет безопасно менять ответвления на автотрансформаторе. Только после того, как ответвитель будет изменен и выбран правильный, байпасный контактор переключится обратно в нормальное положение ВЫКЛ.
4. Тиристоры: Также известные как кремниевые управляемые выпрямители (SCR), они имеют высокую скорость и действуют как переключающее устройство и управляют электроэнергией и током, действуя как переключатель. Они подключаются непосредственно к обмоткам автотрансформатора в выбранных точках ответвления и рассчитываются в соответствии с заданной производителем точностью выходной мощности.
5. Полупроводниковые предохранители: Будучи соединены последовательно, полупроводники не являются обычными предохранителями. Они быстродействующие и предназначены для немедленного размыкания цепи при обнаружении протекания большого тока для защиты тиристоров и обмоток автотрансформатора от короткого замыкания.
6. Плата управления срабатыванием тиристоров: Они помогают включать и выключать тиристоры, а также управлять срабатыванием и срабатыванием тиристоров, гарантируя, что это делается в точном положении пересечения нуля.
7. Микропроцессор: Чтобы гарантировать срабатывание или срабатывание тиристора точно при пересечении нуля, производители используют микропроцессоры, чтобы решить, какой из них включить или выключить.

Знаете ли вы?

Пространство и количество SCR между каждой из обмоток различаются в зависимости от точности. Чем выше точность, тем дальше друг от друга будут соединены тиристоры на обмотках и тем больше потребуется тиристоров.

10 пугающих недостатков статического АРН

Теперь, когда мы познакомились с принципами работы и научными данными, лежащими в основе статического АРН, следует обратить внимание на некоторые потенциальные недостатки.

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ИЛИ ЗАМЕНА SCRS «ВКЛ.» И «ВЫКЛ.» МОЖЕТ БЫТЬ БОЛЬНОЙ

Если вы хотите переключить SCR в вашей системе, приготовьтесь к тому, что этот процесс может оказаться долгим и сложным.

Для начала, для поддержания постоянного выходного напряжения: 

SCR можно включать или выключать только по одному отводу за раз при пересечении нуля, пока не будет достигнуто требуемое напряжение отвода. Вы не можете просто прыгать и должны неукоснительно следовать этой последовательности.

Невыполнение этого требования может привести к повреждению тиристоров и короткому замыканию обмоток трансформатора.  

Кроме того, эти тиристоры также непросто отключить, кроме как с помощью микропроцессора. Поскольку механические компоненты старой конструкции статического АРН были заменены электронными силовыми устройствами, это увеличивает точки отказа и означает, что в случае отказа микропроцессора весь регулятор перестанет функционировать.

Что касается изменения SCR, его касания также могут выполняться только по одному касанию за раз, а не просто переходить от одного касания к еще нескольким касаниям. В противном случае выходное напряжение может привести к резкому увеличению напряжения на выходе , что может негативно повлиять на выходные нагрузки, подключенные к этому регулятору.

Процедура переключения между тиристором и обходным контактором будет продолжаться после смены ответвления и выбора правильного.

Например:

Если регулятор должен быть переключен до 4 отводов, переключение вперед и назад будет происходить до тех пор, пока не будет достигнут 4-й отвод, что может занять много времени в зависимости от количества отводов. SCR, которые есть в вашей системе.

ПРИНЦИПИАЛЬНО НЕДОСТАТОЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Если вы хотите переключить SCR в своей системе, приготовьтесь к тому, что это может оказаться очень долгим и сложным процессом.

Для начала, для поддержания постоянного выходного напряжения: 

Тиристоры можно включать или выключать только одним касанием за раз при пересечении нуля, пока не будет достигнуто требуемое напряжение. Вы не можете просто прыгать и должны неукоснительно следовать этой последовательности.

Конструкция статического АРН подвергает некоторые его компоненты огромному риску повреждения. Это увеличивает уязвимость нескольких отдельных частей статического AVR и даже всей системы в целом, что может привести к дорогостоящим поломкам.

Давайте выясним, почему…

2 основные области с наибольшим риском:

1. SCR
2. Линия электроснабжения.

В первую очередь это влияет на тиристоры, потому что конструкция статического АРН означает, что если сеть питания продолжает колебаться, переключение тиристоров будет продолжаться. Это может потенциально повлиять на другие SCR . Кроме того, они также могут быть случайно включены или выключены внешними электрическими помехами, вызванными линией питания, подключенной к другим нагрузкам. Это потенциально может привести к возгоранию частей регуляторов напряжения, таких как автотрансформатор!

