Меню

Можно ли подключить через стабилизатор генератора



Стабилизаторы напряжения для генераторов — зачем это нужно?

Параллельный параметрический стабилизатор, последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе. Практические расчеты.

Доброго дня уважаемые Радиолюбители! Сегодня на сайте “Радиолюбитель“, в разделе “Практикум начинающего радиолюбителя“, мы продолжим рассмотрение статьи “Источники питания радиолюбительских устройств“. Напомню, что в прошлый раз, изучая схему источника питания радиолюбительских устройств, мы остановились на назначении и расчете сглаживающего фильтра:

Сегодня мы рассмотрим последний элемент – стабилизатор напряжения.

Стабилизатор напряжения — преобразователь электрической энергии, позволяющий получить на выходе напряжение, находящееся в заданных пределах при колебаниях входного напряжения и сопротивления нагрузки

Сегодня мы рассмотрим два простейших стабилизатора напряжения: — параллельный параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне; – последовательный стабилизатор напряжения на биполярном транзисторе.

О параллельном соединении стабилизаторов напряжения с точки зрения наличия в них обратной связи.

Как известно, чуть более чем все современные стабилизаторы напряжения строятся как компенсационные — обратная связь отслеживает напряжение на выходе стабилизатора и поддерживает его постоянным либо меняя внутреннее сопротивление между входом и выходом, либо меняя соотношение замкнутого и разомкнутого состояний между входом и выходом. Из этого вытекает тот факт, что если подать на выход стабилизатора напряжение превышающее его выходное, то ОС должна будет отключить регулирующие элементы и данный стабилизатор выйдет из борьбы за жизнь нагрузки. Не будем рассматривать здесь случаи линейного стабилизатора с push-pull выходом (используются как источники питания терминаторов DDR-памяти) и импульсных стабилизаторов с синхронным выпрямлением. Первые — должны, а вторые, теоретически, — могут пытаться снижать напряжение на своём выходе.
В случае применения импульсных стабилизаторов — можно рассмотреть и такие гипотетические вещи, как биение частот преобразования или их самосинхронизация… Но это выходит за рамки моих текущих интересов. Для закрытия теоретической части добавлю, что если кто-то предложит использовать внешнее тактирование импульсных стабилизаторов со сдвигом фаз, то Вы опоздали. Микропроцессоры Intel и AMD уже многие годы питаются от многофазных конвертеров, а если есть готовый двух- и более фазный контроллер, то городить внешнюю синхронизацию для отдельных стабилизаторов — бессмысленно. А теперь — перейдём к симуляции реальности.


Параллельный параметрический и последовательный стабилизаторы напряжения

Параллельный параметрический стабилизатор, последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе. Практические расчеты.
Доброго дня уважаемые Радиолюбители! Сегодня на сайте “Радиолюбитель“, в разделе “Практикум начинающего радиолюбителя“, мы продолжим рассмотрение статьи “Источники питания радиолюбительских устройств“. Напомню, что в прошлый раз, изучая схему источника питания радиолюбительских устройств, мы остановились на назначении и расчете сглаживающего фильтра:

Сегодня мы рассмотрим последний элемент – стабилизатор напряжения.

Стабилизатор напряжения – преобразователь электрической энергии, позволяющий получить на выходе напряжение, находящееся в заданных пределах при колебаниях входного напряжения и сопротивления нагрузки

Сегодня мы рассмотрим два простейших стабилизатора напряжения: – параллельный параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне; – последовательный стабилизатор напряжения на биполярном транзисторе.

О параллельном соединении стабилизаторов напряжения в симуляторе.

Первый пример — вариация простенького линейного стабилизатора из app. note на регулируемый источник опорного напряжения типа 431. Он применялся, например, в некоторых ранних блоках питания ATX для стабилизации напряжения 3.3 В. На сток регулирующего транзистора подавалось 5 В, а резистор в цепи затвора питался от 12 В.
Поскольку в симуляции нас не волнует КПД, то для простоты на входе один единственный источник питания. Также — с ходу я не нашёл средства внести погрешность в опорное напряжение TL431, кроме как добавить генератор напряжения G1 в цепь управляющего электрода. Вот результат расчёта (меню «Анализ постоянного тока», раздел «Переходные характеристики»):

Как видим — достаточно разбаланса опорных напряжений в 3 мВ, чтобы один из стабилизаторов превратился в тыкву. А это всего 0,12% от номинального, да ещё отнюдь не каждая 431 имеет точность лучше 0.5%. Предложение «поставим в цепь обратной связи триммер и подгоним правильное деление тока нагрузки» я отметаю на том основании, что типичные подстроечные резисторы (Bourns и muRata, керметные, одно и многооборотные) — имеют вибростойкость до 1% (изменение зафиксированного отношения напряжений или сопротивлений после воздействия вибрации с ускорением 20..30 G). Упомянутые в ссылках на зарубежные ресурсы пляски с последовательными резисторами на выходах стабилизаторов — я даже рассматривать не буду. Просто потому, что этим убивается то, для чего собственно и ставится стабилизатор напряжения — постоянство напряжения на нагрузке при изменении её тока потребления. Потом я вспомнил, что на выходе обычно есть конденсаторы… Добавление на выходы конденсаторов по 1000 мкФ с ESR 100 мОм не внесло кардинальных отличий в результаты симуляции параллельной работы этих стабилизаторов (меню «Анализ переходных процессов»).

