4 вида стабилизаторов напряжения. выбор лучшего. сравнение цен за 1квт

Зачем нужен режим байпас

Независимо от типа и мощности стабилизатора, может возникнуть необходимость исключить его из сети электроснабжения дома. Однако потребность в электроэнергии всё равно остаётся, а переключать провода и возиться с клеммами не очень удобно. В этом случае на помощь приходит режим под названием Bypass. В переводе с английского, bypass означает обход или транзит. Байпас даёт возможность изолировать стабилизатор и позволяет, не утруждаясь, запитать домашнюю сеть от внешнего источника.

Отключение регулятора может быть вызвано разными причинами, такими как ремонтные работы, необходимость кратковременного подключения мощных электроприборов и прочими.

1. Виды стабилизаторов напряжения

Релейные стабилизаторы напряжения

Релейные стабилизаторы получили наиболее широкое распространение из-за оптимального соотношения необходимых параметров и цены. Они имеют быстродействие от 0,2 до 0,5 с в зависимости от применяемых реле и величины скачка входного напряжения.

Из минусов – при переключении реле происходит скачок напряжения (5-15 Вольт в зависимости от количества ступеней переключения). Для техники это не существенно и безопасно, но свет будет моргать.

Поэтому при переключении стабилизатора может наблюдаться небольшое мигание лампочек накаливания. Схема релейного стабилизатора условно представлена ниже.

Релейный стабилизатор напряжения. Схема функциональная

Как и все современные стабилизаторы напряжения его основу составляет силовой трансформатор и электронный блок. Электронный блок релейного стабилизатора напряжения представляет собой микроконтроллер, в котором происходит анализ входного и выходного напряжения и вырабатываются сигналы для управления ключами или силовыми реле стабилизатора.

 Электромеханические стабилизаторы напряжения

Другое название – стабилизаторы с сервоприводом, или автотрансформаторные.

Принцип их действия следующий: плата управления анализирует входное напряжение, и в зависимости от ситуации передает сигнал на сервомотор, расположенный внутри тороидальной катушки и это мотор передвигает на необходимое количество витков токосъемную щетку.

Электромеханический стабилизатор напряжения. Упрощенная схема

Такой принцип действия обеспечивают более высокую точность стабилизации (2-3%, по сравнению с релейными 5-8%).

Но скорость движения щетки ограничена возможностями мотора, чаще всего скорость добавления 10-15 Вольт/сек. При скачках напряжения на 30-40 Вольт, приборы могут оказаться под опасным напряжением на несколько секунд.

И еще стоит обратить внимание, у некоторых производителей, мотор сам питается от входного напряжения и поэтому когда происходит сильная просадка напряжения ему просто не хватает питания и происходит “зависание” стабилизатора. Но для света, это оптимальный выбор, свет хоть и будет “проседать” при скачках напряжения но не так сильно как у релейного и более мягко

Такой тип стабилизатора рекомендован в сети, где напряжение стабильно занижено или завышено, и нет резких скачков.

Тиристорные (симисторные) стабилизаторы напряжения

Принцип их работы основывается на автоматическом переключении секций (обмоток) автотрансформатора (или трансформатора) с помощью силовых ключей – тиристоров. Чем-то этот тип похож на релейные стабилизаторы, но в отличие от них не имеют контактной группы, имеют намного больше ступеней стабилизации и большую точность – от 2% до 5%.

Симисторный стабилизатор напряжения. Упрощенная схема

На схеме видно, что отводы трансформатора переключаются симисторами, и выходное напряжение меняется практически мгновенно – не более 0,1 с.

Комфорт использования  такого стабилизатора виден сразу – тишина в доме гарантирована.

Наибольшим минусом данного типа стабилизаторов напряжения – высокая цена.

В каком случае необходим стабилизатор?

