Az elektronikus feszültségszabályozó működési elve
A feszültségstabilizátorok egyre népszerűbbek mind a lakástulajdonosok, mind a tervezők körében az építési szakaszban. Ma a stabilizátorokban leggyakrabban autotranszformátort használnak. Az autotranszformátor elve ismert, és régóta használják a feszültség átalakítására és stabilizálására.
Maga az autotranszformátor vezérlési módszer azonban sok változáson ment keresztül. Míg korábban a feszültségszabályozást manuálisan vagy extrém esetekben analóg kártyával vezérelték, addig ma a feszültségstabilizátort egy erős processzor vezérli.
Az innovatív technológiák nem kerülték meg a tekercsek kapcsolási módját. Korábban relékapcsolókat vagy mechanikus áramgyűjtőket használtak, ma a triacok játsszák a szerepüket. A mechanikus elemek triacokra cseréje a stabilizátort csendessé, tartóssá és karbantartást nem igénylővé tette.
A modern feszültségstabilizátor az elektronikus kapcsolók elvén működik, amelyek egy speciális programmal rendelkező processzor vezérlése alatt kapcsolják az autotranszformátor tekercseit.
A processzor fő funkciója a bemeneti és kimeneti feszültség mérése, a helyzet elemzése és a megfelelő triac bekapcsolása.
Ezek azonban messze nem a processzor összes funkciója. A feszültségszabályozás mellett a processzor számos, a stabilizátor működésével kapcsolatos funkciót is ellát.
A legfontosabb dolog a triacok kiadása.
A szinuszhullám torzulásának kiküszöbölésére a triacot pontosan a feszültség szinuszhullám nullapontjában kell bekapcsolni. Ehhez a processzor több tíz feszültségmérést végez, és a megfelelő pillanatban erőteljes impulzust küld a triacnak, provokálva annak bekapcsolását (feloldását).
De mielőtt ezt megtenné, ellenőrizni kell, hogy az előző triac ki van-e kapcsolva, különben ellenáram lesz (a triacok meglehetősen nehezen vezérelhető elemek, és a kikapcsolási esetek számos okból előfordulhatnak, például interferencia miatt).
A mikroáramok mérésével a processzor elemzi az elektronikus kapcsolók állapotát, és csak ezután hajtja végre a műveleteket.
Meg kell értenie, hogy a processzor mindezt kevesebb, mint 1 mikroszekundum alatt teszi meg, és van ideje számításokat végezni, miközben a feszültség szinuszhullám a nullapont tartományában van. A műveleteket minden félfázisban megismételjük.
Mind a processzor, mind a triac kapcsolók nagy sebessége lehetővé tette egy azonnal reagáló feszültségszabályozó létrehozását. Ma az elektronikus stabilizátorok folyamata 10 ezredmásodpercig emelkedik, azaz egy feszültség félfázisig. Ez lehetővé teszi, hogy megbízhatóan megvédje a berendezést az áramellátási rendellenességektől.
Ezenkívül a processzor sebessége lehetővé tette pontosabb stabilizátorok létrehozását egy kétlépcsős vezérlőrendszer segítségével. A kétfokozatú szabályozók két fokozatban dolgozzák fel a feszültséget. Például az első szakasznak csak 4 szakasza lehet. Nagyolás után a második fokozatot bekapcsoljuk, és a feszültséget ideálisra állítjuk.
A kétlépcsős vezérlőlánc használata lehetővé teszi a termékek költségeinek csökkentését.
Döntse el Ön, ha csak 8 triac van (4 az első és 4 a második szakaszon), akkor a beállítási lépések már 16-ra válnak – kombinált módszerrel (4×4 = 16).
Most, ha nagy pontosságú stabilizátort kell gyártani, mondjuk 36-os vagy 64-es lépésekben, sokkal kevesebb triacra lesz szükség - 12-re vagy 16-ra:
36 fokozat esetén az első fokozat 6 triac, a második fokozat 6 triac 6×6 = 36;
64 fokozat esetén az első fokozat 8 triac, a második fokozat 8 triac 8×8 = 64.
Figyelemre méltó, hogy mindkét fokozat ugyanazt a transzformátort használja. Tulajdonképpen minek rakni a másodikat, ha mindent meg lehet tenni az egyikre.
Egy ilyen stabilizátor sebessége kissé csökkenthető (a reakcióidő 20 ezredmásodperc). De a háztartási gépeknél ez a számsorrend továbbra sem számít. A javítás szinte azonnali.
A kapcsolási triacok mellett további feladatok is a processzorhoz hárulnak: modulok állapotának figyelése, folyamatok figyelése és megjelenítése, áramkörök tesztelése.