Что касается линии электроснабжения, основная проблема связана с явлением, известным как искажение формы волны, которое приводит к тому, что линия электроснабжения не имеет нелинейного режима нагрузки. Даже микропроцессоры не могут правильно работать с искаженной формой волны (они могут работать только с чистой формой волны). Это вызывает искажение формы волны , и даже сетевое питание не может гарантировать, что форма волны не будет искажена, поскольку выпрямители и инверторы обычно используются во многих других типах оборудования, таких как ИБП, инверторы, преобразователи частоты, компьютеры, регуляторы скорости, и более.

НИЗКАЯ НАДЕЖНОСТЬ, ВЫСОКАЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ

Многие производители будут проповедовать вам сверхдлительный срок службы и сверхвысокую надежность тиристоров, подключенных к каждому из ответвлений регулятора напряжения.

Однако… 

«Сказать — это одно, а доказать — другое…»

Как упоминалось в пункте 1, из-за конструкции статического АРН тиристоры могут отключаться только при переходе через нуль напряжения. Этот процесс зависит от платы управления зажиганием или платы микропроцессора. Неправильное срабатывание или неправильное срабатывание тиристоров может привести к ложному срабатыванию или переходу статического АРН в режим байпаса, что приведет к катастрофическим последствиям.

Другая проблема возникает, когда используется слишком много SCR. Как отмечалось ранее, для систем с более высокой точностью потребуется больше SCR. Статические системы AVR спроектированы как однофазные устройства, а это означает, что для систем с более широким диапазоном напряжения или входным размахом потребуется еще больше SCR.

Однако с таким количеством SCR было бы справедливо усомниться в надежности вашего статического AVR. То, что происходит после истечения гарантийного срока, вызывает беспокойство у вашей команды и ваших операций. В лучшем случае это может привести к более частым поломкам или чрезвычайно дорогим затратам на ремонт, что может подорвать ваш бюджет на техническое обслуживание.

УЯЗВИМОСТЬ ДЛЯ СЕРЬЕЗНЫХ УСЛОВИЙ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Еще одна вещь, которую многие производители говорят в поддержку статического AVR, это тот факт, что он очень долговечен. Если вы поверите им на слово, вы могли подумать, что он долговечен для всех сред

Однако это не так уж далеко от истины.

Это связано с тем, что статический AVR может быть недостаточно прочным для установки в определенных условиях. Имея это в виду, считаете ли вы, что Static AVR может поддерживать или обеспечивать долгосрочное снабжение ваших операций?

Места с неблагоприятными электрическими условиями вызывают повреждение SCR в статическом АРН из-за высокого пускового тока. С другой стороны, высокотемпературные среды также не подходят, поскольку статические АРН должны постоянно поддерживаться в прохладном состоянии.

Поскольку они не выдерживают тепла, выделяемого в таких условиях, они не могут работать на открытом воздухе или в помещениях без кондиционирования воздуха. В долгосрочной перспективе отсутствие прохладной среды с кондиционированием воздуха может сделать вашу систему ненадежной и повысить риск незапланированного простоя.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

«Никогда не давайте безопасности выходных» — это поговорка, которую мы практикуем как инженеры. И одна ситуация, когда вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО должны следовать этому правилу, — это работа со статическим AVR. Если вы выполняете определенные процессы неправильно, ваша машина может подвергнуться огромному риску катастрофы.

Вот почему…

  Силовые реле теперь заменены тиристорами, но с тем же эффектом ДУГ.

Как упоминалось ранее в пункте 1, тиристор может быть выключен только при пересечении нуля осциллограммы напряжения, в противном случае может возникнуть значительное высокое напряжение и/или большой ток. В обычных повседневных выключателях искрение может возникать при выключении выключателей.

В этом случае это может привести к

• Серьезному повреждению SCR
• Замыкание или подгорание обмоток трансформатора
• Перегорание предохранителя.

СКОРОСТЬ НЕ РАБОТАЕТ В СЕМЕЙСТВЕ

Если вы думали, что статический стабилизатор напряжения имеет очень быстрое время отклика, мы сожалеем, что сообщаем вам плохие новости…

Было доказано, что эта топология не намного быстрее, чем проверенные временем серворегуляторы напряжения, особенно в случаях, когда вы исправляете изменение в системе напряжения.

