Імпульсний стабілізатор напруги: як працює і де використовується

Імпульсні стабілізатори напруги нормалізують подачу електрики і таким чином захищають побутові прилади від згоряння. Це обладнання незамінне для захисту техніки, яка споживає електроенергію з напругою 1-25 Вольт. Стабілізаційний пристрій імпульсного типу відрізняється від звичайних лінійних стабілізаторів габаритами. Він компактніший, має високий ККД, м'яке вмикання, стійкий до вихідних параметрів і легко досягає стабілізації. Розглянемо особливості пристроїв імпульсного типу.

Область застосування стабілізаторів напруги

Імпульсні стабілізатори складаються з інтегрувального і регулювального вузлів. Інтегруючий вузол накопичує енергію, щоб потім її віддати. Регулювальний вузол подає струм і перериває цей процес. При цьому, вузол регулювання може бути в розімкнутому або замкнутому стані, тобто працює як ключ. Як вище зазначено, імпульсний стабілізатор найчастіше застосовується в побуті для захисту приладів, яким для роботи необхідна низька напруга. Стабілізатор напруги використовують для таких завдань:

• Для роботи радіонавігаційного обладнання.
• Для безперебійної роботи низьковольтної промислової електроніки.
• Як джерело живлення цифрових систем.
• Для захисту сучасних телевізорів, обладнаних РК-дисплеєм.

Принцип роботи стабілізатора напруги

У разі закриття електромережі - замикання регулювального елемента, пристрій починає накопичувати електроенергію в інтегруючому вузлі. Відбувається підвищення напруги. Далі ключ розмикається і електрика віддається споживачеві, при цьому напруга знижується. Завдяки такому простому способу функціонування, можна економно споживати електрику. У конструкцію інтегруючого вузла входять батарея, дросель і конденсатор. Регулювальний елемент містить у собі транзистори і тиристори. На сьогоднішній день імпульсні стабілізатори представлені двома видами: з тригером Шмітта і широтно-імпульсного модулювання.

Особливості стабілізаторів широтно-імпульсного модулювання

Імпульсні стабілізатори широтно-імпульсного модулювання складаються з модулятора, генератора і підсилювача. На роботу таких пристроїв впливає шпаруватість імпульсів і напруга (її величина) на вході. Принцип роботи простий: під час розмикання ключа енергія переходить у навантаження і до роботи підключається підсилювач. Завдання підсилювача: порівняти значення напруги, щоб, визначивши різницю, подати посилення на модулятор. Стабілізатори широтно-імпульсного модулювання набули широкого застосування в побуті та промисловості. Використовуються для стабілізації та регулювання струму або напруги в блоках живлення, перетворювачах, зварювальних апаратах, зарядних пристроях тощо.

Стабілізатори з тригером Шмітта

У конструкцію стабілізаторів із тригером Шмідта входить мінімальна кількість елементів. Основою є тригер з компаратором, який порівнює величину вихідної напруги з допустимою. Якщо напруга в мережі перевищила максимально допустиму, то відбувається розмикання ключа і тригер переводиться в нульову позицію. Щойно напруга стабілізується, тригер перемикається в першу позицію, ключ розмикається і струм надходить в інтегратор.

Імпульсні стабілізатори можуть відрізнятися конструкцією. Також є моделі, що довільно змінюють напругу, інвертують, двопозиційні та працюють на основі широтно-імпульсного модулювання. Хоча такі пристрої комфортніші в роботі, ніж лінійні, завдяки компактності та швидкому досягненню стабілізації. Але в них є деякі недоліки. Один із них - досить складний ремонт. У разі поломки елементів стабілізатора або, коли його потрібно налаштувати, звертатися рекомендують до професіоналів.