Что значит симисторный стабилизатор напряжения

Симисторный стабилизатор напряжения — преимущества и недостатки

Устройство стабилизации, которое быстро реагирует на всевозможные скачки напряжения, является симисторной моделью стабилизатора. Другие типы приборов действуют намного медленнее.

Высокий показатель КПД, равный 98 процентам, также недоступен другим моделям. Основное отличие симисторных стабилизаторов заключается в длительном сроке службы. Этому способствует применение полупроводниковых элементов – симисторов в качестве силовых электронных ключей.

Такие стабилизирующие устройства относятся к электронным моделям стабилизаторов. В них напряжение меняется дискретно. Другими словами, регулировка напряжения в них производится по типу релейных моделей.

Основные части стабилизатора

В конструкцию такого прибора входит:

• Автотрансформатор с 2-мя обмотками, которые соединены напрямую.
• Контроллер.
• Силовые ключи – симисторы.

Контроллер регулирует напряжение входа путем сравнения его с номинальным значением. Благодаря этому симисторный стабилизатор напряжения функционирует так быстро.

Точность выравнивания напряжения зависит от числа ступеней регулировки. Чем меньше шаг регулировки и больше ступеней, тем стабилизация произойдет точнее. Сегодня в торговой сети можно приобрести симисторный стабилизатор напряжения с точностью регулировки меньше 1%. Это является очень высоким показателем.

Подобные стабилизаторы нашли широкую популярность в бытовых условиях и в промышленности. Наиболее распространены модели мощностью 40-50 кВт.

Преимущества симисторных стабилизаторов:

• Быстродействие. Реагирование прибора на скачок напряжения составляет менее 1 секунды.
• Способность к перегрузкам в 20% в течение 12 часов, в 100% в течение 1 минуты.
• Бесшумность. При функционировании прибор не издает никаких звуков.
• Абсолютная защита от любых непредвиденных ситуаций в сети.
• Длительный срок службы. Симисторные стабилизаторы являются наиболее долговечными, по сравнению с другими видами. Наименьший срок работы составляет от 10 лет, при условии соблюдения условий работы.
• Небольшие размеры корпуса. Его компактность находится на уровне электромеханических и релейных моделей стабилизаторов.

Недостатки симисторных стабилизаторов:

• Высокая стоимость. Наименьшая цена такого прибора в России находится в пределах 5 тыс. рублей. Однако необходимо сказать, что средняя стоимость популярных моделей на симисторах колеблется в районе 20 тыс. рублей и выше.
• Допускается изменение напряжения на выходе в виде скачков. Этот отрицательный фактор выявлен только у дешевых моделей стабилизаторов. На функционирование электрооборудования такой недостаток не влияет, однако на приборах освещения дискретное переключение можно увидеть.

Симисторный стабилизатор напряжения Энергия Classic 5000

1. Мощность 5 кВА
2. Число фаз 1
3. Наибольший ток 22 А
4. Тип симисторный
5. Скорость переключения 20 мс
6. Входное напряжение 60-265 В
7. Выходное напряжение 220 В +5%
8. Подключение колодка с клеммами
9. Холостой ток 0,3 А
10. Класс защиты IР 20
11. Рабочая температура +10 +40 градусов
12. Габариты 420 х 320 х 180 мм
13. Вес 16 кг
14. Гарантийный срок 3 года

Стабилизатор служит для поддержания напряжения стабильной величины 220 вольт, и защиты устройств от перепадов и скачков питания. В основном его сферой использования являются бытовые условия.

Стабилизаторы Энергия Классик относятся к симисторным моделям. Это дает возможность размещать их как в подсобных помещениях, так и в жилых домах. Силовым ключом в них служит тиристор. За счет этого возрастает долговечность и надежность прибора.

Корпус прибора можно фиксировать на стене. В устройстве имеется индикатор с отображением состояния сети питания, а также расхода энергии. Одним из достоинств стабилизатора является способность к перегрузкам. Это позволяет подключать к нему устройства с повышенными токами запуска.

Симисторный стабилизатор напряжения

Симисторный стабилизатор напряжения (разности потенциалов) – устройство, предназначенное для защиты подключаемых к электрической двух,- или трехфазной сети приборов и оборудования от скачков напряжения.Применяют их, как правило,в квартирах и загородных коттеджах для подачи напряжения требуемого значения на бытовые приборы, настенные газовые котлы с встроенными циркуляционными насосами и микроконтроллерами, наружное и внутреннее освещение, насосное оборудование для систем холодного и горячего водоснабжения.