Необходимость применения стабилизатора для офисной техники и электроники зависит от требований к параметрам питающей сети самой техники. Если вы пользуетесь ноутбуком, прочтите на его зарядном устройстве, на какой диапазон сетевых напряжений он рассчитан. Если этот диапазон достаточно широк, например, 110-260 В, стабилизатор вашему ноутбуку точно не нужен (сложно представить себе такую сеть, где напряжение выходило бы за эти пределы).

У настольного компьютера импульсный блок питания может отказать при падении напряжения в сети ниже 170 В (опять же, проверьте надписи на шильдиках). Если оно не опускается ниже этого значения, стабилизатор напряжения для ПК не нужен. Если же такая вероятность есть, стабилизатор не помешает. Но даже при напряжении в сети 170-180 В блок питания компьютера работает с перегрузкой по току, что сокращает срок его работы; и хотя производитель иногда гарантирует работу блока питания при сетевых напряжениях 100-245 В, целиком полагаться на эти гарантии я бы не стал.

Требования к качеству питания лазерных принтеров обычно строже – указывается диапазон напряжений сети порядка 189-264 В. И даже если блок питания принтера выдержит скачок напряжения, при сбое в печати вы потеряете стоимость расходных материалов на испорченную копию. Не говоря уже о том, что придется выковыривать из принтера зажеванную бумагу. Вообще, это касается не только принтеров, но и некоторых роутеров (про холодильники с кондиционерами уж вообще молчу). Такой чувствительной технике, безусловно, не помешает простенький стабилизатор напряжения для офиса.

Общий вывод таков: из всей компьютерной техники в источнике бесперебойного питания или стабилизаторе не нуждается только ноутбук. Блок питания ноутбука способен работать в широком диапазоне питающих напряжений, а в случае чего ноут все равно продолжит работу от встроенного аккумулятора.

Таким образом, ноутбук защиты не требует. Воткнул в розетку и пользуйся. Совсем другая ситуация с остальной офисной техникой. Если напряжение в розетке сильно падает в часы пик, стабилизатор напряжения для электроники просто жизненно необходим. Для домашнего компьютера отлично подойдет любой стабилизатор из этой статьи. Хотя, я бы все-таки порекомендовал купить простенький «бесперебойник».

Симисторные, тиристорные стабилизаторы

Эти стабилизаторы относятся к электронным. Напряжение корректируется ступенями. В процессах переключения обмоток автотрансформатора задействованы симисторы или тиристоры.

Как видно из рисунка напряжение выравнивается, как только оно опустится ниже определенного значения.  На рисунке это значение — 208В. Только после достижения напряжения данной величины, происходит его выравнивание до 220В. Поэтому эти стабилизаторы и называют ступенчатыми.

Грубо говоря регулировка осуществляется как бы перепрыгиванием с одной ступеньки напряжения на другую. Чем больше ступеней, тем более точно осуществляется регулирование.

Работу устройства в отличии от релейных собратьев практически не слышно. Благодаря этому его можно размещать в любом помещении, никаких неудобств по созданию шума он не создаст. Также практически не будет видно и изменения в освещении. Раздражающее мигание ламп будет еле заметным.

Что внутри

Внутреннее устройство очень похоже на схему релейного:

1. Тороидальный трансформатор
2. Плата управления
3. Силовые ключи из симисторов

Трансформатор имеет несколько обмоток и среднюю точку, через которую подается напряжение на него. Одни ступени отвечают за понижение напряжение, другие за повышение. Благодаря плате управления и симисторам, стабилизатор может одновременно замкнуть как контакты повышающие так и понижающие выходное напряжение. Для чего это делается?

Например одна понижающая ступень изменяет напряжение в пределах 9 Вольт. А повышающая сразу на 27 Вольт. Замкнув одновременно обе ступени, мы изменим напряжение на +27-9=18 Вольт. Тем самым будем иметь очень широкий диапазон регулировок и относительно плавное изменение напряжения. Большое число ступеней почти помогает избежать различимого невооруженным глазом «мигания» лампочек.

