معرفی تثبیت کننده ولتاژ AC

این یک دستگاه الکتریکی است که ولتاژ AC را تنظیم و کنترل می کند و در محدوده ولتاژ ورودی مشخص شده، می تواند ولتاژ خروجی را در محدوده مشخص شده از طریق تنظیم ولتاژ تثبیت کند.

اساسی

اگرچه انواع زیادی از تنظیم کننده های ولتاژ AC وجود دارد، اصل کار مدار اصلی متفاوت است، اما اساسا (به جز تنظیم کننده های ولتاژ پارامتر AC) اساسا مدارهای نمونه برداری سوئیچ ورودی، مدارهای کنترل، ولتاژ هستند.

1. سوئیچ ورودی: به عنوان سوئیچ کار ورودی تثبیت کننده ولتاژ، از نوع سوئیچ هوا قطع کننده مدار کوچک با حفاظت جریان محدود استفاده می شود.

تثبیت کننده ولتاژ و تجهیزات الکتریکی نقش محافظتی دارند.

2. دستگاه تنظیم ولتاژ: دستگاهی است که می تواند ولتاژ خروجی را تنظیم کند.می تواند ولتاژ خروجی را که مهمترین بخش تثبیت کننده ولتاژ است، افزایش یا کاهش دهد.

3. مدار نمونه برداری: ولتاژ و جریان خروجی تثبیت کننده ولتاژ را تشخیص می دهد و تغییر ولتاژ خروجی را به مدار کنترل منتقل می کند.

4. دستگاه رانندگی: از آنجایی که سیگنال الکتریکی کنترل مدار کنترل ضعیف است، استفاده از دستگاه محرک برای تقویت و تبدیل توان ضروری است.

5. دستگاه حفاظت درایو: وسیله ای است که خروجی تثبیت کننده ولتاژ را متصل و قطع می کند.معمولاً از رله یا کنتاکتور یا فیوز استفاده می شود.

6. مدار کنترل: مدل تشخیص مدار نمونه برداری شده را تجزیه و تحلیل می کند.هنگامی که ولتاژ خروجی بالا باشد، یک سیگنال کنترلی برای کاهش ولتاژ به دستگاه محرک ارسال می کند و دستگاه محرک، تنظیم کننده ولتاژ را برای کاهش ولتاژ خروجی هدایت می کند.هنگامی که ولتاژ کم است، یک سیگنال کنترل برای افزایش ولتاژ به دستگاه محرک ارسال می شود و دستگاه رانندگی دستگاه تنظیم کننده ولتاژ را برای افزایش ولتاژ خروجی هدایت می کند تا ولتاژ خروجی را برای رسیدن به هدف خروجی پایدار تثبیت کند. .

هنگامی که تشخیص داده شود که ولتاژ یا جریان خروجی خارج از محدوده کنترل رگولاتور است.مدار کنترل دستگاه حفاظت خروجی را کنترل می کند تا خروجی را برای محافظت از تجهیزات الکتریکی قطع کند، در حالی که دستگاه حفاظت خروجی در شرایط عادی به خروجی متصل است و تجهیزات الکتریکی می توانند یک منبع ولتاژ پایدار به دست آورند.

طبقه بندی ماشین

دستگاه الکترونیکی که می تواند برق AC پایدار را برای بار تامین کند.همچنین به عنوان تثبیت کننده ولتاژ AC شناخته می شود.برای پارامترها و نشانگرهای کیفیت منبع تغذیه تثبیت شده AC، لطفاً به منبع تغذیه تثبیت شده DC مراجعه کنید.دستگاه‌های الکترونیکی مختلف به منبع تغذیه AC نسبتاً پایدار نیاز دارند، به‌ویژه زمانی که فناوری رایانه در زمینه‌های مختلف اعمال می‌شود، منبع تغذیه مستقیم از شبکه برق AC بدون انجام هیچ گونه اقدامی دیگر نمی‌تواند پاسخگوی نیازها باشد.

منبع تغذیه تثبیت شده AC طیف وسیعی از کاربردها و انواع بسیاری دارد که به طور تقریبی می توان آنها را به شش نوع زیر تقسیم کرد.

① تثبیت کننده ولتاژ AC رزونانس فرومغناطیسی: یک دستگاه تثبیت کننده ولتاژ AC ساخته شده از ترکیبی از یک سیم پیچ اشباع شده و یک خازن مربوطه با ویژگی های ولتاژ ثابت و ولت آمپر.نوع اشباع مغناطیسی ساختار معمولی اولیه این نوع تنظیم کننده است.دارای ساختار ساده، ساخت راحت، دامنه تغییرات مجاز گسترده ولتاژ ورودی، عملکرد قابل اعتماد و ظرفیت اضافه بار قوی است.اما اعوجاج شکل موج زیاد است و پایداری آن زیاد نیست.ترانسفورماتور تثبیت کننده ولتاژ اخیراً توسعه یافته نیز یک دستگاه منبع تغذیه است که تثبیت ولتاژ را با استفاده از غیر خطی بودن اجزای الکترومغناطیسی انجام می دهد.تفاوت بین آن و تنظیم کننده اشباع مغناطیسی در تفاوت در ساختار مدار مغناطیسی نهفته است و اصل کار اصلی یکسان است.این عملکرد دوگانه تنظیم ولتاژ و تبدیل ولتاژ را به طور همزمان روی یک هسته آهنی انجام می دهد، بنابراین نسبت به ترانسفورماتورهای برق معمولی و تنظیم کننده های ولتاژ اشباع مغناطیسی برتری دارد.

