Стабилизаторы напряжения: типы, достоинства, выбор

Стабилизаторы напряжения

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения. Были разработаны в середине 60 годов прошлого века, их принцип работы основано на использовании явления магнитного насыщения ферромагнитных сердечников трансформаторов или дросселей. Применялись такие устройства для регулировки напряжения питания бытовой техники (телевизор, радиоприёмник, холодильник и т.п.).

Их преимущество заключается в высокой точности 1-3% и быстрой (для того времени) скорость регулирования. Недостаток — повышенный уровень шума и зависимость качества стабилизации от величины нагрузки. Современные устройства лишены этих недостатков, но стоимость их равна или выше стоимости ИБП (Источника Бесперебойного Питания) на такую же мощность, вследствие чего они широкого распространения в качестве бытовых не получили.

Электромеханические стабилизаторы напряжения. В 60-80-е годы прошлого века для регулирования напряжения применялись автотрансформаторы с ручной корректировкой (ЛАТР), вследствие чего приходилось постоянно следить за вольтметром (стрелочный или светящаяся линейка) и, при необходимости, вручную крутить ползунок с токосъёмными щётками. В настоящее время принцип работы автоматизирован с помощью электродвигателя с редуктором (сервопривода).

Электромеханический стабилизатор напряжения

Единственные достоинства электромеханических стабилизаторов напряжения — низкая цена и хорошая точность регулировки 2-3%. Недостатков много — низкая скорость регулирования из-за инерционности двигателя и повышенный уровень шума: шумит электродвигатель и редуктор, и практически постоянно, т.к. отслеживаются изменения с шагом 2-4 вольта. Плюс к этому, добавляется повышенный износ механический частей и недолгий общий ресурс работы устройства в целом, что подтверждается сроком гарантии всего в 1 год. Также при резком увеличении значений сети часто кратковременно отключается нагрузка, т.к. стабилизатор не успевает погасить этот скачок, и напряжение на ней превышает максимально допустимое значение.

Вследствие всего вышесказанного получили распространение как дешёвые стабилизаторы для питания недорогой домашней электротехники.

Электронные стабилизаторы напряжения. Наиболее широкий класс устройств ступенчатого регулирования, обеспечивающих исключительное постоянство электропитания нагрузки с заданной точностью в широких пределах изменения входной сети. Принцип работы основан на автоматическом переключении секций автотрансформатора с помощью силовых ключей (реле, тиристоры, симисторы).

Структурная схема электронного стабилизатора напряжения

К их достоинствам можно отнести: высокое быстродействие, очень широкий входной диапазон, отсутствие искажения формы напряжения, высокий КПД, низкий уровень шума (только от вентиляторов охлаждения). Точность стабилизации определяется количеством ступеней регулирования и, в зависимости от модели, может составлять от 5 до 0.5%, а некоторые модели даже имеют возможность коррекции в пределах 210-230 вольт для лучшей адаптации к импортному оборудованию. Необходимо особо отметить высокую надёжность 3-х фазных конфигураций, где каждую фазу в отдельности регулирует независимый однофазный блок.

Электронный стабилизатор напряжения

Несмотря на высокую стоимость, электронные стабилизаторы напряжения — это оптимальное соотношение цена/качество, и они заслуженно нашли наибольшее распространение на рынке высококачественных электроприборов.

Инверторные стабилизаторы напряжения. Самый молодой тип регуляторов, начал выпускаться во второй половине 10-х годов нашего столетия. Как и ИБП (источник бесперебойного питания), принцип работы основан на двойном преобразовании сетевого напряжения: сначала оно выпрямляется а затем заново преобразуется в переменное. Их достоинства, в общем, такие же, как и у электронных стабилизаторов, но есть два существенных положительных отличия. Во-первых, они не содержат трансформаторов и поэтому имеют небольшой вес и габариты, а во-вторых, они ещё стабилизируют и частоту тока! К недостаткам можно отнести то, что в трёхфазных моделях при неполадках в любом контуре регулирования фазы два остальных тоже отключаются.

Инверторный стабилизатор напряжения

В общем, у инверторных стабилизаторов напряжения есть определённое будущее и существенный сектор применения

Штиль IS2500

Тип — инверторный
Мощность — 2 кВт
Входное напряжение — 90-310 В
Время реакции — отсутствует
Количество ступеней регулировки — непрерывная регулировка
Подключение через клеммную колодку, выход — 2 евророзетки
Есть байпас

Штиль ИнСтаб IS2500 — единственный в данном обзоре стабилизатор с двойным преобразованием напряжения.