Данный вид аппаратов менее подвержен перегрузкам. Может справиться с пусковыми токами на двигателях насосов, станков и т.д. Большинство моделей сохраняют свои качества и работоспособность при отрицательных температурах. Можете их монтировать в подсобных не отапливаемых помещениях.

За счет применения симисторов обеспечиваются следующие плюсы:

• малошумность при работе
• высокоскоростная коммутация до 20мс
• плавная регулировка
• большая надежность и долговечность из-за отсутствия механически подвижных элементов. Полупроводники по своим качествам и времени работы на отказ превосходят реле.

Минусами являются большая стоимость и низкая точность при регулировании. Еще они могут не подойти для поклонников музыки и радиолюбителей. Из-за создаваемых помех будет невозможно нормально ни послушать радио, ни включить музыкальную аппаратуру.

Виды стабилизаторов напряжения

Еще один немаловажный момент выбора — это тип стабилизатора, в зависимости от принципа выравнивания напряжения. Очень подробно какие типы стабилизаторов бывают, все плюсы и недостатки, видео сравнения их работы, можно ознакомиться в статье Виды стабилизаторов напряжения.

• релейные
• тиристорные-симисторные
• сервоприводные
• инверторные

Самыми распространенными моделями на данный момент являются релейные и тиристорные (или симисторные). Релейные — из-за своей дешевизны, тиристорные — из-за качества выравнивания напряжения и малошумности в работе.

Менее распространены сервоприводные, в основном это китайские модели. Срок их службы оставляет желать лучшего — до 5 лет.

Ну а инверторные по причине дороговизны редко встречаются в широком ассортименте, хотя и обладают лучшими качествами среди всех остальных моделей. Еще их один минус — они предназначены в основном для малых нагрузок.

При выборе симисторных обращайте внимание на количество ступеней регулирования. Чем их больше, тем плавнее происходит выравнивание напряжения

Большинство имеют 12 ступеней — брать меньше не желательно, так как сильно будет заметно мигание лампочек освещения при переключениях.

А еще чем меньше ступеней, тем больше погрешность на выходе. У стабилизаторов имеющих 9 ступеней выравнивания, погрешность доходит до 15 Вольт.

• 9 ступеней — погрешность 15В
• 12 ступеней — погрешность 10-12В
• 16 ступеней — погрешность 6В
• 36 ступеней — погрешность 3В

Подороже модели обладают 16 и 32 ступенями. Обычно их в наличии не найти, только под заказ. Но они лучше подходят для защиты дорогой электронной техники.

Вот таблица некоторых популярных марок стабилизаторов часто встречающихся в наших магазинах и их цены:

Просмотреть текущие цены на сегодняшний день и подобрать нужную вам модель можно здесь.

Далее можете ознакомиться с видеообзором на каждую из марок представленных в таблице:

Когда не обойтись без источника бесперебойного питания?

Если напряжение в вашей сети имеет склонность к периодическому пропаданию, а потеря всей несохраненной работы совершенно недопустима, придется раскошелиться на источник бесперебойного питания (ИБП). В случае полного отключения электроэнергии вам не поможет ни один сетевой фильтр или стабилизатор напряжения 220В для компьютера и другой электроники. Только бесперебойник!

Я уже писал о том, какими бывают бесперебойники, поэтому здесь остановлюсь на этом вопросе очень кратко.

Широко распространены ИБП трех типов:

• резервный;
• интерактивный;
• инверторный.

Рассмотрим их особенности.

Резервные ИБП

При наличии резервного ИБП подключенное оборудование питается либо от сети (через помехозащитный фильтр), либо от аккумулятора источника при пропаже напряжения сети или уменьшении его значения ниже предельно допустимого.