Несмотря на то, что тиристоры быстродействующие и могут быстро включать и выключать, коррекция изменения напряжения является чрезвычайно медленным процессом. Это особенно важно при низком, колеблющемся входном напряжении, из-за чего это переключение между режимом байпаса и тиристорами продолжается. Этот процесс бесшумен и невидим невооруженным глазом, и вы можете не знать, что такой процесс происходит. Это может привести к тому, что ваши операции будут приостановлены на долгое время.

Что еще хуже, если вы сделаете это неправильно, это переключение может привести к протеканию большого тока через обмотки трансформатора (через ответвления), что приведет к чрезмерному прогоранию и повреждению трансформатора.

БОЛЬШЕ ВРЕДА, ЧЕМ ПОМОГИ

Во время запуска двигателя под нагрузкой пусковой ток будет высоким, а напряжение будет падать. Именно в это время регулятор попытается исправить изменение. Но с этим внезапным падением напряжения будет еще много отводов для прыжка.

Поскольку регулятор переключается между режимом байпаса и переключателем SCR (по одному касанию за раз), может потребоваться больше времени для корректировки до установленного выходного значения. Это подвергает нагрузки воздействию низкого напряжения, которое многие из них могут не выдержать, что приводит к выходу из строя некоторого оборудования.

Кроме того, когда перегорели предохранители и статический АРН находится в режиме байпаса, на нагрузку подается нестабильное входное напряжение. Это может привести к катастрофическим повреждениям и дорогостоящим затратам на аварийный ремонт.

НИЗКАЯ ТОЧНОСТЬ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В начале этой статьи мы говорили о том, что большинство статических регуляторов отводов предлагаются в конфигурациях с 3 или 6 отводами. Однако они недостаточно хороши, если ваша электрическая система требует точного регулирования напряжения. Это связано с тем, что статический регулятор с 3 сконфигурированными отводами обеспечивает допуск около 10%.

Если вы думаете, что статический регулятор с 6 отводами может помочь, подумайте еще раз. За цену, которую вы платите, вы получаете увеличение допустимого напряжения на 5% (или более) по сравнению с номинальным значением — отсюда невероятно низкая точность напряжения.

Проще говоря, из-за их зависимости от ограниченного количества ответвлений, по сравнению с другими типами автоматических регуляторов напряжения, статические АРН просто недостаточно точны для большинства электрических систем.

БОЛЬШЕ КОМПОНЕНТОВ = ВЫСОКИЙ РИСК НЕИСПРАВНОСТИ

Возможно, вы подумали о покупке статического АРН, потому что его стоимость может быть основным преимуществом продукта. На самом деле, возможно, это даже было фактором, который заставил вас задуматься о покупке в первую очередь.

Однако, хотя на первый взгляд они могут быть дешевыми, если вы добавите другие расходы, связанные с ними, такие как ремонт или дополнительные детали, окончательные затраты могут вас шокировать.

Один из способов — полупроводниковые предохранители, используемые в статическом АРН, потому что в зависимости от диапазона напряжения или размаха вашей электрической системы может потребоваться больше или меньше SCR.

Например, если вашей электрической системе требуется точность выходного сигнала 3%, по расчетам будет не менее 14 номеров. тиристоров с полупроводниковыми предохранителями, включенными последовательно на одну фазу.

Таким образом, вам потребуется в 3 раза больше тиристоров в трехфазном блоке, в данном случае — , целых 42 шт. SCR !

Плюс еще 14 номеров. полупроводниковых предохранителей, поскольку они подключены в линию с тиристорами, а для трехфазного блока всего 42 шт. предохранители тоже.

Однако эти полупроводниковые предохранители, которые не похожи на обычные предохранители, не всегда легко доступны, и стоят намного дороже, чем обычные предохранители.

УЧИТЫВАЙТЕ СТРАНУ ПРОИЗВОДСТВА

На первый взгляд два статических АРН могут выглядеть одинаково.

Но при более глубоком рассмотрении того, как производится типичный статический AVR, его страны происхождения, начинают проявляться его недостатки.

Возможно, вы слышали ужасные истории о разрушительных авариях, вызванных электрооборудованием низкого качества…

Многие стабилизаторы Static, собранные на Востоке, легко доступны по чрезвычайно заманчивым ценам. Сомнительное качество изготовления возникает из-за потребности производителя удовлетворить потребности экономных потребителей (быстрым и дешевым способом) в высококонкурентной отрасли. Остерегайтесь оборудования, изготовленного из низкокачественных и некачественных компонентов.

