Інверторний стабілізатор напруги: опис, пристрій, плюси і мінуси

Інверторний стабілізатор ще досить часто називають стабілізатором подвійного напруги. Існує думка, що найкращими в даній сфері є електронні пристрої, в схемі яких використовується тиристорне або симисторное обладнання, проте це не так. Апарати інверторного типу характеризуються тим, що струм, який вони подають, відрізняється однаковою частотою, а також постійною величиною напруги. Максимальне відхилення від нормального знаходиться в межах 05 %.

Будова пристрою

Інверторні стабілізатори не просто так вважаються кращими в даний час. Вони відрізняються своїм принципом роботи, який заснований на тому, що у них інша будова внутрішніх елементів, що забезпечують стабільні показники вихідного напруги.


Класична модель стабілізатора такого типу складається з наступних деталей:

вхідні фільтри, що позначаються як ВХ;

випрямляч і коректор коефіцієнта потужності - ККМ-В;

блок конденсаторів ВІП;

присутній елемент, що перетворював постійну напругу в змінну ІНВ;

остання частина пристрою - це мікроконтролер МК.

Тут варто відзначити, що в даній схемі інверторного перетворювача такі деталі, як випрямляч і перетворювач напруги, відносяться також до інверторному типу, виконаному на базі транзисторів IGBT. Іншими словами, в структуру вбудовані транзистори біполярного типу з ізольованим затвором. Друга відмінна риса - це наявність метал-оксид-напівпровідника типу MOSFET.

Як працює обладнання

Інверторний перетворювач під час своєї роботи виконує дві основні функції. Перша з них - це перетворення змінного струму в постійний, а друга функція – зворотне перетворення постійного струму в змінний. Варто розглянути більш детально принцип роботи, щоб розуміти, навіщо прилад виконує дві протилежні один одному функції.

Принцип роботи агрегату

Що стосується першої стадії роботи, то в даному випадку включаться в роботу такі елементи, як випрямляч, а також коректор коефіцієнта потужності. Якщо сказати простіше, то змінний нестабільний струм потрапляє в прилад через фільтр, який випрямляє його, роблячи постійним. Також фільтруються частоти. Після цього такий струм буде мати практично ідеальну синусоїдальну форму. Перевага полягає в тому, що в даному випадку значно збільшується потужність. Коефіцієнт збільшення потужності становить практично одиницю. Після проходження фільтра струм накопичується в блоці конденсаторів, який іноді називають вторинним блоком живлення. Після цього схема інверторного перетворювача напруги працює наступним чином. Випрямлений і перетворений постійний струм рухається в бік інвертора, завдання якого - перетворити його в змінний і залишити ту ж синусоїдальну форму. Іншими словами, інвертор працює таким чином, що змінний струм набуває напругу 220 в і частоту 50 Гц.

Варто відзначити, що одна з частин інвертора - це кварцовий генератор, який проводить перетворення з великою точністю. Природно, що кожним складовим елементом, з якого складається інвертор, управляє мікроконтролер пристрою. Саме з причини того, що інверторний стабілізатор напруги проводить два перетворення, він і отримав таку назву.

Особливості пристрою

Якщо підвести підсумки, то можна сміливо сказати, що інверторний стабілізатор на 220 В кардинально відрізняється від електромеханічних, релейних або симісторних стабілізаторів. Основна відмінність полягає в тому, що в складі відсутній такий елемент, як автоматичний трансформатор. Можна також порівняти процес подвійного перетворення, який здійснює інвертор, і перемикання обмотки трансформатора у інших видів. Перетворення в два етапи виходить набагато ефективніше, що і робить інвертор більш прогресивним і кращим серед інших приладів. Варто сказати і про те, що будь-які скачки напруги, які можливі на вході в інверторні стабілізатори для дому, нівелюються за допомогою конденсатора, що входить до складу апарату. Це завдяки тому, що в даному елементі енергія здатна накопичуватися і після цього передаватися у вигляді стабільного змінного струму.

Опис переваг пристрою

Після того як були розглянуті такі етапи, як принцип роботи і пристрій самого приладу, варто більше уваги приділити його позитивним і негативним сторонам. Що стосується плюсів, то вони наступні:

Стабілізатор інверторного типу може працювати з широким спектром напруги на вході, від 115 до 300 Вольт.

Постійне підтримання стабільного напруги. Тут важливо додати, що цей пункт актуальний і для підвищеної напруги на вході. Якщо вхідний показник занадто великий, то зайва частина буде накопичуватися в конденсаторі, а на вихід буде подаватися рівно стільки, скільки необхідно, щоб забезпечити підтримку 220 В.

Під час роботи прилад не видає шуму.

Розміри і вага даного устаткування значно менше, ніж у інших, так як в ньому відсутній автоматичний трансформатор, який замінений на невеликі конденсатори, транзистори та мікроконтролер.

Прилад проводить фільтрацію всіх перешкод і високочастотних викидів, які можуть надходити з загальної мережі.

Коефіцієнт корисної дії знаходиться у межах 90 % і вище.

Швидкість регулювання струму досить висока.

Недоліки пристосування

Незважаючи на ряд переваг та позитивних якостей пристрої, навіть однофазні інверторні стабілізатори мають свої недоліки. Основна проблема - це вартість. Будь-який прилад такого типу буде коштувати набагато більше, ніж пристрої з аналогічними параметрами, але іншого типу. Другий недолік, про який багато виробників зазвичай просто замовчує, це зменшення такого параметра, як діапазон вхідних вольт. Чим могутніше прилади, які підключені до мережі з таким стабілізатором, тим менше буде даний діапазон. Щоб було простіше зрозуміти, можна описати це в цифрах. Якщо всі прилади, підключені до мережі, складуть менше 50 % навантаження, то діапазон буде 115-300 як було описано раніше. Якщо навантаження збільшиться до 50-70 % від максимального, то діапазон стане дорівнює 140-300 В. Якщо ж перевищити навантаження в 70 % від максимальної, то стабілізатор інверторного типу буде здатний вирівнювати напругу лише в межах від 160 до 300 Ст.

Умови використання

Варто сказати про те, що інверторні стабілізатори напруги досить невибагливі до середовища своєї роботи. Найкраще це помітно на таких параметрах, як навколишня температура і вологість. Безліч моделей здатна без проблем функціонувати при температурному діапазоні від -40 до +40 градусів за Цельсієм. Рівень вологості не повинен перевищувати позначку в 95 % відсотків. Природно, що під час роботи стабілізатор не повинен стикатися з водою. Також потрібно стежити, щоб вона не потрапила всередину, як і паливно-мастильні матеріали. Варто відзначити, що поява конденсату всередині може вивести прилад із ладу, а потім варто стежити за різницею температур. Якщо він все ж почав з'являтися, то прилад варто відключити до тих пір, поки волога не випарується.

Інверторний стабілізатор "Штиль"

Тут важливо відзначити, що ці пристосування були спеціально розроблені для вітчизняних мереж. Діапазон вхідної напруги даного устаткування за технічним паспортом 90-310 Вольт. Термін служби вказується - 20 років. Така модель, як R500i, приміром, має тільки природне охолодження, що робить роботу агрегату повністю безшумним. Інші моделі мають вбудовані вентилятори, які видають шум, що дорівнює 30 Дб. Людський слух розпізнає такі шуми на відстані менше 1 метра. Іншими словами, вже в сусідній кімнаті чути шуму не буде. Для встановлення даних приладів на звичайних горизонтальних поверхнях передбачені гумові ніжки. Є також варіант з підвіскою на кронштейни. Фіксуватися він повинен за допомогою двох або трьох саморізів.