Недостатком ИБП подобного типа является значительное, до 4-12 мс, время переключения с сети на аккумулятор. Прежде чем приобрести резервный источник, следует выяснить, рассчитана ли подключаемая техника на подобный перерыв в подаче напряжения питания. Обычно настольный компьютер выдерживает подобный перерыв за счет поддержания выпрямленного напряжения питания конденсаторами блока питания.

Когда напряжение сети вновь появляется, происходит обратное переключение с аккумулятора на сеть, аккумулятор при этом начинает заряжаться, восполняя потери емкости за время автономной работы.

Спросом резервные ИБП пользуются благодаря бесшумности работы и высокому (до 99%) коэффициенту полезного действия КПД (что автоматически уменьшает тепловыделение).

При работе нагрузки от сети (основной режим работы резервного ИБП), отсутствует возможность регулировки напряжения на нагрузке, поэтому резервные ИБП, как правило, требуют наличия стабилизатора напряжения при нестабильной сети.

Интерактивные ИБП

Устройство интерактивного ИБП схоже с устройством резервного ИБП, но на его входе включен автотрансформатор, позволяющий автоматически корректировать величину выходного напряжения, доводя его до нормального. КПД этих ИБП чуть-чуть ниже, чем КПД резервных ИБП, вследствие потерь в автотрансформаторе.

Интерактивный ИБП не нуждается в дополнительном стабилизаторе, во всяком случае, в релейном или электромеханическом, поскольку произойдет дублирование функций. Время переключения также достаточно существенно (хотя и меньше, чем у резервного ИБП), и уменьшено оно может быть применение электронного или инверторного стабилизатора – в этом случае работа автотрансформатора интерактивного ИБП окажется просто ненужной, и эта часть схемы отключается.

Инверторные ИБП

Инверторные или, как их еще называют, ИБП с двойным преобразованием, рассчитаны на подключение наиболее ответственной компьютерной техники – серверов и станций локальных сетей, с высокими требованиями к питающей сети по напряжению, частоте и форме.

Время переключения в подобном ИБП отсутствует (или равно 0), поскольку нагрузка постоянно подключена к инвертору, работающему от аккумулятора ИБП, и даже не замечает пропажи сети. КПД инверторного ИБП невысок и на сегодняшний день не превышает 80%.

Аккумулятор инверторного бесперебойника работает в буферном режиме, т.е. при наличии сети он одновременно питает инвертор и заряжается от сети, и через него протекает сравнительно небольшой ток, что положительно сказывается на его сроке службы.

ИБП инверторного типа во внешнем стабилизаторе напряжения не нуждаются, поскольку сам является стабилизатором с широким диапазоном питающих напряжений – от 110 до 290 В. Необходимым условием является возможность заряда аккумулятора при широком диапазоне напряжений питающей сети, но производитель обычно эту возможность предусматривает.

Инверторные стабилизаторы напряжения

В последние годы все более популярным становится несколько иной тип стабилизаторов, отличный от симисторных или сервоприводных. Называются они инверторными.

Он считается более эффективным в отличии от всех вышеприведенных. Если у остальных погрешность выходного напряжения может достигать 5-10% и это считается нормальной величиной, то у инверторного она не превышает 2%! Еще один плюс — более широкий диапазон входных напряжения для выравнивания.

Стабилизатор преобразует нестабильный переменный ток пропуская его через фильтр в постоянный, после чего, проходя через инвертор, опять возвращает его в переменную величину с идеальной синусоидой.

Данное устройство уже не имеет внутри себя громоздкого тороидального трансформатора. А соответственно в разы меньше и легче.

Плюсы инвертора:

• широкий диапазон регулировки входного напряжения 90В — 310В
• малая погрешность на выходе
• малые габариты и вес
• фильтрует высокочастотные помехи
• мгновенное быстродействие на изменение входного напряжения
• работает при отрицательных температурах от -40
• заявленный срок службы при соблюдении подключаемой мощности до 20 лет

• большая цена
• не подходит для больших нагрузок
• в мощных моделях стоят вентиляторы охлаждения. Шумят примерно также как в компьютере. Полную бесшумность обеспечивают только маломощные экземпляры.