Источники в отрасли даже сообщали о том, что производители поддерживают подозрительную конкурентоспособность, используя переработанную медь в проводке AVR.

Такое срезание углов потенциально может подвергнуть вашу электрическую систему и ее компоненты огромному риску выхода из строя или повреждения. Вот почему вам следует тщательно проверить страну производителя вашего Static AVR. Почти всегда есть подвох, несмотря на низкую и заманчивую цену Static AVR. Узнайте, как определить поддельные AVR здесь.

Все просто: если вы платите гроши, вы получаете Monkeys

Статический АРН может показаться более дешевым по сравнению с другими более качественными конструкциями, но из-за повышенной частоты отказов могут быть более высокие затраты на ремонт, большие проблемы с безопасностью и дорогостоящие повреждения вашей системы в целом.

Резюме

1. ВКЛЮЧЕНИЕ И ВЫКЛЮЧЕНИЕ SCRS МОЖЕТ БЫТЬ БОЛЬНОЙ что-либо снаружи может привести к повреждению вашего оборудования.
2. ПРИНЦИПИАЛЬНО НЕДОСТАТОЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
   Из-за конструктивных недостатков статического АРН тиристоры могут быть случайно включены внешними причинами, что приведет к разрушительным последствиям, таким как короткое замыкание обмоток трансформатора АРН.
3. НИЗКАЯ НАДЕЖНОСТЬ, ВЫСОКАЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ
   Неправильное срабатывание или неправильное срабатывание тиристоров может представлять угрозу безопасности, будучи самым слабым звеном в вашей электрической системе — просто потому, что существует слишком много потенциальных точек отказа.
4. УЯЗВИМЫЕ ДЛЯ СЛОЖНЫХ УСЛОВИЙ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ:
   Тиристоры не могут выдерживать неблагоприятные условия окружающей среды. Изучите другие подходящие варианты на рынке и выберите идеальный дизайн, который лучше всего подходит для вашей среды. 
5. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ
   Во избежание повреждения нагрузочного оборудования будьте осторожны с искрением при отключении тиристоров при пересечении нуля. Это связано с тем, что SCR не могут переключаться между ответвлениями и могут включаться или выключаться только по одному касанию за раз.
6. БОЛЬШЕ ВРЕДА, ЧЕМ ПОМОГИ
   Из-за низкой скорости коррекции напряжения статического АРН переключение между байпасом и регулированием под нагрузкой подвергает нагрузку внезапному изменению напряжения. При внезапных перепадах напряжения ваше нагрузочное оборудование подвергается вредному низкому напряжению.
7. СКОРОСТЬ НЕ ВАЖНА В СЕМЕЙСТВЕ
   Ничто не идеально, в то время как быстрое время отклика обычно рекламируется для статических AVR, в действительности это может занять больше времени, чем ожидалось. Поскольку статический АРН регулирует напряжение по одному отводу за раз, естественно, что статическому АРН не хватает адекватной скорости отклика.
8. НИЗКАЯ ТОЧНОСТЬ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
   Регулировка статического АРН « шаг » означает, что регулировка выходного напряжения не является плавной. Поэтому в зависимости от того, насколько критично ваше приложение, выберите AVR, соответствующий вашим требованиям. Если вам нужна помощь в выборе идеального AVR для ваших нужд, вот исчерпывающее руководство по выбору лучшего AVR 9.0521
9. БОЛЬШЕ КОМПОНЕНТОВ = ВЫСОКИЙ РИСК ОТКАЗА
   Статический АРН использует несколько тиристоров и полупроводниковых предохранителей для выполнения своей работы. Как правило, в любом электронном оборудовании наличие большего количества компонентов непосредственно способствует более высокому риску отказа.
10. УЧИТЫВАЙТЕ СТРАНУ ПРОИСХОЖДЕНИЯ
    Не ограничивайтесь заманчивыми ценами и внимательно изучайте различные факторы, такие как страна происхождения оборудования, объем гарантии и, самое главное, надежность производителя и его технические возможности. Это может указывать на то, что углы были срезаны из-за использования в производственном процессе компонентов низкого качества или некачественных компонентов.

В заключение

Эта статья посвящена важнейшим факторам, на которые следует обратить внимание при использовании статического АРН.