Схема подключения стабилизатора напряжения. подключение стабилизатора

Советы по эксплуатации

Безусловно, такие дорогостоящие изделия требуют определённого ухода. Поэтому тем, кто недавно приобрёл инверторные стабилизаторы, рекомендуется запомнить несколько советов по использованию:

Не стоит опасаться высокой и низкой температуры. Подобные устройства отлично себя чувствуют при низкой (от -40 °C) и высокой (до +40°C) температуре.
Чем меньше влажность, тем лучше. Стабилизаторы могут работать даже при критическом уровне влажности (95 %), однако их эффективность при этом снижается.
Не стоит устраивать «водные процедуры». Инверторные аппараты боятся воды и горюче-смазочных материалов. Поэтому, если на устройство всё же попала жидкость, его необходимо просушить. Аналогичная ситуация обстоит и с конденсатом.
Электроопасность. Во время работы конденсатор накапливает в себе ток. Поэтому при ремонте устройства не следует прикасаться голыми руками к этому компоненту. Кроме того, стабилизатор необходимо устанавливать в помещении, где отсутствуют контакты со взрывоопасными веществами.
Вентиляция. Важный момент — обеспечить устройство доступом к свежему воздуху. Поэтому рекомендуется устанавливать стабилизатор на расстоянии 5-10 см от других предметов.
Своевременное техническое обслуживание. Инверторные изделия время от времени необходимо разбирать, чистить от пыли и проверять контакты внутренних компонентов.

Инверторные стабилизаторы имеют существенные отличия от электрических, симисторных или релейных собратьев. Главное различие между этими изделиями заключается в качестве работы и стоимости устройства. Тем не менее используя инверторные разновидности можно не беспокоиться о том, насколько эффективно работает стабилизатор.

Подключение однофазного стабилизатора напряжения

Некоторые производители не информируют покупателя в паспортах как правильно подключать стабилизатор. Если Вы купили а у Вас нет такой информации, можно связаться с производителем, но в большинстве случаев подключить можно своими руками через такую клеммную колодку:

Подключение стабилизатора через клеммную колодку

Обратите внимание – во всех стабилизаторах фазы по краям клеммной колодки (левая – вход, правая – выход), ближе к центру нули, и в середине земля!

Для простоты понимания, приведу типовую входную цепь квартирной электропроводки:

Схема электропроводки квартиры или дома без подключения стабилизатора

Стоит сказать, что вводной (общий, главный) двухполюсный автомат может стоять и ДО счетчика, и после. Далее, после счетчика, должны стоять защитные автоматы на группы нагрузок (розетки, освещение, и т.п.)

Стабилизатор обязательно должен подключаться после счетчика. И перед стабилизатором должен стоять автоматический выключатель, который будет снимать питания со стабилизатора в случае необходимости.

Схема электропроводки с подключенным стабилизатором будет такой:

Схема подключения стабилизатора напряжения

Повторюсь – защитный автомат может стоять ДО и/или ПОСЛЕ счетчика, но обязательно ДО стабилизатора.

На рисунке – схема подключения стабилизаторов напряжения SUNTEK.

Схема подключения стабилизатора в однофазную сеть

Для трехфазной сети

У Ресанты только одна модель на 6 кВт (в таблице) и можно составить комплект из трех стабилизаторов общей мощностью 18 кВт. У Штиль есть, как трехфазные инверторные модели, но так же можно составить комплекты из однофазных. Чтобы понять, чем такие подходы отличаются, читайте статью о том, как выбрать трехфазный стабилизатор для дома, и почему один трехфазный стабилизатор не равен трем однофазным.

Технические особенности инверторного стабилизатора

Инверторный стабилизатор напряжения выполнен без применения силовых трансформаторов и электромагнитных реле, которые используются в источниках питания другого типа.

В инверторном стабилизаторе выполняются два процесса:

Преобразование переменного тока в постоянный;
Обратное преобразование.

Отсутствие электромеханических узлов повышает надёжность стабилизатора и обеспечивает отличные выходные характеристики. Подобный стабилизатор не требует технического обслуживания и корректно работает в широком диапазоне напряжения на входе.

