Выпрямитель напряжения для компьютера: Как выбрать стабилизатор напряжения для компьютера?

Как выбрать стабилизатор напряжения для компьютера?

Содержание

Как типичные проблемы электроснабжения влияют на компьютерную технику?

Чтобы понять от чего именно стабилизатор обезопасит ваш компьютер рассмотрим наиболее характерные для отечественной энергосистемы проблемы:

Отклонения сетевого напряжения, превышающие 10% от номинального значения и встречающиеся как в городских квартирах, так и в частных домах, ведут к нестабильному функционированию компьютера и сокращению срока его эксплуатации. Стоит отметить, что даже небольшие, не проявляющиеся зрительно сетевые колебания негативно влияют на электронные компоненты современной компьютерной техники, снижая её долговечность, производительность и быстродействие.

Преимущества использования стабилизатора напряжения с компьютером

Первоочерёдная задача стабилизатора – не отключение защищаемого оборудования, а регулировка напряжения. При постоянно пониженном или повышенном напряжении в сети, а также при кратковременных скачках или падениях напряжения устройство корректирует сетевые параметры до значений, необходимых для устойчивого функционирования компьютерной техники.

В случае критических скачков напряжения (выходящих из допустимого для стабилизации диапазона), например, при импульсном перенапряжении, современный стабилизатор обесточит компьютер, защитив его таким образом от выхода из строя и дорогостоящего ремонта.

При эксплуатации компьютера без стабилизатора рекомендуется отключать устройство в период возникновения отклонений в сети. Постоянная работа незащищённого компьютера в условиях нестабильного напряжения способствует быстрому износу электронных компонентов устройства и повышает риск потери данных вследствие некорректной перезагрузки или отключения.

Наличие стабилизатора даст возможность беспрепятственно использовать компьютер, практически не задумываясь о качестве питающего напряжения.

Какой тип стабилизаторов оптимален для защиты компьютера?

Для исправного функционирования компьютера необходимо обеспечить стабильное напряжение с минимальной погрешностью. Из четырёх основных типов стабилизаторов (релейные, электромеханические, полупроводниковые (тиристорные и симисторные) и инверторные) наименьшей погрешностью (максимальной точностью стабилизации) обладают инверторные устройства – ±2%.

Кроме того, инверторные стабилизаторы опережают устройства других типов по всем техническим характеристикам, в том числе по качеству выходного сигнала (идеальная синусоида во всем допустимом диапазоне сетевого напряжения) и быстродействию (выходное напряжение регулируется мгновенно, то есть без задержек во времени).

Ещё одно преимущество инверторных моделей – низкий уровень шума, который в отличие от релейных и электромеханических стабилизаторов не осложняет их комфортное бытовое применение.

По некоторым показателям, включая стоимость, полупроводниковые стабилизаторы приближаются к инверторным. Но тем не менее симисторные и тиристорные модели в отличии от инверторных не могут полностью исключить трансляцию сетевых колебаний на выход устройства и не обеспечивают безразрывное электропитание идеальной синусоидальной формы.

На сегодняшний день именно инверторные стабилизаторы гарантируют максимальный уровень защиты подключенного оборудования от кратковременных всплесков и провалов напряжения, импульсного перенапряжения, повышенного или пониженного входного напряжения, а также от гармонических искажений и электрических помех.

Всё вышесказанное позволяет рассматривать инверторные стабилизаторы как наиболее оптимальное с технической точки зрения, решение для защиты любой компьютерной техники.

Как защитить компьютер или ноутбук от плохой сети 220В. И надо ли защищать?

С ситуацией, когда внезапно отключается напряжение, и на настольном (офисном) компьютере пропадают несохраненные данные, сталкивалось большинство из нас. Хотя некоторые не сталкивались никогда, потому что они пользуются ноутбуком, и после пропажи сети ноутбук способен работать несколько часов на встроенной аккумуляторной батарее.

В настольных компьютерах аккумуляторов нет, поэтому сохранить данные при отключенном питании поможет источник бесперебойного питания (ИБП), благодаря встроенной аккумуляторной батареи. В зависимости от ее емкости компьютер остается включенным в течение 10-15 минут, с лучшими ИБП до получаса, что позволяет сохранить нужные данные, дописать и отправить письмо, просмотреть полученные сообщения, и даже распечатать пару страниц на принтере.

Казалось бы, с приобретением «бесперебойника» вопрос с питанием компьютера и подключенных к нему и параллельно с ним устройств (принтера, роутера и пр.) решен. Но за кадром остался вопрос о стабильности параметров питающей электросети, не выходят ли ее параметры за пределы нормы, обеспечивает ли она нормальную работу подключенной техники?

Напряжение сети, как правило, повышается в часы минимальной нагрузки и, наоборот, понижается в часы пик, когда питающая дом или микрорайон трансформаторная подстанция нагружена по максимуму. Перепад может достигать сотни вольт. Как это скажется на работе компьютера, и не нуждается ли он в дополнительной защите?

Нужен ли компьютеру внешний сетевой фильтр?

На первый взгляд, напрашивается самое надежное решение – сначала сетевой фильтр, защищающий от помех, затем стабилизатор, далее бесперебойник, и лишь затем компьютерная техника.