Наша отечественная разработка, полное соответствие международным стандартам, отличное качество монтажа — качественная пайка, отсутствие следов флюса, всюду кембрики и термоусадки:

И все это запрятано в надежный металлический корпус:

Инверторные стабилизаторы на сегодняшний день являются САМЫМ ЭФФЕКТИВНЫМ РЕШЕНИЕМ по защите аппаратуры от пониженного и повышенного напряжения, от искажения формы питающего напряжения и его частоты, от импульсных и высокочастотных помех. И в стабилизаторах Штиль серии ИнСтаб в полной мере реализован весь перечисленный функционал.

Если снять крышку, первое, что бросается в глаза — отсутствие массивного тороидального транса (неотъемлемый элемент стабилизаторов других типов). Это значительно уменьшает массу устройства и полностью избавляет от привычного трансформаторного гудения. Вообще, Штиль IS2500 работает почти бесшумно, если не считать звук вентиляторов. Если говорить по чесноку, то они, конечно же, шумят, но на таких высоких частотах, которые не способно уловить не только человеческое, но и даже кошачье ухо.

Второе, на что сразу обращаешь внимание, — это элементы входного и выходного фильтра для защиты от помех. Видите эти массивные дроссели на ферритовых кольцах и желтые прямоугольные конденсаторы типа Х2?

Кстати, заодно можете сравнить качество монтажа Штиля с любой Ресантой. Как говорится, комментарии излишни.

Схемотехника стабилизаторов двойного преобразования такова, что выходное напряжение практически не зависит от входного. И действительно, если провести эксперимент при помощи ЛАТРа, то Штиль ИнСтаб IS2500 показывает абсолютную стабильность выходного напряжения в фантастическом диапазоне от 90 до 310 вольт.

В качестве доказательства могу привести сравнительные осциллограммы выходного напряжения стабилизатора Штиль ИнСтаб IS25000 и обычного релейного и электромеханического стабилизаторов.

Осциллограммы наглядно показывают реакцию стабилизаторов различных типов на резкий скачек входного напряжения (на 60 вольт вниз):

Как видите, стабилизатор Штиль IS2500 обладает нулевым временем реакции на изменение входного напряжения. На выходе всегда 220 вольт независимо от того, что поступает на вход. Если добавить сюда низкие требования к форме и частоте питающего напряжения, невероятно широкий рабочий диапазон, то это просто сказочный прибор. Такой стабилизатор идеально подойдет для работы от простенького дизель-генератора, у которого плавает не только амплитуда выдаваемого напряжения, но и частота.

При выходе напряжения за пределы рабочего диапазона (ниже 90 вольт или выше 310), стабилизатор тут же отключает нагрузку и на передней панели загорается красный светодиод и появляется соответствующая индикация. Как только напряжение возвращается в рабочий диапазон, все автоматически включится в работу.

Интересно то, что при возникновении даже 150%-ой перегрузки, стабилизаторы Штиль ИнСтаб не отрубаются мгновенно, а выжидают целых 5 секунд прежде чем уйти в защиту. Для нас это означает, что через такие стабилизаторы можно подключать бытовые приборы с большими пусковым мощностями (такие как холодильники, кондиционеры и мясорубки). Нужно только правильно выбрать мощность стабилизатора.

Кстати, график зависимости мощности стабилизатора двойного преобразования от входного напряжения приведен ниже:

ВЫВОД: инверторный стабилизатор напряжения Штиль ИнСтаб IS2500 обладает беспрецедентными характеристиками и оставляет далеко позади стабилизаторы любых других типов (релейные, электронные, сервоприводные), поэтому может быть использован для защиты особо важной и дорогостоящей бытовой техники. Единственным недостатком можно считать высокую стоимость, которая, несомненно, будет снижаться по мере развития технологии, удешевления элементной базы и появления здоровой конкуренции

В комплекте со стабилизатором идет набор для настенного монтажа — пластиковые дюбеля и специальная крепежная пластина. Все продумано.

