Stabilizzatore di tensione a impulsi: come funziona e dove viene utilizzato

Gli stabilizzatori di tensione a impulsi normalizzano l'erogazione di elettricità e proteggono così gli elettrodomestici dalla combustione. Questi dispositivi sono indispensabili per la protezione delle apparecchiature che consumano elettricità con una tensione di 1-25 volt. Il dispositivo di stabilizzazione a impulsi si differenzia dagli stabilizzatori lineari convenzionali per le dimensioni. È più compatto, ha un'elevata efficienza, commutazione morbida, è stabile ai parametri di uscita e raggiunge facilmente la stabilizzazione. Consideriamo le caratteristiche dei dispositivi di tipo a impulsi.

Ambito di applicazione degli stabilizzatori di tensione

Gli stabilizzatori a impulsi sono costituiti da un nodo integratore e da un nodo regolatore. Il nodo integratore accumula energia per poi cederla. L'unità di regolazione fornisce corrente e interrompe questo processo. Allo stesso tempo, il nodo di regolazione può trovarsi in uno stato aperto o chiuso, cioè funziona come una chiave. Come già detto, lo stabilizzatore di impulsi viene utilizzato soprattutto in ambito domestico per proteggere i dispositivi che necessitano di bassa tensione per funzionare. Lo stabilizzatore di tensione viene utilizzato per tali compiti:

• Per il funzionamento delle apparecchiature di navigazione radio.
• Per il funzionamento ininterrotto dell'elettronica industriale a bassa tensione.
• Come alimentatore per sistemi digitali.
• Per proteggere i moderni televisori dotati di display LCD.

Principio di funzionamento dello stabilizzatore di tensione

Quando la rete elettrica è chiusa - chiudendo l'elemento di regolazione, il dispositivo inizia ad accumulare elettricità nel nodo integratore. Si verifica un aumento della tensione. Poi la chiave viene aperta e l'elettricità viene ceduta all'utenza, mentre la tensione diminuisce. Grazie a questo semplice funzionamento, l'elettricità può essere consumata in modo economico. Il design dell'unità di integrazione comprende una batteria, un'induttanza e un condensatore. L'elemento di regolazione comprende transistor e tiristori. Ad oggi, gli stabilizzatori di impulsi sono rappresentati da due tipi: con innesco Schmitt e a modulazione di larghezza di impulso.

Caratteristiche degli stabilizzatori a modulazione di larghezza di impulso

Gli stabilizzatori a modulazione di larghezza di impulso sono costituiti da un modulatore, un generatore e un amplificatore. Il funzionamento di questi dispositivi è influenzato dalla larghezza dell'impulso e dalla tensione (il suo valore) all'ingresso. Il principio di funzionamento è semplice: quando la chiave viene aperta, l'energia viene trasferita al carico e l'amplificatore si accende. Il compito dell'amplificatore è quello di confrontare i valori di tensione per determinare la differenza e applicare il guadagno al modulatore. Gli stabilizzatori a modulazione di ampiezza di impulsi sono ampiamente utilizzati in ambito domestico e industriale. Vengono utilizzati per stabilizzare e regolare la corrente o la tensione in alimentatori, convertitori, saldatori, caricabatterie, ecc.

Stabilizzatori con trigger di Schmitt

Il progetto degli stabilizzatori con trigger di Schmidt prevede un numero minimo di elementi. La base è un trigger con un comparatore, che confronta il valore della tensione di uscita con la tensione consentita. Se la tensione di rete supera la tensione massima consentita, il tasto viene aperto e il trigger viene commutato sulla posizione zero. Non appena la tensione si stabilizza, il grilletto passa alla prima posizione, il tasto si apre e la corrente passa all'integratore.

Gli stabilizzatori di impulsi possono essere di diversa concezione. Esistono anche modelli che modificano arbitrariamente la tensione, invertitori, a due posizioni e che funzionano sulla base della modulazione di ampiezza degli impulsi. Sebbene questi dispositivi siano più comodi da utilizzare rispetto a quelli lineari, grazie alla compattezza e alla rapidità di stabilizzazione. Ma presentano alcuni svantaggi. Uno di questi è la riparazione piuttosto complicata. Quando si rompono gli elementi dello stabilizzatore o quando è necessario regolarlo, si raccomanda di rivolgersi a professionisti.