Виды и типы стабилизаторов напряжения: принцип работы и сфера применения

Новая электрическая техника может служить годами. Бывает, взял недавно недешевый телевизор, а он поработал несколько месяцев и внезапно сломался. Мы начинаем негодовать, обвинять производителя в недобросовестности и искать причины поломки. Но найти слабое место в самом устройстве получается не всегда, ведь проблема чаще не в нем, а в качестве сетевого тока.

Украинская электросеть стабильностью не отличается. В ней чаще имеют место глубокие просадки, из-за которых электроприборы работают плохо или вообще не хотят запускаться. К внезапному выходу из строя они обычно не приводят, а постепенно ускоряют износ рабочего механизма. Но если пониженное напряжение резко скакнет, электроника этого может не выдержать. Приходится раскошеливаться на ремонт, а лучше подобрать сразу стабилизатор напряжения. Главное, только выбрать, а какую именно модель, мы расскажем дальше.

Какие бывают стабилизаторы напряжения: виды, достоинства и недостатки

Под понятием нормализатора подразумевается устройство, которое устраняет искажения тока в сети, подавая подключенным потребителям чистые 220В. На самом деле существует несколько разновидностей выпрямителей, которые выполняют одну и ту же функцию, но принцип работы, технология, точность стабилизации у них абсолютно разные. Именно поэтому с каждым нужно знакомиться подробнее, чтобы понять, какой именно вариант самый подходящий.

Виды стабилизаторов напряжения и их особенности:

1. Феррорезонансные. Их изобрели самыми первыми в средине ХХ века и предназначались они для защиты ламповых телевизоров от несовершенств напряжения. В устройстве имеется входной и выходной дроссель. У первого сердечник ненасыщенный, а у второго - насыщенный, благодаря чему между ними образуется сила магнита. Прибор очень долговечный, ведь в нем нет трансформатора или трущихся деталей. Это и есть главный их плюс. Несмотря на свою «древность», феррорезонансные стабилизаторы обеспечивают высокую точность стабилизации. При этом диапазон выравнивания не способен покрывать глубокие просадки и высоковольтные скачки.
   
2. Электромеханические. Выпрямители на основе электромеханики создали незадолго после феррорезонансных. Конструктивно у них нет вообще ничего общего. Сервоприводные стабилизаторы, как их еще называют, имеют привод в виде электромотора. Также имеется трансформатор, по обмоткам которого и перемещается бегунок, провоцируя понижение или повышение тока, чтобы на входе получить напряжение 220В. Процесс выравнивания полностью автоматизирован за счет встроенной платы. Именно она отправляет сигналы сервоприводу о необходимости регулировки тока.
   К плюсам относят создание чистой синусоиды и плавность выравнивания. Но медленно срабатывают и шумят. Стоят сервомоторные стабилизаторы недорого и подойдут для дома, гаража, мастерской и т.д. К нему подключают бытовую технику, но не компьютерную.
3. Релейные. Выпрямители простые и дешевые, благодаря чему чрезвычайно популярные. Их легко обслуживать и ремонтировать. За переключение обмоток трансформатора, который у этой разновидности тоже есть, отвечает реле. Контрольный блок анализирует напряжение на входе. В случае искривления подается сигнал и релюшки начинают действовать. Из-за простоты строения процесс переключения обмоток очень быстрый.
   Но быстродействие - не единое достоинство. Их работоспособность сохраняется как при плюсовой, так и при отрицательной температуре воздуха. Из недостатков - шумность, невысокая точность выпрямления.
   
4. Полупроводниковые. Стабилизаторы совершеннее всех предыдущих видов. У них тоже есть трансформатор, но переключением витков управляет микропроцессор. Цифровое оборудование с электронными ключами-симисторами и тиристорами, не идентично. Между ними есть разница.
   Симисторный пропускает ток в обе стороны. При этом он не всегда справляется с высоковольтными скачками. Поскольку размеры симистора крупные, то и стабилизатор получается габаритным.
   Тиристорный пропускает ток в одну сторону, поэтому в конструкции выпрямителя используется два тиристора. Он лучше противостоит высокому напряжению. А еще тиристорные нормализаторы работают в широчайшем температурном диапазоне, сохраняя работоспособность и при -25, и при +40 градусах.
   И те, и другие отличаются высокой точностью стабилизации с погрешностью не больше 0,1%. К недостаткам относят ступенчатую регулировку тока, но современные модели, даже будучи ступенчатыми, эффективно справляются с сетевыми погрешностями.
5. Инверторные. До сих пор считаются самыми лучшими и новыми, хоть и созданы лет 20 назад. Просто пока еще эффективнее их ничего не придумали. Да и что может быть лучше двойного преобразования! Суть работы инвертора в том, что входное переменное напряжение преобразуется в постоянное. Ток выпрямляется до формы правильной синусоиды и обратно переводится в переменный. Благодаря этому потребители получают идеально чистую и стабильную энергию.
   Инверторный стабилизатор и для котла подойдет, и для компьютера, и для высокочувствительной лабораторной техники. У них высокая скорость и точность нормализации. При этом конструкция неимоверно компактная, а инверторная начинка чрезвычайно мощная. Но и стоят инверторы дороже всех.

Какие типы стабилизаторов существуют?

Выравниватели напряжения отличаются не только технологией, на базе которой изготовлены и работают. Отличительными также являются технические характеристики, которые могут касаться любой из разновидностей оборудования. На основе этого выделяют также разные типы нормализаторов:

1. По классу или сфере применения:

- бытовые;

- профессиональные;

- промышленные.

Отличаются устройства между собой мощностью и ценой. Стабилизатор для дома не справится с нагрузкой производственного цеха, а промышленная модель чересчур дорогостоящая, чтобы пользоваться ею в частном секторе.



По способу подключения. Можно выбрать мощный выравниватель и подсоединить его к электрощитку, запитав весь дом. Тогда вся техника, которая подключается к сети, будет защищена от помех. Но это дорого и нужно далеко не каждому. 

Более бюджетный вариант – нормализатор для одного или нескольких потребителей. Он включается в розетку, а к нему уже следует подсоединить компьютер или котел. Такой вариант надежнее и безопаснее.

По типу питания. В этом случае выбор зависит от рабочей сети. Если у вас 220В, то и стабилизатор только однофазный, ну а для 380В - трехфазный.

В последнем варианте существует небольшой подвох. Трехфазный нормализатор отлично подавляет все токовые искажения. Но если одна из фаз пропадает, обесточенным остается весь объект, подключенный к агрегату. В этом случае лучше отдавать предпочтение трем однофазным приборам. Это дороже, но куда надежнее, особенно для бизнеса.

Существуют также настенные, напольные и переносные стабилизаторы, со ступенчатой и бесступенчатой регулировкой. Что из этого лучше, подскажет специалист, но выбор всегда остается за вами!