Инверторный стабилизатор напряжения принцип работы

Инверторный стабилизатор напряжения

С возникновением чувствительной электронной техники появилась потребность в защите источника электроэнергии от резких скачков напряжения. Неожиданные изменения параметров тока чреваты необратимыми разрушениями высокотехнологичных приборов. Устаревшие трансформаторы со ступенчатой регулировкой напряжения не могли гарантировать поддержание уровня напряжения питающего тока. На смену пришли инверторные стабилизаторы.

Что такое инверторный стабилизатор

Это лучшее решение прибора, который называют стабилизатором напряжения с двойным преобразованием. Главное достоинство инвертора заключается в том, что он способен снабжать потребителей всего дома током с напряжением одной частоты. Отклонение от стабильной характеристики не превышает 1 процент от норматива.

Инверторный стабилизатор напряжения (ИС) легко справляется с большими скачками входного напряжения, что востребовано в отдалённых районах и сельской местности, где местные сети электроснабжения не способны постоянно поддерживать напряжение на одном уровне.

Строение ИС

Схема ИС включает в себя входные фильтры, выпрямитель, корректор коэффициента мощности, конденсаторы, микроконтроллер и инвертор. Последний преобразует постоянный ток в переменное напряжение.

Принцип работы

Сетевой ток первоначально поступает во входной фильтр, затем в выпрямителе энергия переменного характера переходит в постоянное состояние. Характеристики электричества выравниваются корректором. Энергия с выровненными параметрами попадает в сам инвертор, где преобразуется в ток переменного напряжения.

Важно! Входной ток проходит две стадии преобразования. Поэтому прибор носит название – стабилизатор с двойным преобразованием напряжения.

Характерные особенности ИС

Главным отличием ИС от своих аналогов таких, как релейные, электромеханические и симисторные стабилизаторы, является отсутствие во внутреннем устройстве автоматического трансформатора.

Двойное преобразование напряжения не имеет резких переходов, которыми «страдает» переключение трансформаторных обмоток. Именно двойной эффект преобразования представляет ИС наиболее совершенным стабилизатором. Отсутствие подвижных деталей, различных реле оставляет далеко позади конкурентов ИС. Применение конденсаторов в схеме стабилизации электрического тока исключает скачки напряжения на выходе прибора.

Преимущества и недостатки ИС

Даже самые совершенные электрические приборы обладают, как рядом достоинств, так и определёнными недостатками.

Достоинства

Преимуществами инверторного стабилизатора напряжения являются следующие достоинства:

  • Допустимая вилка входного напряжения колеблется в диапазоне от 115 до 300 вольт;
  • При большом скачке напряжения энергия накапливается в конденсаторах в большом количестве. Благодаря этому, выходное напряжение всегда сохраняется на уровне 220-230 в;
  • Во время работы ИС отсутствуют какие-либо шумы;
  • Применение радиодеталей, таких как транзисторы и микросхемы, плюс отсутствие громоздких автотрансформаторов делают прибор компактным, небольшого веса;
  • Коэффициент полезного действия инвертора достигает более 90%;
  • Практически мгновенная регулировка напряжения;
  • Крайне низкая погрешность (не более 1%) нормализации напряжения.

Недостатки

Главным недостатком ИС считается его высокая стоимость. Большое количество потребителей может существенно сузить диапазон величин принимаемого напряжения.

Обратите внимание! Нормальная работа ИС осуществляется при 50% нагрузке. При 70% загрузке нижний порог входного параметра будет ограничиваться 140 в. Более 70% нагрузки порог поднимется до 160 в.

Критерии выбора

При выборе модели инверторного стабилизатора напряжения надо руководствоваться следующими критериями, это:

  • мощность;
  • тип стабилизатора;
  • габариты и тип установки.

Мощность

Перед приобретением ИС нужно произвести точный расчёт пиковой нагрузки, когда будет включено максимальное количество приборов. Для этого суммируют мощности потребителей и добавляют 15-20% к общему результату. Это будет мощность нужного инверторного стабилизатора.

Тип стабилизатора

ИС бывают трёх типов: это автономные инверторы, приборы с прямоугольным сигналом, стабилизаторы с синусоидальным сигналом. Автономные ИС устанавливают между общедомовой сетью и аккумулятором, что обеспечивает бесперебойное питание потребителей всего дома.

ИС с прямоугольным сигналом используются только для питания приборов освещения. Инверторные стабилизаторы с синусоидальным сигналом поставляют идеально чистый переменный ток. Именно такие приборы пользуются повышенным спросом.

Коэффициент полезного действия у всех ИС примерно одинаковый – около 90%. Это оптимальный показатель, присущий только стабилизаторам инверторного типа. У качественных приборов КПД равен 98%.