Конструктивные характеристики

По сравнению с аналогами, стабилизаторы данного типа обладают следующими конструктивными особенностями:

• В качестве силовых ключей в данном устройстве применяются такие полупроводниковые детали, обладающие высоким быстродействием, как симисторы;
• Для получения стабильной выходной разности потенциалов в стабилизаторах данного типа применяют встроенный автотрансформатор с последовательно подключенными обмотками;
• Управление работой устройства производится электронным контроллером – специальной платой с размещенной на ней микросхемой.

Плюсы и минусы

К плюсам подобного устройства относятся:

• Высокое быстродействие – устройство, благодаря наличию обладающих высокой скоростью переключения симситоров, способно очень быстро реагировать на скачки напряжения в сети, сглаживая их до необходимого значения;
• Широкий диапазон входного напряжения – стабилизаторы данного типа способны работать при значениях входного наряжения от 95 до 275 В (для однофазной модели), от 260 до 470-471 В ( для трехфазных стабилизаторов);
• Высокая точность стабилизации – выходное напряжение, выдаваемое такими устройствами, имеет максимальное колебание в пределах 1,5 % (3,3-5,7 В), что не оказывает отрицательного влияния на работу подключенных к нему приборов.
• Контроль значений входной и выходной разности потенциалов с погрешностью не более 0,5%;
• Высокое КПД – благодяря использованию симистора, значение данного показателя у большинства моделей достигает 95-97%;
• Бесшумность – отсутствие в конструкции стабилизатора релейных переключателей и подвижных контактов позволяет работать ему практически бесшумно;
• Небольшие размеры – собранные на симисторах стабилизаторы, по сравнению с релейными, имеют небольшие размеры и могут быть компактно размещены на полу или стене даже самого небольшого помещения;
• Длительный срок эксплуатации – большинство современных качетвенных моделей могут нормально выполнять свои функции в течение 10 и более лет;
• Большая мощность – разлиные модели способны обеспечить нормальную работу подключаемых приборов и оборудования суммарной мощностью от 3 до 10 кВт.

К минусам таких стабилизаторов относятся:

• Высокая стоимость – качественные модели стабилизаторов имеют достаточно высокую, не всегда доступную для многих владельцев квартир и домов стоимость.
• Скачкообразное изменение разности потенциалов на выходе устройства – данный недостаток характерен для недорогих моделей китайского производства. В более дорогостоящих аналогах правтически не проявляется.

На заметку. Несмотря на высокую стоймость таких устройств, их приобретение при проблемах с напряжением в сети будет очень выгодным и окупится достаточно быстро – при остуствии стабилизатора могут произойти серьезные поломки чувствительной бытовой техники, насосоного и отопительного оборудования. В некоторых случаях подобные скачки не просто портят подключенные к сети приборы, а выводят их из строя, что влечет их замену, приводя к незапланированным и занчительным финансовым расходам и другим неудобствам.

Устройство

Основными деталями самого простого бытового симисторного стабилизатора являются:

• Автотрансформатор с несколькими обмотками, охлаждаемый специальным кулером (вентилятором);
• Управляющая плата (контроллер);
• 4-7 силовых ключей – симисторов, располагающихся на входе и выходе из трансформатора и соединяемых с ним при помощи медных шинок (толстых проводников из меди).

Все данные детали компактно размещаются в металлическом корпусе с вентиляционными щелевидными отверстиями, благодаря чему вся тепловая энергия, накапливаемая при работе трансформатора, отводится наружу. Для контроля значений входного и выходного напряжения передняя панель корпуса оснащается небольшим дисплеем.

Подключают устройство к входной сети силовым кабелем, на конце которого находится евровилка. Включение и отключение стабилизатора производятся при помощи автоматического выключателя. Также в некоторых моделях на боковой или задней стенке имеется специальная розетка для подключения к нему электроприборов напрямую.

Принцип работы

Работает подобное стабилизирующее устройство следующим образом:

1. Поступающее из внешней сети на устройство напряжение замеряется управляющей платой (контроллером) при помощи специального датчика;
2. На основании полученных замеров контроллер принимает решение о корректировке напряжения;
3. Контроллер посылает соответствующий сигнал на вводные симисторы;
4. При помощи посланного на симисторы контроллером сигнала производится подача выровненного до определённого значения напряжения;
5. При помощи расположенного в корпусе автотрансформатора происходит выравнивание подаваемого из внешней сети напряжения до необходимого для нормальной работы электроприборов значения.