Схема устройства состоит из следующих электронных блоков:

Входной L/C фильтр;
Диодный выпрямитель;
Корректор коэффициента мощности;
Блок конденсаторов;
Инвертор-преобразователь;
Микропроцессор.

Напряжение сети поступает на пассивный сетевой фильтр, выполненный на конденсаторах и катушках индуктивности. Он сглаживает пиковые выбросы сетевого напряжения и практически полностью убирает высокочастотные помехи. Затем напряжение попадает на выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный, где приобретает вид чистой синусоиды. Далее включается корректор коэффициента мощности, который равномернее отбирает мощность от сети и снижает значение потребляемого тока.

Часть напряжения поступает на блок конденсаторов. Конденсаторы накапливают энергию, которая аккумулируется в них при больших величинах входного напряжения и отдают её в линию, когда возникает её недостаток.

В конечном итоге энергия поступает к инвертору, который делает всю оставшуюся работу – преобразует постоянное напряжение обратно в переменное, и делает его синусоидальным. При этом на выходе мы получаем стабильную частоту в 50 Гц, и рабочее напряжение 220 Вольт.

Именно из-за двух ступеней преобразования и наличию инверторов данные стабилизаторы и получили название «инверторные» или «стабилизаторы двойного преобразования».

Особенности стабилизатора напряжения с двойным преобразованием:

Инвертор осуществляет преобразование постоянного напряжения в переменное. Он собран на MOSFET или IGBT полупроводниковых приборах, смонтированных на радиаторах;
Управление работой инвертора может осуществляться с помощью ШИМ-контроллера;
Инверторные стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием имеют защиту нагрузки и самого стабилизатора от больших выбросов напряжения сети;
Управление функциями элементов инверторного стабилизатора выполняет микроконтроллер;
Кварцевый тактовый генератор обеспечивает высокое качество напряжения на выходе устройства.

Технические решения, применяемые в инверторных стабилизаторах, позволяют получить на выходе номинальное напряжение, необходимое для питания различных потребителей, с отклонением не более 1%. Инверторный стабилизатор напряжения является единственным устройством подобного типа, которое жёстко контролирует частоту.

Информация о производителе

Латвийская компания выпускает товары торговой марки Resanta. Компания находится на рынке электромеханических приборов уже более двадцати лет. В конце прошлого века происходило становление предприятия. С каждым годом происходит улучшение и совершенствование продукции этой марки. Дизайнеры и технологи компании стараются находить всё более интересные решения и идеи для продвижения продукта.

Только половина производимого товара попадает в продажу на территорию Западной Европы, Республики Беларусь, Российской Федерации и Украины. Остальная часть приборов остаётся на территории страны, где производится. Весь перечень продукции перечислить довольно сложно. Компания выпускает более 5 тыс. видов товаров. По данным статистики, полученным от реализации продукции, наиболее популярными среди них являются:

Устройства отключения.
Реле.
Распределительные щитки и узлы.
Предохранители различных типов.
Огромное количество измерительных устройств.
Удлинители, розетки, выключатели и многое другое.

Все конструкторы и технологи компании должны включаться в разработку и выпуск успешных моделей стабилизаторов сетевого направления Ресанта. Устройства подразделяются по видам:

Цифровые (релейные) устройства.
Однофазные приборы.
Электромеханические приборы.
Трёхфазные стабилизаторы.
Тиристорный тип.
Для газовых котлов имеется навесной тип.

Стабилизатор Ресанта по отзывам торговых агентов считается довольно востребованным. У устройства имеются все сертификаты качества. Компания отвечает за качество производимых приборов, так как заботится о пользователях. Все устройства, которые поступают в продажу, полностью соответствуют российским стандартам и не имеют отличий от мировых требований. Основные части по схеме стабилизатора Ресанта:

Приборы, которые измеряют напряжение на входе и выходе (вольтметры).
Схема управления и преобразователя.
Автотрансформатор.
Блок с элементами управления и дисплеем.
Индикатор, показывающий защитный режим.
Индикатор показателей задержки.
Автоматическое включение и выключение.