Габариты и тип установки

Габариты бытовых инверторных стабилизаторов обычно не превышают размеров 500х400х300 мм. ИС не занимает много места, поэтому его установка не вызывает никаких сложностей. Практически все бытовые ИС выпускаются в напольном варианте. При установке надо соблюдать одно правило: прибор не должен загромождаться посторонними предметами, и на него ничего нельзя ставить.

Контрольные и защитные системы

Приборы брендовых марок практически все оснащены системами контроля и защиты от перегрева. Внутренний датчик температуры при превышении допустимого уровня нагрева стабилизатора подаёт сигнал на автоматическое отключение ИС. При остывании прибор снова включается в работу.

Условия эксплуатации

Эксплуатационный температурный режим окружающей среды находится в пределах от -40 до +400С. Если нижний порог не грозит домашнему прибору, то перегреть ИС вполне возможно при нарушении правил эксплуатации.

Особенности подключения

Подключение стабилизатора инверторного типа зависит от его мощности и суммы мощностей потребителей (приборов). Если нужно стабилизировать напряжение во всём доме или квартире, то прибор включают в систему электроснабжения сразу после счётчика.

В случае потребности регулировки тока для нескольких приборов, таких как персональный компьютер, цифровой телевизор, аудиотехника и другие чувствительные приборы, подключение ИС ориентируют на несколько розеток. Иногда устанавливают один или несколько инверторов из расчёта количества кВт общего потребления тока определёнными приборами.

Дополнительная информация. Инверторный стабилизатор нужно периодически очищать от пыли. Делать это можно пылесосом через вентиляционные отверстия в корпусе прибора. Пред этим стабилизатор обязательно отключают от сети.

Применение инверторных стабилизаторов напряжения в общедомовой сети электроснабжения позволяет существенно продлить срок службы дорогой электроники. ИС сохранит в рабочем состоянии электрокотлы и различные системы обогрева в течение многих лет.

Видео

Инверторные стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием для дома

Рынок перенасыщен изобилием выпрямителей напряжения, представленных не одним десятком мировых брендов. Каждый из них разнится по типу питания, функциональным возможностям и принципу стабилизации. Из-за такого разнообразия устройств пользователи не знают, какой модели отдать предпочтение. Самым эффективным является инверторный стабилизатор напряжения, именуемый в народе как нормализатор с двойным преобразованием.

  1. Внутреннее строение
  2. Принцип работы
  3. Особенности инверторных стабилизаторов
  4. Преимущества
  5. Недостатки
  6. Условия эксплуатации
  7. Особенности подключения
  8. Критерии выбора
  9. Инверторные стабилизаторы с двойным преобразованием

Внутреннее строение

Инверторный стабилизатор передает ток с одинаковой частотой

Инверторный стабилизатор – это автоматический регулятор сетевого напряжения, способный передавать ток с одинаковой частотой и постоянным показателем напряжения, с отклонением не более чем на 0,5% от нормированного значения.

Выпрямители инверторного типа неспроста считаются лучшими на рынке. Они выделяются своим принципом функционирования, основанным на ином строении, нежели электронные нормализаторы. Выходное напряжение всегда демонстрирует одинаковое значение.

Классический инвертор состоит из таких элементов:

  • входных фильтров – обозначение ВХ;
  • выпрямителя и корректора коэффициентного показателя мощности – В и ККМ;
  • блока конденсаторов – ВИП;
  • устройства преобразования напряжения постоянного типа в переменное – ИНВ;
  • микроконтроллера – МК.

Некоторые элементы данной схемы, такие как выпрямитель и преобразователь тока, относятся также к стабилизаторам на базе транзисторной группы IGBT. В их структуру интегрированы биполярные транзисторы с затвором изолированного типа. Вторая особенность – наличие проводника из металл-оксида модели Mosfet.

Принцип работы

Двойной выпрямитель во время функционирования исполняет всего лишь 2 ключевые функции:

  • преобразовывает ток переменного типа в постоянный;
  • вторая функция оборотная – преобразовывает ток постоянного типа в переменный.

Первая стадия функционирования включает в работу такие устройства, как корректор показателя мощности и непосредственный выпрямитель. Проще говоря, ток переменного типа является нестабильным и проникает в аппаратуру сквозь фильтр, выпрямляющий его и делающий постоянным. Также фильтрации поддаются и частоты. После таких манипуляций ток приобретает фактически безупречную форму синусоида.

Достоинство состоит в том, что в данной ситуации существенно повышаются мощностные показатели. Коэффициентное соотношение повышения мощности достигает отметки буквально 1,0. После того как фильтр пройден, ток скапливается в конденсаторном блоке – вторичный блок питания.