При всей внешней привлекательности этой схемы, некоторые ее элементы могут оказаться излишними.

Начнем с сетевого фильтра. На входе обычно стоит варистор, ограничивающий кратковременные высоковольтные импульсы. Варистор – это полупроводниковый элемент с нелинейной вольтамперной характеристикой, имеющий высокое сопротивление при номинальном или слегка завышенном напряжении питания, но мгновенно «закорачивающийся» при появлении кратковременного скачка в несколько киловольт.

Как видим, работа такого простого элемента, как варистор, способна защитить от повреждения дорогостоящую аппаратуру. Но именно простота и дешевизна схемы защиты с варистором привела к тому, что такую защиту встраивают во все блоки питания компьютеров, тем самым, исключая необходимость дублирования этой части схемы внешним фильтром. Вдобавок, в блоки питания компьютеров и прочей оргтехники встраивается и схема фильтрации высокочастотных помех с дросселем и конденсаторами. Не ставят подобные фильтры лишь самые недобросовестные производители.

Получается, что дополнительный сетевой фильтр хоть и не помешает, но и особой пользы тоже не принесет.

Теперь поговорим о стабилизаторе. Так ли он необходим в этой схеме?

В каком случае необходим стабилизатор?

Необходимость применения стабилизатора для офисной техники и электроники зависит от требований к параметрам питающей сети самой техники. Если вы пользуетесь ноутбуком, прочтите на его зарядном устройстве, на какой диапазон сетевых напряжений он рассчитан. Если этот диапазон достаточно широк, например, 110-260 В, стабилизатор вашему ноутбуку точно не нужен (сложно представить себе такую сеть, где напряжение выходило бы за эти пределы).

У настольного компьютера импульсный блок питания может отказать при падении напряжения в сети ниже 170 В (опять же, проверьте надписи на шильдиках). Если оно не опускается ниже этого значения, стабилизатор напряжения для ПК не нужен. Если же такая вероятность есть, стабилизатор не помешает. Но даже при напряжении в сети 170-180 В блок питания компьютера работает с перегрузкой по току, что сокращает срок его работы; и хотя производитель иногда гарантирует работу блока питания при сетевых напряжениях 100-245 В, целиком полагаться на эти гарантии я бы не стал.

Требования к качеству питания лазерных принтеров обычно строже – указывается диапазон напряжений сети порядка 189-264 В. И даже если блок питания принтера выдержит скачок напряжения, при сбое в печати вы потеряете стоимость расходных материалов на испорченную копию. Не говоря уже о том, что придется выковыривать из принтера зажеванную бумагу. Вообще, это касается не только принтеров, но и некоторых роутеров (про холодильники с кондиционерами уж вообще молчу). Такой чувствительной технике, безусловно, не помешает простенький стабилизатор напряжения для офиса.

Общий вывод таков: из всей компьютерной техники в источнике бесперебойного питания или стабилизаторе не нуждается только ноутбук. Блок питания ноутбука способен работать в широком диапазоне питающих напряжений, а в случае чего ноут все равно продолжит работу от встроенного аккумулятора.

Таким образом, ноутбук защиты не требует. Воткнул в розетку и пользуйся. Совсем другая ситуация с остальной офисной техникой. Если напряжение в розетке сильно падает в часы пик, стабилизатор напряжения для электроники просто жизненно необходим. Для домашнего компьютера отлично подойдет любой стабилизатор из этой статьи. Хотя, я бы все-таки порекомендовал купить простенький «бесперебойник».

Когда не обойтись без источника бесперебойного питания?

Если напряжение в вашей сети имеет склонность к периодическому пропаданию, а потеря всей несохраненной работы совершенно недопустима, придется раскошелиться на источник бесперебойного питания (ИБП). В случае полного отключения электроэнергии вам не поможет ни один сетевой фильтр или стабилизатор напряжения 220В для компьютера и другой электроники. Только бесперебойник!

Я уже писал о том, какими бывают бесперебойники, поэтому здесь остановлюсь на этом вопросе очень кратко.

Типы ИБП и необходимость приобретения к ним стабилизатора

Широко распространены ИБП трех типов:

• резервный;
• интерактивный;
• инверторный.

Рассмотрим их особенности.

Резервные ИБП

При наличии резервного ИБП подключенное оборудование питается либо от сети (через помехозащитный фильтр), либо от аккумулятора источника при пропаже напряжения сети или уменьшении его значения ниже предельно допустимого.

Недостатком ИБП подобного типа является значительное, до 4-12 мс, время переключения с сети на аккумулятор. Прежде чем приобрести резервный источник, следует выяснить, рассчитана ли подключаемая техника на подобный перерыв в подаче напряжения питания. Обычно настольный компьютер выдерживает подобный перерыв за счет поддержания выпрямленного напряжения питания конденсаторами блока питания.

Когда напряжение сети вновь появляется, происходит обратное переключение с аккумулятора на сеть, аккумулятор при этом начинает заряжаться, восполняя потери емкости за время автономной работы.