Область применения и общие сведения

Стабилизаторы сетевого напряжения марки Ресанта нужны для бесперебойной работы бытовых приборов. И также для защиты их от перепадов напряжения электрического тока. Марка Ресанта разработана по всем требованиям мировых стандартов. Принципом работы является измерение показателей напряжения на входе в стабилизатор. Далее при сопоставлении показателей со стандартным значением в 220 В происходит преобразование тока с нестабильными показателями в поток электроэнергии, обусловленных параметров при помощи реле. К техническим характеристикам устройства относятся:

Стабилизатор может работать в условиях окружающего воздуха с температурой от 5ºС до 40ºС.
Показания напряжения на выходе допускаются с погрешностью не более 8% от 220 в.
Прибор способен реагировать в течение 6—7 миллисекунд.
Коэффициент полезности составляет не менее 97%.
Искажение показаний синусоиды отсутствует.
Причиной охлаждения является автоматическая подача воздуха.

В основном применяется для установки и защиты всех приборов для работы, которых необходима электроэнергия. Для того чтобы обеспечить эффективное использование стабилизатора, перед началом работы нужно внимательно прочитать инструкцию во избежание ошибок и неисправностей. К основным функциям стабилизатора относятся:

Принятие большого интервала входных параметров напряжения от 90 до 260 вольт.
В нестандартных ситуациях, происходящих в сети, происходит быстрое реагирование на ситуацию.
Способность регулировать на выходе в большом диапазоне без искажения сигнала.
При увеличении напряжения выше определённого критического минимума прибор способен автоматически отключаться.
Функции контроля и измерения показателей напряжения на входе при помощи вольтметра, который установлен в корпусе.
При замыкании сети срабатывает автоматическое отключение сети.
После того как восстановятся определённые параметры, устройство подключается автоматически и происходит возобновление подачи тока.
О параметрах работы прибора выдаёт индикаторное сообщение.

Проверка работоспособности схемы

Если в вашем доме трехфазная сеть с напряжением 380 В – для подключения рекомендуется воспользоваться сразу тремя однофазными стабилизаторами напряжения. Каждый нужно подключать строго по отдельной фазе.

При первом подключении стабилизатора к сети нужно исключить всю возможную нагрузку. Все автоматы необходимо выключить. Работающими должны остаться только вводной автомат, и автомат который идет непосредственно на стабилизатор. Как только вы подключите стабилизатор электроэнергии. Он запустится на холостой ход, а ваша задача контролировать его работу

Проследите за посторонними шумами (при норме их быть не должно), обратите внимание на входные и выходные параметры напряжения, а также проверьте верность и точность технических данных которые можно увидеть на электроном экране счетчика

Основные критерии выбора стабилизатора напряжения для частного дома

Определяясь с тем, какой стабилизатор напряжения для дома лучше, следует учитывать основные критерии:

защитные факторы — для выпрямителей важным условием является наличие защитных функций, предохраняющих прибор от короткого замыкания, перегревов и перегрузок, влияющих на корректность работы и долговечность устройства;
регулировка напряжения на входе — стоит выбирать стабилизаторы с диапазоном регулирования 210-230В. Такая модель позволит подключать к существующей сети технику, рассчитанную на западные стандарты без ухудшения техсостояния последней, а также продлить срок использования ламп накаливания при напряжении 210В;
автоматическое включение выпрямителя — такой прибор способен после отключения (в случае выхода напряжения за пределы рабочего диапазона) через выбранный период вновь подать нагрузку автоматически (в случае возвращения напряжения в норму). Это позволит не включать прибор вручную;
соответствие мощности при любом напряжении на входе — такой прибор способен удерживать заявленную мощность на выходе при понижении напряжения на входе.

Внутреннее устройство релейного однофазного стабилизатора LogicPower LPH-800 RD.На заметку! Приобретая стабилизатор, следует брать во внимание, что паспортная мощность прибора будет намного меньшей, если входное напряжение ниже 220В. Сильные отклонения напряжения способны снизить мощность устройства вполовину.. Посетив тематические форумы, можно узнать из отзывов какой стабилизатор напряжения для дома лучше

Посетив тематические форумы, можно узнать из отзывов какой стабилизатор напряжения для дома лучше.

Вот некоторые из них:

Илья Самойлов, г.Саратов
«При колебании напряжения в сети до 150В, лучше приобрести электромеханический стабилизатор Ресаната АСН-15000/1-ЭМ. Этот прибор даже при 140В на входе, обеспечивает 180В на выходе. Работает безупречно, без поломок. А у сестры АСН-10000/1-Ц, электронный, не вытягивает даже насос для подачи воды».

