Качество электроэнергии – основное требование, волнующее ее потребителей. Перепады и скачки напряжения могут оказаться губительными для различных электронных устройств, поэтому стабилизация напряжения остается актуальной задачей на сегодняшний день. Перепады напряжения в бытовой электросети могут колебаться в широких пределах, причины отклонений зависят от различных факторов:
- удаленности жилья от трансформаторной подстанции;
- наличия вблизи промышленных объектов с мощными потребителями;
- скачок напряжения часто возникает по причине неблагоприятных погодных условий.
Повышенное напряжение несет опасность для электронных приборов, поскольку возникает угроза выхода их из строя от перенапряжения. Пониженные характеристики входных напряжений нежелательны для бытовых приборов, в состав которых входят электродвигатели. При внезапных отключениях электроэнергии велика угроза потери данных на работающей компьютерной технике. Бороться с этими неприятностями помогает питание от резервных ИБП (источников бесперебойного питания) либо стабилизаторы напряжения, удерживающие важный параметр электрической сети в нормальных рамках.
Принцип действия и отличия стабилизаторов от ИБП
Несмотря на то, что приборы обоих типов направлены на, казалось бы, решение схожих задач, они отличаются как принципом действия, так и предназначением. Назначением стабилизатора напряжения считается – удерживать допустимый диапазон выходного напряжения при изменениях входного. Современные регуляторы представлены приборами различного типа:
- в основе релейных стабилизаторов лежит автотрансформатор с переключаемыми обмотками;
- стабилизированное переменное напряжение электромеханических стабилизаторов снимается подвижной контактной группой;
- важной характеристикой электронных стабилизаторов, коммутация в которых ведется полупроводниковыми ключами, считается бесшумность и быстродействие;
- наиболее эффективными считаются стабилизаторы инверторного типа с двойным преобразованием напряжения.
Все они, особенно последние отличаются широким диапазоном входного напряжения и стабильным уровнем на выходе. Наиболее качественным выходным напряжением обладают инверторные стабилизаторы, но и цена на них максимальна. При всех достоинствах стабилизаторов напряжения, основным недостатком их считается – отсутствие работоспособности при отключении электроэнергии.
Бороться с отключениями в этом случае, доверено источнику бесперебойного питания, призванного обеспечить резервным питанием на кратковременный срок. Такое может понадобиться, например, для корректного завершения компьютерных программ и сохранения данных.
Наиболее простым вариантом считается ИБП off-line, представленный: сетевым фильтром, зарядным устройством, аккумулятором и инвертором. При питании нормальным сетевым напряжением оно транслируется на выход, а в случае отклонения за пределы нормы, либо полного исчезновения коммутатор устройства подключает инвертор, питаемый от аккумулятора. Основным недостатком такого ИБП считается большое время переключения – до 12 мс и отсутствие стабилизации напряжения.
Частично лишен указанных недостатков интерактивный ИБП (Line-interactive). Помимо аналогичной предыдущему типу схемы и сетевых фильтров, он оснащен ступенчатым стабилизатором, что позволяет получать на выходе стабилизированное напряжение. Время переключения таких устройств ниже, однако, и КПД несколько страдает.
Более совершенным вариантом считаются ИБП on-line, как и инверторные стабилизаторы, использующие в своей работе двойное преобразование. Функционально такой бесперебойник представлен:
- зарядной схемой, для преобразования переменного напряжения сети в постоянное;
- аккумуляторной батареей, накапливающей электрическую энергию;
- инвертором, для обратного преобразования постоянного напряжения в синусоиду 220В.
Главным преимуществом онлайн ИБП считается отсутствие коммутирующих элементов, что определяет нулевое время переключения. Стабильные параметры выходного напряжения и возможность кратковременно решить проблемы с отсутствием питания зачастую делает выбор в пользу ИБП on-line типа.