Принцип работы

Инверторные стабилизаторы коренным образом отличаются от всех ранее рассмотренных устройств. Центральное значение в принципе работы данных приборов имеет технология инвертирования. Процесс функционирования стабилизатора выглядит следующим образом. Сетевое питающее напряжение, поступая на вход прибора и проходя через высокочастотный фильтр, отсекающий импульсные помехи, гармоники высшего порядка, подаётся на выпрямитель. Затем переменный ток, через выпрямитель, попадает в корректор КМ (коэффициента мощности). В его задачу входит поддержание одинакового уровня мощности, который не будет зависеть от любых изменений входного напряжения. Переменный ток на этом этапе преобразуется в постоянный.

Напряжение постоянного тока накапливается в конденсаторной батарее, которая специально предназначена для накопления электроэнергии при её избытках. А когда электроэнергии не хватает, тогда конденсаторная установка наоборот — отдаёт её, компенсируя появившийся недостаток.

Далее постоянное напряжение поступает в преобразователь напряжения (инвертор), который преобразует его обратно в переменное, соответствующее необходимым нормам и характеристикам, т.е. формирует из него переменное синусоидальное напряжение требуемой частоты и амплитуды. Инвертор работает на мощных транзисторах, которые установлены на радиаторах. Такая схема преобразования способствует минимальным потерям энергии.

За работу транзисторов отвечает микроконтроллер, а входящий в его состав кварцевый генератор формирует и поддерживает стабильную частоту переменного тока. В стабилизаторах инверторного типа происходит двойное преобразование напряжения, что позволяет получать на выходе ток с практически идеальными характеристиками.

Смысл описанных преобразований заключается в следующем. Работой инвертора управляет микропроцессорный контроллер, благодаря которому напряжение приобретает строго синусоидальную форму, номинальную частоту и амплитуду. Таким образом, стабилизаторы инверторного типа обеспечивают нагрузку напряжением более высокого качества, чем стабилизаторы любого другого типа.

Если говорить о синусоидальности переменного напряжения, являющейся одной из важнейших показателей качества электроэнергии, то традиционные стабилизаторы в лучшем случае не ухудшают этот показатель сетевого напряжения, либо вносят некоторые помехи. Инверторные устройства формируют синусоиду самостоятельно, в соответствии с программой, прошитой в контроллере, поэтому на практике всегда происходит повышение качества электроэнергии. Другие технологии синусоиду исправить не могут, максимум не ухудшить.

Основные элементы прибора:

• сетевой фильтр;
• выпрямитель;
• корректор КМ;
• конденсаторная батарея;
• преобразователь напряжения;
• микроконтроллер;
• кварцевый генератор;
• блок индикации и управления;
• системы защиты.

Принцип, лежащий в основе инверторных стабилизаторов, не содержит каких либо новых научных открытий последних лет и известен достаточно давно. Сравнительно недавний прорыв в этой области обусловлен началом массового выпуска мощных транзисторов, созданных по технологии IGBT и MOSFET. Именно транзисторы такого типа служат основными ключевыми элементами инверторных преобразователей.

На данный момент, схема реализована двумя производителями — это линейка Штиль ИнСтаб и отдельный стабилизатор Ресанта ACH-6000/1-И, сравним их параметры в таблице.

Что такое байпас и зачем он нужен?

Байпас — это комммутационное устройство для переключения электроснабжения в обход стабилизатора.

Зачем эта функция может понадобиться?

• Работа не инверторным сварочным аппаратом. Работать трансформаторным сварочным аппаратом через стабилизатор нельзя.
• Подключение нагрузок сверх номинальной мощности стабилизатора.
• Неисправность стабилизатора.

На сегодняшний день производители стабилизаторов реализуют байпасы в следующих видах:

• Ручной внешний байпас . Как правило, это кулачковый переключатель на два положения в отдельном корпусе с клеммной колодкой. Такие байпасы выпускаются производителями стабилизаторов Lider и Progress. Достоинство: для монтажа/демонтажа стабилизатора не нужно отключения электроснабжения и последующего соединения входных и выходных проводов. Достаточно отсоединить три провода от клеммной колодки стабилизатора: при включённом байпасе они будут обесточены. Внешние байпасы можно использовать со стабилизаторами любых производителей. Недостаток: дополнительные, пусть и небольшие, траты.
• Ручной встроенный байпас . Может быть выполнен на автоматических выключателях (стабилизаторы Systems и Энергия) или на магнитном контакторе (стабилизаторы Прогресс, Каскад и Сатурн). Достоинства: эстетично (не болтаются провода от стабилизатора к байпасу), дешевле (не нужен отдельный корпус, исключается клеммная колодка и дополнительные провода). Недостаток: при демонтаже стабилизатора потребуется соединение входных и выходных проводов.
• Автоматический встроенный байпас . Это программно-аппаратный комплекс, который по заданному алгоритму производит переключение электроснабжения в обход стабилизатора. На сегодняшний день автоматическими байпасами оснащаются некоторые стабилизаторы напряжения Lider. Автоматический байпас Lider сработает при неисправности стабилизатора, при его перегрузке, перегреве и при падении входного напряжения ниже допустимого порога. При отключении стабилизатора по верхнему пределу входного напряжения байпас задействован не будет — нагрузка просто обесточится. Недостатки: автоматический байпас не является аналогом ручного: не получится по своему желанию пустить ток в обход стабилизатора. Если стабилизатор у вас не перед глазами, вы можете очень долго не узнать о том, что он в аварийном состоянии и работает в байпасе.

Выбор производителя и цены

Самое непростое — выбрать производителя. Стазу стоит сказать, что китайские агрегаты лучше не рассматривать. Даже с теми, которые китайские только наполовину (с вынесенным в поднебесную производством и головным офисом в другой стране) надо быть очень аккуратными. Качество не всегда стабильно.

Советы по выбору стабилизатора

Если вам не важна внешняя составляющая, обратите внимание на стабилизаторы российского или белорусского производства. Это Штиль и Лидер

Вполне приличные агрегаты, с не очень хорошим дизайном, но со стабильным качеством.

Если вам нужна идеальная аппаратура, ищите итальянские ORTEA. У них и качество сборки, и внешний вид на высоте. Также неплохие отзывы у РЕСАНТА. Их товар оценивают на 4-4,5 по пятибалльной шкале.

Разброс цен поражает, но типы оборудования тут собраны самые разные — от бюджетных релейных и электромеханических до супер-надежных электронных.

Общая информация

Наверняка, каждому домашнему сварщику приходилось сталкиваться с одной из самых неприятных проблем — неожиданным отключением сварочного инвертора из-за недостатка напряжения в бытовой электросети.

У этой проблемы есть два простых решения. Вы можете сменить диаметр электродов, выбрав стержни поменьше. Например, вместо 3 мм взять электроды диаметром 2 мм. Это спорное решение, но оно эффективно, если нужно как можно скорее закончить работу. Однако, вы не сможете воспользоваться этим решением, если варите толстые детали. Ведь при использовании электрода меньшего диаметра качество швов существенно ухудшится и усложнится сама сварка.

Но есть и второе решение — применение сторонних устройств. Предназначенных для стабилизации напряжения. Отдельный стабилизатор напряжения для сварочного инвертора поможет раз и навсегда решить проблемы с просадкой. Или недостатком мощности бытовой электросети. Но это не самый бюджетный вариант. Стоимость хорошего выпрямителя может быть схожа с ценой на сварочный аппарат. Но оно того стоит.

Говоря простыми словами, стабилизатор напряжения для сварочного аппарата (он же стабилизатор сварочной дуги) — это приспособление для стабилизации или увеличения напряжения. Также это устройство защищает сварочный аппарат от перепадов электричества и выхода из строя.

Суть работы стабилизатора похожа на обычный трансформатор. На первичные обмотки подается входной ток и затем выводится со вторичных обмоток. Если входное напряжение нестабильное или недостаточное, включается реактивная катушка. У нее регулируется индуктивное сопротивление. Либо просто добавляется несколько новых витков во вторичной катушке.

Таким образом, компенсируются потери тока и выходное напряжение повышается. А если выходное напряжение получается слишком большим, то стабилизатор работает по обратному принципу и занимает его. Поэтому напряжение на выходе сварочного аппарата можно так же стабилизировать, как и на входе.

Как видите, стабилизатор — это эффективное и некоторых случаях незаменимое устройство. С его помощью можно не беспокоиться о скачках напряжения. Начиная сварку, вы будете уверены, что закончите ее без проблем. Но, несмотря на то, что стабилизатор — это простое устройство, его тоже нужно правильно выбрать. О том, как выбирать стабилизатор, мы расскажем далее.