②تثبیت کننده ولتاژ AC نوع تقویت کننده مغناطیسی: دستگاهی که تقویت کننده مغناطیسی و اتوترانسفورماتور را به صورت سری به هم متصل می کند و از مدار الکترونیکی برای تغییر امپدانس تقویت کننده مغناطیسی برای تثبیت ولتاژ خروجی استفاده می کند.شکل مدار آن می تواند تقویت خطی یا مدولاسیون عرض پالس باشد.این نوع رگولاتور دارای سیستم حلقه بسته با کنترل فیدبک است، بنابراین دارای پایداری بالا و شکل موج خروجی خوبی است.اما به دلیل استفاده از تقویت کننده های مغناطیسی با اینرسی بیشتر، زمان بازیابی بیشتر است.به دلیل روش خود کوپلینگ، توانایی ضد تداخل ضعیف است.

③تثبیت کننده ولتاژ متناوب متناوب: دستگاهی که موقعیت کنتاکت لغزشی ترانسفورماتور را برای تثبیت ولتاژ خروجی تغییر می دهد، یعنی یک تثبیت کننده ولتاژ متناوب تنظیم کننده خودکار ولتاژ که توسط یک موتور سروو هدایت می شود.این نوع رگلاتور دارای راندمان بالا، شکل موج ولتاژ خروجی خوب و بدون نیاز به ماهیت بار است.اما ثبات کم و زمان بهبودی طولانی است.

④ تثبیت کننده ولتاژ AC القایی: دستگاهی که ولتاژ AC خروجی را با تغییر اختلاف فاز بین ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور و ولتاژ اولیه تثبیت می کند.از نظر ساختار شبیه به یک موتور ناهمزمان سیمی است و در اصل شبیه یک تنظیم کننده ولتاژ القایی است.محدوده تنظیم ولتاژ آن گسترده است، شکل موج ولتاژ خروجی خوب است و قدرت می تواند به صدها کیلووات برسد.با این حال، به دلیل اینکه روتور اغلب قفل است، مصرف برق زیاد و بازده پایین است.علاوه بر این، به دلیل حجم زیاد مواد مس و آهن، تولید کمتری مورد نیاز است.

⑤تثبیت کننده ولتاژ AC تریستور: یک تثبیت کننده ولتاژ AC که از تریستور به عنوان عنصر تنظیم قدرت استفاده می کند.دارای مزایای پایداری بالا، پاسخ سریع و بدون نویز است.اما با توجه به آسیب به شکل موج شبکه باعث ایجاد تداخل در تجهیزات ارتباطی و تجهیزات الکترونیکی خواهد شد.

⑥تثبیت کننده ولتاژ AC رله: از رله به عنوان تثبیت کننده ولتاژ AC برای تنظیم سیم پیچ اتوترانسفورماتور استفاده کنید.این دارای مزایای محدوده تنظیم ولتاژ گسترده، سرعت پاسخ سریع و هزینه تولید پایین است.برای روشنایی خیابان و استفاده از راه دور خانه استفاده می شود.

با توسعه فناوری منبع تغذیه، سه نوع جدید منبع تغذیه تثبیت شده AC در دهه 1980 ظاهر شدند.① تثبیت کننده ولتاژ AC جبران شده: همچنین به عنوان تثبیت کننده ولتاژ تنظیم جزئی شناخته می شود.ولتاژ اضافی ترانسفورماتور جبرانی به صورت سری بین منبع تغذیه و بار متصل می شود.با سطح ولتاژ ورودی، یک سوئیچ متناوب AC (کنتاکتور یا تریستور) یا یک سروموتور پیوسته برای تغییر اندازه یا قطبیت ولتاژ اضافی استفاده می شود.برای رسیدن به هدف تنظیم ولتاژ، قسمت بالاتر (یا قسمت ناکافی) ولتاژ ورودی را کم (یا اضافه کنید).ظرفیت ترانسفورماتور جبرانی تنها حدود 1/7 توان خروجی است و دارای مزایای ساختار ساده و هزینه کم است، اما پایداری آن زیاد نیست.②تثبیت کننده ولتاژ AC کنترل عددی و تثبیت کننده ولتاژ پله ای: مدار کنترل از عناصر منطقی یا ریزپردازنده ها تشکیل شده است و چرخش های اولیه ترانسفورماتور با توجه به ولتاژ ورودی تبدیل می شوند تا ولتاژ خروجی تثبیت شود.③تثبیت کننده ولتاژ AC خالص: به دلیل اثر جداسازی خوب آن استفاده می شود که می تواند تداخل پیک را از شبکه برق حذف کند.