Читайте также:  Чип стабилизатор 5 вольт

Возможно, кто-то скажет: «Сработает ограничение по току у первого стабилизатора и второй тоже подключится». Но очевидно, что даже если это произойдёт, то первый всё равно продолжит работать с перегрузкой, что не прибавит надёжности нашей системе. Вот пример работы пары LP2951 (максимальный ток нагрузки — 100 мА, ограничение тока в модели — около 160 мА) с общим током нагрузки около 180 мА. Почему такое старье? Потому, что они есть у меня в удобном для втыкания в «бредовую борду» DIP’е и, если кто-то из читателей пожелает пойти путём Фомы, то я смогу измерить всё IRL.

Результаты симуляции (меню «Анализ переходных процессов»):

Как видите — второй и не думает деятельно участвовать в спасении нагрузки от голода. А благодаря бóльшему коэффициенту усиления — выход из игры происходит при меньшем разбалансе.

На этом — всё. Питайтесь правильно!

Алгоритм подключения однофазного стабилизатора напряжения на весь дом

В состав типовой, однофазной схемы электроснабжения квартиры или частного дома входят: двухполюсный вводной автомат, счетчик потребляемой электроэнергии, группа нагрузочных автоматов, а также общая шина для земляных проводников и общая шина для нейтральных проводников. Кроме того, к перечисленному обычно добавляются дополнительные защитные устройства (УЗО или дифференциальные автоматы).

Стабилизатор следует подключать к сети строго после счетчика! Данное условие связано с абонентским договором на пользование электроэнергией, согласно которому пользователь не в праве присоединять какое-либо электрооборудование до прибора учёта. Если такое подключение всё-таки будет осуществлено, то энергоснабжающая организация рассмотрит его как безучетное пользование электроэнергией, что чревато серьёзными штрафными санкциями.

Практическое подключение стабилизатора, используемого для централизованной защиты всей домашней электросети, рассмотрим на примере электропроводки с конфигурацией, представленной на рисунке ниже:

В данном случае алгоритм действий следующий:

  1. Обесточить сеть путём отключения вводного автомата.
  2. Проверить отсутствие напряжения в щитке, для этого можно воспользоваться либо индикаторной отверткой (рисунок 10), либо мультиметром (рисунок 11). При необходимости подробные инструкции по применению данных изделий можно найти в интернете.

  1. Используя первый кабель:
      входную клемму L клеммной колодки стабилизатора соединить с выходом автомата защиты УЗО и нагрузок;
  2. входную клемму N клеммной колодки стабилизатора соединить с соответствующими выходным разъёмом счетчика электроэнергии;
  3. клемму PE клеммной колодки стабилизатора соединить с общей шиной заземления распределительного щита.
  4. Используя второй кабель:
      выходные клеммы L и N клеммной колодки стабилизатора соединить с соответствующими входными разъёмами УЗО;
  5. клемму PE клеммной колодки стабилизатора соединить с общей шиной заземления распределительного щита.

Если клеммная колодка стабилизатора имеет только одну клемму PE (рисунок 2 и рисунок 3), а не две (рисунок 4), то на эту клемму присоединяется заземляющие проводники и первого, и второго кабеля.

  • Убедиться, что каждый проводник надёжно зафиксирован и приведён к соответствующей ему клемме, разъёму или шине.
  • Схема правильно выполненного подключения для электропроводки рассматриваемой конфигурации представлена ниже:

    При отсутствии УЗО или дополнительного автомата защиты, стабилизатор допустимо запитывать сразу от счетчика электроэнергии и подключать напрямую к нагрузочным автоматам. Нагрузочные автоматы обычно объединяются гребенчатой шиной или кабельными перемычками, реже – с использованием распределительных блоков (кросс-модулей). В первом и втором случае, питание от стабилизатора необходимо подать на ближайший автоматический выключатель, в третьем – на шину кросс-модуля. Однако более правильное решение в таком случае – реконструкция электропроводки и установка всех необходимых устройств защиты.