Подвесные стабилизаторы напряжения производителя Ресанта.
Сергей Ушаков, г.Санкт-Петербург
«Купил три года назад Ресанту АСН-20000/1-ЭМ, несколько месяцев поработал и прекратил выравнивать напряжение. Отнес в сервисный центр, по гарантии заменили щетки. После ремонта работает качественно».

Григорий Вяткин, г.Минск
«У меня установлен стабилизатор однофазный Энергия Voltron РСН-3000, устройство компактных габаритов, монтируется на стену и не забирает много места. Меня все устраивает».

Принцип работы стабилизатора с системой двойного преобразования.

Подключение стабилизаторов

Наименьшие сложности вызывает подключение стабилизатора индивидуального – того, что обеспечивает работу одного или двух (максимум трех) устройств. Обычно это прибор, вход которого оснащен электрическим шнуром со штепсельной вилкой. А на выходе есть одна или несколько розеток, в которые втыкают «вилки» каждого электроприбора.

О подключении стабилизаторов общих, обеспечивающих питание группы потребителей, расход электроэнергии которых учитывается одним электросчетчиком, стоит рассказать особо.

Подключение однофазных стабилизаторов

О том, как подключить стабилизатор напряжения однофазный, в Сети есть множество советов. Но в большинстве из них не указывается основного принципа. А он заключается в том, что это устройство должно быть включено последовательно всем потребителям, питающимся от него. Согласно ему построена схема подключения стабилизатора напряжения, представленная на рисунке ниже.

Обратите внимание, что этот прибор включается после электросчетчика. А все потому, что он не только стабилизирует, но и потребляет электрическую энергию

В автотрансформаторах это заметно по нагреву обмоток, в которых происходит частичное рассеивание электрической мощности.

Общие стабилизаторы напряжения не имеют шнура со штепсельной вилкой для включения в сеть. И розеток на корпусе для подключения потребителей. Их заменяет клеммная колодка, в которой провода зажимаются болтами с метрической резьбой или иными приспособлениями. Вы можете встретиться с тремя видами наборов контактов на ней.

Трехконтактная клеммная колодка. Техническая нейтраль или ноль является общей для входа и выхода. Она обозначена литерой N. Входная фаза подключается к клемме, обозначенной L1, а выходная – к L2.
Клеммная колодка с четырьмя контактами. Подключение фазы производится так же, как и в первом случае, а вот провода технической нейтрали разделены, их клеммы обозначены как N1 и N2.
Пятиконтактная колодка. Между парами L – N на входе и выходе находится зажим, имеющий обозначение в виде мнемосимвола «заземление» – он похож на стрелку, направленную вниз. Такой набор контактов может встретиться на приборах, выпускаемых в последнее десятилетие, когда нормой стала трехпроводная однофазная схема – с дополнительным защитным проводником.

Подключать техническую нейтраль линии можно только к клемме N. По той причине, что у однофазного потребителя, находящегося под нагрузкой, по нейтральному (нулевому) проводу течет ток. Если вы его соедините с клеммой заземления, то все корпуса приборов окажутся под напряжением. Это чревато поражением электротоком.

Подключение трехфазных стабилизаторов

Эти приборы отличаются от однофазных лишь количеством линий стабилизации. Фактически вы можете использовать три однофазных прибора (одного типа и мощности), соединив их параллельно друг другу (по фазам) и последовательно для потребителя, к ним подключаемого. Нейтральные клеммы на входе соединяются друг с другом. То же самое делается на выходе. В результате получается, что и в сторону сети, и в сторону потребителя приборы подключены по схеме «звезда».

Если у вас трехфазные вводы, а после электросчетчика схема делится на три независимых линии, то можно не заботиться о том, чтобы контролировать момент пропадания одной из фаз. А вот в случае питания трехфазных приборов, например, асинхронных электродвигателей, перед группой стабилизаторов необходимо установить трехфазное же УЗО, одним из режимов которого является отключение питания в случае возникновения асимметрии токов.

