Impulsowy stabilizator napięcia: jak działa i gdzie jest stosowany

Stabilizatory napięcia impulsowego normalizują dostawy energii elektrycznej, a tym samym chronią urządzenia gospodarstwa domowego przed spaleniem. Sprzęt ten jest niezbędny do ochrony urządzeń zużywających energię elektryczną o napięciu 1-25 woltów. Urządzenie stabilizujące typu impulsowego różni się od konwencjonalnych stabilizatorów liniowych wymiarami. Jest bardziej kompaktowe, ma wysoką sprawność, miękkie przełączanie, jest stabilne do parametrów wyjściowych i łatwo osiąga stabilizację. Rozważmy cechy urządzeń typu impulsowego.

Zakres zastosowania stabilizatorów napięcia

Stabilizatory impulsowe składają się z węzła całkującego i regulującego. Węzeł całkujący gromadzi energię, a następnie ją oddaje. Jednostka regulująca dostarcza prąd i przerywa ten proces. Jednocześnie węzeł regulacyjny może być w stanie otwartym lub zamkniętym, tj. działa jak klucz. Jak wspomniano powyżej, stabilizator impulsowy jest najczęściej używany w domu do ochrony urządzeń, które wymagają niskiego napięcia do działania. Stabilizator napięcia służy m.in:

• Do działania urządzeń radionawigacyjnych.
• Do nieprzerwanej pracy elektroniki przemysłowej niskiego napięcia.
• Jako źródło zasilania dla systemów cyfrowych.
• Do ochrony nowoczesnych telewizorów wyposażonych w wyświetlacz LCD.

Zasada działania stabilizatora napięcia

Po zamknięciu sieci energetycznej - zamknięciu elementu regulującego, urządzenie zaczyna gromadzić energię elektryczną w węźle integrującym. Następuje wzrost napięcia. Następnie klucz jest otwierany i energia elektryczna jest przekazywana do odbiorcy, podczas gdy napięcie spada. Dzięki temu prostemu sposobowi działania energia elektryczna może być zużywana ekonomicznie. Konstrukcja jednostki integrującej obejmuje baterię, dławik i kondensator. Element regulujący zawiera tranzystory i tyrystory. Do tej pory stabilizatory impulsowe są reprezentowane przez dwa typy: z wyzwalaczem Schmitta i modulacją szerokości impulsu.

Cechy stabilizatorów z modulacją szerokości impulsu

Stabilizatory z modulacją szerokości impulsu składają się z modulatora, generatora i wzmacniacza. Na działanie takich urządzeń wpływa szerokość impulsu i napięcie (jego wartość) na wejściu. Zasada działania jest prosta: po otwarciu klucza energia jest przekazywana do obciążenia i włączany jest wzmacniacz. Zadaniem wzmacniacza jest porównanie wartości napięcia w celu określenia różnicy i zastosowania wzmocnienia do modulatora. Stabilizatory z modulacją szerokości impulsu są szeroko stosowane w gospodarstwach domowych i przemyśle. Służą do stabilizacji i regulacji prądu lub napięcia w zasilaczach, konwerterach, spawarkach, ładowarkach itp.

Stabilizatory z wyzwalaczem Schmitta

Konstrukcja stabilizatorów z wyzwalaczem Schmidta obejmuje minimalną liczbę elementów. Podstawą jest wyzwalacz z komparatorem, który porównuje wartość napięcia wyjściowego z napięciem dopuszczalnym. Jeśli napięcie sieciowe przekracza maksymalne dopuszczalne napięcie, klucz jest otwierany, a wyzwalacz przełączany do pozycji zerowej. Gdy tylko napięcie ustabilizuje się, wyzwalacz przełącza się do pierwszej pozycji, klucz otwiera się i prąd płynie do integratora.

Stabilizatory impulsów mogą różnić się konstrukcją. Istnieją również modele dowolnie zmieniające napięcie, odwracające, dwupozycyjne i pracujące w oparciu o modulację szerokości impulsu. Chociaż takie urządzenia są wygodniejsze w obsłudze niż liniowe, ze względu na zwartość i szybką stabilizację. Mają jednak pewne wady. Jedną z nich jest dość skomplikowana naprawa. W przypadku uszkodzenia elementów stabilizatora lub konieczności jego regulacji, zaleca się zwrócenie się do profesjonalistów.