Princip činnosti elektronického regulátoru napětí

Stabilizátory napětí jsou stále populárnější, a to jak mezi majiteli domů, tak projektanty během fáze výstavby. Dnes se ve stabilizátorech nejčastěji používá autotransformátor. Princip autotransformátoru je známý a dlouho se používá pro konverzi a stabilizaci napětí.

Samotný způsob řízení autotransformátoru však doznal mnoha změn. Zatímco dříve se regulace napětí prováděla ručně nebo v extrémních případech byla řízena analogovou deskou, dnes je stabilizátor napětí řízen výkonným procesorem.

Inovativní technologie neobešly způsob přepínání cívek. Dříve se používaly reléové spínače nebo mechanické sběrače proudu, dnes svou roli hrají triaky. Díky výměně mechanických prvků za triaky byl stabilizátor tichý, odolný a bezúdržbový.

Moderní stabilizátor napětí pracuje na principu elektronických spínačů spínajících vinutí autotransformátoru pod řízením procesoru se speciálním programem.

Hlavní funkcí procesoru je změřit vstupní a výstupní napětí, analyzovat situaci a zapnout příslušný triak.

To však nejsou zdaleka všechny funkce procesoru. Kromě regulace napětí plní procesor řadu funkcí souvisejících s činností stabilizátoru.

Nejdůležitější je uvolnění triaků.

Aby se eliminovalo zkreslení sinusovky, musí být triak zapnut přesně v nulovém bodě sinusovky napětí. Za tímto účelem procesor provede několik desítek měření napětí a ve správnou chvíli vyšle do triaku silný impuls, který jej vyprovokuje k zapnutí (odemknutí).

Než to uděláte, je ale nutné zkontrolovat, zda není vypnutý předchozí triak, jinak dojde k protiproudu (triaky jsou poměrně obtížně ovladatelné prvky a případy vypnutí mohou nastat z mnoha důvodů, například při rušení).

Měřením mikroproudů procesor analyzuje stav elektronických spínačů a teprve poté provádí akce.

Měli byste pochopit, že to vše procesor zvládne za méně než 1 mikrosekundu a má čas na provedení výpočtů, zatímco sinusovka napětí je v oblasti nulového bodu. Operace se opakují v každé poloviční fázi.

Vysoká rychlost procesoru i triakových spínačů umožnila vytvořit okamžitě reagující regulátor napětí. Dnes proces elektronických stabilizátorů stoupá na 10 milisekund, tedy na jednu poloviční fázi napětí. To vám umožní spolehlivě chránit zařízení před anomáliemi napájení.

Rychlost procesoru navíc umožnila vytvořit přesnější stabilizátory pomocí dvoustupňového řídicího systému. Dvoustupňové regulátory zpracovávají napětí ve dvou stupních. Například první stupeň může mít pouze 4 stupně. Po hrubování se zapne druhý stupeň a napětí se uvede na ideální hodnotu.

Použití dvoustupňového řídicího řetězce umožňuje snížit náklady na produkty.

Posuďte sami, je-li triaků pouze 8 (4 na prvním stupni a 4 na druhém), je již nastavovacích kroků 16 — kombinovanou metodou (4×4 = 16).

Nyní, pokud je potřeba vyrobit vysoce přesný stabilizátor, řekněme, kroky 36 nebo 64, bude potřeba mnohem méně triaků — 12 nebo 16, v tomto pořadí:

pro 36-stupeň je první stupeň 6 triaků, druhý stupeň je 6 triaků 6×6 = 36;

pro 64 stupňů je první stupeň 8 triaků, druhý stupeň je 8 triaků 8×8 = 64.

Je pozoruhodné, že oba stupně používají stejný transformátor. Vlastně proč dávat to druhé, když se dá všechno udělat na jednom.

Rychlost takového stabilizátoru lze mírně snížit (doba reakce 20 milisekund). Ale u domácích spotřebičů na tomto pořadí čísel stále nezáleží. Náprava je téměř okamžitá.

Kromě spínání triaků jsou procesoru přiřazeny další úkoly: sledování stavu modulů, sledování a zobrazování procesů, testování obvodů.