Invertor regulator de tensiune pentru casă: descriere, caracteristici tehnice și tipuri

Variațiile bruște și semnificative ale tensiunii alternative în rețea conduc la funcționarea instabilă a echipamentelor electronice și a aparatelor electrocasnice. În cazuri extreme, astfel de supratensiuni pot fi cauza eșecului echipamente electronice și defecțiuni ale echipamentelor electronice. Utilizarea regulatoarelor de tensiune de rețea este indispensabilă în acest caz. Utilizatorii optează din ce în ce mai mult pentru regulatoare de tensiune cu invertor pentru casă.

O prezentare generală a regulatoarelor de tensiune

Stabilizatoarele de tensiune de rețea de curent alternativ au evoluat în mod istoric folosind o varietate de modele de circuite. În prezent, există mai multe tipuri de stabilizatori:

• Regulatoare de tensiune bazate pe relee;
• stabilizatoare electromecanice cu o servoacționare;
• regulatoare electronice cu tiristoare sau triac;
• regulatoare de tensiune pentru invertoare.

Tensiunea de ieșire a regulatoarelor de releu variază în funcție de etape, datorită comutării înfășurărilor transformatorului de rețea prin contactele unor relee electromagnetice puternice. Precizia stabilizării este determinată de numărul de înfășurări comutabile. Pot exista între 5 și 10 înfășurări. La comutarea de la o înfășurare la alta, tensiunea de ieșire își modifică valoarea cu aproximativ (15-20) V.

În stabilizatoarele electromecanice, servomotorul de curent continuu mișcă o perie de grafit pe bobinele înfășurării autotransformatorului. Valoarea semnalului de comandă depinde de diferența dintre tensiunea de intrare și tensiunea de referință corespunzătoare la 220 V. Când diferența este eliminată, controlerul servomotorului intră în modul de urmărire.

În cazul stabilizatoarelor electronice, înfășurările transformatoarelor utilizate sunt comutate de acționare sub controlul controlerului.

Unitatea de comutare este compusă din triacs sau tiristoare semiconductoare. Funcționarea regulatorului este determinată de software-ul instalat din fabrică.

Principiul de funcționare a unui regulator de invertor

Invertorul AVR se bazează pe principiul dublei conversii. Convertește mai întâi tensiunea de intrare de curent alternativ în curent continuu și apoi o convertește înapoi în curent continuu. Furnizarea unei tensiuni alternative stabile de 220 V la ieșirea dispozitivului se face prin electronica regulatoarelor de tensiune ale invertorului.

Nu are transformatoare de putere incomode. Compoziția de stabilizatori include următoarele unități electronice:

• Filtru de linie de intrare Filtru LC;
• Redresor cu diodă de semiondă cu stare solidă
• Dispozitiv de corecție a factorului de putere;
• Unitate de condensator de stocare;
• Convertor-convertor invertor;
• ceas cu cuarț cu frecvență stabilă;
• Filtru de ieșire trece înalt;
• Controler cu microprocesor.

Filtrul pasiv al liniei de intrare este utilizat pentru a elimina zgomotul de înaltă frecvență și pentru netezirea rafalelor scurte de tensiune de alimentare. Redresorul transformă tensiunea de curent alternativ în tensiune de curent continuu, o parte din energia electrică fiind stocată în blocul de condensatori electrolitici de mare capacitate. Ele reprezintă o sursă de rezervă, care intră în funcțiune atunci când există căderi de tensiune în linie sau o întrerupere de scurtă durată a energiei electrice.

Sarcina corectorului este de a normaliza puterea absorbită de la rețea, împiedicând supraîncărcarea stabilizatorului în timpul funcționării acestuia. Invertorul-convertor recuperează tensiunea de curent alternativ din cea de curent continuu. Datorită participării unui oscilator de cristal în activitatea sa, tensiunea de ieșire are o formă de undă sinusoidală pură la o frecvență de 50 Hz cu o eroare care nu depășește 0,5%.

