Импулсен стабилизатор на напрежение: как работи и къде се използва

Импулсните стабилизатори на напрежение нормализират електрозахранването и по този начин предпазват домакинските уреди от изгаряне. Това оборудване е незаменимо за защита на съоръжения, които консумират електроенергия с напрежение 1-25 волта. Стабилизиращото устройство от импулсен тип се различава от обикновените линейни стабилизатори по размери. То е по-компактно, има висока ефективност, меко превключване, стабилно е спрямо изходните параметри и лесно постига стабилизация. Нека да разгледаме характеристиките на устройствата от импулсен тип.

Обхват на приложение на стабилизаторите на напрежение

Импулсните стабилизатори се състоят от интегриращ и регулиращ възел. Интегриращият възел акумулира енергия, за да я отдаде след това. Регулиращият възел подава ток и прекъсва този процес. В същото време регулиращият възел може да бъде в отворено или затворено състояние, т.е. той работи като ключ. Както беше отбелязано по-горе, импулсният стабилизатор най-често се използва в дома за защита на устройства, които се нуждаят от ниско напрежение за работа. За такива задачи се използва стабилизатор на напрежение:

• За работа на радионавигационно оборудване.
• За непрекъсната работа на нисковолтова промишлена електроника.
• Като захранване на цифрови системи.
• За защита на съвременни телевизори, оборудвани с LCD дисплей.

Принцип на действие на стабилизатора на напрежение

Когато електрическата мрежа е затворена - затваряне на регулиращия елемент, устройството започва да акумулира електроенергия в интегриращия възел. Настъпва повишаване на напрежението. След това ключът се отваря и електроенергията се подава на потребителя, а напрежението намалява. Благодарение на този прост начин на функциониране електроенергията може да се потребява икономично. Конструкцията на интегриращия възел включва батерия, дросел и кондензатор. Регулиращият елемент включва транзистори и тиристори. Към днешна дата импулсните стабилизатори са представени от два типа: с тригер на Шмит и с широчинно-импулсна модулация.

Характеристики на стабилизаторите с широчинно-импулсна модулация

Стабилизаторите с широчинно-импулсна модулация се състоят от модулатор, генератор и усилвател. Работата на такива устройства се влияе от ширината на импулса и напрежението (неговата стойност) на входа. Принципът на действие е прост: когато ключът се отвори, енергията се предава на товара и усилвателят се включва. Задачата на усилвателя е да сравнява стойностите на напрежението, за да определи разликата и да приложи усилването към модулатора. Стабилизаторите с широчинно-импулсна модулация намират широко приложение в домакинствата и промишлеността. Те се използват за стабилизиране и регулиране на тока или напрежението в захранващи устройства, преобразуватели, заваръчни апарати, зарядни устройства и др.

Стабилизатори с тригер на Шмит

Конструкцията на стабилизаторите с тригер на Шмит включва минимален брой елементи. Основата е тригер с компаратор, който сравнява стойността на изходното напрежение с допустимото напрежение. Ако мрежовото напрежение надвиши максимално допустимото, ключът се отваря и тригерът се превключва в нулево положение. Щом напрежението се стабилизира, спусъкът се превключва в първо положение, ключът се отваря и токът потича към интегратора.

Конструкцията на импулсните стабилизатори може да бъде различна. Съществуват и модели, които произволно променят напрежението, инвертиращи, двупозиционни и работещи на базата на широчинно-импулсна модулация. Въпреки че такива устройства са по-удобни при работа от линейните, поради компактността и бързото стабилизиране. Но те имат и някои недостатъци. Един от тях е доста сложният ремонт. При счупване на елементите на стабилизатора или когато трябва да се регулира, се препоръчва да се обърнете към професионалисти.