Далее инверторные нормализаторы функционируют по следующему принципу: постоянный ток, который был выпрямлен и преобразован, движется к инвертору, задача какого – преобразовывать его в ток переменного типа и формировать тот же синусоид. Под воздействием инвертора ток переменного типа обретает показатель напряжения 220 В и частоту со значением 50 Гц.

Читайте также  Трехфазное напряжение для чайников

Особенности инверторных стабилизаторов

Инверторные стабилизаторы напряжения для дома существенно отличаются от выпрямителей электромеханического и релейного типов. Ключевое отличие – отсутствие автоматического трансформатора. Процедуру двойного преобразования можно также сопоставить с переключением обмотки трансформаторов у иных типов нормализаторов. Двухэтапный преобразовательный процесс значительно эффективнее, вследствие чего инверторы и считаются передовыми среди иных устройств.

Каждый скачок напряжения, который вероятен на входе в нормализатор, нивелируется посредством конденсатора. В этом компоненте накапливается энергия, а после передаётся в форме тока переменного типа.

Преимущества

Инверторный стабилизатор имеет массу достоинств, в сравнении с устройствами иного типа. Основные из них:

  • функционирование в широком спектре входного напряжения – 115-300 В;
  • стабильность напряжения поддерживается постоянно;
  • бесшумность функционирования;
  • габариты и масса инверторного оборудования существенно ниже, чему способствует отсутствие автоматического трансформатора;
  • высокочастотные выбросы и любые помехи фильтруются прибором;
  • высокий показатель КПД – от 90%;
  • быстрота регулирования входного и выходного тока.

Плюсы стабилизатора очень весомы. Встретить их все на приборах иного типа просто невозможно.

Недостатки

Невзирая на массу плюсов, даже однофазный стабилизатор имеет собственные недостатки. Основной из них – высокая цена. Ещё одним минусом можно назвать то, что инверторные приборы понижают диапазон входного вольтажа. Чем больше мощность устройств, подключённых к сети через нормализатор, тем меньше становится этот диапазон.

Условия эксплуатации

Выпрямители инверторного типа довольно неприхотливы в эксплуатации. Лучше всего это выражено на таких характеристиках, как стойкость к температуре окружающей среды и повышенной влажности. Практически все модели данных устройств без проблем функционируют в температурных режимах от -40/+40 градусов. Максимальный показатель выдерживаемой влажности равен 95%.

Однако на включённый стабилизатор не должна попадать вода и смазочные материалы различного типа. Прямое их проникновение внутрь устройства приведёт его в негодность. Даже малейший конденсат внутри способен вывести выпрямитель из строя.

Особенности подключения

Процедура подключения стабилизаторов инверторного типа не очень сложна и не занимает много времени. Тем не менее её лучше поручить мастеру.

Перед подсоединением прибора требуется обесточить всю домашнюю сеть. Подключать выпрямитель можно как перед конкретными устройствами, так и сразу за счётчиком.

Немало моделей инверторов подсоединяется к сети посредством клемм. Вначале подключается входная проводка, которая будет вести подачу тока. Для этого в силовом щитке требуется установить, какой кабель является «нулём», а какой «фазой». Про заземление также не стоит забывать.

Провод с «фазой» подсоединяется к клемме – обозначение L или L1. Провод с «нулём» соединяется с нулевой клеммой. Сечение входной проводки не должно быть меньше 2,5 мм.

Критерии выбора

При выборе выпрямителя инверторного типа нужно руководствоваться следующими его характеристиками:

  • мощность прибора;
  • уровень допустимой нагрузки;
  • быстрота выравнивания напряжения;
  • выходная форма напряжения;
  • точность указанных параметров;
  • значение допустимых колебаний;
  • эксплуатационные условия.

Мощность является самым важным критерием выбора стабилизатора. Данные характеристики прибора избираются в соответствии с тем фактором, какое число потребителей будет к нему подсоединено – одна квартира или весь многоквартирный дом.

Необходимо скрупулёзно подсчитать всю потенциальную нагрузку на выпрямитель. К полученному значению прибавляют 25% мощности на резерв, чтобы прибор не испытывал предельной нагрузки.

Инверторные стабилизаторы с двойным преобразованием

Инверторные выпрямители с двойным преобразованием обладают такими ключевыми особенностями:

  • Приборы выполняют преобразование напряжения постоянного типа в переменный. Производятся они с применением полупроводниковых элементов IGBT либо же Mosfet, которые устанавливаются на радиаторы.
  • Управлять выпрямителем можно посредством ШИМ-контроллера.
  • Приборы с двойным преобразованием имеют хороший уровень защиты от значительных выбросов напряжение электросети.
  • Управляет функциями прибора специальный микроконтроллер.
  • Стабилизатор оборудуется кварцевым генератором, благодаря чему гарантируется качественный выходной ток.