Controlerul controlează funcționarea circuitelor de stabilizare a tensiunii de ieșire și evaluează starea unităților individuale pe elementele de afișare. Oferă comenzi pentru oprirea automată a funcționării regulatorului în cazul în care valoarea tensiunii de intrare depășește domeniul de reglaj determinat de specificațiile tehnice.

Caracteristicile tehnice ale regulatoarelor

Atunci când selectați un stabilizator de tensiune de rețea de curent alternativ, trebuie acordată o mare atenție la elementele sale de bază caracteristici tehnice, care includ următoarele:

• Puterea de sarcină maximă admisibilă pe care o poate furniza AVR-ul, menținând în același timp parametrii de calitate ai tensiunii de rețea;
• fluctuațiile admisibile ale tensiunii de linie, care Tensiunea la ieșirea regulatorului își menține valoarea în raport cu cerințele standardelor de calitate;
• Viteza de egalizare, care determină timpul de răspuns al stabilizatorului la tensiuni de rețea care variază rapid și pe termen scurt pentru a menține neschimbată tensiunea de ieșire;
• Forma semnalului de ieșire, care se apropie în mod ideal de un model sinusoidal;
• acuratețea parametrilor tensiunii stabilizate;
• Gradul de protecție, care determină capacitatea regulatorului de a funcționa la temperaturi extreme și la niveluri ridicate de umiditate relativă;
• Factorul de formă, care determină dimensiunea stabilizatorului;
• nivelul de interferență generat de dispozitiv, pentru funcționare echipamentul din jur.

Un factor suplimentar care influențează alegerea stabilizatorului poate fi prezența unor elemente de indicare vizuală și de alarmă.

Acesta ar trebui să informeze utilizatorul în totalitate cu privire la valorile parametrilor de intrare și stabilizați și să avertizeze cu privire la situațiile critice.

Caracteristicile regulatoarelor invertoare

Lipsa transformatoarelor feromagnetice greoaie, cu structuri complexe de înfășurări, a făcut ca acestea să fie foarte ușor de proiectat. Regulatoarele de tensiune ale invertorului nu conțin servomotoare cu părți mobile, ceea ce nu necesită întreținere periodică în timpul funcționării și face ca stabilizatorul să fie aproape silențios. Ca elemente de putere se utilizează dispozitive semiconductoare IGBT sau MOSFET realizate cu tehnologie de ultimă generație.

Utilizarea unui oscilator cu cristal produce o tensiune alternativă de ieșire a cărei formă de undă se apropie de cea a unei unde sinusoidale pure. Schemele permit corectarea formei neideale a tensiunii de linie de intrare. Toate funcțiile sunt controlate de un microcontroler.

Performanța regulatoarelor de invertor

Schemele și deciziile tehnice realizate în regulatoarele de tensiune ale invertorului permit realizarea de produse finite, ale căror indici diferă în mod esențial de indicii altor tipuri de stabilizatori la cele mai bune. Principalii producători naționali și străini oferă game de produse pentru diferite niveluri de putere. Acestea încep cu o capacitate de 300 VA. Invertorul AVR de 10 kilowați (kVA) nu este ultimul din această gamă.

În ceea ce privește alți indicatori. Regulatoarele de tensiune cu invertor cu conversie dublă mențin o tensiune de ieșire stabilă de 220 V cu o abatere de cel mult 1% atunci când tensiunea de linie se modifică în intervalul 90-310 V. Eroarea de citire a frecvenței în acest caz nu depășește 0,5%. Viteza de stabilizare este de 10 ms, ceea ce va permite utilizarea instrumentelor de măsurare de precizie ca sarcină. În acest fel, se realizează o suprimare completă a zgomotului de impulsuri.

Concluzie

Regulatoarele de tensiune cu invertor cuceresc treptat piața stabilizatoarelor de rețea. După ce vor citi articolul, cititorii își vor da seama că acest lucru este binemeritat. Deciziile tehnice și de circuit utilizate în astfel de produse permit obținerea unor performanțe care nu pot fi atinse de alte tipuri de regulatoare. Prețul lor, care scade treptat, justifică beneficiile pe care utilizatorii acestor dispozitive le primesc după achiziționarea lor.