مقوم الشبكة - مثبت الجهد والتيار

أنواع المقومات وخصائصها.المقوم هو جهاز لتحويل الجهد المتردد إلى جهد مباشر. الغرض الرئيسي من المقوم هو الحفاظ على اتجاه التيار في الحمل عندما تتغير قطبية الجهد المطبق. يمكن اعتبار المقوم كنوع واحد من عاكسات الجهد. يظهر الشكل 17.1 مخططًا عامًا للمقوم. قد يشتمل المقوم على: محول طاقة ST، وكتلة صمام VB، وجهاز ترشيح FU، ومثبت جهد MV. يقوم محول CT بالوظائف التالية: تحويل قيمة جهد الشبكة، وتوفير عزل كلفاني للحمل من شبكة الطاقة، وتحويل الكمية

الشكل 17.1. مخطط كتلة معمم للمقوم

مراحل شبكة الكهرباء. في تبديل مصادر الطاقة، عادة لا يوجد محول، حيث يتم تنفيذ وظائفه بواسطة عاكس عالي التردد.

كتلة الصمامإن VB هو الرابط الرئيسي للمقوم، مما يضمن تدفق التيار أحادي الاتجاه في الحمل. يمكن استخدام أجهزة الفراغ أو تفريغ الغاز أو أشباه الموصلات ذات الموصلية الكهربائية أحادية الاتجاه، على سبيل المثال، الثنائيات والثايرستور والترانزستورات وما إلى ذلك، كصمامات. يجب أن تمر عناصر الصمام المثالية بالتيار في اتجاه واحد فقط (للأمام) ولا تمر به على الإطلاق في الاتجاه الآخر (العكسي). تختلف عناصر الصمامات الحقيقية عن العناصر المثالية في المقام الأول من حيث أنها تمرر بعض التيار في الاتجاه العكسي ولها انخفاض في الجهد عندما يتدفق التيار للأمام. يؤثر هذا على كفاءة كتلة الصمام وكفاءة المقوم ككل.

يتم استخدام جهاز مرشح FU لتقليل تموج جهد الخرج. مرشحات الترددات المنخفضة (LPFs) مصنوعة على السلبي ر، ل، جالعناصر أو في بعض الأحيان استخدام العناصر النشطة - الترانزستورات ومكبرات الصوت التشغيلية وما إلى ذلك. يتم تقييم جودة وحدة FU من خلال قدرتها على زيادة معامل الترشيح س, يساوي النسبةمعاملات التموج عند مدخلات ومخرجات المرشح.

تم تصميم مثبت الجهد MV لتقليل التأثير تأثيرات خارجية: التغيرات في جهد الإمداد ودرجة الحرارة بيئة، تغييرات الحمل، وما إلى ذلك، - على جهد الخرج للمقوم. يمكن تركيب مثبت الجهد ليس فقط عند مخرج المقوم، ولكن أيضًا عند مدخله. إذا لم تكن هناك متطلبات خاصة لاستقرار جهد الخرج، فيمكن إما إزالة المثبت بالكامل أو نقل وظائفه إلى مكونات أخرى. على سبيل المثال، عند تبديل مصادر الطاقة، يمكن تنفيذ وظائف المثبت بواسطة عاكس قابل للتعديل (RI) أو كتلة صمام قابلة للتعديل.

بالإضافة إلى المكونات الرئيسية، قد يشمل المقوم العديد من المكونات العناصر المساعدةوالوحدات المصممة لزيادة موثوقيتها: وحدات التحكم والأتمتة، ووحدات الحماية، وما إلى ذلك، على سبيل المثال، وحدات تبديل جهد شبكة الإمداد تلقائيًا 110-220 فولت.

تصنيف المعدلات.لتصنيف استخدام المقومات علامات مختلفة: عدد أنصاف الموجات (أنصاف الدورات) المصححة للجهد، وعدد أطوار شبكة الطاقة، ودائرة كتلة الصمام، ونوع مرشح التنعيم، ووجود محول، وما إلى ذلك.

بناءً على عدد الموجات النصفية المصححة، يتم التمييز بين مقومات نصف الموجة والموجة الكاملة. بناءً على عدد مراحل جهد الإمداد، يتم التمييز بين مقومات أحادية الطور ومرحلتين وثلاث مراحل وستة مراحل. في هذه الحالة، يُفهم عدد مراحل جهد الإمداد على أنه عدد جهود الإمداد المختلفة المراحل الأولية. لذلك، على سبيل المثال، إذا كان المقوم يتطلب جهد إمداد واحد فقط لتشغيله، فإن هذا المقوم سيكون أحادي الطور. إذا كان تشغيل المقوم يتطلب جهدين للإمداد، يتم إزاحتهما بالنسبة لبعضهما البعض بأي زاوية (في أغلب الأحيان بمقدار 180 درجة)، فإن هذا المقوم يسمى مرحلتين. وبالمثل، إذا كان تشغيل المقوم يتطلب إزاحة ثلاثة جهود إمداد بالنسبة لبعضها البعض بزاوية 120 درجة، فإن هذا المقوم يسمى ثلاثي الطور. تتكون المقومات سداسية الطور من مجموعتين من مقومات ثلاثية الطور مدعومة بجهد مضاد الطور لشبكة ثلاثية الطور.

وفقًا لدائرة كتلة الصمام، يتم تمييز المقومات ذات التوصيل المتوازي والتسلسلي والجسر للمقومات أحادية الطور. تظهر الرسوم البيانية لهذه المقومات في الشكل 17.2.

مقوم نصف موجة أحادي الطور، والذي يظهر مخططه في الشكل 17.2،أ، هو الأبسط.