Благодаря новым техническим решениям инверторы для дома дают возможность обрести на выходе напряжение с номинальным значением, максимальное отклонение которого не превышает 1%. Стабилизаторы инверторного типа – это единственный прибор, жёстко контролирующий показатель частоты.

Выбираем инверторный стабилизатор напряжения: общие сведения и основные особенности

Среди различных модификаций устройств, предназначенных для стабилизации напряжения, инверторный стабилизатор напряжения может считаться самым современным и перспективным. Он построен на современной элементной базе и обладает высокими техническими характеристиками. Бытует мнение, правда спорное, что в обозримом будущем эти устройства вытеснят все остальные модели.

Что такое инверторный стабилизатор?

Прежде всего, это полностью электронный прибор, в котором отсутствуют любые механические или электромеханические компоненты. В нём нет даже трансформатора. В этом устройстве осуществляется принцип двойного преобразования напряжения.

Инверторный стабилизатор состоит из ряда элементов:

  • Сетевой фильтр;
  • Выпрямитель;
  • Корректор коэффициента мощности;
  • Батарея конденсаторов;
  • Преобразователь-инвертор;
  • Контроллер;
  • Кварцевый генератор;
  • Блок индикации.

Принцип работы

Напряжение попадает на входной фильтр. Этот элемент используется для повышения надёжности и выполнен по двухзвенной схеме. Фильтр выполнен на пассивных элементах. Это конденсаторы и индуктивности, выполненные на ферритовых кольцах.

Задача фильтра убирать всё лишнее, что может из сети попасть на вход стабилизатора. Это импульсные помехи и выбросы высокой частоты. Очищенное напряжение попадает на мостовой выпрямитель, выполненный на кремниевых мощных диодах. Здесь осуществляется преобразование переменного напряжения в постоянное.

Преобразованное напряжение поступает на корректор мощности. Его задача поддерживать одинаковый уровень мощности, независящий от изменения напряжения на входе. Кроме того, он защищает сеть от проникновения в неё импульсных помех, которые могут возникать от работы стабилизатора. В его функцию входит также контроль заряда конденсаторов. Постоянное напряжение накапливается в конденсаторах, задачей которых является накопление электроэнергии при её избытке, и отдача оной в дальнейшую схему при её недостатке.

Следующий элемент схемы это преобразователь-инвертор, который осуществляет обратное преобразование постоянного напряжения в переменное. Это наиболее ответственный процесс. Фактически в этом элементе напряжение 220В формируется заново, поэтому оно имеет практически идеальные характеристики.

Инвертор представляет собой мультивибратор, собранный на мощных IGBT транзисторах. Эта схема обеспечивает минимальную потерю энергии. Работой инвертора управляет контроллер, кварцевый генератор которого способствует формированию и поддержанию стабильной частоты переменного тока.

Инверторные стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием в обязательном порядке оснащаются электронными схемами защиты. Это может быть контроль напряжения на входе, при превышении порога выше критической величины, и защита от перегрузки.

Обычно стабилизаторы напряжения имеют блок индикации, выполненный на светодиодных матрицах. Они высвечивают напряжение на входе, напряжение на выходе и иногда частоту. Кроме того на передней панели находятся индикаторы режимов и аварийные индикаторы защиты.

Преимущества и недостатки

Иногда в отзывах об этой технике можно встретить высказывания, что инверторный стабилизатор вообще не имеет недостатков. Это не совсем так. Другое дело, что его достоинства значительно преобладают над недостатками.

К преимуществам стабилизатора двойного преобразования можно отнести следующее:

  • Большой диапазон напряжения на входе;
  • Высокая скорость стабилизации;
  • Минимальный процент отклонения от номинала на выходе;
  • Практически чистая синусоида;
  • Отсутствие тяжёлого железа;
  • Бесшумная работа;
  • Надёжность.

Поскольку напряжение сети сразу выпрямляется и корректируется, то стабилизатор инверторного типа менее критичен к разбросу входной величины. Отсутствие медленно работающей механики (как у электромеханического стабилизатора) позволяет устройству практически мгновенно реагировать на изменения напряжения на входе, поэтому скорость стабилизации здесь самая высокая и зависит только от характеристик полупроводниковых приборов.

В стабилизаторе двойного преобразования происходит даже не стабилизация, а генерация напряжения с высокими характеристиками, поэтому с выхода снимается неискажённая синусоида с очень маленьким отклонением.

Отсутствие мощного трансформатора, позволило снизить вес и габариты. Полупроводниковые приборы, конечно, нагреваются, но эта проблема решается установкой бесшумного кулера.