Данный многоступенчатый процесс занимает доли секунд. При этом, в отличие от релейных моделей, наличие симисторов позволяет сделать включение и отключение обмоток трансформатора бесшумным и очень быстрым делом.

Схема стабилизатора 220 В своими руками для дома

Простой стабилизатор симисторного типа для частного дома или квартиры можно собрать своими руками по приведенной ниже схеме.

Какой лучше: релейный или симисторный

Если сравнить стабилизатор симисторный и релейный или тиристорный, то первый, несомненно, является более надежным, долговечным и безопасным устройством. Объясняется это отсутствием переключателей с подвижными контактами, наличием управляющей платы, мощного автотрансформатора и силовых ключей-симисторов. Единственным недостатком симисторных стабилизаторов, по сравнению с другими устройствами, является их высокая стоимость, которая со временем оправдывает себя длительным сроком эксплуатации и высокой надежностью.

Таким образом, описанное в данной статье устройство позволяет эффективно бороться с такой проблемой многих владельцев квартир, дачных и загородных домов, как скачки напряжения в электрической сети. Использование стабилизатора позволяет свести к нулю риск поломки электроприборов и последующего дорогостоящего их ремонта от кратковременных перепадов напряжения в сети. Большая разница в цене таких устройств, по сравнению с аналогами, в разы меньше, чем затраты на ремонт или приобретение новых приборов и оборудования, поврежденных скачками нестабильного сетевого электрического тока.

Симисторный стабилизатор напряжения – плюсы и минусы устройства

Симисторный стабилизатор напряжения является современным устройством, позволяющим экономить денежные средства на выполнении ремонта дорогостоящей бытовой техники и сокращающим расходы на оплату электрической энергии.

Благодаря отсутствию в конструкции механических реле значительно повышается скорость переключения, а работа устройства характеризуется бесшумностью.

Плюсы и минусы

Стабилизаторы симисторного типа в настоящее время считаются наиболее надежными, что позволяет обеспечивать различные приборы максимальной защитой при любых колебаниях в электрической сети.

Преимущества применения такого стабилизатора представлены:

• быстрым действием, составляющим 10-20 мс;
• высокими показателями точности напряжения на выход в пределах 1-2,5 %;
• широким диапазоном напряжения на выход в пределах 145-275 В;
• стабильным контролем напряжения на вход и выход с показателями точности 0,5 %;
• отсутствием внутри прибора движимых механически частей, что делает работу абсолютно бесшумной;
• продолжительным эксплуатационным сроком на уровне пятнадцати лет и более в условиях беспрерывной работы;
• отсутствием необходимости обеспечивать сервисное обслуживание.

Неправильно подобранные или некачественные приборы характеризуются дискретными изменениями в процессе обмоточного переключения.

Несмотря на то, что работоспособность техники в этом случае не страдает, неприятным побочным явлением станет частое и заметное мигание эксплуатируемых осветительных приборов.

Стабилизаторы напряжения симисторного типа на сегодняшний день являются самыми современными и оптимальными по виду схемотехнического решения приборами, что обусловлено отличной функциональностью и повышенной надежностью.

Не все знают, когда положена замена счетчиков электроэнергии и за чей счет она производится. Что говорится в законодательстве по этому поводу, расскажем подробно.

Пример расчета блока питания для светодиодной ленты представлен тут.

Что такое световой поток светодиодных ламп и каков этот параметр по сравнению с лампами накаливания, смотрите на этой странице.

Устройство

Конструкционной особенностью стабилизаторов симисторного типа является наличие следующих обязательных комплектующих элементов:

• автоматического трансформатора, оснащенного парой обмоток, соединяемых напрямую;
• контроллеров;
• ключей силового типа.

Контроллерами осуществляется регулирование напряжения на входе посредством сопоставления показаний с номинальными показателями. Такой принцип работы позволяет симисторному стабилизатору среагировать на любые изменения в максимально короткие сроки.

Следует отметить, что уровень точности при выравнивании показателей напряжения напрямую зависит от количества ступеней в регулировке. При минимальном шаге регулирования и значительном количестве ступеней осуществляется более точный процесс стабилизации.