يمرر هذا المقوم نصف موجة واحدة فقط من جهد الإمداد إلى الخرج، كما هو موضح في الشكل 17.3أ. تجد مثل هذه المقومات استخدامًا محدودًا في التطبيقات منخفضة الطاقة، حيث أنها تتميز بسوء استخدام المحولات والمرشحات.

مقوم الموجة الكاملة على مرحلتين، كما هو موضح في الشكل 17.2، ب، هو اتصال متوازي بين اثنين من واحد

مقومات الطور مدعومة من نصفين من الملف الثانوي و. بمساعدة هذه اللفات النصفية، يتم إنشاء طورين مضادين

حماية منزلك من ارتفاعات الطاقة- إحدى المهام الرئيسية. غالبًا ما يحدث أن "يقفز" التيار الكهربائي؛ وقد يكون ذلك نتيجة لعدد من الأسباب. يحدث الحمل الرئيسي على الشبكة في الطقس البارد. في الشتاء، ولكن يمكن أن تكون ساخنة في الصيف.

في حالة ارتفاع درجة حرارتها من الحرارة أشعة الشمس، مثل هذه الأحمال الزائدة تهدد بالعديد من المشاكل. بادئ ذي بدء، قد تحترق الأجهزة المنزلية المتصلة بالشبكة.

لا ينطبق هذا على الأجهزة المنزلية فحسب، بل ينطبق أيضًا على أجهزة الكمبيوتر أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الأدوات المختلفة الموجودة على الشاحن. لا يمكن دائمًا إصلاح المعدات المحترقة، وإذا كانت لا تزال تحت الضمان، فلن يقوم أحد بإصلاحها. لا توفر معظم الحالات ضمانًا لارتفاع الجهد وتلف الأجهزة.

للمساعدة في استقرار إمدادات الطاقة في المنزل وتنظيم الفرق الجهد الكهربائي، سوف يأتي المعدل التيار المتناوب. يتم تثبيته في المنزل، والضوابط صدمة كهربائية، دخول المبنى. ويسمى أيضًا المحول أو المعدل. لكن كل هذا هو نفس الجهاز الذي يهدف إلى حماية الأجهزة الكهربائية.

ما هو المثبت الذي يجب أن أختاره لمنزلي؟

يتم اختيار المثبتات بين مرحلة واحدة وثلاث مراحل.

للقيام بذلك تحتاج:

1. تعرف على الأجهزة وطاقة التيار المتردد الموجودة في الغرفة.إذا كان هذا جهدًا أحادي الطور، فإن المثبت مناسب لمرحلة واحدة.
2. عند وجود أجهزة كهربائية قوية في المنزل، هنا تحتاج إلى مثبت ذو 3 مراحل.
3. هناك حالات، أن 3 مراحل مناسبة للمنزل، لكن لا داعي لذلك. إذا كانت جميع الأجهزة الكهربائية بنفس القوة، فيمكنك تركيب مقوم واحد لكل مرحلة. في الحالات التي تتطلب مقومات ثلاثية الطور أكثر قوة، يمكنك تركيب واحدة على عدة مراحل، وتشغيل الأجهزة المتبقية كطريق جانبي للمحول.

أيضًا، عند اختيار المقوم، عليك أن تأخذ بعين الاعتبار قوته لكل جهاز كهربائي.

بالنسبة للآليات ذات المحركات الكهربائية، يتم أخذ معامل معين، وهو مضاعف:

1. غسالة- من 3 إلى 5.
2. الميكروويف – 2.
3. ثلاجة- من 5 إلى 10.
4. كهربائي- من 7 إلى 10.

مع هذه المعاملات، تحتاج إلى اختيار محول مع احتياطي طاقة يزيد عن 30٪. وهذا مفيد أيضًا للأجهزة المستقبلية.

شراء مثبت الجهد- حدث مهم ومسؤول للغاية. يوصى بالتحضير الجيد لذلك. بادئ ذي بدء، عليك أن تقرر ما إذا كانت هناك حاجة إليها على الإطلاق.

كما تبين الممارسة، غالبا ما يختلف الجهد في الشبكات الكهربائية، لذلك فإن المعدل ضروري حتى للوقاية.

من المهم ملاحظة أنك بحاجة إلى الانتباه إلى الخصائص الرئيسية:

1. انتاج الطاقة.
2. عدد المراحل.
3. الوزن الكلي.
4. حجم الجهاز.
5. حياة.
6. طيف جهد التشغيل.
7. سرعة الاستجابةإلى ارتفاعات الجهد.

كما تحتاج إلى توضيح ما هو الحمل المطلوب ولأي جهاز؟ إذا كان عدة الأجهزة المنزلية طاقة منخفضة، مثبت أحادي الطور مناسب. في الحالات التي يوجد فيها الكثير من الأجهزة ويحتاج إلى توزيع الحمل، فلا غنى عن مقوم ثلاثي الطور.

نظرة عامة على النموذج

يقدم سوق الهندسة الكهربائية العالمية مجموعة كبيرة من مثبتات الجهد.

من المهم جدًا عدم الخلط بينك وبين شراء محول ضروري حقًا لظروف معينة.

على سبيل المثال:

ASN-1000 N2/1-C

هذا هو مثبت رقمي أحادي الطور، وتبلغ تكلفته في السوق 2600 روبل.انها معلقة على الحائط.

الهدوء R-600

أكثر تكلفة، والسعر التقريبي حوالي 4000 روبل.مصممة لحماية مصدر الطاقة للأجهزة عند الجهد المتناوب. مناسبة بشكل خاص للمعدات الإلكترونية.