Надёжность инверторного стабилизатора обеспечивается отсутствием механических элементов, а у современных транзисторов и интегральных компонентов, на основе которых выполнен инверторный стабилизатор, очень большой срок службы.

Читайте также  Испытание кабеля повышенным напряжением аид 70

Недостатков у инверторного стабилизатора совсем не много. Прежде всего, это его стоимость, которая заметно превышает цену любого другого стабилизатора. Следующим, более серьёзным недостатком, можно считать зависимость нагрузки от напряжения на входе. Это происходит в связи с нехваткой мощности накопительных ёмкостей.

Критерии выбора

Инверторные стабилизаторы напряжения для дома обычно выбирают по основным техническим характеристикам устройства.

К ним относятся следующие величины:

  • Мощность;
  • Скорость стабилизации;
  • Точность выходных параметров;
  • Диапазон сети.

Мощность, наверное, самый важный параметр. Выбор устройства по мощности зависит от общей мощности потребителей, которые будут к нему подключены. Здесь следует подсчитать все активные и реактивные нагрузки и приплюсовать 25-30% на резерв.

При выборе инверторного стабилизатора можно не обращать внимания на такой параметр, как скорость реакции, поскольку у этих приборов она всегда выше, чем у релейных, электронных стабилизаторов, и, тем более, сервоприводных.

Конечно, у приборов для стабилизации напряжения имеются менее важные параметры, такие как конструктивное исполнение. Обычно оно может быть настенным — у приборов небольшой мощности, и напольным — у более серьезных моделей.

Важным так же является наличие функции «Байпас» (обход). Суть её в следующем. Если напряжение на входе находится в допустимых пределах, то питание потребителя осуществляется напрямую, то есть, минуя электронную схему стабилизатора. Как только напряжение отклонилось выше или ниже определённых пределов – подключается стабилизатор. Переключение осуществляется автоматически и очень быстро.

Условия эксплуатации

При всей своей надёжности, стабилизаторы двойного преобразования требуют соблюдения некоторых правил. Инверторный стабилизатор напряжения может функционировать в условиях низких и высоких температур, но превышать эти пределы не следует.

Электронная схема достаточно чувствительна к появлению конденсата, поэтому если эта неприятность имеет место, следует подождать с включением стабилизатора в сеть. Прибор не любит, когда отсутствует свободная циркуляция воздуха, поэтому его следует располагать так, чтобы между каждой стенкой корпуса было расстояние 5-10 см. По этой же причине устройство нельзя чем-то накрывать. И конечно, нельзя самостоятельно вскрывать прибор.

Некоторые модели инверторных стабилизаторов

В качестве компактного бытового стабилизатора можно рассмотреть инверторный стабилизатор напряжения Штиль R 3500. Это однофазный стабилизатор, который прекрасно подойдёт для работы с потребителями небольшой мощности. Прибор работает при напряжении от 90 до 310В и обеспечивает на выходе гладкую синусоиду. Погрешность его составляет 220В ± 2%. Он может выдерживать перегрузку в 150% порядка 5 секунд.

Если требуется установить более серьёзную модель, то можно обратить внимание на инверторный стабилизатор напряжения 10 кВт Powercom AR-10K. Это устройство способно обеспечить работу мощной нагрузки. Выходные параметры данного стабилизатора соответствуют самым строгим критериям. Он имеет все виды защиты и информационный дисплей. Стоит достаточно дорого, и если нет жестких требований к выходным параметрам, то можно обойтись более дешёвыми моделями.

Особенности инверторных стабилизаторов напряжения

Пожалуй, любой человек, знакомый с электротехникой знает, как напряжение и сила тока влияют на работу и долговечность электрических приборов. В качестве примера можно вспомнить «скачки напряжения», когда из-за них работающий прибор внезапно выходит из строя. Чтобы избежать подобных неприятностей, рекомендуется использовать стабилизаторы напряжения.

На рынке подобных изделий существует две наиболее интересные разновидности: электронные и инверторные стабилизаторы напряжения. Многие предпочитают использовать первый вариант, однако далеко не все знают, что инверторные изделия намного эффективнее справляются со своей задачей.

Описание и строение инверторного стабилизатора

Как понятно из вышесказанного, стабилизаторы предназначены для «выравнивания» перепадов напряжения. Тем не менее определённые разновидности данных изделий справляются со своей работой лучше, чем другие. В эту группу как раз и относятся инверторные модели, которых ещё называют стабилизаторами с двойным преобразованием. Это значит, что в устройстве имеется двойной фильтр, благодаря которому отклонения выходного тока от нормы будут незначительными (около 0,5 %).