Принцип работы

Бытовые симисторные стабилизаторы относятся к категории корректирующих напряжение устройств дискретного действия.

Несмотря на схожесть блоков с другими видами приборов, такие стабилизаторы обладают наилучшими характеристиками.

Принцип работы такого устройства основан на функционировании трансформатора с обмоткой понижающего и повышающего типа, а также микропроцессора.

Ступенчатая работа симисторного стабилизатора представлена следующими этапами:

• проведение микропроцессорных замеров напряжения внутри сети;
• обработка микропроцессором всего объёма информации по замерам;
• формирование решения о необходимости и способе преобразования входящего сигнала;
• работа трансформаторной обмотки в режиме снижения или повышения показателей.

Симисторные стабилизаторы обладают повышенной чувствительностью к помехам и высокой скоростью реакции, благодаря чему такое устройство успешно используется с целью эффективного выравнивания напряжения для телевизора, Hi-Fi-системы и любой другой дорогостоящей аппаратуры.

Особенности принципа действия используются в работе не только с низкими показателями сетевого напряжения, но и с повышенными параметрами. Кроме всего прочего, микропроцессор способен на логическое обрабатывание всего объёма получаемой информации, что позволяет минимизировать риск ложного срабатывания.

Схема стабилизатора 220 В своими руками для дома

Стабилизаторы симисторного типа функционируют аналогично релейным устройствам, а существенное отличие заключается в наличии элемента, отвечающего за переключение трансформаторной обмотки. Реле в этом случае заменено мощными симисторами, которые управляются контроллерами.

Обмоточное управление симисторами является бесконтактным, с отсутствием характерных звуковых сигналов в виде достаточно громких щелчков. Намотка автоматического трансформатора предполагает использование медного провода.

Основные комплектующие и инструмент, необходимые для выполнения самостоятельной сборки стабилизатора, представлены:

• блоком питания;
• выпрямителем, измеряющим амплитуду напряжения;
• компаратором;
• контроллером;
• усилительными устройствами;
• световыми диодами;
• узлом для торможения подключения нагрузки;
• автоматическим трансформатором;
• ключами;
• выключателем-предохранителем;
• бытовым паяльником и пинцетом.

Стандартная печатная плата размерами 11,5х9,0 см выполняется с применением традиционного стеклотекстолита фольгированного типа, после чего напечатанная на лазерном МФУ схема размещения элементов переносится посредством утюга.

С целью самостоятельной сборки трансформаторов нужно использовать:

• магнитопровод с сечением 187 ммВІ;
• кабель ПЭВ-2 в количестве трёх штук для обмотки с количеством витков 8669 и пары обмоток с 522 витками.

На заключительном этапе сборки стабилизатора напряжения на плату устанавливаются мигающие световые диоды.

Самостоятельное выполнение простейшего стабилизатора на 220 В предполагает подключение неэлектронного типа трансформатора с получением на выходе показателей, которые примерно на 11 % превышают стандартное сетевое напряжение.

Какой стабилизатор напряжения лучше: релейный или симисторный?

Устройства симисторного типа характеризуются небольшими размерами корпуса, а уровень компактности таких приборов вполне сопоставим с моделями электромеханического и релейного типа. Средняя стоимость симисторного устройства по сравнению с качественными релейными аналогичными приборами выше практически в два-три раза.

Несмотря на прекрасную скорость переключения и наличие значительного интервала на входных напряжениях, любой релейный прибор является шумным при эксплуатации и характеризуется низкими показателями точности.

Кроме всего прочего, все релейные стабилизаторы имеют некоторые ограничения по уровню мощности, что обусловливается неспособность контактов коммутировать очень большие токи.

Думаете о том, стоит ли подключить счетчик день ночь? Читайте статью о том, выгодны ли двойные тарифы.

Порядок сборки светодиодного фонаря своими руками описан в этой статье.

Наиболее перспективный вид электронных стабилизаторов представлен в настоящее время современными устройствами, которые функционируют в условиях двойного преобразования сетевого напряжения.

Помимо высокой стоимости, такие приборы не обладают серьёзными недостатками. Именно поэтому при выборе стабилизирующего устройства, если стоимость не имеет решающего значения, целесообразно отдавать предпочтение приборам, полностью собранным с использованием качественных полупроводников.