Выбор стабилизатора напряжения
Я уже публиковал статью про то, как определить, какой стабилизатор лучше выбрать для дома. Там в основном уделялось внимание тому, какого типа стабилизатор лучше – релейный, электромеханический, симисторный. Есть у меня и другие статьи на тему стабилизаторов, рекомендую.
Ну а в этой статье я постараюсь ответить на главный вопрос –
Нужен ли компьютеру внешний сетевой фильтр?
На первый взгляд, напрашивается самое надежное решение – сначала сетевой фильтр, защищающий от помех, затем стабилизатор, далее бесперебойник, и лишь затем компьютерная техника.
При всей внешней привлекательности этой схемы, некоторые ее элементы могут оказаться излишними.
Начнем с сетевого фильтра. На входе обычно стоит варистор, ограничивающий кратковременные высоковольтные импульсы. Варистор – это полупроводниковый элемент с нелинейной вольтамперной характеристикой, имеющий высокое сопротивление при номинальном или слегка завышенном напряжении питания, но мгновенно «закорачивающийся» при появлении кратковременного скачка в несколько киловольт.
Как видим, работа такого простого элемента, как варистор, способна защитить от повреждения дорогостоящую аппаратуру. Но именно простота и дешевизна схемы защиты с варистором привела к тому, что такую защиту встраивают во все блоки питания компьютеров, тем самым, исключая необходимость дублирования этой части схемы внешним фильтром. Вдобавок, в блоки питания компьютеров и прочей оргтехники встраивается и схема фильтрации высокочастотных помех с дросселем и конденсаторами. Не ставят подобные фильтры лишь самые недобросовестные производители.
Получается, что дополнительный сетевой фильтр хоть и не помешает, но и особой пользы тоже не принесет.
Теперь поговорим о стабилизаторе. Так ли он необходим в этой схеме?
Какой стабилизатор напряжения лучше для компьютера
Тип устройства
Электромеханические обладают высокоточной стабилизацией (2–3%), плавной регулировкой выходного напряжения и невысокими ценами.
Релейные нужны при длительных провалах или подъемах напряжения. Для приборов характерно хорошее время реакции на изменения в сети и доступная стоимость.
Электронным стабилизаторам пока равных нет. Ими обеспечивается полная защита от всевозможных колебаний в сети, причем для всей аппаратуры в доме. Единственный вопрос в стоимости – она высока.
Мощность устройства
Выбирая качественный стабилизатор напряжения для компьютера, следует обратить внимание, прежде всего, на то, чтобы его мощность была больше мощности компьютера. В большом запасе мощности необходимости тоже нет. Поскольку суммарная мощность всех системных компонентов приблизительно составляет 700–1000 Вт, то стабилизатора мощностью 1000–1500 Вт соответственно будет вполне достаточно. Для одного ноутбука подойдёт прибор с мощностью в 500 Вт.
Какой стабилизатор напряжения лучше купить
При выборе подходящей модели потребитель неизбежно сталкивается с обилием характеристик и параметров, с которыми без наличия специфических знаний разобраться крайне сложно.
Рассмотрим несколько основных параметров, на которые следует обращать внимание при выборе автотрансформатора.
Мощность
При определении данного параметра следует суммировать мощность всех подключаемых к прибору устройств, добавив к полученному значению 1-2 кВт для запаса.
Тип стабилизации
Рынок электрооборудования предлагает автотрансформаторы следующих типов:
1. Релейные – характеризуются сравнительно невысокой скоростью реакции, щелчками при переключении ступеней, неплохим ресурсом работы и низкой стоимостью.
2. Электромеханические – в таких устройствах переключение ступеней производится сервоприводом, подвижный контакт которого скользит по виткам обмотки трансформатора. Отлично подходят для сетей со стабильно пониженным или стабильно повышенным напряжением.
3. Электронные – здесь за коммутацию обмоток трансформатора отвечают полупроводники: тиристоры или симисторы. Такие устройства характеризуются высокой скоростью срабатывания, внушительным ресурсом, бесшумной работой.
Сегодня, на рынке электрооборудования широко распространены бесступенчатые стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием. Характерной особенностью является высочайшая скорость срабатывания без переключения ступеней, что в значительной мере оправдывает высокую стоимость таких моделей.
Точность выходного напряжения – характеристика, по которой определяется принадлежность стабилизатора к тому или иному классу:
- до 4%;
- от 4 до 5%;
- от 6 до 7%;
- от 8 до 9%;
- от 10% и выше.
Обычно бытовая техника допускает отклонение напряжения до 10% — такой показатель характерен для релейных стабилизаторов. Самой высокой точностью обладают электромеханические (1-3%) и некоторые электронные стабилизаторы напряжения (1-2%).
При выборе модели всегда обращайте внимание на установленные разъемы питания. Это могут быть розетки с заземлением и без, специальные коннекторы или клеммные соединения.
Важно понимать, что обилие функций и дополнительных возможностей не только упрощает эксплуатацию стабилизатора, но и значительно увеличивает его стоимость.