Спросом резервные ИБП пользуются благодаря бесшумности работы и высокому (до 99%) коэффициенту полезного действия КПД (что автоматически уменьшает тепловыделение).

При работе нагрузки от сети (основной режим работы резервного ИБП), отсутствует возможность регулировки напряжения на нагрузке, поэтому резервные ИБП, как правило, требуют наличия стабилизатора напряжения при нестабильной сети.

Интерактивные ИБП

Устройство интерактивного ИБП схоже с устройством резервного ИБП, но на его входе включен автотрансформатор, позволяющий автоматически корректировать величину выходного напряжения, доводя его до нормального. КПД этих ИБП чуть-чуть ниже, чем КПД резервных ИБП, вследствие потерь в автотрансформаторе.

Интерактивный ИБП не нуждается в дополнительном стабилизаторе, во всяком случае, в релейном или электромеханическом, поскольку произойдет дублирование функций. Время переключения также достаточно существенно (хотя и меньше, чем у резервного ИБП), и уменьшено оно может быть применение электронного или инверторного стабилизатора – в этом случае работа автотрансформатора интерактивного ИБП окажется просто ненужной, и эта часть схемы отключается.

Инверторные ИБП

Инверторные или, как их еще называют, ИБП с двойным преобразованием, рассчитаны на подключение наиболее ответственной компьютерной техники – серверов и станций локальных сетей, с высокими требованиями к питающей сети по напряжению, частоте и форме.

Время переключения в подобном ИБП отсутствует (или равно 0), поскольку нагрузка постоянно подключена к инвертору, работающему от аккумулятора ИБП, и даже не замечает пропажи сети. КПД инверторного ИБП невысок и на сегодняшний день не превышает 80%.

Аккумулятор инверторного бесперебойника работает в буферном режиме, т.е. при наличии сети он одновременно питает инвертор и заряжается от сети, и через него протекает сравнительно небольшой ток, что положительно сказывается на его сроке службы.

ИБП инверторного типа во внешнем стабилизаторе напряжения не нуждаются, поскольку сам является стабилизатором с широким диапазоном питающих напряжений – от 110 до 290 В. Необходимым условием является возможность заряда аккумулятора при широком диапазоне напряжений питающей сети, но производитель обычно эту возможность предусматривает.

Выводы

Итак, учитывая все сказанное выше, можно сделать следующие выводы:

1. Компьютерная техника в сетевых фильтрах не нуждается, поскольку аналогичные фильтры встроены в схемы самих устройств.
2. Стабилизатор напряжения для компьютера и прочей офисной электроники необходим только если сетевое напряжение выходит за рамки допустимых напряжений, которые указаны на блоках питания компьютера и офисной техники.
3. Стабилизатор напряжения для ноутбука не нужен. Совсем. Никогда.
4. Источник бесперебойного питания необходим на случай внезапной пропажи сетевого напряжения с последующей утерей несохраненных данных.
5. В стабилизаторе напряжения при нестабильной сети не нуждается лишь инверторный и интерактивный ИБП, резервный ИБП желательно подключить через стабилизатор.

Стабилизатор напряжения для компьютера. Какой лучше!

В наше время персональный компьютер есть практически в каждой семье (а то и несколько: по числу проживающих). Такой сравнительно дорогой электротехнике требуется особый уход и внимание. Это касается и обеспечения качественной электрической энергией. Ведь реалии сегодняшней жизни таковы, что износ линий электропередачи за последнее время только увеличивается, что приводит к перепадам напряжения и сбоям в электросети.

Если электричество отключается, компьютер сразу же выключается, как и все остальное. Это может вызвать проблемы: вы потеряете все несохраненные работы/проекты. Чувствительная электронная техника, в том числе персональные компьютеры, выйдет из строя. Скачкообразное электропитание опасно уже тем, что по этой причине компьютеру приходится внезапно перезагружаться.

Использование стабилизатора регулирует и обеспечивает правильное напряжение, что может защитить компьютер от повреждений и продлить ему жизнь. Стационарные компьютеры и ноутбуки оснащены встроенным блоком питания, который способен защитить лишь от слабых всплесков в сети, сильный скачок – и компьютер «летит». Почему это происходит? По причине перекоса фаз.

Опасность заключается в том, что при перекосе наблюдается неравномерность нагрузки на фазах – на задействованной линии напряжение резко падает, а на недогруженной фазе происходит энергетический скачок. Под повышенным напряжением быстрее выходит из строя компьютер – сгорает блок питания либо создаются импульсные помехи, действующие на чувствительные элементы компьютерной электроники. Под угрозой системное плато, память и другие компоненты.

Информация для обдуманного выбора стабилизатора напряжения

Возможно, стабилизатор и не нужен вовсе: если вы живёте в мегаполисе, где энергопитание сравнительно стабильное. В удалённых районах нормализатор напряжения абсолютно необходим, чтобы сохранить компьютер в безопасности.

Большая часть электрооборудования в целом прекращает работать из-за нестабильности сети. Работа электротехники ухудшается под действием высокочастотных помех, различных импульсов.