الموديل فوكسويلد سمارت 500

هذا مقوم منزلي قائم على الأرض أحادي الطور.ينشر مستوى عالالضوضاء، يتم تنظيم السعر في حدود 1000 روبل.

تيبلوكوم ST-555 (400 فولت أمبير، 220 فولت) معقل

محول طاقة ثلاثي الطور، يستخدم للأحمال الثقيلة الشبكة الكهربائية. التكلفة 3700 روبل.

الموديل SKAT-ST

استقرار ثلاث مراحل، يستخدم حصرا للأغراض الصناعية. سعره من 5000 روبل.

ليدر PS-400W

مقوم كهربائي ثلاثي الطور.الطاقة من 400 واط، مما يسمح باستخدامها على نطاق واسع المباني الصناعية. سريع المفعول واسع النطاق. التكلفة في حدود 7500 روبل.

تقدم

هناك كلا من ثلاث مراحل ومرحلة واحدة.مناسبة للمنزل والمكتب والإنتاج الكبير. يحمي من الجهد المنخفض والارتفاعات المفاجئة.

الاختيار واسع جدًا، والشيء الرئيسي هو تحديد ما هو مطلوب لمثبت الجهد.

ينصح معظم المستهلكين بشراء محولات ثلاثية الطور. إنها مناسبة لكل من المنزل والحديقة. عند اختيار المثبت، يعتمد المستهلكون ليس فقط على قوته، ولكن أيضًا على تأثير الضوضاء.

إذا كان محول الجهد مرتفعًا جدًا، فسيكون له تأثير في الليل. كما يستجيب العملاء بشكل إيجابي مظهربعض النماذج. من المهم أن تتناسب تمامًا مع الجزء الداخلي من المنزل.

ما هو المثبت ولماذا هو مطلوب؟

اليوم، يقدم سوق الأجهزة الكهربائية خيار كبيرمقومات يمكن اختيار الأجهزة وفقًا للخصائص التقنية التي تناسب شبكة كهربائية معينة.

لكن عليك أولاً أن تفهم ما هو محول التيار المتردد. إذا اخترت ذلك بشكل صحيح، فسوف يخدم لسنوات عديدة. الجهاز، كما ذكرنا سابقًا، يحمي الأجهزة الكهربائية من ارتفاع التيار المتردد.

بمساعدة مقوم التيار، تعمل جميع الأجهزة الكهربائية في وضع لطيف.يتيح لك ذلك توفير الكهرباء وإطالة عمر أجهزتك المنزلية. إذا نظرت إليها بالتفصيل، فستجد أن جميع المعدات الكهربائية يتم تصنيعها بها برنامج خاصوهو مصمم لجهد شبكة معين.

إذا تم استيفاء جميع الشروط، فستعمل الأجهزة المنزلية أداء عاليو الحد الأدنى من التكلفةطاقة. يتغير التيار المتردد للشبكة الكهربائية بشكل متكرر، لذلك يقوم المقوم بمعادلته.

تستخدم محولات الجهد أيضًا في محركات السيارات.إنها ضرورية حتى يتمكن المحرك من بدء التشغيل دون التحميل الزائد من الجهد المنخفض. مثال على محرك السيارة، يمكنك أن تأخذ المحرك غسالة. مع التغييرات المستمرة دون استقرار التيار، يتعرض المحرك لأحمال زائدة كبيرة، ونتيجة لذلك يمكن أن يحترق.

أنواعها وخصائصها

أشهر أنواع الأجهزة:

مقومات الخطوة

هذه هي أجهزة الجهد المتردد الأكثر شيوعًا.إنه مناسب لأن مثل هذا المثبت لديه واحد من أكثر الأشياء أفضل الخصائص. أيضًا، سياسة الأسعارديمقراطية تمامًا. يعمل المعادل باستخدام مفاتيح ضغط خاصة ذات معاملات تيار متردد مختلفة.

أجهزة الرنين الحديدي

ويعتبر هذا المحول الأول، فهو لم يعد حديثاً مثل غيره.بسبب عيوبه، المحول لا يحظى بشعبية. إنها صاخبة جدًا وكبيرة الحجم. كما أن الحساسية العالية لتغيرات الجهد تمنع الجهاز من العمل بفعالية.

محولات التيار الكهروميكانيكية

إنهم يعملون بمساعدة محرك يتحكم في شريط التمرير.إنها عالية الدقة وقابلة للتعديل باستخدام ملفات خاصة. لديه نطاق استقرار واسع. ولكن هناك عيوب كبيرة لمثل هذا المقوم. يتآكل بسرعة كبيرة، ولا تعمل الآلية إلا بعد عام واحد. لا يوجد عزل الصوت، بصوت عالٍ جدًا.

أجهزة بدون محولات

من أحدث أنواع المحولات.لديها رقم الجوانب الإيجابيةمما يميزه بشكل كبير عن جميع الموديلات المتاحة. أولًا، هذا هو طيف جهد الدخل الممتد، قوة عالية، خفيفة الوزن، صغيرة الحجم. العيب الوحيد المهم لمثل هذا المحول هو أنه كذلك غالي السعر. لن يتمكن المستهلك العادي دائمًا من تحمل تكاليفه.

كما أنها تختلف جميعها في مراحل:

1. على مرحلة واحدة.
2. ثلاث مراحل.

بالنظر بالتفصيل إلى المحولات أحادية الطور، يمكن تحديد العديد من الميزات. هناك حاجة إليها عند الاستخدام الأجهزة المنزليةمع جهد الشبكة 220 فولت. يمكنهم حل العديد من المشاكل المتعلقة بالإمدادات الكهربائية للمنزل.