Характеристики стабилизаторов
Тип стабилизатора напряжения
Релейные стабилизаторы напряжения представляют собой трансформатор с несколькими отводами входной или выходной обмотки, коммутируемыми силовыми реле.
При нормальном входном напряжении трансформатор работает как разделительный – не повышая и не понижая напряжение. При выходе входного напряжения за установленные границы, электроника включает соответствующее реле, превращая трансформатор в понижающий или повышающий.
Преимущества релейных стабилизаторов:
– Высокая перегрузочная способность – даже самые простые модели выдерживают 200% перегрузки в течение нескольких секунд. Модели же с мощными силовыми реле, рассчитанные на высокие пусковые токи, выдерживают непродолжительные десятикратные перегрузки.
– Малое время переключения – напряжение полностью стабилизируется через 20-100 мс после выхода его за нормальные границы.
– Ступенчатость регулирования. Трансформатор имеет ограниченное число отводов на обмотке, поэтому изменять напряжение может только ступенчато – по 5, 10, а на недорогих моделях – по 20 вольт на одну ступень регулирования. В целом это для техники неопасно, но на граничных напряжениях частые переключения реле, сопровождающиеся мерцанием ламп накаливания, могут раздражать.
– Шумность. Реле при переключении щелкает довольно громко.
– Износ контактов реле. Основной недостаток этого вида стабилизаторов – опасность прогара или пригара контактов реле. Если в первом случае напряжение на выходе стабилизатора просто пропадет, то второй вариант намного неприятнее. Если пригар случится во время пониженного входного напряжения, то при возврате напряжения в норму, реле останется включенным. Трансформатор продолжит работать, как повышающий и напряжение на выходе станет повышенным! Спокойный за свою электротехнику владелец стабилизатора даже не будет подозревать, что именно в этот момент он сжигает её высоким напряжением. Поэтому не стоит выбирать релейный стабилизатор, если в сети случаются частые перепады напряжения – чем чаще реле срабатывает, тем быстрее снижается его ресурс.
Электромеханические (сервоприводные) стабилизаторы напряжения представляют собой тороидальный трансформатор с передвигающимся над внешней обмоткой токосъемником, контактирующим с обмоткой с помощью угольной щетки. При падении или превышении входного напряжения сервопривод перемещает токосъемник, нормализуя выходное.
Преимущества электромеханических стабилизаторов:
– Высокая перегрузочная способность – 200% перегрузки в течение 4-х секунд.
– Высокая точность регулирования.
– Низкий уровень шума при регулировании.
– Большое время переключения – токосъемник движется по обмоткам довольно медленно. Чем больше перепад напряжения, тем медленнее стабилизатор его отрабатывает. Это может привести к появлению импульсных помех на выходе стабилизатора, вызывающих сбои в работе электротехники.
– Износ токосъемника. Токосъемник желательно периодически смазывать графитовой смазкой. Но даже своевременная смазка не предотвращает полностью износа трущихся деталей.
Инверторный стабилизатор сделан на основе инвертора – ток сначала выпрямляется, потом, с помощью инвертора, вновь преобразуется в переменный.
Это позволяет достичь высокой точности регулирования и позволяет добиться полного отсутствия возмущений на выходе. Благодаря отсутствию движущихся контактов, у них низкий уровень шума, ресурс выше и опасности пригара контактов они лишены.
Недостатки инверторных стабилизаторов:
– Недорогие инверторы дают на выходе не чистую синусоиду, а ступенчатую. Некоторые электронные приборы (измерительные приборы, газовые котлы, аудио- и видеотехника) могут начать сбоить или вообще откажутся работать с такой синусоидой.
– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 25-50% от номинала, в течение 1-4 секунд. Для защиты приборов, имеющих высокий пусковой ток, стабилизатор такого типа потребуется брать с большим запасом по мощности.
– Высокая чувствительность к мощным импульсным помехам. Впрочем, в бытовых сетях такие помехи — явление маловероятное.
Ступенчатые электронные стабилизаторы конструктивно схожи с релейными, однако коммутирование обмоток в них производится не с помощью реле, а с помощью мощных полупроводниковых приборов.
Это позволяет добиться высочайшей скорости регулирования (5-40 мс на переключение) при достаточно низкой цене. Эти стабилизаторы тоже не имеют движущихся контактов, бесшумны и обладают высоким ресурсом.
Но свои недостатки есть и у этого вида стабилизаторов:
– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 20-40% от номинала, и то весьма непродолжительное время.
– Высокая чувствительность к мощным импульсным помехам. Если в сети нередки сильные кратковременные всплески напряжения, прослужит такой стабилизатор недолго.
Необходимая полная выходная мощность стабилизатора рассчитывается исходя из мощностей всех подключенных к нему электроприборов. При подсчете полной мощности следует иметь в виду, что та мощность (в Ваттах), которая приводится в паспорте на электроприбор – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.