Такое преимущество достигается за счёт специфического строения, а также довольно интересного принципа работы. Так, классический инвертный стабилизатор имеет:

  • Несколько входных фильтров.
  • Выпрямитель напряжения.
  • Корректор мощности.
  • Несколько конденсаторов.
  • Преобразователь постоянного напряжения.
  • Микроконтроллер.

Однако стоит отметить, что преобразователи и выпрямители напряжения — это и есть инверторы, изготовленные на основе транзисторов IGBT. Благодаря им, происходит преобразование высоких значений тока в норму. При этом потери энергии очень и очень маленькие.

Принцип работы инверторного устройства

Благодаря специфическому строению, преобразование тока осуществляется в 3 этапа.

  1. Переменный ток преобразуется в постоянный.
  2. Электричество проходит через всё устройство.
  3. На выходе ток снова становится переменным.

Теперь стоит описать данный процесс более подробно.

  1. Переменный ток попадает в устройство.
  2. Входное электричество проходит через частотный фильтр.
  3. Корректор и выпрямитель преобразует ток в постоянный.
  4. Благодаря тому, что форма тока становится синусоидальной, получается высокий коэффициент мощности (обычно он равен 100%).
  5. Происходит накопление тока в конденсаторах.
  6. Электричество поступает к инвертору и кварцевому генератору, которые преобразуют ток в переменный и проводят его «сглаживание».
  7. На выходе напряжение тока снижается до 220 В, а частота до 50 Гц.

Преимущества и недостатки

Как и любые другие изделия, инверторные стабилизаторы не лишены плюсов и минусов. Сравнение данных разновидностей будет проводиться с их «конкурентами», например, электронными устройствами.

Положительные стороны

У инверторных стабилизаторов имеется ряд ощутимых преимуществ:

  • Широкий диапазон входного напряжения — устройство может работать с электричеством мощностью от 105 до 300 Вт.
  • Бесшумность работы.
  • Стабильное выходное напряжение — вся «лишняя» мощность электричества остаётся в конденсаторах, при этом на выход подаётся только требуемые 220 В.
  • Быстрая регулировка тока.
  • Небольшие габариты.
  • Высокий КПД (более 90%).
  • Фильтрация высокочастотных выбросов и помех.
  • Превосходная точность нормализации напряжения.

Отрицательные моменты

Тем не менее эти замечательные устройства не лишены ряда недостатков:

  • Наиболее существенный минус данных изделий — это цена. В сравнении с другими разновидностями, инверторные агрегаты стоят намного дороже.
  • Сужение диапазона значений входного электричества. Чем больше подключено устройств, тем хуже стабилизатор обрабатывает входящее напряжение.
  • Относительная новизна. Как было сказано выше, многие предпочитают использовать проверенные электрические стабилизаторы, поэтому на инверторные разновидности обращают внимание в последнюю очередь.

Советы по эксплуатации

Безусловно, такие дорогостоящие изделия требуют определённого ухода. Поэтому тем, кто недавно приобрёл инверторные стабилизаторы, рекомендуется запомнить несколько советов по использованию:

  • Не стоит опасаться высокой и низкой температуры. Подобные устройства отлично себя чувствуют при низкой (от -40 °C) и высокой (до +40°C) температуре.
  • Чем меньше влажность, тем лучше. Стабилизаторы могут работать даже при критическом уровне влажности (95 %), однако их эффективность при этом снижается.
  • Не стоит устраивать «водные процедуры». Инверторные аппараты боятся воды и горюче-смазочных материалов. Поэтому, если на устройство всё же попала жидкость, его необходимо просушить. Аналогичная ситуация обстоит и с конденсатом.
  • Электроопасность. Во время работы конденсатор накапливает в себе ток. Поэтому при ремонте устройства не следует прикасаться голыми руками к этому компоненту. Кроме того, стабилизатор необходимо устанавливать в помещении, где отсутствуют контакты со взрывоопасными веществами.
  • Вентиляция. Важный момент — обеспечить устройство доступом к свежему воздуху. Поэтому рекомендуется устанавливать стабилизатор на расстоянии 5-10 см от других предметов.
  • Своевременное техническое обслуживание. Инверторные изделия время от времени необходимо разбирать, чистить от пыли и проверять контакты внутренних компонентов.

Инверторные стабилизаторы имеют существенные отличия от электрических, симисторных или релейных собратьев. Главное различие между этими изделиями заключается в качестве работы и стоимости устройства. Тем не менее используя инверторные разновидности можно не беспокоиться о том, насколько эффективно работает стабилизатор.

Инверторные стабилизаторы: строение и принцип работы

Долгое время самыми эффективными стабилизаторами считались электронные тиристорные/симисторные модели. Однако не так давно на рынке появились инверторные стабилизаторы, которые обеспечили более высокое качество стабилизации, чем электронные типы.