حساب الطاقة

قبل شراء مثبت الجهد، من المهم جدًا حساب قوة كل ما يحتاج إلى الكهرباء. وهذا هو، تحتاج إلى حساب مجموع كل شيء الأجهزة الكهربائيةمنازل.

يوصى أيضًا بمراعاة حقيقة أن بعض أنواع المحركات الكهربائية تتمتع بقدرة أكبر بكثير من الطاقة المثبتة. ثم، بدوره، يجب أن يكون مقوم الجهد أقوى بكثير من جميع المحركات والضواغط بخمس مرات.

لحساب الطاقة بشكل صحيح، لا تحتاج إلى إضافة جميع الأجهزة المنزلية فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى مراعاة تيار الإدخال. لمعرفة قوة الأجهزة الكهربائية، يوصى بإلقاء نظرة على الملصق أو شهادة تقنية. نقطة أخرى هي نوع الحمل، والذي يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار أيضًا في الحسابات.

يأتي في نوعين:

– هذا هو التحول عن طريق الأجهزة أنواع مختلفةطاقة. مثل الضوء أو الحرارة. تحتوي معظم الأجهزة الكهربائية على حمل مقاوم فقط. أنها تستهلك ما يقرب من كيلوواط واحد من الكهرباء.- تحتوي على مجموعة متنوعة من المحركات. هذه الأجهزة المنزلية لديها كليهما القوة الكاملةنشطة جدا. انها لديها رمز. إذا كنت تريد حساب قوة هذا الجهاز الكهربائي، فأنت بحاجة إلى تقسيم الطاقة النشطة على الرمز المحدد.

كما تأخذ الحسابات في الاعتبار تيارات البداية، أي استهلاك الكهرباء عند بدء تشغيل الجهاز. توجد مثل هذه التيارات في الأجهزة ذات المحرك الكهربائي. إذا قمت بتثبيت محول، فأنت بحاجة إلى مضاعفة قوة هذه الأجهزة بمقدار خمسة. خلاف ذلك، لن يوفر المحول الفرصة لتشغيل الجهاز.

يتم تشكيل مقوم الموجة الكاملة (الشكل 85، أ) بواسطة المحول T1، الذي يقلل من جهد الشبكة إلى 12... 13 فولت، والثنائيات VI - V4 المتصلة في دائرة الجسر، والمكثف C1، الذي يعمل على تنعيم التموجات من الجهد المعدل. يتم توصيل المحول ذو الملف الأساسي I بشبكة الإضاءة من خلال المصهر F1 لتيار قدره 0.5 أمبير. ويتم توصيل مثبت الحمل أو الجهد بالموصل X1، وهو مخرج المقوم. يمكن أن يصل التيار الذي يستهلكه الحمل إلى 0.4...0.5 أمبير مع تموجات كبيرة من الجهد المصحح.

يتكون المثبت البارامترى (الشكل 85، ب) من المقاوم R1 وصمام زينر V5. يتم توصيل مدخلاته بمخرج المقوم من خلال الموصل X2، والحمل بمخرج المثبت من خلال الموصل X3. جهد الخرج 9 فولت (اعتمادًا على جهد التثبيت لثنائي الزينر المستخدم)، الحد الأقصى لتيار الحمل هو 15...20 مللي أمبير.

يتم توصيل مثبت التعويض (الشكل 85، ج) بمخرج المقوم باستخدام موصل الإدخال X4، ويتم إزالة جهد إمداد الحمل المستقر من موصل الإخراج X5. الترانزستور V6 هو عنصر منظم للمثبت. ضغط متواصليتم إمداده إلى قاعدته من المثبت البارامتري R2V5. يحافظ مقاوم الصابورة R3 على وضع التشغيل للترانزستور المنظم عند إيقاف الحمل. الحد الأقصى الحالي، التي يستهلكها الحمل، يمكن أن يكون 200 مللي أمبير. يبلغ عامل تثبيت جهد الخرج حوالي 30، ومقاومة الخرج لا تزيد عن 2 أوم.

التصميمات المحتملة للمقومات ومثبتات الجهد (التي طورها V. Vasiliev، موسكو) موضحة في الشكل. 86. تصنع المثبتات على شكل ملحقات قابلة للاستبدال للمقوم.

أرز. 85. دوائر المقوم ومثبتات الجهد لإمدادات الطاقة لمعدات الترانزستور

أرز. 86. تصميمات المقومات ومثبتات الجهد

محول الشبكة 77 للمقوم هو TVK-110LM (ترد بياناته في الجدول 7 من الملحق). يتكون مكثف المرشح C1 من مكثفين متوازيين من النوع K50-3B بسعة 500 ميكروفاراد لكل منهما، لجهد مقدر يبلغ 25 فولت (يمكنك استخدام مكثف K50-6 بسعة 1000 ميكروفاراد لنفس الجهد) الفولطية). يتم وضع المحولات وثنائيات جسر المعدل ومكثف المرشح وتثبيتها على لوحة معدنية المواد العازلة(جيتيناكس، الألياف الزجاجية)، يتم تحديد أبعادها حسب أبعاد الأجزاء. باستخدام زوايا معدنيةاللوحة متصلة بالجدران الجانبية - الرفوف. يتم تنفيذ وظيفة موصل إخراج المقوم بواسطة مقبسين على الجدار الأمامي. يوجد حامل المصهر على الجدار الخلفي، والذي يتم من خلاله أيضًا توجيه سلك الطاقة المزود بقابس ثنائي القطب في النهاية.