Нагревательные приборы и лампы накаливания имеют полную мощность, равную активной. Но некоторые потребители, содержащие в себе электродвигатели или трансформаторы, создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку. Для определения их полной мощности следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте на электроприбор. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:
Полные мощности всех потребителей следует сложить и добавить к получившейся сумме 30% — дело в том, что мощность стабилизатора приводится для напряжения 220В. При выходе напряжения за пределы нормального, мощность стабилизатора падает на 20-30%. Именно это падение и следует компенсировать.
Но это еще не все – теперь полную мощность каждого потребителя следует помножить на пусковой коэффициент, также взяв его из паспорта или из таблицы. Сумма получившихся чисел (не забываем про 30%) – это пусковая мощность, и перегрузочная способность стабилизатора должна её обеспечивать.
Например, нам следует защитить холодильник мощностью 150 Вт, погружной насос мощностью 500 Вт и линию освещения со светодиодными лампочками суммарной мощностью 500 Вт. Необходимая полная мощность в ВА будет равна:
- 150/0,8=187,5
- 500/0,7=714,3
- 500/0,95=526,3
Суммируем полученные данные и прибавляем 30%. Итого 1857 ВА.
Пусковая мощность будет равна:
- 187,5*3=562,5
- 714,3*7=5000
- 526,3*1,5=790
Также суммируем, прибавляем 30%, получается 8258 ВА. Таким образом, нам нужен стабилизатор на 3000 ВА, способный выдержать перегрузку в три раза больше (релейный с усиленными реле), либо стабилизатор на 4500 ВА, способный выдержать в два раза больше перегрузки (релейный или электромеханический), либо электронный (ступенчатый или инверторный) на 9000 ВА.
Если такой подбор выглядит слишком сложным, то можно просто сложить активные мощности электроприборов (в Ваттах) и подобрать стабилизатор также по активной выходной мощности. Но такой подбор будет грубее: во-первых, этот метод не учитывает индивидуальных особенностей электроприборов, во-вторых, все производители по-разному рассчитывают зависимость полной и активной мощностей. И здесь также следует быть уверенным, что перегрузочная способность стабилизатора поможет ему выдержать пусковую мощность потребителей.
Разъем для подключения нагрузки может быть в виде клемм, либо в виде розеток. Если стабилизатор планируется использовать для защиты какой-либо линии электропитания (например, осветительной) предпочтительнее разъем в виде клемм.
Если же защищать планируется отдельных потребителей, то удобнее подключать их напрямую в евророзетки (СЕЕ 7), обратите внимание, чтобы количество розеток соответствовало количеству потребителей.
Некоторые стабилизаторы оснащены компьютерными розетками IEC 320 C13 – как правило, эти стабилизаторы предназначены для защиты персональных компьютеров и учитывают низкий коэффициент мощности этого вида техники.
Задержка запуска, как указывалось выше, может потребоваться для защиты некоторых видов техники, не приемлющих частых включений-выключений: холодильников, кондиционеров, насосов и пр.
Где необходимо стабильное напряжение?
На предприятиях стабилизаторы напряжения подключаются к высокочастотным генераторам, электронным микроскопам и измерительным приборам. В настоящее время покупка этих устройств для домашнего применения — вопрос личного выбора. А вот на производстве, в различных учреждениях и офисах они обязательны.
В электротехнике преобразователи напряжения подразделяются на несколько видов. В данном случае мы говорим о корректирующих стабилизаторах переменного тока. Они используются для регулирования сетевого напряжения, которое подается на холодильники, компьютеры, станки и прочую технику. Главная задача — привести ток в соответствие с нормальными показателями и тем самым создать условия для правильной эксплуатации электрооборудования. Таким образом, обеспечивается его исправная работа и долгий срок службы.
Чтобы понять, нужен ли Вам стабилизатор, необходимо произвести замеры с помощью тестера несколько раз в течение дня в будни и в выходные. Результат меньше 198 В или выше 242 В — критический, стабилизатор должен защищать всю сеть. Отклонение от нормы в 10% – электроприборы выдерживают, но при этом они быстрее изнашиваются. Чтобы не пришлось часто менять лампочки, напряжение не должно выходить за пределы 205-235 В. В противном случае, нужен общий стабилизатор. Если значение находится в пределах 210-230 В, разумно поставить защиту на один дорогостоящий прибор.
Кто мы?
Мы интернет магазин который продает стабилизаторы напряжения, ИБП, аккумуляторы, инверторы, зарядные устройства, отсекатели напряжения по всей Украине с доставкой.
- Условия доставки
- Условия оплаты
- Возврат
- Контакты
- Карта сайта
Выводы:
1. Для точечной защиты электроники
(компьютера/телевизора/принтера) — часто вполне достаточно стабилизатора с мощностью от 500 Вт до 1,5 кВт
2. Для стиральной машинки/холодильника
подойдет стабилизатор от 2 кВт до 5 кВт
3. На небольшое жилое помещение
обычно хватает стабилизатора мощностью от 5 до 10 кВт
4. В случае, если диапазон входных напряжений («напряжение скачет») от 90 до 260 В, то рекомендуется обратить внимание на стабилизаторы для этого случая.