    Читайте также:  Стабилизатор feiyu tech blog pocket

    Перед подключением стабилизатора изучите руководство по эксплуатации на устройство и в процессе монтажных работ соблюдайте все установленные производителем требования и инструкции! Вышеприведённый алгоритм является приблизительным – схема подключения может меняться в зависимости от конфигурации электропроводки и распределительного щита на месте установки стабилизатора!

    При возникновении любых сложностей и вопросов проконсультируйтесь с профессиональным электриком или с службой технической поддержки завода-изготовителя!

    Ознакомиться с полным ассортиментом инверторных стабилизаторов напряжения для дома можно, перейдя по ссылке: Инверторные стабилизаторы напряжения для дома от ГК «Штиль».

    Вывод.

    Если максимальный выходной ток стабилизатора напряжения не обеспечивает потребности питаемой схемы, то есть только два выхода — заменить стабилизатор на модель с бóльшим выходным током или использовать схемотехническую балансировку выходных токов нескольких стабилизаторов.
    P.S. «Всякое лыко — в строку». Во время подготовки статьи на глаза попалась широко растиражированная в документации на стабилизатор типа 1117 схема переключателя «батарея — сеть» с параллельным включением их выходов. К ней есть вопросы о практической применимости, но тему статьи она подтверждает чуть более, чем полностью. Привожу фрагмент из документации , который снабжён текстовыми пояснениями:

    The 50 Ohm resistor that is in series with the ground pin of the upper regulator level shifts its output 300 mV higher than the lower regulator. This keeps the lower regulator off until the input source is removed.

    P.P.S. Дописал вывод. Точнее — скопировал его из синопсиса.

    Synopsis: You can’t boost output current of weak voltage regulators by simple parallel connection. You must use tougest one or special schematic for properly current sharing.

    Работа генератора

    По принципу действия генераторы разделяют на виды:

    1. С ручным управлением.
    2. С автоматическим управлением.

    Генераторы ручного управления приводятся в действие человеком при обнаружении проблем в основной сети питания. Этот метод не обладает достаточной эффективностью, так как при подключении высокочувствительных устройств проходит много времени между отключением электроэнергии и пуском генератора. Предотвратить скачки напряжения с помощью генератора не получится. Поэтому ручные генераторы не очень популярны.

    Сегодня особенно широко используются генераторы с автоматическим срабатыванием, путем отслеживания работы электрической сети. Он запускается автоматически при перебоях в сети. При нормализации работы сети, генератор сразу отключается самостоятельно, а работа всех электрических устройств переключается на основную сеть.

    Такая автоматическая система дает возможность обеспечения постоянным питанием различных устройств. Однако она имеет недостаток: генератор может запуститься даже тогда, когда основная сеть исправна. Такое включение возможно, когда резко снижается напряжение в сети на короткое время. Автоматика ошибочно срабатывает и принимает это снижение питания за отключение сети.

    Применение генератора совместно со стабилизатором, включенным в сеть перед генератором, решает эту задачу. Теперь генератор запустится только при действительном отключении электроэнергии. Стабилизатор не даст генератору запуститься при малых колебаниях питания в сети.

    Стабилизатор какого типа лучше использовать при подключении после генератора?

    Подключение стабилизатора после генератора сопряжено с некоторыми проблемами, главная из которых – пилообразная форма выдаваемого генератором напряжения, частота которого может варьироваться от 48 Гц до 52 Гц. В условиях такого входного сигнала любой стабилизатор, кроме инверторного, не сможет нормально работать и рано или поздно выйдет из строя.

    Кроме того, нагрузка в виде стабилизатора негативно сказывается на генераторе, для которого свойственны сниженные обороты при запуске, обуславливающие падение выходного напряжения. В этот момент стабилизатор пытается повысить напряжение и начинает переключать обмотки автотрансформатора, тем самым осложняя работу генератора.

    Инверторные стабилизаторы избавлены от вышеназванных проблем. Данные устройства имеют широкий диапазон входной частоты – 43-57 Гц и корректируют форму входного напряжения, что обеспечивает выходной сигнал идеальной синусоидальной формы даже при электропитании от генератора. Кроме того, отсутствие в конструктиве автотрансформатора, позволяют снизить обратное влияние инверторного стабилизатора на генератор.

    Читайте также:  Тяга стабилизатор форд маверик

    Выбор стабилизатора для генератора

    Перед покупкой стабилизатора напряжения необходимо сделать правильный расчет мощности прибора. В таком случае складывают мощности всех приборов, планируемых к подключению, и добавляют резерв около 25%. Также нельзя забывать и о разнице между реактивной и активной нагрузке.