Основные схемы силовой части

По схеме силовой части импульсные стабилизаторы делят обычно на три основных типа: понижающие, повышающие и инвертирующие. Такое разделение сложилось, в частности, в отечественной технической литературе.

Некоторые авторы, рассматривая схемы импульсных преобразователей постоянного напряжения во всём их многообразии, показывают, что число элементарных базовых схем преобразователя можно свести к двум — понижающего типа и повышающего типа. Также отмечается, что другие схемы импульсного преобразователя напряжения (в том числе инвертирующего преобразователя) могут быть получены каскадным соединением этих двух базовых схем[неавторитетный источник?].

В нижеприведённых схемах в качестве ключа S могут использоваться полевой транзистор, биполярный транзистор или тиристор, цепь управления ключом для простоты не показана. Отношение времени замкнутого состояния ключа к сумме длительностей замкнутого и разомкнутого состояний называют коэффициентом заполнения (или рабочим циклом — англ. duty cycle).

Преобразователь с понижением напряжения

Названия в англоязычной литературе — buck converter (step-down converter). Если ключ S замкнут, то диод D закрыт, и через дроссель L течёт нарастающий ток от источника. Когда ключ размыкается, ток дросселя, который не может измениться мгновенно, начинает протекать через диод D, при этом величина тока уменьшается. При достаточной индуктивности ток дросселя не успевает уменьшиться до нуля к началу следующего цикла (режим неразрывных токов) и имеет пульсирующий характер. Поэтому даже при отсутствии конденсатора C напряжение на нагрузке R будет иметь такой же характер с пульсациями, размах которых тем меньше, чем больше индуктивность дросселя. Однако, на практике увеличение индуктивности связано с увеличением габаритов, массы и стоимости дросселя и потерь мощности в нём, поэтому использование конденсатора для уменьшения пульсаций более эффективно. Сочетание элементов L и C в этой схеме часто называют фильтром.

Преобразователь с повышением напряжения

Названия в англоязычной литературе — boost converter (step-up converter). Если ключ S замкнут, то диод D закрыт, и через дроссель L течёт линейно нарастающий ток от источника. Когда ключ размыкается, ток дросселя, который не может измениться мгновенно, начинает протекать через диод D и конденсатор C (заряжая его). К началу следующего цикла практически линейно спадающий ток через конденсатор может уменьшиться до нуля, однако приложенное к нагрузке R напряжение конденсатора почти постоянно — амплитуда пульсаций тем меньше, чем больше ёмкость конденсатора. В отличие от предыдущей схемы, здесь дроссель не является элементом фильтра. Напряжение на нагрузке всегда больше напряжения источника.

Инвертирующий преобразователь

Название в англоязычной литературе — buck-boost converter (то есть «понижающе-повышающий преобразователь»). Основное отличие от предыдущей схемы состоит в том, что цепь D, R, C подключена параллельно дросселю, а не параллельно ключу. Принцип работы схемы похожий. Если ключ S замкнут, то диод D закрыт, и через дроссель L течёт линейно нарастающий ток от источника. Когда ключ размыкается, ток дросселя, который не может измениться мгновенно, начинает протекать через конденсатор C (заряжая его) и диод D. К началу следующего цикла практически линейно спадающий ток через конденсатор может уменьшиться до нуля, однако приложенное к нагрузке R напряжение конденсатора почти постоянно — амплитуда пульсаций тем меньше, чем больше ёмкость конденсатора (дроссель не является элементом фильтра). Напряжение на нагрузке может быть как больше, так и меньше напряжения источника.

Влияние диода на КПД

Прямое падение напряжения для обычных кремниевых диодов составляет около 0,7 В, для диодов Шоттки — около 0,4 В. Мощность, рассеиваемая в диоде при больших токах, существенно снижает КПД, особенно в стабилизаторах с низким выходным напряжением. Поэтому в таких стабилизаторах диод часто заменяют дополнительным полупроводниковым ключом с низким падением напряжения в открытом состоянии, например, силовым полевым транзистором.

Во всех трёх описанных схемах диод D может быть заменён на дополнительный ключ, замыкаемый и размыкаемый в противофазе к основному ключу.

Разновидности импульсных стабилизаторов

Все стабилизирующие устройства импульсного типа по типу управления можно поделить на такие группы:

Ключевой с триггером Шмитта;
Ключевой с широтно-импульсной модуляцией;
С частотно-импульсной модуляцией.