في التثبيت الصحيحليست هناك حاجة لضبط أجزاء المعدل. كل ما تحتاجه هو قياس الجهد عند خرجه تحت أحمال مختلفة. عند توصيل حمل مكافئ بمقاومة 30...40 أوم (مقاوم ملفوف سلكيًا) ، يجب أن يكون الاستهلاك الحالي في حدود 0.5...0.6 أمبير بجهد 15... 17 فولت. قم بزيادة الاستهلاك الحالي إلى 1.2. .. 1.4 يمكن تحقيق A عن طريق استبدال الثنائيات D226 لجسر المقوم بثنائيات أكثر قوة من سلسلة D229.

يتم تصنيع مثبت الجهد البارامترى على شكل كتلة محول، والتي يتم توصيلها بواسطة قوابس الإدخال X2 بمآخذ الإخراج الخاصة بالمقوم X/، ويتم توصيل الحمل بمآخذ الإخراج الخاصة به X3. تتكون الكتلة من شريطين مثبتين معًا باستخدام شرائح معدنية مثنية مثل الحرف P. ويجب أن يكون الشريط الخلفي الذي يتم تركيب قوابس الإدخال عليه مصنوعًا من مادة عازلة (getinax، textolite). الشريط الأمامي معدني ولكن يجب عزل مآخذ الإخراج عنه. يتم لحام ثنائي الزينر ومقاوم التبريد من خلال وصلاتهما مباشرة إلى المقابس والمقابس المقابلة.

لتجنب الأخطاء عند توصيل المثبت بالمقوم، يجب وضع علامة على قطبية الجهد بالقرب من المقابس والمآخذ الخاصة بجهاز فك التشفير.
يتم أيضًا تصنيع مثبت الجهد التعويضي على شكل كتلة محول تتكون من لوحة معدنية أمامية مزودة بمآخذ إخراج X5 وشريط خلفي مزود بمقابس إدخال X49 يتم من خلالها توصيل المثبت بمخرج مقوم XL و يتم تثبيت الشريط مع نفس الزوايا المعدنية كما هو الحال في المثبت البارامترى.

اللوحة الأمامية عبارة عن لوحة مقاس 70 × 50 مم مصنوعة من صفائح دورالومين (أو الألومنيوم) بسمك 3 مم، وهي بمثابة مشتت حراري لترانزستور التحكم V6. يتم تثبيت Zener diode V5 ومقاومات التبريد والصابورة R2 و R3 على جهات اتصال موصلات الإدخال والإخراج.
لا يتطلب مثبت التعويض المثبت بشكل صحيح التعديل. يمكن التحقق من معلمات الإخراج الخاصة به عن طريق توصيل الأحمال المكافئة ذات المقاومة المختلفة به.

في أي من المثبتات الموصوفة هنا، يمكنك استخدام صمام ثنائي زينر منخفض الطاقة بجهد تثبيت مختلف. سوف يتغير الجهد المستقر الناتج وفقًا لذلك. العديد من ملحقات التثبيت هذه ذات الفولتية الناتجة المختلفة ستجعل من الممكن تشغيل أجهزة الراديو والأجهزة ذات التعقيد المختلفة المصممة في دائرة من نفس المقوم.

عند تصنيع المثبتات وفقًا للدوائر المحددة، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه من المستحيل التنبؤ مسبقًا بالجهد الذي سيتم الحصول عليه عند مخرجاتها. يتم تفسير ذلك من خلال انتشار معلمات ثنائيات زينر من نفس السلسلة. على سبيل المثال، يمكن أن يكون جهد تثبيت الصمام الثنائي زينر D814B، والذي يستخدمه هواة الراديو غالبًا لإمدادات طاقة الشبكة، 8...9.5 فولت. ويمكن أن يكون جهد الخرج للمثبت ضمن نفس الحدود تقريبًا. لكي يكون هذا الجهد قيمة محددة جدًا، على سبيل المثال 9 فولت، عليك أن تختار تجريبيًا صمام ثنائي الزينر المناسب. هذا ليس ضروريًا لتشغيل معدات الهواة، لأن مثل هذا الانتشار في قيم جهد الخرج ليس له أهمية عملية.
عند استخدام المثبتات المصممة، يجب على أعضاء الدائرة أن يتذكروا أن صمام ثنائي زينر للمثبت البارامتري أو الترانزستور المنظم للمثبت المعوض قد يسخن ويفشل بسبب الأحمال الزائدة الطويلة أو الدوائر القصيرة في دوائر الإمداد.

لذلك، قبل توصيل أي جهاز راديو بمصدر الطاقة، عليك التأكد من عدم وجود دوائر قصيرة فيه، وبعد الاتصال مباشرة، قم بقياس الاستهلاك الحالي - لا ينبغي أن يكون أكثر من المسموح به.
يمكنك تعقيد المثبت عن طريق تضمينه جهاز الحمايةمن الأحمال الزائدة. مثبت مماثل، يظهر الرسم التخطيطي له في الشكل. 87 ، مع جهدين ثابتين للخرج: عند تشغيل صمام ثنائي زينر D810 (V2) ، سيكون الجهد عند دخل المثبت 9 فولت ، عند تشغيل صمام ثنائي زينر D814D (V3) - 12 فولت. ويشكل صمام ثنائي زينر المتصل به (عن طريق المفتاح S2) مثبتًا حدوديًا ، مما يخلق على أساس ترانزستور التحكم V4 (بالنسبة للموصل السلبي) هناك جهدًا إيجابيًا يتوافق مع جهد التثبيت لصمام ثنائي زينر المشغل. حمل المجمع لهذا الترانزستور. بمثابة تقاطع emntern للترانزستور المنظم V5. يتم تضمين الحمل المتصل بمخرج المثبت في دائرة التجميع الخاصة بالترانزستور المنظم. يعتبر الصمام الثنائي V6 وV7 من عناصر الحماية من الحمل الزائد.