При увеличении нагрузки выше 50% от номинальной, для инвертора начинается снижение его входных параметров напряжения. То есть он уже не будет способен выровнять напряжение 110В, а будет нормально работать только от 160В и выше. Основной причиной выхода из строя таких устройств является именно перегрузка.

Чтобы защитить себя от перегрузки, более дорогие и качественные инверторные стабилизаторы при превышении мощности в автоматическом режиме могут переходить на байпас, то есть выдавать не преобразованное напряжение, а такое же, как и на входе.

Зато у инверторного стабилизатора нет такой болезни как у ступенчатых — мигание лампочек при переключении ступеней регулирования.

Хороший ролик наглядно показывающий разницу работы релейного и инверторного стабилизатора при резких скачках напряжения:

Замеры и расчеты при выборе стабилизатора

При подборе стабилизатора никак не получится обойтись без фактических замеров и расчетов напряжения и мощности.

Напряжение

Замерьте с помощью мультиметра уровень своего входящего напряжения. Повышено оно или понижено знать не достаточно, необходимо четко представлять в каких пределах оно «гуляет». Большинство стабилизаторов хорошо справляются с уровнем регулировки от 160 до 255 Вольт.

А вот если оно у вас меньше или больше, тут уже нужно смотреть только в сторону инверторных моделей. Именно они обеспечивают стабилизацию в самых широких диапазонах от 90 до 310В. Остальные с этим справляются плохо.

Не дайте себя обмануть продавцу, когда он будет рассказывать про предельный или максимальный диапазон входных напряжений от 110В до 290В! Это напряжение при котором стабилизатор хоть как то, но еще будет работать, а не отключится от действия защит.

Именно он показывает то напряжение, при котором аппарат будет стабильно выдавать на выходе 220 Вольт.

Расчет мощности

Определяетесь с мощностью. Для этого в первую очередь смотрите на сколько ампер у вас вводной автомат. По нему можно сориентироваться какую максимальную мощность вы сможете взять из общей сети.

Для автомата на 40А
P=I*U=40А*220В=8800Вт

То есть нагрузку более 9квт вы просто не сможете подключить из-за ограничения вводного автоматического выключателя.

Кроме автомата не лишним будет проверить сечение питающего кабеля. Потому что при превышении нагрузки, автомат отключится не сразу, а с выдержкой времени, иногда в несколько десятков секунд. А вот тонкий кабель, начинает греться моментально с момента перегрузки. Проверить какую максимальную мощность можно подключить на вашу проводку можно по следующей таблице: 

Теперь подсчитываем токоприемники, которые ОДНОВРЕМЕННО могут быть включены в розетки.

Все электроприемники которые имеют в своей конструкции двигатели (холодильник, стиральная машинка и т.п.) обладают такой характеристикой как пусковой ток. Он в несколько раз больше номинального значения. Поэтому их паспортную мощность нужно умножать минимум на 3!

В итоге получаете некую сумму, например в 4квт. Напряжение на входе у вас — 170 Вольт. Эти входные 170В нужно разделить на желаемые 220 Вольт.

Расчет коэффициента:
170В/220В=0,77

Далее умножаете этот коэффициент на мощность стабилизатора который вы присмотрели, чтобы проверить «потянет» ли он вашу нагрузку или нет. Пусть это будет стабилизатор для дома в 9ква.

Расчет мощности в кВа:
0,77*9ква=6,93ква

Не забывайте что вам все нужно перевести в квт. Берем усредненный коэффициент мощности cosf=0,8 (если у вас нет двигательной нагрузки и реактивной мощности, то cosf=1!).

Итоговый расчет мощности в кВт:
6,93ква*0,8=5,54квт

То есть при вашем пониженном напряжении 170В стабилизатор будет вытягивать мощность в 5,5квт. А у вас одновременно включено не более 4квт. Делаем вывод что данная модель вам подойдет.