Популярные производители стабилизаторов

На рынке стабилизирующего оборудования конкурируют друг с другом много компаний. Есть фирмы, специализирующиеся на изделиях премиального сегмента и предлагающие модели средней или низкой стоимости. Цена зависит от бренда и характеристик. Поэтому она варьируется в широком диапазоне.

СН от разных производителей

1. Ресанта (Латвия, но производственные мощности находятся в Китае и России). Специализируется на выпуске однофазных электронных и электромеханических моделей, подключаемых с помощью клемм. Все изделия компании оснащены термодатчиками (защита от перегрева). У СН присутствует функция включения напряжения с задержкой времени, байпас, амперметр и вольтметр.
2. Энергия. Производство сосредоточено на территории Росси и Китая. Компания ориентируется на создание качественных, безопасных изделий с обоснованной стоимостью.
3. Штиль (Россия). Компания выпускает варианты изделий от бюджетного до премиум-класса (линейки «Матрикс» и «ИнСтаб»). Популярностью пользуются модели с двойным преобразованием, практически не уступающие ИБП. Они разработаны с использованием инверторной технологии, разделяются на «ИнСтаб» и «ИнСтаб+». Напряжение регулируется в несколько этапов, но время отклика минимально. Точность регулировки определяется серией (P, R, T, SP, ST).
4. Rucelf (российский бренд). Предлагает продукцию с хорошим отношением цены к качеству. Изделия фирмы имеют защиту от перегрузок. Они рассчитаны на время эксплуатации более 10 лет.
5. Sven (российская компания, зарегистрированная в Финляндии). Изготавливает для домашнего использования и офисов качественные устройства по доступной стоимости со средним сроком эксплуатации 10 лет.
6. Elitech (китайского производства). Продукция отличается низкой стоимостью. Электромеханические стабилизаторы работают при напряжении на входе от 140 до 260 В, но точность регулирования доходит до 10 %.
7. Калибр (Россия). СН фирмы представлены релейными (серия «Мастер») и электромеханическими моделями. Они характеризуются низкой ценой.
8. Sturm (российский бренд). Изготавливает электромеханические СН. Шнурами с вилкой оснащены модели мощностью 1 и 2 кВт.
9. Бастион (Россия). Производит СН серий «Skat» и «Teplocom». На некоторые модели – пожизненная гарантия.
10. ORTEA (Италия). Выпускает однофазные и трехфазные модели. Предоставляет на них гарантию 2 года, на протяжении трех лет предусмотрено бесплатное сервисное обслуживание.

Нюансы при расчете мощности бытового стабилизатора напряжения

Если речь идет о стандартном напряжении 220 В, то мощность стабилизатора рассчитывается путем складывания всех мощностей эксплуатируемых приборов. Предостерегаю вас: в интернете есть множество таблиц со значениями мощностей электроприборов в формате: /наименование прибора/мин./макс. мощность/ — не всегда стоит руководствоваться ими.

К примеру, мощность телевизора в таблице заявлена от 100 Вт, но с учетом, что уже давно выпускаются не кинескопные, а жидкокристаллические дисплеи, то мощность может составлять и 30 Вт, с одинаковой диагональю. Кроме того, с некоторых по после, появилась техника энергоэкономного класса A+++, потребляющая в разы меньше.

Расчеты производите конкретно по данным из паспорта каждого прибора. Если у вас целый дом в несколько этажей и большое семейство, разница в необходимой мощности стабилизатора может быть колоссальна. И это притом, что практически никогда не бывает, чтобы он работал на всю мощность, ведь вряд ли так совпадет, что одновременно включат все приборы в доме – то есть, с учетом всех приборов впритык выбранный стабилизатор уже сам по себе, теоретически, имеет запас.

Принцип действия стабилизирующих устройств

Принцип функционирования СН можно представить только в общем виде. Это связано с большим конструктивным разнообразием устройств данного типа.

Общая схема функционирования стабилизаторов различных систем следующая:

• на вход устройства подается напряжение с электросети;
• «блок сравнения» сравнивает его с нормативным показателем (220 В);
• при отклонениях от нормы регулирующему модулю с «блока управления» подается сигнал на стабилизацию;
• «блок стабилизации» подает на выход СН напряжение 220 В (с нормированным по величине отклонением).

Принцип работы основных разновидностей стабилизирующего оборудования представлен схематически на иллюстрациях ниже:

Схема работы электронного стабилизатора

Блок-схема работы инверторных преобразователей

Принцип функционирования феррорезонансных СН

Название блоков условно. В зависимости от вида стабилизирующего устройства модули собирают на базе различных конструктивных элементов.