أرز. 87. دائرة مثبت الجهد مع جهدين ثابتين للخرج وحماية من التحميل الزائد

طالما أن تيار الحمل لا يتجاوز 250...300 مللي أمبير، يكون الصمام الثنائي V7 مفتوحًا ويشكل مقسم جهد مع المقاوم R3، الذي يحدد لحظة عمل الحماية. يتم إغلاق الصمام الثنائي V6 في هذا الوقت ولا يؤثر على تشغيل المثبت.
في دائرة مقصورةأو عند استهلاك تيار كبير جدًا، يتم توصيل طرف الأنود الخاص بالديود V7 بالموصل السلبي من خلال مقاومة حمل منخفضة ويتم إغلاق الصمام الثنائي. على العكس من ذلك، يفتح الصمام الثنائي V6 في هذا الوقت ويتجاوز صمام ثنائي زينر المبدل. في هذه الحالة، يتم إغلاق كلا الترانزستورات وينخفض ​​التيار في الدائرة الخارجية إلى 20...30 مللي أمبير.

يجب أن يكون الترانزستور المنظم V5 (P213، P214، P217) مزودًا بمشتت حراري. يمكن استبدال الترانزستور KT315 السيليكون ص-ص-صالترانزستورات KT301، KT312، MP111 - MP111Z مع معامل نقل تيار 40...50، والصمام الثنائي D223 - الثنائيات D20، D206، D226 مع أي مؤشرات للأحرف.

تم إعداد هذا المثبت على هذا النحو. يتم توصيل الفولتميتر بالطرفين XI و X2 التيار المباشرومقاوم متغير سلكي متصل على التوالي (يحاكي الحمل) بمقاومة 400...500 أوم ومليمتر لتيار 500 مللي أمبير. يتم ضبط المحرك المقاوم على موضع أعلى مقاومة مقدمة ويتم توصيل مدخل المثبت بإخراج المقوم. يجب أن يُظهر مقياس الفولتميتر الجهد المقابل لصمام ثنائي زينر المُشغل، ويجب أن يُظهر الملليمتر تيارًا لا يتجاوز 30 مللي أمبير.
مع انخفاض مقاومة المقاوم المتغير، يجب أن يزيد التيار عبر الحمل، ولكن يجب أن يظل الجهد عبره دون تغيير تقريبًا. عندما تكون أطراف المقاوم المتغير مغلقة، يجب أن ينخفض ​​جهد الخرج بشكل حاد - إلى الصفر تقريبًا - والتيار خلال الحمل - إلى 20...30 مللي أمبير.

بعد إعداد المثبت، تحتاج إلى تحديد المقاوم R3 لهذه المقاومة بحيث يتم تشغيل نظام الحماية عند تيار تحميل يبلغ 250...300 مللي أمبير.

إن عدم كفاية جودة الشبكات الكهربائية له تأثير ضار على جميع الأجهزة المنزلية والمعدات المعتمدة على الطاقة دون استثناء. علاوة على ذلك، فإن هذا الوضع مألوف لدى سكان القرى النائية والمدن الكبيرة. لحماية أكثر أجهزة مختلفةضد الزيادات في الشبكة وتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر، يتم استخدام معدات خاصة، مثل مثبت الجهد المعدل.

يتم استخدام هذا الجهاز بنجاح في الشقق وفي الإنتاج، بشرط أن يفي بالمهمة الموكلة إليه. دعونا نفكر في خصائص الجهاز التي يجب الانتباه إليها عند اختياره من أجل حماية الأجهزة المنزلية من تقلبات الجهد في الشبكة.

جهاز المعدل

لا يمكن لجميع المعدات أن تعمل بطاقة التيار المتردد. لتوصيلها بالشبكة، عليك استخدام مقومات استقرار الجهد. وهي مصممة لتوليد تيار مستمر في الحمل. أساس هذا الجهاز هو دائرة تحتوي على صمام ثنائي أو صمام، والتي يمكن التحكم فيها أو عدم التحكم فيها. اعتمادا على العناصر المستخدمة، هناك الأنواع التالية:

• ميكانيكي؛
• مكنسة؛
• الكترونية.

والغرض الرئيسي منها هو تحويل التيار. ومع ذلك، فإن معظم النماذج تخلق تموجات، والتي يتم تلطيفها بواسطة المرشحات.

مبدأ تشغيل المعدات

يعتمد تشغيل هذه الأجهزة على قدرة الصمام الثنائي على تمرير التيار في اتجاه واحد. تسير الأمور على هذا النحو. عندما تمر موجة جيبية عبر الصمام الثنائي، ينطفئ مكونها السلبي، ويمرر المكون الموجب إلى الدائرة. ومن هنا يسمى تيار الخرج بنبض نصف الموجة.

تصنيف الأجهزة

يتم تصنيف المعدات المصممة لتحويل التيار اعتمادًا على عوامل مختلفة. بناءً على عدد المراحل المصححة، يتم تمييز الأنواع التالية من الأجهزة:

1. واحد؛
2. ثلاثة؛
3. متعدد المراحل.

النوع الأول من الأجهزة المستخدمة في الأجهزة المنزلية, شواحنالأدوات المحمولة. تم تصميم مقومات ثلاثية الطور للسيارات الكهربائية والمنشآت الصناعية.

دعونا نشاهد الفيديو والجهاز وأنواعه ومبدأ التشغيل:

يمكن ربط كلا النوعين من الأجهزة باستخدام دائرة "جسر". يتم استخدامها غالبًا لتصحيح التيار المتردد ولها الحد الأدنى من التموج و أفضل جودةدائم. تُستخدم دوائر الجسر عادة في الأجهزة المصممة لتشغيل آلات اللحام.