Выбирать стабилизатор, что называется «впритык» нельзя. Именно его перегрузка является самой частой причиной выхода из строя. Обязательно должен быть запас в 20-30% минимум!

Суммируя вышесказанное, вот на что вам нужно сделать акцент при выборе стабилизатора для дома:

1
2
3
4
5

Принцип работы, сфера применения и разновидности

Электронный стабилизатор напряжения работает по следующему принципу:

1. При изменениях входных параметров тока на протяжении первой фазы (20 мс) выполняется замер этих изменений. В соответствии с полученными результатам устройство реагирует на сложившуюся ситуацию;
2. Если напряжение на входе отклоняется в рамках рабочего диапазона, выходная характеристика выравнивается до необходимых 220В;
3. Если входной параметр является недостаточным, система выполняет его «вытягивание» в соответствии с ресурсом трансформатора. При этом падает выходное напряжение;
4. При резких избыточных импульсах срабатывает аварийная защита, которая отключает устройство от сети питания.

При оценке характеристик входного тока, микропроцессор рассчитывает напряжение, которое необходимо добавить или снять, чтобы получить на выходе 220В. В соответствии с результатами расчётов определяется состояние и момент включения силовых ключей. При подаче команды на активацию ключи коммутируют необходимое число витков трансформаторных обмоток.

Наиболее широкое применение получили тиристорные устройства стабилизации, поскольку они обеспечивают минимальное тепловыделение и имеют более простую, в сравнении с симисторными, рабочую схему.

При выборе электронного стабилизирующего прибора следует учитывать, что двухкаскадные устройства работают медленнее однокаскадных (20 мс против 10 мс).

Несмотря на сравнительно высокую стоимость, электронный однофазный стабилизатор напряжения является оптимальным решением для защиты от воздействия аномалий входного напряжения бытовой техники и аппаратуры:

• Газовых отопительных котлов;
• Холодильников;
• Систем кондиционирования;
• Компьютеров;
• Акустических систем;
• Стиральных машин;
• Теле- и видеотехники;
• Электрокаминов;
• Систем «тёплый пол»;
• Кухонной техники;
• Приборов и сетей освещения и т.д.

В промышленности одно- или трёхфазные стабилизаторы электронного типа целесообразно использовать для защиты потребителей с незначительными пусковыми токами и невысокими требованиями к точности выходного напряжения.

Классификация

Конструкция стабилизаторов зависит от физических принципов, на которых они работают. В связи с этим они подразделяются на:

• электромеханические;
• феррорезонансные;
• инверторные;
• полупроводниковые;
• релейные.

По количеству фаз могут быть однофазными и трехфазными. Большой диапазон мощностей позволяет выпускать стабилизаторы как для дома, так и для небольших бытовых приборов:

• для телевизора;
• для газового котла;
• для холодильника.

Так и для для крупных объектов:

• промышленных агрегатов (например, трехфазные промышленные стабилизаторы Сатурн);
• цехов, зданий.

Стабилизаторы достаточно энергоэффективны. Потребление электроэнергии составляет от 2 до 5%. Некоторые стабилизирующие устройства могут иметь дополнительные защиты:

• от перенапряжений;
• от перегрузок;
• от коротких замыканий;
• от перепадов частоты.

Автоматические стабилизаторы «Лигао 220 В»

Для систем сигнализации является востребованным от компании «Лигао» стабилизатор напряжения 220В. Схема его построена на работе тиристоров. Использоваться данные элементы способны исключительно в полупроводниковых цепях. На сегодняшний день типов тиристоров существует довольно много. По степени защищенности они делятся на статические, а также динамические. Первый вид используется с источниками электричества различной мощности. В свою очередь динамические тиристоры имеют свой предел.