У ферромагнитных аппаратов регулировка тока осуществляется магнитным сердечником. Такие модели подходят для использования на даче либо в частном доме.

Релейная техника регулируется ступенчато. За счет электромеханических реле происходит включение либо выключение отдельных трансформаторных обмоток.

У электромеханических аналогов установлен трансформатор с токосъемником. Регулировка происходит плавно. Точность стабилизации не превышает 3 %. По этой причине приборы электромеханической системы используют для защиты чувствительных к перепадам напряжения устройств, например, музыкальной аппаратуры, измерительного электрооборудования.

Электронные модификации функционируют благодаря наличию электронных ключей. Обычно их отличительной особенностью являются компактные размеры и наличие цифровых табло, на которые выводятся показатели тока сети.

Инверторные модели относятся к разряду двухступенчатых систем. С начала в устройстве переменный ток преобразуется в постоянный. Затем происходит обратный процесс. Полученный переменный ток подается на выход инвертора.

Регулирование напряжения современными СН происходит в автоматическом режиме. Раньше выпускались модели, требующие ручного вмешательства, например, поворота регулировочного колесика.

Рекомендации по отдельным моделям

В таблице ниже представлены примеры популярных у потребителей по рейтингам 2020 года стабилизаторов с их основными техническими характеристиками.

Основные рабочие характеристики	Модели для отдельных потребителей
Ortea Vega 1-15/45	Teplocom ST -555 (Бастион)	РЕСАНТА LUX АСН-2000Н/1-Ц
вид	электродинамический	релейный
число фаз	1	1	1
мощность	1 кВА	0,555 кВт	2 кВА
температурный режим, °C	-25÷45	—	0÷45
входное напряжение (В)	173÷253	145÷260	140÷260
точность стабилизации, %	0,5	—	8
исполнение	универсальное	настенное
габариты (ШхВхГ), мм	425х260х275	130х70х85	206х230х133
вес (кг)	2,5	1,8	33
примерная цена (тыс.руб.)	3,8	3,7	3,9
время регулирования (отклика), мс	16 В/с	20	35 В/с

Основные рабочие характеристики	Модели для всего дома
РЕСАНТА LUX АСН-10000Н/1-Ц	Энергия Classic 7500	РЕСАНТА СПН-13500	Штиль R 9000-3
вид	электромеханический	электронный (тиристорный)	релейный	гибридный
число фаз	1	1	1	3
мощность	10 кВт	7500 кВА	13,5 кВт	9 кВА
температурный режим, °C	0÷45	10÷40	0÷45	1÷40
входное напряжение (В)	140÷260	125÷254	90÷260	175÷260
точность стабилизации, %	2	5	8	5,5
исполнение	напольное	настенное
габариты (ШхВхГ), мм	323х183х400	320х420х180	305х360х190	582х425х200
вес (кг)	22.68	20	18	50
примерная цена (тыс.руб.)	16,5	28	17,5	68
время регулирования (отклика), мс	10	20	7	200

В таблице рассмотрены модели, предназначенные для электроснабжения, как всего дома, так и отдельных потребителей электроэнергии или их групп.

Выбор стабилизатора напряжения для котла

Надежная и безаварийная работа газовых возможна только при соблюдении определенных условий, а именно при наличии качественного электропитания. К сожалению именно с этим непременным условием чаще всего возникают проблемы. Для решения этой проблемы необходимо установить стабилизатор напряжения для котла. Прежде всего рассмотрим причины, по которым мы хотим установить стабилизатор напряжения, а затем остановимся на таком вопросе, какой именно стабилизатор напряжения для котла нам необходим.

В чем же заключается опасность колебаний напряжения для отопительной техники?

1. Несмотря на то, что контроллер (или проще говоря компьютер, управляющий котлом) имеет свой собственный стабилизатор напряжения, его нормальное функционирование гарантировано при напряжении питающей сети 220 плюс минус 10%В. Сбой в его работе может создать аварийную ситуацию.
2. Арматура котла включает в себя электромагнитные клапаны и задвижки. Пониженное напряжение приводит к их неполному закрытию или открытию, а повышенное к выходу из строя. Эти обстоятельства так же требуют установить стабилизатор напряжения для котла.
3. Изменение режима работы вентиляторов приводит к изменению состава топливной смеси и неустойчивому горению.
4. При значительных отклонениях напряжения питающей сети вентиляторы и насосы имеют высокую степень вероятности выхода из строя.

