Impulsspannungsstabilisatoren: Funktionsweise und Einsatzbereiche

Impulsspannungsstabilisatoren normalisieren die Stromzufuhr und schützen so Haushaltsgeräte vor Verbrennungen. Diese Geräte sind für den Schutz von Geräten, die Strom mit einer Spannung von 1-25 Volt verbrauchen, unerlässlich. Der Impulsstabilisator unterscheidet sich von den herkömmlichen linearen Stabilisatoren durch seine Abmessungen. Sie ist kompakter, hat einen hohen Wirkungsgrad, schaltet sanft, ist stabil gegenüber den Ausgangsparametern und erreicht leicht eine Stabilisierung. Betrachten wir nun die Merkmale von Geräten des Impulstyps.

Anwendungsbereich von Spannungsstabilisatoren

Impulsstabilisatoren bestehen aus einem integrierenden und einem regelnden Knotenpunkt. Der integrierende Knoten sammelt Energie, um sie dann abzugeben. Die Regeleinheit liefert Strom und unterbricht diesen Prozess. Gleichzeitig kann sich der Regelknoten in einem offenen oder geschlossenen Zustand befinden, d. h. er funktioniert wie ein Schlüssel. Wie bereits erwähnt, wird der Impulsstabilisator am häufigsten im Haushalt verwendet, um Geräte zu schützen, die zum Betrieb eine niedrige Spannung benötigen. Der Spannungsstabilisator wird für solche Aufgaben verwendet:

• Für den Betrieb von Funknavigationsgeräten.
• Für den unterbrechungsfreien Betrieb von Industrieelektronik im Niederspannungsbereich.
• Als Stromversorgung für digitale Systeme.
• Zum Schutz moderner Fernsehgeräte mit LCD-Display.

Funktionsprinzip des Spannungsstabilisators

Beim Schließen des Stromnetzes, d. h. beim Schließen des Regelelements, beginnt das Gerät, Strom im Integrationsknoten zu speichern. Es kommt zu einem Anstieg der Spannung. Dann wird der Schlüssel geöffnet und der Strom wird an den Verbraucher abgegeben, während die Spannung sinkt. Dank dieser einfachen Funktionsweise kann der Strom wirtschaftlich verbraucht werden. Der Aufbau der integrierenden Einheit umfasst eine Batterie, eine Drossel und einen Kondensator. Das Regelelement besteht aus Transistoren und Thyristoren. Bislang gibt es zwei Arten von Impulsstabilisatoren: mit Schmitt-Trigger und mit Pulsbreitenmodulation.

Merkmale von Pulsbreitenmodulations-Stabilisatoren

Pulsbreitenmodulations-Stabilisatoren bestehen aus einem Modulator, einem Generator und einem Verstärker. Der Betrieb solcher Geräte wird durch die Impulsbreite und die Spannung (ihren Wert) am Eingang beeinflusst. Das Funktionsprinzip ist einfach: Wenn die Taste geöffnet wird, wird die Energie auf die Last übertragen und der Verstärker wird eingeschaltet. Die Aufgabe des Verstärkers besteht darin, die Spannungswerte zu vergleichen, um die Differenz zu ermitteln und die Verstärkung auf den Modulator anzuwenden. Pulsweitenmodulations-Stabilisatoren sind im Haushalt und in der Industrie weit verbreitet. Sie werden zur Stabilisierung und Regulierung von Strom oder Spannung in Stromversorgungen, Umformern, Schweißgeräten, Ladegeräten usw. eingesetzt.

Stabilisatoren mit Schmitt-Trigger

Der Aufbau von Stabilisatoren mit Schmitt-Trigger umfasst eine minimale Anzahl von Elementen. Die Basis ist ein Trigger mit einem Komparator, der den Wert der Ausgangsspannung mit der zulässigen Spannung vergleicht. Überschreitet die Netzspannung die maximal zulässige Spannung, wird der Schlüssel geöffnet und der Trigger in die Nullstellung geschaltet. Sobald sich die Spannung stabilisiert hat, schaltet der Auslöser in die erste Position, der Schlüssel wird geöffnet und der Strom fließt zum Integrator.

Impulsstabilisatoren können unterschiedlich aufgebaut sein. Es gibt auch Modelle, die die Spannung willkürlich verändern, invertierend, zweipolig und auf der Basis von Pulsweitenmodulation arbeiten. Solche Geräte sind zwar aufgrund ihrer Kompaktheit und schnellen Stabilisierung komfortabler im Betrieb als lineare. Aber sie haben auch einige Nachteile. Einer davon ist eine recht komplizierte Reparatur. Wenn die Elemente des Stabilisators kaputt gehen oder er eingestellt werden muss, empfiehlt es sich, sich an Fachleute zu wenden.