Если говорить про компании «Лигао» стабилизатор напряжения (схема показана ниже), то в нем имеется активный элемент. В большей степени он предназначен для нормального функционирования регулятора. Представляет он собой набор контактов, которые способны соединяться. Необходимо это для того чтобы увеличивать или уменьшать предельную частоту в системе. В других моделях тиристоров может иметься несколько. Устанавливаются они между собой при помощи катодов. В результате коэффициент полезного действия устройства можно значительно повысить.

Стабилизаторы от компании «Энергия»

На рынке электрических приборов, компания «Энергия» давно занимает одно из лидирующих мест. Она выпускает стабилизаторы различных типов, которые подойдут для квартиры, загородного дома, дачи, офиса или производственного предприятия. На интернет-форумах можно встретить множество самых благоприятных отзывов о продукции этой компании.

Стабилизатор «Энергия» АРС 500-2000  представляет собой качественное устройство релейного типа, специально разработанное для эксплуатации с котлами систем отопления. Прибор работает  в диапазоне сети 140-260 В и выдаёт в нагрузку 220 В ± 4%. Стабилизатор имеет гальваническую развязку и адаптирован под российские электросети.

Модельный ряд стабилизаторов напряжения «Энергия» Classic представляет собой устройства тиристорного типа рассчитанные на мощность нагрузки от 5 000 до 20 000 ватт. Стабилизатор исключительно надёжен и может работать в широком температурном диапазоне. Он обеспечивает 220 В± 5% при разбросе сети от 125 до 250В и переходит в режим защиты при напряжениях 60-265В. Для удобства эксплуатации стабилизатор оснащён цифровым дисплеем.

Какие виды стабилизаторов подходят для дома

Назначение стабилизатора это автоматическое поддержание напряжения на выходе в заданных параметрах, независимо от изменений в питающей сети. С этой задачей современные устройства справляются успешно. Каждый вид имеет характерные особенности. Стабилизаторы применяются в быту и используются в промышленности. Для электроснабжения дома, квартиры и дачи подходят следующие стабилизаторы:

• Электронные;
• Релейные;
• Сервоприводные (Электромеханические);
• Инверторные;
• Гибридные.

Электронные. Основные составляющие — трансформатор, микропроцессор и полупроводники. Микропроцессор анализирует напряжение и посредством тиристоров или симисторов переключает обмотки трансформатора. На выходе получаем стабильное напряжение, заданных параметров. Широко используются в быту и зарекомендовали себя как надежные и точные устройства.

Достоинства полупроводниковых приборов:

• быстродействие;
• большой диапазон напряжения сети;
• бесшумность;
• надёжная система защиты;
• компактность;
• длительный срок службы.

Недостатки:

• зависимость мощности от напряжения – чем ниже входящее напряжение, тем меньшую мощность может обеспечить стабилизатор;
• ступенчатое регулирование (почти не заметно).

Релейные. Получили популярность благодаря дешевизне и простой конструкции. В них микропроцессор с помощью реле управляет переключением обмоток трансформатора. Поэтому при работе этих стабилизаторов слышно характерное пощелкивание.

Достоинствами релейных устройств являются:

• размеры;
• низкая стоимость;
• широкий диапазон температуры окружающей среды;
• терпимость к краткосрочным перегрузкам.

Недостатки:

• низкая скорость реагирования;
• ступенчатое регулирование;
• создание электромагнитных помех;
• шум;
• частые отказы в послегарантийный период;
• относительно небольшой срок службы.

Сервоприводные (Электромеханические). Бесступенчатую стабилизацию обеспечивает электродвигатель перемещающий графитовый контакт по обмоткам трансформатора. Из-за особенностей конструкции подходят для работы в сетях без резких изменений (скачков) напряжения.

Достоинства:

• высокая точность;
• плавное регулирование;
• большой диапазон входящего напряжения;
• возможность работы при отрицательной температуре;
• стойкость к перегрузкам;
• низкая стоимость.