Хороший стабилизатор не пропустит резких сетевых колебаний или шумы на подключенные к нему приборы. Благодаря ему, работоспособности компьютерного процессора и других компонентов ничто не будет угрожать. Слабый прибор может не обеспечить безопасность, что приведет к неисправности, компьютерному сбою, сбросу и известному синему экрану смерти от системы Windows.

Если к тому же по схеме сборки использовались некачественные электролитические конденсаторы, то они потекут, набухнут или даже взорвутся. Такое происходит довольно часто, когда материнская плата умирает. Так что наличие качественного стабилизатора напряжения станет гарантией, что вы будете иметь стабильную систему и спокойствие долгие годы.

Какой стабилизатор напряжения лучше для компьютера

Тип устройства

Электромеханические обладают высокоточной стабилизацией (2–3%), плавной регулировкой выходного напряжения и невысокими ценами.

Релейные нужны при длительных провалах или подъемах напряжения. Для приборов характерно хорошее время реакции на изменения в сети и доступная стоимость.

Электронным стабилизаторам пока равных нет. Ими обеспечивается полная защита от всевозможных колебаний в сети, причем для всей аппаратуры в доме. Единственный вопрос в стоимости – она высока.

Мощность устройства

Выбирая качественный стабилизатор напряжения для компьютера, следует обратить внимание, прежде всего, на то, чтобы его мощность была больше мощности компьютера. В большом запасе мощности необходимости тоже нет. Поскольку суммарная мощность всех системных компонентов приблизительно составляет 700–1000 Вт, то стабилизатора мощностью 1000–1500 Вт соответственно будет вполне достаточно. Для одного ноутбука подойдёт прибор с мощностью в 500 Вт.

Модели для примера

Подберите для себя максимально подходящий вариант, можно из следующих:

• Ресанта АСН 500 Н/1-Ц, отличающийся небольшими размерами и оснащенный розеткой с заземлением;
• RUCELF SDW-1000-D, обладающий навесным корпусом;
• QUATTRO ELEMENTI Stabilia 2000 W-Slim, выполненный в стильном черном цвете.

Как выбрать стабилизатор напряжения (2018) | Стабилизаторы напряжения | Блог

Вместо привычного с детства числа 220 в маркировке современных электроприборов все чаще попадается 230. С недавних пор именно 230 В является стандартным напряжением в России и многих других странах. Впрочем, для большинства электроприборов разницы между 230 и 220 В нет никакой. Стандартом допускаются отклонения напряжения сети на ±10%, т.е. от 207 до 253 В. Производители бытовой техники ориентируются именно на эти показатели.

Однако в реальности напряжение в этих рамках удерживается не всегда. В новых микрорайонах, в деревнях и поселках часто к старой подстанции, рассчитанной на определенную нагрузку, подключается много новых потребителей. Это приводит к падению напряжения до 190 В и даже ниже, что бывает хорошо заметно по горящим в полнакала лампочкам. К сожалению, снижением яркости лампочек проблема не исчерпывается. Возрастают токи в обмотках электродвигателей насосов, холодильников, стиральных машин, посудомоек и пр. Это может привести к выходу двигателя из строя.

Бывает в сети и повышенное напряжение, также довольно частое в загородных домах – иногда подстанции намеренно подстраиваются на выдачу повышенного напряжения, чтобы на удаленных потребителях оно поднялось до нормального. При этом на потребителях, близких к подстанции, оно может быть около 250 В. Если при этом еще и нулевой провод окажется не заземлен, то из-за перекоса фаз напряжение может подняться еще выше – до 260 В и даже больше. Ну и не так уж редки случаи, когда электрики случайно подключают в щитке вместо нулевого провода – еще одну фазу, выдавая потребителям 400 В вместо 230. Повышенное напряжение вредно всем потребителям без исключения, поскольку ведет к увеличению выделения тепла, перегреву деталей, выходу их из строя и даже воспламенению.

Можно защитить все электроприборы в доме, установив во входном щитке реле напряжения, но это не решит проблему полностью – при выходе напряжения за установленные рамки оно просто обесточит потребителей. Чтобы защититься от длительных просадок или повышений напряжения, следует ставить стабилизатор.

Конечно, можно поставить мощный стабилизатор на входе в дом и защитить всю технику скопом, но это будет стоить весьма недешево. Тем более что особой надобности в этом и нет – различные электроприборы по-разному реагируют на повышенное или пониженное напряжение. Вполне возможно, что не всей вашей технике нужна защита стабилизатором.

Защита электроприборов

Холодильники, морозильники и кондиционеры требуют защиты в первую очередь – пониженное напряжение в сети может стать причиной поломки компрессора и дорогостоящего ремонта.

Но еще одна особенность этой техники в том, что многие модели могут выйти из строя при быстром выключении-включении. Дело в том, что при выключении компрессора давление в системе выравнивается в течение некоторого времени (1-3 минуты). Если запустить компрессор раньше, его двигатель будет работать с повышенной нагрузкой (или вообще не сможет запуститься), что может привести к поломке. Современные холодильники и кондиционеры большей частью имеют встроенное реле задержки, но если у вас есть сомнения, или в руководстве указано, что перед повторным пуском следует выждать некоторое время, то стабилизатор обязательно должен иметь функцию задержки запуска минимум на 1 минуту.

