Pulzní stabilizátor napětí: jak funguje a kde se používá

Pulzní stabilizátory napětí normalizují dodávku elektrické energie a chrání tak domácí spotřebiče před spálením. Toto zařízení je nepostradatelné pro ochranu zařízení, která spotřebovávají elektrickou energii o napětí 1-25 V. Stabilizační zařízení pulzního typu se od běžných lineárních stabilizátorů liší rozměry. Je kompaktnější, má vysokou účinnost, měkké spínání, je stabilní vůči výstupním parametrům a snadno dosahuje stabilizace. Uvažujme o vlastnostech zařízení pulzního typu.

Rozsah použití stabilizátorů napětí

Impulsní stabilizátory se skládají z integračního a regulačního uzlu. Integrační uzel akumuluje energii, aby ji následně odevzdal. Regulační jednotka dodává proud a přerušuje tento proces. Regulační uzel může být zároveň v otevřeném nebo uzavřeném stavu, tj. funguje jako klíč. Jak bylo uvedeno výše, pulzní stabilizátor se nejčastěji používá v domácnostech k ochraně zařízení, která potřebují ke svému provozu nízké napětí. Pro takové úlohy se používá stabilizátor napětí:

• Pro provoz radionavigačních zařízení.
• Pro nepřetržitý provoz nízkonapěťové průmyslové elektroniky.
• Jako napájecí zdroj pro digitální systémy.
• K ochraně moderních televizorů vybavených LCD displejem.

Princip činnosti stabilizátoru napětí

Při uzavření napájecí sítě - uzavření regulačního prvku - začne zařízení akumulovat elektrickou energii v integračním uzlu. Dochází ke zvýšení napětí. Poté je klíč otevřen a elektřina je předána spotřebiči, přičemž napětí klesá. Díky tomuto jednoduchému způsobu fungování lze elektřinu spotřebovávat hospodárně. Konstrukce integračního uzlu zahrnuje baterii, tlumivku a kondenzátor. Regulační prvek zahrnuje tranzistory a tyristory. Dosud jsou pulzní stabilizátory zastoupeny dvěma typy: se Schmittovou spouští a s pulzně šířkovou modulací.

Vlastnosti stabilizátorů s pulzně-šířkovou modulací

Stabilizátory s pulzně šířkovou modulací se skládají z modulátoru, generátoru a zesilovače. Činnost těchto zařízení je ovlivněna šířkou impulsu a napětím (jeho hodnotou) na vstupu. Princip činnosti je jednoduchý: při otevření klíče se energie přenese do zátěže a zapne se zesilovač. Úkolem zesilovače je porovnat hodnoty napětí, aby se určil rozdíl a použilo se zesílení modulátoru. Stabilizátory s pulzně-šířkovou modulací jsou široce používány v domácnostech i v průmyslu. Používají se ke stabilizaci a regulaci proudu nebo napětí ve zdrojích, měničích, svářečkách, nabíječkách atd.

Stabilizátory se Schmittovou spouští

Konstrukce stabilizátorů se Schmittovou spouští zahrnuje minimální počet prvků. Základem je spoušť s komparátorem, který porovnává hodnotu výstupního napětí s přípustným napětím. Pokud síťové napětí překročí maximální přípustné napětí, klíč se otevře a spoušť se přepne do nulové polohy. Jakmile se napětí stabilizuje, přepne se spoušť do první polohy, klíč se otevře a do integrátoru začne téct proud.

Impulsní stabilizátory se mohou lišit konstrukcí. Existují také modely, které libovolně mění napětí, invertující, dvoupolohové a pracující na bázi pulzně-šířkové modulace. Taková zařízení jsou sice provozně pohodlnější než lineární, ale díky kompaktnosti a rychlé stabilizaci. Mají však některé nevýhody. Jednou z nich je poměrně složitá oprava. Při rozbití prvků stabilizátoru nebo při potřebě jeho seřízení se doporučuje obrátit se na odborníky.