بالإضافة إلى المعلمة التي تمت مناقشتها أعلاه، يتم تصنيف المقومات وفقًا للمعايير التالية:

• استخدام الفترات (موجة واحدة، نصف موجة، جزئية، موجة كاملة)؛
• مخطط التشغيل (الضرب، المحولات)؛
• نوع الصمام الإلكتروني (الصمام الثنائي، الثايرستور، أشباه الموصلات، الميكانيكية)؛
• نوع الإشارة (رقمية، تناظرية، نبضية).

حتى وقت قريب، كانت مقومات الزئبق تستخدم كصمامات، ولكن اليوم تم استبدالها بأشباه الموصلات المصنوعة من السيليكون. بعض النماذج تستخدم الثايرستور.

تتكون دائرة مقوم نصف الموجة 12 فولت من ثنائيات وعلى أساسها يتم تجميع مقوم الموجة الكاملة. يتضمن جهازين متصلين ببعضهما البعض.

معايير اختيار المعدل

اكتساب معقدة الجهاز الفنيالتركيز على خصائصه الرئيسية. بالنسبة للمقوم، تشمل هذه ما يلي:

• الفولطية؛
• تصحيح الحالي.
• تردد النبض.

عادةً ما يتم تحديد المعلمة الأولى بواسطة متغيرين. الأول هو الجهد قبل الفلتر، والثاني بعده.

التيار المصحح المقدر هو القيمة المتوسطة. يتم تحديده حسب الشروط الفنية.

من الضروري أيضًا الانتباه إلى جهد الشبكة. بالنسبة للأجهزة المنزلية يجب أن يكون 220 فولت مع انحراف في أي اتجاه لا يزيد عن 10%.

المؤشر النوعي لكل جهد مقوم للشبكة ومثبت التيار هو التموج. اعتمادًا على دائرة الجهاز، يجب أن يكون التردد التوافقي لمعلمات الخرج مساويًا لنفس قيمة شبكة الإمداد للأجهزة ذات الموجة الواحدة وقيمتها المزدوجة لأجهزة الموجة الكاملة.

أما بالنسبة للمقومات متعددة الأطوار، فإن هذه المعلمة تعتمد على الدائرة وعدد الأطوار.

الخصائص الهامة لهذه الأجهزة هي المعاملات:

1. الترشيح؛
2. تموج.

الأول هو نسبة المعامل عند الإدخال إلى قيمة مماثلة عند الإخراج. يتم تعريف الثانية على أنها نسبة سعة المكون التوافقي للجهد أو التيار إلى متوسط ​​قيمتها.

شاهد الفيديو معايير اختيار الجهاز:

المعلمة الأخرى التي يتم أخذها في الاعتبار عند اختيار المقوم هي عدم الاستقرار أو تقلبات الجهد عند خرجه. يتم تعريف هذه المعلمة على أنها الفرق بين القيم الحقيقية والاسمية. إذا تم استخدام الجهاز دون استقرار، فسيتم تحديد التقلبات من خلال انحراف الجهد في الشبكة.

مراجعة عدة نماذج

يتم إنتاج المعدات من هذه الفئة مختلف الشركات المصنعةويتم تمثيلها على نطاق واسع في السوق المحلية. ولكن ليس كل النماذج تستخدم في حاجة عظمى. بعضها بسبب تكلفتها العالية، والبعض الآخر بسبب الجودة المنخفضة. لذلك، قبل شراء مكواة فرد الشعر لمنزلك، يجب عليك أن تدرس بعناية الوثائق الفنيةعلى أنواع مختلفةالأجهزة، وكذلك قراءة المراجعات عبر الإنترنت. في كثير من الأحيان يمكنك أن تجد الكثير فيها معلومات مفيدة. لن يضر التشاور مع متخصص.

لجعل الاختيار أسهل قليلا المعدات اللازمةدعونا نلقي نظرة على بعض من أكثر نماذج شعبيةمقومات الجهد.

واحد منهم هو جهاز PRS380. إنه قادر على تحويل جهد دخل التيار المتردد الجيبي إلى جهد خرج تيار مستمر. تم تجهيز المقوم بموصلات للتركيب على رف مقاس 19 بوصة، والتي توجد على اللوحة الخلفية للعلبة.

لقد جعل الهيكل الحديث لدائرة الجهاز من الممكن تقليل الخسائر إلى الحد الأدنى، مما أدى إلى جهاز صغير الحجم وخفيف الوزن. نطاق تطبيق هذا الجهاز واسع جدًا وهو مصمم لجميع أنظمة التيار المستمر، سواء مع البطاريات أو بدونها.

الطاقة المقدرة للجهاز هي 8000 واط، ويمكن زيادتها إذا لزم الأمر اتصال موازيةعدة وحدات.

نظرًا لوجود مقومات لا يتم تثبيتها على الأسطح الأفقية فحسب، بل يمكن أيضًا تركيبها على الحائط، فإن الأمر يستحق التفكير في مثل هذا النموذج.

الموديل PSR06

هذا جهاز يحمل العلامة التجارية PSR06-W. وهي مجهزة بشاشة مثبتة على اللوحة الأمامية لمراقبة جهد الخرج والقيم الحالية. الجهاز صغير الحجم ومصمم للتركيب على الحائط.

عند إنشائه أخذنا بعين الاعتبار التقنيات الحديثةوبالتالي فإن الجهاز يحتوي على نطاق واسع من جهد الإدخال، مما يسمح لك بالحصول على تيار جيبي بعامل طاقة قدره 1.