Практически все производители отопительной техники рекомендуют установить стабилизатор напряжения котла и у многих это является одним из условий предоставления гарантии.

Кроме того, для питания котла я рекомендую применение Источника Бесперебойного Питания (UPS) типа Онлайн, чтобы при кратковременных отключениях электроэнергии котёл продолжал работать. Речь идёт о времени отключения 5-60 минут, в зависимости от емкости батареи ИБП. Кроме того, Онлайн ИБП с двойным преобразованием выдает чистую синусоиду и предохраняет электронику котла от возможных кратковременных (менее 10мс) скачков напряжения, с которыми ни один стабилизатор не успеет справится.

Такие траты окупятся долгим сроком службы котла. Утешением может послужить то, что стабилизатор для котла должен иметь небольшую мощность – не более 500 ВА.

Особенности домашнего производства

Все элементы будут размещаться на печатной плате размером 115х90 мм. Для чего можно взять фольгированный стеклотекстолит. Схему расположения всех рабочих компонентов можно распечатать на лазерном принтере, а после перенести все, используя утюг. Сам пример ниже.

Теперь можно переходить к изготовлению трансформаторов. И здесь не все так просто. Всего нужно изготовить два элемента. Для первого нужно взять:

• магнитопровод с площадью сечения 187 мм2;
• провода ПЭВ-2 в количестве трех штук.

Причем один из проводов должен быть толщиной 0,064 мм, а другой – 0,185 мм. Для начала создается первичная обмотка с количеством витков – 8669. У последующих обмоток витков поменьше – 522.

Электрическая схема стабилизатора напряжения 220В предусматривает наличие двух трансформаторов. Поэтому после сборки первого элемента стоит переходить к изготовлению второго. А для этого уже нужен тороидальный магнитопровод. Обмотка здесь также делается из провода ПЭВ-2, разве что число витков будет равным 455. Кроме того, от второго трансформатора должны исходит семь отводов. Для первых трех нужен провод диаметром 3 мм, а остальные 4 будут из шин сечением 18 мм². Благодаря этому трансформатора не будет нагреваться во время использования стабилизатора.

Задачу можно существенно упростить, если взять два уже готовых элемента ТПК-2-2 12В и соединить их последовательно. Все прочие необходимые детали нужно приобрести в магазине.

Принцип работы

Двойной выпрямитель во время функционирования исполняет всего лишь 2 ключевые функции:

• преобразовывает ток переменного типа в постоянный;
• вторая функция оборотная – преобразовывает ток постоянного типа в переменный.

Первая стадия функционирования включает в работу такие устройства, как корректор показателя мощности и непосредственный выпрямитель. Проще говоря, ток переменного типа является нестабильным и проникает в аппаратуру сквозь фильтр, выпрямляющий его и делающий постоянным. Также фильтрации поддаются и частоты. После таких манипуляций ток приобретает фактически безупречную форму синусоида.

Достоинство состоит в том, что в данной ситуации существенно повышаются мощностные показатели. Коэффициентное соотношение повышения мощности достигает отметки буквально 1,0. После того как фильтр пройден, ток скапливается в конденсаторном блоке – вторичный блок питания.

Далее инверторные нормализаторы функционируют по следующему принципу: постоянный ток, который был выпрямлен и преобразован, движется к инвертору, задача какого – преобразовывать его в ток переменного типа и формировать тот же синусоид. Под воздействием инвертора ток переменного типа обретает показатель напряжения 220 В и частоту со значением 50 Гц.

Описание и строение инверторного стабилизатора

в устройстве имеется двойной фильтр

Такое преимущество достигается за счёт специфического строения, а также довольно интересного принципа работы. Так, классический инвертный стабилизатор имеет:

• Несколько входных фильтров.
• Выпрямитель напряжения.
• Корректор мощности.
• Несколько конденсаторов.
• Преобразователь постоянного напряжения.
• Микроконтроллер.

Однако стоит отметить, что преобразователи и выпрямители напряжения — это и есть инверторы, изготовленные на основе транзисторов IGBT. Благодаря им, происходит преобразование высоких значений тока в норму. При этом потери энергии очень и очень маленькие.