Elektroninio įtampos reguliatoriaus veikimo principas
Įtampos stabilizatoriai tampa vis populiaresni tiek tarp namų savininkų, tiek tarp projektuotojų statybos etape. Šiandien stabilizatoriuose dažniausiai naudojamas autotransformatorius. Autotransformatoriaus principas yra žinomas ir jau seniai naudojamas įtampos konvertavimui ir stabilizavimui.
Tačiau pats autotransformatoriaus valdymo metodas patyrė daug pakeitimų. Jei anksčiau įtampos reguliavimas buvo atliekamas rankiniu būdu arba kraštutiniais atvejais buvo valdomas analogine plokšte, tai šiandien įtampos stabilizatorius valdomas galingu procesoriumi.
Inovatyvios technologijos neaplenkė ritės perjungimo būdo. Anksčiau buvo naudojami reliniai jungikliai arba mechaniniai srovės kolektoriai, šiandien savo vaidmenį atlieka triacai. Pakeitus mechaninius elementus triakais, stabilizatorius tapo tylus, patvarus ir nereikalaujantis priežiūros.
Šiuolaikinis įtampos stabilizatorius veikia elektroninių jungiklių principu, perjungiant autotransformatoriaus apvijas, valdant procesorių su specialia programa.
Pagrindinė procesoriaus funkcija yra išmatuoti įėjimo ir išėjimo įtampą, analizuoti situaciją ir įjungti atitinkamą triacą.
Tačiau tai toli gražu ne visos procesoriaus funkcijos. Be įtampos reguliavimo procesorius atlieka daugybę funkcijų, susijusių su stabilizatoriaus veikimu.
Svarbiausias dalykas yra triacų išleidimas.
Norint pašalinti sinusinės bangos iškraipymą, triac turi būti įjungtas tiksliai nuliniame įtampos sinusinės bangos taške. Norėdami tai padaryti, procesorius atlieka kelias dešimtis įtampos matavimų ir reikiamu momentu siunčia galingą impulsą į triacą, provokuodamas jį įsijungti (atrakinti).
Tačiau prieš tai darant būtina patikrinti, ar ankstesnis triakas yra išjungtas, kitaip atsiras priešpriešinė srovė (triacai yra gana sunkiai valdomi elementai, o išjungimo atvejai gali atsirasti dėl daugelio priežasčių, pavyzdžiui, dėl trukdžių).
Matuodamas mikrosroves, procesorius analizuoja elektroninių jungiklių būseną ir tik tada atlieka veiksmus.
Turėtumėte suprasti, kad procesorius visa tai atlieka greičiau nei per 1 mikrosekundę, turėdamas laiko atlikti skaičiavimus, kai įtampos sinusinė banga yra nulinio taško srityje. Veiksmai kartojami kiekvienoje pusės fazėje.
Didelis procesoriaus ir triac jungiklių greitis leido sukurti akimirksniu reaguojantį įtampos reguliatorių. Šiandien elektroninių stabilizatorių procesas pakyla 10 milisekundžių, tai yra, vienai įtampos pusfazei. Tai leidžia patikimai apsaugoti įrangą nuo maitinimo anomalijų.
Be to, procesoriaus greitis leido sukurti tikslesnius stabilizatorius naudojant dviejų pakopų valdymo sistemą. Dviejų pakopų reguliatoriai apdoroja įtampą dviem etapais. Pavyzdžiui, pirmasis etapas gali turėti tik 4 etapus. Po grubumo įjungiamas antrasis etapas ir įtampa yra ideali.
Dviejų pakopų valdymo grandinės naudojimas leidžia sumažinti produktų kainą.
Spręskite patys, jei yra tik 8 triakiai (4 pirmajame etape ir 4 antroje), reguliavimo žingsnių jau tampa 16 - kombinuotu metodu (4×4 = 16).
Dabar, jei reikia pagaminti didelio tikslumo stabilizatorių, tarkime, 36 arba 64 žingsnių, reikės daug mažiau triakų - atitinkamai 12 arba 16:
36 pakopų atveju pirmasis etapas yra 6 triakiai, antrasis etapas yra 6 triakiai 6 × 6 = 36;
64 etapams pirmasis etapas yra 8 triakiai, antrasis etapas yra 8 triakiai 8 × 8 = 64.
Pažymėtina, kad abiejose pakopose naudojamas tas pats transformatorius. Tiesą sakant, kam dėti antrą, jei viską galima padaryti ant vieno.
Tokio stabilizatoriaus greitį galima šiek tiek sumažinti (reakcijos laikas 20 milisekundžių). Tačiau buitiniams prietaisams ši skaičių tvarka vis tiek neturi reikšmės. Pataisymas beveik akimirksniu.
Be perjungimo triakų, procesoriui priskiriamos papildomos užduotys: modulių būklės stebėjimas, procesų stebėjimas ir atvaizdavimas, grandinių testavimas.