Статические стабилизаторы напряжения

Подробности
Опубликовано 17.01.2018 20:35

 

Статический стабилизатор напряжения не имеет движущихся частей, как в случае стабилизаторов напряжения на сервоприводах. Он использует силовой  электронный преобразователь для стабилизации напряжения. Эти стабилизаторы статического напряжения имеют очень высокую точность и стабилизация  напряжения составляет ± 1%.

Статический стабилизатор напряжения содержит трансформатор «Buck & Boost», силовой преобразователь с биполярным транзистором с изоляцией  (IGBT), микроконтроллер, микропроцессор и другие необходимые компоненты.


Рисунок 14 - Внутренний вид стабилизатора статического напряжения

Как работает статический стабилизатор напряжения?

Микроконтроллер / микропроцессор управляет преобразователем мощности IGBT для генерации требуемого уровня напряжения с использованием метода  «Ширина импульса». В методе «Модуляция с широтно-импульсной широтой» в преобразовательных преобразователях Power Mode используется силовой  полупроводниковый переключатель (например, MOSFET) для управления трансформатором для желаемого выходного напряжения. Это генерируемое  напряжение затем подается на первичный обмотчик трансформатора «Buck & Boost». Преобразователь мощности IGBT также контролирует фазу  напряжения. Он может генерировать напряжение, которое может находиться в фазе или на 180 градусов по фазе от входного источника питания, что в свою очередь позволяет ему контролировать, нужно ли добавлять или вычитать напряжение в зависимости от повышения или понижения  уровня входного источника питания.

 

Рисунок 15 - Схематическая диаграмма статического стабилизатора напряжения

Как только микропроцессор ощущает падение уровня напряжения, он посылает сигнал модуляции широтно-импульсной модуляции в силовой преобразователь  IGBT. Таким образом, силовой преобразователь IGBT генерирует напряжение, которое аналогично разности напряжений, при которой подаваемый  источник питания уменьшен. Это генерируемое напряжение находится в фазе от входного источника питания. Затем это напряжение подается на  первичный обмотку трансформатора «Buck & Boost». Так как вторичная катушка трансформатора «Бак и Boost» подключена к входному источнику  питания, напряжение, которое было вызвано во вторичной катушке, будет добавлено к входному источнику питания. Таким образом, стабилизированное  увеличенное напряжение будет затем подаваться на нагрузку.

Аналогично, как только микропроцессор ощущает повышение уровня напряжения, он посылает сигнал модуляции широтно-импульсной модуляции в  преобразователь мощности IGBT. Таким образом, силовой преобразователь IGBT генерирует напряжение, которое аналогично разности напряжений,  при которой подаваемый источник питания уменьшен. Но на этот раз генерируемое напряжение будет неравномерным на 180 градусов к входному  источнику питания. Затем это напряжение подается на первичный обмотку трансформатора «Buck & Boost». Поскольку вторичная катушка  трансформатора «Buck & Boost» подключена к входному источнику питания, напряжение, которое было вызвано во вторичной катушке,  теперь будет вычитаться из входного источника питания. Таким образом, стабилизированное пониженное напряжение будет затем подаваться на нагрузку.

Использование / преимущества статических стабилизаторов напряжения

  • Они очень компактны по размеру.
  • Они очень быстро реагируют на колебания напряжения.
  • Они имеют очень высокую точность стабилизации напряжения.
  • Поскольку нет движущейся части, она почти не требует обслуживания.
  • Они очень надежны.
  • Их эффективность очень высока.

Ограничения статического стабилизатора напряжения

  • Они дороги по сравнению с их аналогами