Насосы, как погружные, так и поверхностные также требуют защиты от пониженного/повышенного напряжения и им тоже нужна задержка запуска. При пуске двигатель насоса в течение 1-2 секунд потребляет ток, в несколько раз превышающий номинальный. При этом обмотка двигателя нагревается. При обычном пуске излишки тепла снимаются прокачиваемой водой, но если напряжение в сети пропадает и появляется, то пусковые токи длятся дольше, а двигатель не успевает раскрутиться и прокачать воду. Контактирующая с насосом вода перегревается вплоть до закипания, что приводит к поломке насоса и перегоранию обмоток двигателя. Поэтому стабилизатор, защищающий насосы, должен также иметь задержку запуска в 5-10 секунд.

СВЧ-печь не выйдет из строя при падении напряжения, но эффективность её при этом снизится многократно. Если отвезенная на дачу «микроволновка» перестала греть, не спешите везти её в ремонт – возможно, дело в низком напряжении сети. Стабилизатор легко устранит эту проблему.

Электроника (компьютеры, современные телевизоры, аудиотехника), оснащенная импульсными блоками питания, пониженного напряжения не боится. Обычно это указывается в руководстве или прямо на блоке питания: «INPUT: 100-240 V». Так что, если ваша проблема состоит в пониженном напряжении, стабилизатор такой технике не нужен. Другое дело, если оно повышенное – при длительном воздействии напряжения от 240 В и выше, нагрузка (как тепловая, так и электрическая) на электронику БП сильно возрастает, что довольно быстро приводит к выходу его из строя.

Энергосберегающие лампы (как люминесцентные, так и светодиодные) к пониженному напряжению довольно лояльны, а вот повышенного не любят. Если всплески напряжения в вашей сети не редкость, то их лучше защитить стабилизатором. Тем более что потребляют они немного, и одного недорогого стабилизатора мощностью в 300-500 ВА хватит на освещение частного дома.

Нагревательным приборам, лампам накаливания, электрочайникам, утюгам и прочей подобной технике падения напряжения вообще не опасны – у них просто снизится эффективность. Повышенное напряжение может ускорить их износ, но в целом, напряжение, на 10-20% превышающее номинал, для большинства подобных приборов неопасно. Эти приборы можно включать в «проблемную» сеть без стабилизатора. Правда, это не относится ко многим современным моделям, оснащенным сложными электронными устройствами управления.

Определившись с тем, какие приборы следует защитить, следует определиться с характеристиками стабилизатора.

Характеристики стабилизаторов

Тип стабилизатора напряжения

Релейные стабилизаторы напряжения представляют собой трансформатор с несколькими отводами входной или выходной обмотки, коммутируемыми силовыми реле.

При нормальном входном напряжении трансформатор работает как разделительный – не повышая и не понижая напряжение. При выходе входного напряжения за установленные границы, электроника включает соответствующее реле, превращая трансформатор в понижающий или повышающий.

Преимущества релейных стабилизаторов:

– Низкая цена.

– Высокая перегрузочная способность – даже самые простые модели выдерживают 200% перегрузки в течение нескольких секунд. Модели же с мощными силовыми реле, рассчитанные на высокие пусковые токи, выдерживают непродолжительные десятикратные перегрузки.

– Малое время переключения – напряжение полностью стабилизируется через 20-100 мс после выхода его за нормальные границы.

Недостатки:

– Ступенчатость регулирования. Трансформатор имеет ограниченное число отводов на обмотке, поэтому изменять напряжение может только ступенчато – по 5, 10, а на недорогих моделях – по 20 вольт на одну ступень регулирования. В целом это для техники неопасно, но на граничных напряжениях частые переключения реле, сопровождающиеся мерцанием ламп накаливания, могут раздражать.

– Шумность. Реле при переключении щелкает довольно громко.

– Износ контактов реле. Основной недостаток этого вида стабилизаторов – опасность прогара или пригара контактов реле. Если в первом случае напряжение на выходе стабилизатора просто пропадет, то второй вариант намного неприятнее. Если пригар случится во время пониженного входного напряжения, то при возврате напряжения в норму, реле останется включенным. Трансформатор продолжит работать, как повышающий и напряжение на выходе станет повышенным! Спокойный за свою электротехнику владелец стабилизатора даже не будет подозревать, что именно в этот момент он сжигает её высоким напряжением. Поэтому не стоит выбирать релейный стабилизатор, если в сети случаются частые перепады напряжения – чем чаще реле срабатывает, тем быстрее снижается его ресурс.

Электромеханические (сервоприводные) стабилизаторы напряжения представляют собой тороидальный трансформатор с передвигающимся над внешней обмоткой токосъемником, контактирующим с обмоткой с помощью угольной щетки. При падении или превышении входного напряжения сервопривод перемещает токосъемник, нормализуя выходное.

Преимущества электромеханических стабилизаторов:

– Высокая перегрузочная способность – 200% перегрузки в течение 4-х секунд.

– Плавность регулирования.

– Высокая точность регулирования.

– Низкий уровень шума при регулировании.