С триггером Шмитта

Импульсный стабилизатор напряжения, схема которого приведена ниже, содержит в себе инвертирующий триггер Шмитта, и еще известен как релейный, или стабилизатор с двухпозиционным регулированием.

Триггер содержит в себе компаратор, который сравнивает значение напряжения в емкости с максимально и минимально допустимыми значениями. Если показатель находится в допустимых пределах – положение ключа неизменно, как только достигается критическое значение – ключ изменяет положение. Этот процесс протекает циклично.

С ШИМ-модуляцией

Все работает так же, как и в предыдущей схеме, однако есть еще усилитель, генератор и модулятор. Модулятор сравнивает данные накопителя с опорным вольтажом, и при необходимости усиливает разность, поступающую на модулятор. Таким образом, регулируется время открытия или закрытия ключа (продолжительность импульса).

В подобной схеме частота преобразования не зависит от тока и напряжения на входе, а определяется лишь частотами на тактовом генераторе.

С частотно-импульсной модуляцией

В таком варианте исполнения прибора, импульс открытия ключа имеет постоянную длительность, а вот частота следования самих импульсов уже зависит от разности между опорным выходным напряжением. Допустим, вырос ток на потребителе, или наоборот – упало входное напряжение – в таком случае вырастет и частота импульсов стабилизации.

В таких приборах ключ зачастую управляется мультивибратором с управляемой частотой.

По разновидностям силовой части стабилизатора выделяют такие схемы импульсных стабилизаторов:

Понижающий;
Повышающий;
Инвертирующий.

Понижающий

Это довольно надежные устройства, постоянно имеющие на выходе вольтаж меньше, чем на входе. Простейшая схема импульсного стабилизатора напряжения на на 12 В показана ниже:

При подаче управляющего напряжения, транзистор переходит в режим насыщения, ток движется по цепи от плюса по дросселю к нагрузке. При отключении управляющего сигнала – транзистор закрывается, и переходит в режим отсечки. И снова при подаче отпирающего напряжения открывается ключ – весь цикл повторяется.

Повышающий

Данная схема используется там, где разность потенциалов нагрузки значительно выше, чем вольтаж на входе. Когда транзистор включен в режим насыщения, так идет от плюса по дросселю к транзистору. При отключении управляющего напряжения на транзисторе, и на дросселе возникает ЭДС самоиндукции.

Получится, что она подключена последовательно с входящим током, и через диод коммутирована с нагрузкой. Таким образом, получается, что магнитное поле дросселя продуцирует энергию, а емкость накапливает заряд для выдачи тока на потребителя, когда транзистор перейдет в режим насыщения. Выходит, что в данной схеме дроссель служит резервной емкостью для сглаживания скачков и просадок.

Инвертирующий

Как понятно из названия, этот тип стабилизатора может, как понижать, так и повышать показатели сети относительно входящих значений. Схема, по сути, повторяет предыдущую, за тем отличием, что диод с сопротивлением и емкостью подключаются параллельно дросселю, а не ключу. Амплитуда пульсаций в таком варианте устройства зависит от емкости конденсатора, а дроссель в данной схеме уже не является частью фильтра.

Есть еще один вид устройств – регулируемый импульсный стабилизатор напряжения. В таком приборе выходящий ток обычно регулируется при помощи изменяемого сопротивления, или реостата. Благодаря возможности настройки, такой тип стабилизаторов можно использовать для питания потребителей с разным напряжением – достаточно лишь правильно подобрать номинал резистора.

Важно знать, что все перечисленные выше устройства призваны стабилизировать показатели сети только при работе с постоянным током, к примеру, такой импульсный стабилизатор напряжения на 12 Вольт отлично подойдет для бортовой сети автомобиля. Но если прибор планируется применять в бытовой сети с переменным током, то в схему обязательно нужно вносить изменения – ставить выпрямитель, а также фильтр сглаживания

Еще один нюанс – возникновение высокочастотных помех при стабилизации. Чтобы минимизировать этот эффект, необходимо использовать фильтры, причем как на входе, так и на выходе стабилизирующего прибора.

Подключение стабилизатора напряжения