المقوم مزود بلوحة لمراقبة وتصحيح قيم الإدخال وضبطها خلال 1.5 مللي ثانية. تسمح هذه الميزة للجهاز بالحفاظ على القيمة الحالية المحددة حتى حدوث ماس كهربائى تقريبًا. في هذه الحالة، يتم إجراء الإعدادات باستخدام المفاتيح الموجودة في الجزء الأمامي من العلبة. من الممكن توصيل مستشعر درجة الحرارة للتعويض عن هذه المعلمة عند شحن البطارية.

الاختيار هذا الجهاز، انتبه ليس فقط ل تحديدالجهاز، ولكن أيضا على تكلفته. ما النموذج الذي يجب أن أشتريه؟ رخيص؟ محبوب؟ هذه الأسئلة تهم الجميع. لكن ما هي الإجابات التي يقدمها الخبراء؟

المقوم هو جهاز يحول الجهد متعدد الأقطاب المتناوب إلى جهد أحادي القطب نابض. يمكن إجراء هذا التحويل باستخدام صمام واحد أو أكثر - وهي أجهزة ذات موصلية أحادية الاتجاه ومتصلة وفقًا لدائرة معينة.

بالنسبة للمقومات، يمكن استخدام الفراغ (كينوترونات)، الأيونات (غاسترونات) وثنائيات أشباه الموصلات كصمامات، مما يضمن تدفق التيار في اتجاه واحد فقط.

الأكثر شيوعا هي الثنائيات أشباه الموصلات، والتي، بالمقارنة مع الكينوترونات والغاسترونات، لها أبعاد ووزن أصغر، وعمر خدمة أطول وقوة ميكانيكية. تستهلك الثنائيات شبه الموصلة طاقة منخفضة لأنها لا تحتاج إلى دائرة فتيلية.

عيب الثنائيات أشباه الموصلات هو الاعتماد القوي لمعلماتها على درجة الحرارة. حد درجة حرارة العمللثنائيات الجرمانيوم، لثنائيات السيليكون.

إذا تجاوز الجهد العكسي في دائرة المقوم الجهد العكسي المسموح به لهذا النوع من الصمامات، فيجب التأكد من ذلك عملية موثوقةالمعدل، يمكنك استخدام اتصال سلسلة من الصمامات. في هذه الحالة، مع نفس المقاومة العكسية للصمامات، يتم توزيع الجهد بالتساوي بين الصمامات الفردية. على سبيل المثال، إذا كان لدينا ثلاثة صمامات متصلة على التوالي (الشكل 8.1)، فإن الجهد العكسي المطبق على كل منها يساوي .

عندما تختلف قيم المقاومة العكسية، وهو أمر نموذجي الثنائيات أشباه الموصلات، يختلف الجهد العكسي المطبق على كل من الثنائيات. ينخفض ​​​​أعلى جهد عكسي عبر الصمام الثنائي بأعلى مقاومة عكسية ويمكن أن يكون أعلى بالنسبة لنوع معين من الصمام الثنائي.

ل توزيع موحدالجهد العكسي بين الثنائيات المتصلة بالسلسلة، يتم تحويل كل منها بمقاوم (الشكل 8.1)، وتكون مقاومتها أقل من المقاومة العكسية لهذا النوع من الصمام الثنائي.

عند اختيار نوع الصمام للمقوم، تحتاج أيضًا إلى معرفة الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي عبر الصمام. ترتبط هذه المعلمة بالقدرة القصوى المسموح بها المخصصة للديود، أي النسبة

أين هو انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي المفتوح عند تدفق التيار، وهو تقريبًا بالنسبة لثنائيات الجرمانيوم، وثنائيات السيليكون.

بناءً على قيمتها، يتم تقسيم ثنائيات أشباه الموصلات بشكل تقليدي إلى طاقة منخفضة ومتوسطة الطاقة وعالية الطاقة.

لتصحيح التيارات الأكبر من، يمكن استخدام التوصيل المتوازي للصمامات (الشكل 8.2). يتم توزيع التيار المعدل بالتساوي بين الصمامات المتوازية إذا كانت مقاوماتها الأمامية متساوية.

عند تشغيل الثنائيات أشباه الموصلات، فمن الضروري أن تأخذ في الاعتبار انتشار المقاومة. يتدفق التيار الأكثر عبر الصمام الثنائي مع أدنى مقاومة أمامية. لتوزيع التيارات بالتساوي، صغير مقاومة إضافية.

عادة، يتم استخدام المقومات كعناصر رئيسية لإمدادات الطاقة DC للمعدات الإلكترونية. يظهر الشكل التخطيطي العام لمصدر الطاقة هذا. 8.3. في الدائرة، محول الطاقة يغير المعيار AC الجهدالشبكة إلى القيمة التي يتم عندها توفير الجهد الثابت المحدد عند خرج المقوم.

إن وجود تموجات في خرج المقوم يضعف أداء معظم مستهلكي طاقة التيار المستمر. على سبيل المثال، يمكن للتقلبات في جهد إمداد مكبر الصوت، المتراكبة على الإشارة المفيدة، أن تشوه بشكل كبير شكل إشارة الخرج.

يتم تقليل التموج عند خرج المقوم عند تشغيل مرشحات التنعيم ومثبتات جهد التيار المستمر.

لتقييم التموج عند خرج المقوم، يتم تقديم عامل التموج، الذي يتم تعريفه على أنه نسبة سعة التوافقي الأساسي (الأول) إلى المكون الثابت للجهد المصحح، أي.

مكون التيار المستمر هو متوسط ​​قيمة الجهد المصحح خلال الفترة T

وعادة ما تكون القيمة الأولية عند حساب المقوم.

يتم أيضًا تحديد المكون المباشر للتيار المعدل عند حساب المقوم