В нашей статье приведены подробные ответы на самые распространённые вопросы об инверторных стабилизаторах, рассмотрены их преимущества и особенности эксплуатации.

Читайте также  Делитель напряжения принцип работы

Содержание

  • Начало производства стабилизаторов нового поколения
  • Строение и принцип работы инверторных стабилизаторов
  • Преимущества и недостатки инверторных стабилизаторов
  • ГК «Штиль» – лидер среди производителей инверторных стабилизаторов
  • Инверторные стабилизаторы «Штиль»
  • Что учесть при размещении, подключении и эксплуатации инверторного стабилизатора?

Начало производства стабилизаторов нового поколения

Резкие провалы и кратковременные скачки напряжения, высоковольтные выбросы, несинусоидальные искажения и прочие характерные для отечественной энергосистемы проблемы с качеством электроэнергии отрицательно сказываются на повседневной работе всех электроприборов: от холодильников и телевизоров до котлов отопления и насосов.

Поэтому у жителей нашей страны присутствует устойчивый спрос на технические средства, минимизирующие или полностью исключающие негативное влияние нештатных сетевых ситуаций на потребляющее электрический ток оборудование. В бытовом секторе особенно популярны компактные и относительно недорогие стабилизаторы напряжения, задача которых – удержание величины питающего нагрузку выходного напряжения в допустимых пределах при значительных отклонениях поступающего из электросети входного.

Долгое время наиболее эффективными стабилизаторами считались электронные или тиристорные/симисторные модели. Однако не так давно на рынке появились инверторные стабилизаторы напряжения, которые, во-первых, обеспечивают качество стабилизации, не доступное для электронных стабилизаторов, а во-вторых, избавлены от всех присущих им недостатков.

Массовое производство инверторных стабилизаторов (альтернативное название – стабилизаторов с двойным преобразованием) было впервые организовано ГК «Штиль». Представленные в 2015 году изделия серии «ИнСтаб» прекрасно зарекомендовали себя в практическом применении и стали востребованы как в бытовом секторе, так и в промышленности.

Со временем быстрорастущий тренд подхватили и другие производители – инверторные стабилизаторы, конструктивно во многом аналогичные образцам «Штиль», появились в ассортименте ряда отечественных и китайских компаний. Сегодня можно с уверенностью говорить о том, что инверторные стабилизаторы не только прочно закрепились на рынке устройств, стабилизирующих параметры электроэнергии, но и демонстрируют на нём одни из лучших показателей по увеличению покупательского спроса.

Ниже приведены подробные ответы на самые распространённые вопросы об инверторных стабилизаторах, рассмотрены их преимущества, объясняющие причины популярности данной продукции у потребителей.

Строение и принцип работы инверторных стабилизаторов

В отличие от стабилизаторов «классической компоновки» (электромеханических, релейных и электронных) инверторные стабилизаторы избавлены от автотрансформатора и сопряжённых с ним коммутационных элементов. Вместо этого в них реализована построенная на основе полупроводниковых элементов электронная схема, главные компоненты которой – выпрямитель и инвертор. Кроме того, обязательными звеньями любого инверторного стабилизатора являются промежуточные накопители энергии (конденсаторы) и управляющий микроконтроллер, качественные модели (в частности производимые ГК «Штиль») также имеют входной/выходной фильтр высоких частот и корректор коэффициента мощности.

Исключение из силовой схемы крупных металлических элементов уменьшает массогабаритные характеристики инверторных стабилизаторов и сводит к минимуму зависимость их стоимости от изменения расценок на электротехнические металлы и сплавы. Ещё одна особенность конструкции данных устройств – отсутствие склонных к механическому износу подвижных деталей и, как следствие, большой рабочий ресурс.

Стоит отметить и то, что инверторные стабилизаторы в течение всего срока службы не требуют замены расходных материалов и освобождены от какого-либо специфического обслуживания.

Работа инверторных стабилизаторов построена на основе успешно применяемого в ИБП топологии on-line принципа двойного преобразования энергии.

Выпрямитель выполняет первое преобразование – делает из входного переменного напряжения промежуточное постоянное, поступающие затем в накопитель-конденсатор, а после на инвертор.

Инвертор производит второе преобразование и превращает промежуточное постоянное напряжение вновь в переменное.

При таком алгоритме работы форма и величина генерируемого инвертором конечного (выходного) напряжения не зависят от величины и формы исходного (входного) напряжения. Благодаря этому устройства с двойным преобразованием энергии исключают влияние сетевых проблем на качество выходного сигнала, а значит и на работу подключенного к ним оборудования.