Недостатки:

– Большое время переключения – токосъемник движется по обмоткам довольно медленно. Чем больше перепад напряжения, тем медленнее стабилизатор его отрабатывает. Это может привести к появлению импульсных помех на выходе стабилизатора, вызывающих сбои в работе электротехники.

– Износ токосъемника. Токосъемник желательно периодически смазывать графитовой смазкой. Но даже своевременная смазка не предотвращает полностью износа трущихся деталей.

– Высокая цена.

Инверторный стабилизатор сделан на основе инвертора – ток сначала выпрямляется, потом, с помощью инвертора, вновь преобразуется в переменный.

Это позволяет достичь высокой точности регулирования и позволяет добиться полного отсутствия возмущений на выходе. Благодаря отсутствию движущихся контактов, у них низкий уровень шума, ресурс выше и опасности пригара контактов они лишены.

Недостатки инверторных стабилизаторов:

– Недорогие инверторы дают на выходе не чистую синусоиду, а ступенчатую. Некоторые электронные приборы (измерительные приборы, газовые котлы, аудио- и видеотехника) могут начать сбоить или вообще откажутся работать с такой синусоидой.

– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 25-50% от номинала, в течение 1-4 секунд. Для защиты приборов, имеющих высокий пусковой ток, стабилизатор такого типа потребуется брать с большим запасом по мощности.

– Высокая чувствительность к мощным импульсным помехам. Впрочем, в бытовых сетях такие помехи — явление маловероятное.

Ступенчатые электронные стабилизаторы конструктивно схожи с релейными, однако коммутирование обмоток в них производится не с помощью реле, а с помощью мощных полупроводниковых приборов.

Это позволяет добиться высочайшей скорости регулирования (5-40 мс на переключение) при достаточно низкой цене. Эти стабилизаторы тоже не имеют движущихся контактов, бесшумны и обладают высоким ресурсом.

Но свои недостатки есть и у этого вида стабилизаторов:

– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 20-40% от номинала, и то весьма непродолжительное время.

– Ступенчатость регулирования.

– Высокая чувствительность к мощным импульсным помехам. Если в сети нередки сильные кратковременные всплески напряжения, прослужит такой стабилизатор недолго.

Необходимая полная выходная мощность стабилизатора рассчитывается исходя из мощностей всех подключенных к нему электроприборов. При подсчете полной мощности следует иметь в виду, что та мощность (в Ваттах), которая приводится в паспорте на электроприбор – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.

Нагревательные приборы и лампы накаливания имеют полную мощность, равную активной. Но некоторые потребители, содержащие в себе электродвигатели или трансформаторы, создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку. Для определения их полной мощности следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте на электроприбор. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:

Полные мощности всех потребителей следует сложить и добавить к получившейся сумме 30% — дело в том, что мощность стабилизатора приводится для напряжения 220В. При выходе напряжения за пределы нормального, мощность стабилизатора падает на 20-30%. Именно это падение и следует компенсировать.

Но это еще не все – теперь полную мощность каждого потребителя следует помножить на пусковой коэффициент, также взяв его из паспорта или из таблицы. Сумма получившихся чисел (не забываем про 30%) – это пусковая мощность, и перегрузочная способность стабилизатора должна её обеспечивать.

Например, нам следует защитить холодильник мощностью 150 Вт, погружной насос мощностью 500 Вт и линию освещения со светодиодными лампочками суммарной мощностью 500 Вт. Необходимая полная мощность в ВА будет равна:

• 150/0,8=187,5
• 500/0,7=714,3
• 500/0,95=526,3

Суммируем полученные данные и прибавляем 30%. Итого 1857 ВА.

Пусковая мощность будет равна:

• 187,5*3=562,5
• 714,3*7=5000
• 526,3*1,5=790

Также суммируем, прибавляем 30%, получается 8258 ВА. Таким образом, нам нужен стабилизатор на 3000 ВА, способный выдержать перегрузку в три раза больше (релейный с усиленными реле), либо стабилизатор на 4500 ВА, способный выдержать в два раза больше перегрузки (релейный или электромеханический), либо электронный (ступенчатый или инверторный) на 9000 ВА.

Если такой подбор выглядит слишком сложным, то можно просто сложить активные мощности электроприборов (в Ваттах) и подобрать стабилизатор также по активной выходной мощности. Но такой подбор будет грубее: во-первых, этот метод не учитывает индивидуальных особенностей электроприборов, во-вторых, все производители по-разному рассчитывают зависимость полной и активной мощностей. И здесь также следует быть уверенным, что перегрузочная способность стабилизатора поможет ему выдержать пусковую мощность потребителей.

Разъем для подключения нагрузки может быть в виде клемм, либо в виде розеток. Если стабилизатор планируется использовать для защиты какой-либо линии электропитания (например, осветительной) предпочтительнее разъем в виде клемм.

Если же защищать планируется отдельных потребителей, то удобнее подключать их напрямую в евророзетки (СЕЕ 7), обратите внимание, чтобы количество розеток соответствовало количеству потребителей.