    Активная нагрузка возникает в сети от устройств, выделяющих тепло. Это такие устройства, как обогреватели, плиты, духовки, утюги и другие устройства. Реактивная нагрузка возникает в сети от приборов, решающих другие задачи, кроме выделения тепла. Для них мощность рассчитывается сложнее. Полученную первым способом мощность делят на cos φ. Единица измерения также меняется. Мощность устройств с реактивной нагрузкой измеряют в вольт-амперах, а не в Ваттах.

    Генераторы разделяют на разновидности по применяемому топливу. Некоторые из них работают на дизельном топливе, а другие только на бензине. Генераторы с дизельным двигателем имеют высокую стоимость, по сравнению с бензиновыми, однако меньше потребляют топлива, и надежнее в работе. Какой генератор подходит для вас – это каждый решает сам. При возникших трудностях с выбором лучше обратиться за консультацией к специалистам.

    Ваши затраты на для генератора быстро окупятся, так как стабилизатор обеспечивает работу ваших устройств при любых режимах и предотвращает их выход из строя при аварийных режимах.

    В настоящее время прослеживается тенденция снижения спроса на электрогенераторы с ручным управлением и роста – на генераторы с автоматической системой запуска. Такие устройства более современны и оперативно срабатывают при отключении электроэнергии, обеспечивая бесперебойное электропитание подключенной нагрузки, будь то жилой дом или сооружение промышленных масштабов. Но, если совместно с генератором не установить стабилизатор напряжения, то в реалиях российской энергосистемы функция автоматического включения может стать причиной повышенного расхода топлива и быстрого износа генератора.

    Источник

    ГЕНЕРАТОРА И СТАБИЛИЗАТОРА СОВМЕСТНАЯ РАБОТА

    Автор: cooler , 10 Января 2007 в Строим дом

    Рекомендуемые сообщения

    Недавно просматривали 0 пользователей

    Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.

    Выбираем шторы на кухню: модные тенденции и актуальные принты (45 фото)

    Выбираем шторы на кухню: модные тенденции и актуальные принты (45 фото)

    Столешница из плитки на кухню своими руками: пошаговая инструкция и примеры для вдохновения

    Столешница из плитки на кухню своими руками: пошаговая инструкция и примеры для вдохновения

    Как обустроить кухню бюджетно, но не в ущерб стилю: 7 умных приемов

    Как обустроить кухню бюджетно, но не в ущерб стилю: 7 умных приемов

    Лучшие статьи на сайте ИВД

    • Строительство и ремонт
    • Фундамент
    • Кровля
    • Стены
    • Окна
    • Двери и перегородки
    • Потолок
    • Балконы и лоджии
    • Внутренние конструкции
    • Пол
    • Водоснабжение и канализация
    • Отопление
    • Вентиляция и кондиционирование
    • Газо- и энергоснабжение
    • Освещение
    • Сантехническое оборудование
    • Безопасность и домашняя автоматика
    • Бани, сауны, бассейны
    • Строительные материалы
    • Отделочные материалы
    • Инструменты
    • Техника
    • Законы и финансы
    • Технониколь
    • Дизайн и декор
    • Квартира
    • Спальня
    • Кухня
    • Столовая
    • Гостиная
    • Ванная комната, санузел
    • Прихожая
    • Детская
    • Мансарда
    • Маленькие комнаты
    • Рабочее место
    • Гардеробная
    • Библиотека
    • Декорирование
    • Мебель
    • Аксессуары
    • Загородный дом
    • Ландшафт
    • Перепланировки
    • Каталог домов
    • Журнал
    • Новости
    • События
    • О проекте
    • Реклама на сайте
    • Реклама в журнале
    • Пользовательское соглашение
    • Контакты
    • О проекте
    • Реклама на сайте
    • Реклама в журнале
    • Пользовательское соглашение
    • Реклама на сайте
    • Реклама в журнале
    • Пользовательское соглашение
    • Контакты

    Вы профессиональный
    архитектор или
    дизайнер?

    ИВД. Ремонт и отделка

    Вы профессиональный
    архитектор или
    дизайнер?

    Сайт IVD.ru — ведущий интернет-проект, посвященный вопросам реконструкции и оформления интерьера жилых помещений. Основной контент сайта составляет архив журнала «Идеи Вашего Дома» — эксклюзивные авторские статьи, качественные иллюстрации, практические советы и уроки. Над проектом работает команда профессионалов в тесном сотрудничестве с известными дизайнерами, архитекторами и ведущими экспертами издательства.

    На нашем сайте вы можете подобрать комплексные дизайнерские решения; просмотреть подробные обзоры рынка строительных и отделочных материалов, мебели, техники и оборудования; сравнить собственные идеи с дизайн-проектами ведущих архитекторов; напрямую пообщаться с другими читателями и редакцией на форуме.

    Вы профессиональный архитектор или дизайнер?

    Источник