Другая важная особенность данной схемы – безостановочное регулирование входного напряжения и, как следствие, отсутствие задержек при реагировании на его колебания. Для стабилизации напряжения устройству с двумя последовательными преобразованиями не требуется совершать каких-либо дополнительных действий помимо непрерывной и независящей от качества питающей сети работы выпрямителя и инвертора.

Преимущества и недостатки инверторных стабилизаторов

Большинство потребителей интересует не только теоретическая информация о принципе двойного преобразования энергии, но и практические преимущества реализованных на его базе устройств.

Рассмотрим подробнее положительный эффект, который принесёт каждое из преимуществ инверторного стабилизатора при его использовании в доме или квартире:

  • максимальное быстродействие – полностью исключит влияние сетевых колебаний на подключенное к стабилизатору оборудование;
  • большой спектр входного напряжения (широкий диапазон стабилизации) – обеспечит функционирование стабилизатора и, соответственно, питаемых от него потребителей даже при критических сетевых отклонениях (провалы до 90 В и скачки до 310 В);
  • высокоточная стабилизация – гарантирует корректную работу изделий, требующих питания напряжением строго с номинальным, либо максимально приближенным к номинальному значению (газовые котлы, циркуляционные насосы);
  • бесступенчатое (плавное) регулирование – избавит процесс стабилизации электроэнергии от «побочных эффектов» (мерцание осветительных приборов, искажение картинки и звука у аудио/-видеовоспроизводящих устройств);
  • идеальная синусоида выходного напряжения (независимо от формы входного) – устранит негативное влияние сетевых несинусоидальных искажений на бытовую технику и электронику;
  • фильтрация входных и выходных помех – нейтрализует помехи как приходящие из сети, так и наводимые нагрузкой;
  • широкий диапазон входной частоты – упростит совместное использование стабилизатора и генератора;
  • кратковременная подача напряжения на выход в условиях его отсутствия на входе (за счет энергии накопленной в конденсаторе) – позволит избежать отключения нагрузки при кратковременном сетевом провале;
  • многоуровневая система защиты – обесточит стабилизатор в случае серьёзной сетевой аварии, а также при перегреве или перегрузке и тем самым убережёт устройство от поломки.

Какие недостатки есть у стабилизаторов с двойным преобразованием? Наиболее часто для данных устройств указывают один единственный недостаток – стоимость, которая действительно немного выше, чем у сходных по мощности стабилизаторов других типов. Однако следует понимать, что, покупая качественный инверторный стабилизатор, вы платите за лучшие в своём классе технические характеристики.

Бесспорно, можно найти устройство и дешевле, но оно вряд ли обеспечит защиту аналогичного уровня, а на безопасности, как известно, не экономят. К тому же ремонт вышедшей из строя бытовой техники может обойтись намного дороже, чем однократное приобретение инверторного стабилизатора, срок службы которого составляет не менее 10 лет (для моделей «Штиль»).

Иногда, говоря о недостатках инверторных стабилизаторов, упоминают шум, сопровождающий работу системы их принудительного охлаждения. Вращение вентиляторов, действительно, не беззвучно, но их громкость не превышает громкость звука, исходящего, например, от персонального компьютера. В данной ситуации многое зависит от индивидуального восприятия – если подобный уровень шума доставляет дискомфорт, то стабилизатор с вентиляторным охлаждением не стоит размещать в жилой комнате. Тем более существуют инверторные стабилизаторы с естественным (безвентиляторным) охлаждением – их мощности вполне хватит для питания используемых в подобных помещениях электроприборов.

ГК «Штиль» – лидер среди производителей инверторных стабилизаторов

Группа компаний «Штиль» является неоспоримым лидером в области разработки и производства инверторных стабилизаторов. В пользу этой компании говорят: наибольший опыт в данном направлении, постоянно растущий объём реализуемой продукции, развитая дилерская сеть, а также самый широкий ассортимент – более сорока инверторных моделей (предложение конкурентов обычно ограничивается одним, максимум двумя изделиями).

Выпускаемые под брендом «Штиль» устройства можно считать образцовыми стабилизаторами инверторного типа, которые по максимуму используют все преимущества технологии двойного преобразования энергии, отличаются высоким качеством изготовления и обеспечивают эталонный уровень защиты (подтверждено практическими испытаниями).

Модельный ряд инверторных стабилизаторов «Штиль», объединённый в серию «ИнСтаб», позволяет подобрать устройство практически для любой сферы применения.

Рядовым потребителям, рассматривающим варианты для защиты используемого в быту электрооборудования, будут в первую очередь интересны однофазные модели малой и средней мощности, выпускаемые в исполнении для напольной установки и для навесного размещения на вертикальной поверхности