Некоторые стабилизаторы оснащены компьютерными розетками IEC 320 C13 – как правило, эти стабилизаторы предназначены для защиты персональных компьютеров и учитывают низкий коэффициент мощности этого вида техники.

Задержка запуска, как указывалось выше, может потребоваться для защиты некоторых видов техники, не приемлющих частых включений-выключений: холодильников, кондиционеров, насосов и пр.

Варианты выбора стабилизаторов

Для защиты отдельного маломощного потребителя – газового котла или циркуляционного насоса – будет достаточно стабилизатора полной мощностью до 1000 ВА.

Для защиты электроприборов, наиболее сильно подверженных влиянию пониженного или повышенного напряжения, будет достаточно стабилизатора в 3000-6000 ВА.

С защитой всех домашних электроприборов справится мощный стабилизатор.

Для защиты компьютера и периферии удобно использовать специализированный стабилизатор с компьютерными розетками.

Релейные и электромеханические стабилизаторы обладают высокой перегрузочной способностью и хорошо подходят для защиты электроприборов с высокими пусковыми токами.

Как схемы выпрямителя работают в электронике

2. Программирование
3. Электроника
4. Проекты DIY
5. Как схемы выпрямителя работают в электронике

Автор: Дуг Лоу

Одно из наиболее распространенных применений выпрямительных диодов в электронике — для преобразования бытового переменного тока в постоянный, который может использоваться как альтернатива батареям. Схема выпрямителя, которая обычно состоит из набора диодов с умной блокировкой, преобразует переменный ток в постоянный.

В бытовом токе напряжение меняется с положительного на отрицательное в циклах, повторяющихся 60 раз в секунду. Если вы поместите диод последовательно с напряжением переменного тока, вы устраните отрицательную сторону цикла напряжения, так что вы получите только положительное напряжение.

Если вы посмотрите на форму волны напряжения, выходящего из этого выпрямительного диода, вы увидите, что она состоит из интервалов, которые чередуются между кратковременным повышением напряжения и периодами полного отсутствия напряжения.Это форма постоянного тока, потому что она полностью состоит из положительного напряжения. Однако он пульсирует: сначала горит, потом гаснет, потом снова горит и так далее.

В целом, напряжение, выпрямленное одним диодом, в половине случаев выключено. Таким образом, хотя положительное напряжение достигает того же пикового уровня, что и входное напряжение, средний уровень выпрямленного напряжения составляет только половину уровня входного напряжения. Этот тип выпрямительной схемы иногда называют однополупериодным выпрямителем , потому что он пропускает только половину входящей формы волны переменного тока.

В более совершенной схеме выпрямителя используются четыре выпрямительных диода в специальной схеме, называемой мостовым выпрямителем .

Посмотрите, как этот выпрямитель работает с обеих сторон входного сигнала переменного тока:

• В первой половине цикла переменного тока D2 и D4 ведут себя, потому что они смещены вперед. Положительное напряжение находится на аноде D2, а отрицательное напряжение — на катоде D4. Таким образом, эти два диода работают вместе, пропуская первую половину сигнала.

• Во второй половине цикла переменного тока D1 и D3 проводят ток, потому что они смещены в прямом направлении: положительное напряжение находится на аноде D1, а отрицательное напряжение — на катоде D3.

Чистый эффект мостового выпрямителя заключается в том, что обе половины синусоидальной волны переменного тока могут проходить через нее, но отрицательная половина волны инвертируется, так что она становится положительной.

Об авторе книги

У Дуга Лоу все еще есть набор для экспериментатора электроники, который дал ему отец, когда ему было 10.Хотя он стал программистом и написал книги по различным языкам программирования, Microsoft Office, веб-программированию и ПК (в том числе более 30 книг для чайников), Дуг никогда не забывал свою первую любовь: электронику.

.

Что такое выпрямитель? — Электрово

Выпрямители имеют множество применений, но часто используются в качестве компонентов источников питания постоянного тока и систем передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения. Выпрямление может выполнять другие функции, кроме генерирования постоянного тока для использования в качестве источника энергии. Как уже отмечалось, детекторы радиосигналов служат выпрямителями. В системах газового отопления для обнаружения пламени используется выпрямление пламени.
Из-за переменного характера входной синусоидальной волны переменного тока сам по себе процесс выпрямления производит постоянный ток, который, хотя и является однонаправленным, состоит из импульсов тока.Для многих применений выпрямителей, таких как источники питания для радио, телевидения и компьютерного оборудования, требуется постоянный постоянный ток (который вырабатывается батареей). В этих приложениях выход выпрямителя сглаживается электронным фильтром (обычно конденсатором) для получения постоянного тока.
Более сложная схема, которая выполняет противоположную функцию, преобразовывая постоянный ток в переменный, называется инвертором.