Недостатки:

• низкая скорость регулирования;
• размер и вес;
• повышенный уровень шума;
• электромагнитные помехи;
• наличие графитового контакта и подвижных частей подверженных износу.

Инверторные. Самый прогрессивный тип стабилизаторов. В этих устройствах отсутствует трансформатор. Стабилизируют напряжение полупроводники и конденсаторы посредством двойного преобразования электрической энергии. Переменный ток из подающей сети преобразовывается в постоянный, затем инвертором в переменный. На выходе получаем стабильное напряжение с отличными параметрами.

Достоинства инверторных устройств:

• высокая точность;
• большая скорость;
• плавность регулирования;
• надежная защита стабилизатора и потребителей;
• очень большой диапазон входящего напряжения;
• небольшие размеры и вес;
• минимальный уровень шума;
• длительный срок эксплуатации.

Недостатки:

• отсутствие запаса мощности;
• высокая стоимость.

Гибридные. В зависимости от условий работы может включаться релейная или сервоприводная (электромеханическая) стабилизация. Объединяет плюсы и минусы соответствующих типов приборов. Отличаются высокой ценой, сложностью конструкции и обслуживания.

Принцип работы стабилизатора напряжения

Основное назначение стабилизатора – позволить потребителю не беспокоиться о безопасности своих электрических приборов. Современные устройства делают это автоматически и различаются только способами нормализации электрической энергии.

По сути, это преобразователи, позволяющие получить стабильное электроснабжение, не зависящее от колебаний входящего напряжения и изменений нагрузки. Колебания напряжения в сети вызываются многими причинами. Проявляются как:

• Завышенное напряжение;
• Пониженное;
• Скачки, независимые от нагрузки;
• Скачки, в зависимости от нагрузки у потребителя.

Во всех случаях стабилизатор обязан обеспечить электроснабжение, соответствующее норме.

Основным принципом действия стабилизаторов любого типа, является отслеживание величины входящего напряжения и корректировка его различными способами до необходимого уровня. Как только на клеммы стабилизатора поступает напряжение, происходит его сравнение с заданной величиной. Для бытовой сети, это 220 вольт. В следующий момент устройство понимает, в какую сторону необходима корректировка. Затем, различными способами, происходит нормализация параметров. Такой цикл занимает миллисекунды и осуществляется постоянно. Скорость срабатывания прибора обеспечивает стабильность подающейся потребителю электроэнергии.

Но, периодически возникают условия, когда необходимо подать энергию напрямую из внешней сети. В этих случаях на помощь приходит особый режим работы — Bypass.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения и его важность

Все электрические устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью с типичным источником питания, который известен как номинальное рабочее напряжение. В зависимости от расчетного безопасного предела эксплуатации рабочий диапазон (с оптимальной эффективностью) электрического устройства может быть ограничен до ± 5%, ± 10% или более.

Из-за многих проблем источник входного напряжения, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию колебаться, что приводит к постоянно меняющемуся источнику входного напряжения. Это изменяющееся напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Рис. 2 — Проблемы из-за колебаний напряжения

Выводы

Итак, учитывая все сказанное выше, можно сделать следующие выводы:

1. Компьютерная техника в сетевых фильтрах не нуждается, поскольку аналогичные фильтры встроены в схемы самих устройств.
2. Стабилизатор напряжения для компьютера и прочей офисной электроники необходим только если сетевое напряжение выходит за рамки допустимых напряжений, которые указаны на блоках питания компьютера и офисной техники.
3. Стабилизатор напряжения для ноутбука не нужен. Совсем. Никогда.
4. Источник бесперебойного питания необходим на случай внезапной пропажи сетевого напряжения с последующей утерей несохраненных данных.
5. В стабилизаторе напряжения при нестабильной сети не нуждается лишь инверторный и интерактивный ИБП, резервный ИБП желательно подключить через стабилизатор.