Η αρχή της λειτουργίας ενός ηλεκτρονικού ρυθμιστή τάσης

Οι σταθεροποιητές τάσης γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς, τόσο μεταξύ των ιδιοκτητών κατοικιών όσο και των σχεδιαστών κατά τη φάση της κατασκευής. Σήμερα, στους σταθεροποιητές, χρησιμοποιείται συχνότερα ένας αυτομετασχηματιστής. Η αρχή του αυτομετασχηματιστή είναι γνωστή και έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό για τη μετατροπή και τη σταθεροποίηση τάσης.

Ωστόσο, η ίδια η μέθοδος ελέγχου του αυτομετασχηματιστή έχει υποστεί πολλές αλλαγές. Ενώ πριν η ρύθμιση της τάσης γινόταν χειροκίνητα ή σε ακραίες περιπτώσεις ελεγχόταν από αναλογική πλακέτα, σήμερα ο σταθεροποιητής τάσης ελέγχεται από έναν ισχυρό επεξεργαστή.

Οι καινοτόμες τεχνολογίες δεν έχουν παρακάμψει τον τρόπο εναλλαγής των πηνίων. Παλαιότερα χρησιμοποιούνταν διακόπτες ρελέ ή μηχανικοί συλλέκτες ρεύματος, σήμερα οι triac παίζουν το ρόλο τους. Η αντικατάσταση των μηχανικών στοιχείων με triac έκανε τον σταθεροποιητή αθόρυβο, ανθεκτικό και χωρίς συντήρηση.

Ο σύγχρονος σταθεροποιητής τάσης λειτουργεί με βάση την αρχή των ηλεκτρονικών διακοπτών που αλλάζουν τις περιελίξεις του αυτομετασχηματιστή υπό τον έλεγχο ενός επεξεργαστή με ειδικό πρόγραμμα.

Η κύρια λειτουργία του επεξεργαστή είναι να μετράει την τάση εισόδου και εξόδου, να αναλύει την κατάσταση και να ενεργοποιεί το αντίστοιχο triac.

Ωστόσο, αυτές απέχουν πολύ από όλες τις λειτουργίες του επεξεργαστή. Εκτός από τη ρύθμιση της τάσης, ο επεξεργαστής εκτελεί μια σειρά από λειτουργίες που σχετίζονται με τη λειτουργία του σταθεροποιητή.

Το πιο σημαντικό πράγμα είναι η απελευθέρωση των triacs.

Για να εξαλειφθεί η παραμόρφωση του ημιτονοειδούς κύματος, το triac πρέπει να ενεργοποιηθεί ακριβώς στο σημείο μηδέν του ημιτονοειδούς κύματος τάσης. Για να γίνει αυτό, ο επεξεργαστής κάνει αρκετές δεκάδες μετρήσεις τάσης και την κατάλληλη στιγμή στέλνει έναν ισχυρό παλμό στο triac, προκαλώντας το να ενεργοποιηθεί (ξεκλείδωμα).

Αλλά προτού το κάνετε αυτό, είναι απαραίτητο να ελέγξετε αν το προηγούμενο triac είναι απενεργοποιημένο, διαφορετικά θα υπάρξει αντίθετο ρεύμα (τα triac είναι αρκετά δύσκολα στοιχεία στον έλεγχο και περιπτώσεις απενεργοποίησης μπορεί να προκύψουν για πολλούς λόγους, για παράδειγμα με παρεμβολές).

Μετρώντας τα μικρορεύματα, ο επεξεργαστής αναλύει την κατάσταση των ηλεκτρονικών διακοπτών και μόνο τότε εκτελεί τις ενέργειες.

Θα πρέπει να καταλάβετε ότι ο επεξεργαστής τα κάνει όλα αυτά σε λιγότερο από 1 μικροδευτερόλεπτο, έχοντας χρόνο να εκτελέσει υπολογισμούς ενώ το ημιτονοειδές κύμα τάσης βρίσκεται στην περιοχή του σημείου μηδέν. Οι πράξεις επαναλαμβάνονται σε κάθε ημιφάση.

Η υψηλή ταχύτητα τόσο του επεξεργαστή όσο και των διακοπτών triac κατέστησε δυνατή τη δημιουργία ενός ρυθμιστή τάσης με άμεση απόκριση. Σήμερα, η διαδικασία των ηλεκτρονικών σταθεροποιητών ανεβαίνει για 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου, δηλαδή για μία τάση μισής φάσης. Αυτό σας επιτρέπει να προστατεύετε αξιόπιστα τον εξοπλισμό από ανωμαλίες ρεύματος.

Επιπλέον, η ταχύτητα του επεξεργαστή κατέστησε δυνατή τη δημιουργία πιο ακριβών σταθεροποιητών χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ελέγχου δύο σταδίων. Οι ρυθμιστές δύο σταδίων επεξεργάζονται την τάση σε δύο στάδια. Για παράδειγμα, το πρώτο στάδιο μπορεί να έχει μόνο 4 στάδια. Μετά την αδροποίηση, το δεύτερο στάδιο ενεργοποιείται και η τάση φέρεται στο ιδανικό.

Η χρήση αλυσίδας ελέγχου δύο σταδίων σάς επιτρέπει να μειώσετε το κόστος των προϊόντων.

Κρίνετε μόνοι σας, εάν υπάρχουν μόνο 8 triac (4 στο πρώτο στάδιο και 4 στο δεύτερο), τα βήματα προσαρμογής γίνονται ήδη 16 — με τη συνδυασμένη μέθοδο (4×4 = 16).

Τώρα, εάν απαιτείται να παραχθεί ένας σταθεροποιητής υψηλής ακρίβειας, ας πούμε, βήματα των 36 ή 64, θα χρειαστούν πολύ λιγότερα triac - 12 ή 16, αντίστοιχα:

για 36 σταδίων, το πρώτο στάδιο είναι 6 τριακ, το δεύτερο στάδιο είναι 6 τριακ 6×6 = 36.

για 64 στάδια, το πρώτο στάδιο είναι 8 τριακ, το δεύτερο στάδιο είναι 8 τριακ 8×8 = 64.

Αξίζει να σημειωθεί ότι και τα δύο στάδια χρησιμοποιούν τον ίδιο μετασχηματιστή. Στην πραγματικότητα, γιατί να βάλετε το δεύτερο, αν όλα μπορούν να γίνουν σε ένα.

Η ταχύτητα ενός τέτοιου σταθεροποιητή μπορεί να μειωθεί ελαφρώς (χρόνος αντίδρασης 20 χιλιοστά του δευτερολέπτου). Αλλά για τις οικιακές συσκευές, αυτή η σειρά αριθμών εξακολουθεί να μην έχει σημασία. Η επιδιόρθωση είναι σχεδόν άμεση.

Εκτός από την εναλλαγή triac, ανατίθενται πρόσθετες εργασίες στον επεξεργαστή: παρακολούθηση της κατάστασης των μονάδων, παρακολούθηση και εμφάνιση διαδικασιών, δοκιμή κυκλωμάτων.