• 1 Выпрямительные устройства
• 2 схемы выпрямителя
  • 2.1 Однофазные выпрямители
    • 2.1.1 Полуволновое выпрямление (M1U)
    • 2.1.2 Полноволновое выпрямление (B2U)
  • 2.2 Выпрямители трехфазные
    • 2.2.1 Трехфазная полуволновая цепь (M3U)
    • 2.2.2 Трехфазная двухполупериодная схема с центральным трансформатором (M6)
    • 2.2.3 Выпрямитель мостовой трехфазный неуправляемый (Б6У)
    • 2.2.4 Трехфазный мостовой выпрямитель с управлением (B6C)
    • 2.2.5 Двенадцатиимпульсный мост
  • 2.3Умножители напряжения
• 3 КПД выпрямителя
• 4 Потери выпрямителя
• 5 Сглаживание выхода выпрямителя
• 6 приложений
• 7 Ректификационные технологии
  • 7.1 Электромеханический
    • 7.1.1 Синхронный выпрямитель
    • 7.1.2 Вибрационный выпрямитель
    • 7.1.3 Мотор-генератор
  • 7,2 Электролитический
  • 7,3 Тип плазмы
    • 7.3.1 Ртутная дуга
    • 7.3.2 Электронная лампа на аргоновом газе
  • 7,4 Диодная вакуумная трубка (вентиль)
  • 7,5 Твердое состояние
    • 7.5.1 Детектор кристаллов
    • 7.5.2 Выпрямители из оксида селена и меди
    • 7.5.3 Кремниевые и германиевые диоды
    • 7.5.4 Высокая мощность: тиристоры (SCR) и новые кремниевые преобразователи напряжения
• 8 Текущее исследование
• 9 Ссылки

До разработки кремниевых полупроводниковых выпрямителей использовались вакуумные ламповые термоэмиссионные диоды и металлические выпрямительные батареи на основе оксида меди или селена.С появлением полупроводниковой электроники ламповые выпрямители устарели, за исключением некоторых энтузиастов лампового аудиооборудования. Для выпрямления мощности от очень малых до очень больших токов широко используются полупроводниковые диоды различных типов (переходные диоды, диоды Шоттки и др.).
Другие устройства, которые имеют управляющие электроды, а также действуют как клапаны однонаправленного тока, используются там, где требуется нечто большее, чем простое выпрямление, например, когда требуется переменное выходное напряжение.В мощных выпрямителях, например, в выпрямителях постоянного тока высокого напряжения, используются кремниевые полупроводниковые устройства различных типов. Это тиристоры или другие твердотельные переключатели с управляемым переключением, которые эффективно функционируют как диоды, пропускающие ток только в одном направлении.

Цепи выпрямителя

могут быть однофазными или многофазными (чаще всего три фазы). Большинство выпрямителей малой мощности для домашнего оборудования являются однофазными, но трехфазное выпрямление очень важно для промышленных приложений и для передачи энергии в виде постоянного тока (HVDC).

2.1 Однофазные выпрямители

2.1.1 Полуволновое выпрямление (M1U)

При полуволновом выпрямлении однофазного источника питания, также называемом неуправляемой одноимпульсной схемой средней точки, либо положительная, либо отрицательная половина волны переменного тока проходит, а другая половина блокируется. Поскольку только одна половина входного сигнала достигает выхода, среднее напряжение ниже. Для однополупериодного выпрямления требуется один диод в однофазном питании или три в трехфазном питании.Выпрямители вырабатывают однонаправленный, но пульсирующий постоянный ток; Полуполупериодные выпрямители производят гораздо больше пульсаций, чем двухполупериодные выпрямители, и для устранения гармоник частоты переменного тока на выходе требуется гораздо больше фильтрации.

Выходное постоянное напряжение холостого хода идеального полуволнового выпрямителя для синусоидального входного напряжения составляет:

где:

V _dc , V _av — постоянное или среднее выходное напряжение,

В _пик , пиковое значение фазных входных напряжений,

В _{действующее значение} , среднеквадратичное значение выходного напряжения.

2.1.2 Двухполупериодное выпрямление (B2U)

Двухполупериодный выпрямитель на вакуумной лампе с двумя анодами.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель преобразует всю форму входного сигнала в сигнал постоянной полярности (положительной или отрицательной) на выходе. Двухполупериодное выпрямление преобразует обе полярности входной волны в пульсирующий постоянный ток (постоянный ток) и дает более высокое среднее выходное напряжение. Требуются два диода и трансформатор с центральным ответвлением или четыре диода в мостовой конфигурации и любой источник переменного тока (включая трансформатор без центрального ответвления).Одинарные полупроводниковые диоды, двойные диоды с общим катодом или общим анодом, а также четырехдиодные мосты изготавливаются как отдельные компоненты.

Мостовой выпрямитель Гретца: двухполупериодный выпрямитель с использованием четырех диодов.

Для однофазного переменного тока, если трансформатор с центральным ответвлением, то два диода, соединенные спина к спине (катод-катод или анод-анод, в зависимости от требуемой выходной полярности) могут образовать двухполупериодный выпрямитель. Для получения того же выходного напряжения на вторичной обмотке трансформатора требуется в два раза больше витков, чем для мостового выпрямителя, но номинальная мощность остается неизменной.

Двухполупериодный выпрямитель с центральным трансформатором отвода и 2 диодами.

Среднее и среднеквадратичное выходное напряжение холостого хода идеального однофазного двухполупериодного выпрямителя составляет:

Очень распространенные двухдиодные выпрямительные вакуумные лампы содержат

.