Погода в доме — ретроспективный обзор автоматического регулятора для батареи отопления.
Обзор-размышление на тему домашней автоматики без использования ардуин и прочих мажордомов. СноваПрошлый пост: про Амбилайт своими руками
Итак… тяга к графомании так и не оставляет меня в покое..( В связи с этим- окинул взглядом квартиру (в поисках какой-нибудь фигни про которую стоило бы написать, но чтобы не очередной фонарик, или шнурок за 50 центов или еще какой мусор). Натолкнулся на одну из наиболее полезных но при этом незаметных покупок из всей моей онлайн истории шоппинга. Несмотря на предельную простоту прибора и его исключительную совместимость с различными стандартами- тем не менее практически ни у кого из своих знакомых ни в России, ни вне ее -я таких штук не видел… а зря )
В связи с этим — хочу обратит ваше внимание на весьма полезный прибор- автоматический регулятор\вентиль для батареи центрального отопления. Прошу любить и жаловать.
Показать фотку из магазина
Внеклассное чтение: полезные ссылки из коммента alexislip от 27 августа 2015, 07:50
Кому интересна данная тема, то вот ссылки по ней (не мной написанные): 1; 2; 3Девайс установлен у меня уже более года. показал себя как в жару так и в холод. высадил один (!!!) комплект батарей. так что видео распаковки тип- увы не будет. зато могу поделиться своими ощущениями на таком долгом периоде времени.
(Спрашивайте в комментариях буду отвечать по-сути)
Если в 2 словах- брать надо однозначно. Особенно людям с новыми ремонтами, владельцам частных домов\коттеджей, всем кто платит за тепло в доме по счетчику (за горячую воду\газ\электричество\дрова\итп)
Пара слов предыстории: после переезда в новую квартиру — встал вопрос оплаты за отопление. в связи с этим старался особенно не кочегарить, да и в жарко натопленной комнате сидеть не очень комфортно. С другой стороны постепенно замерзать и постоянно ловить комфортную температуру ручной регулировкой башки на батарее было несколько обломно. Да и вставать по утрам хочется в теплой комнате (а спать наоборот в прохладной… так лучше высыпаюсь). Короче классический случай попытки запрячь льва и агнца в одну телегу.
Толь артикулов на Али оказалось слишком много, толи слова я неправильный в поиск забивал- но все что находилось оказывалось даже близко не похоже на искомое.
Пришлось обратиться к магазинчику поближе. Дело сразу пошло в разы веселее: недолгий поиск вывел меня на целый класс устройств под названием «автоматический\программируемый регулятор для батареи». Принцип работы — простой как палка. По задаешь желаем диапазоны времени, задаешь желаемую температуру. Штука вешается на вентиль батареи (прям на игольчатый клапан)- в соответствии с программой либо (при)открывает, либо перекрывает этот самый клапан стараясь поддерживать температуру в районе заданной пользователем. Точность: +\- четверть градуса вроде.
Короче говоря почитал отзывы- заказал-получил установил.
Утсановка- производится БЕЗ каких либо инструментов. Скручиваю зажимное кольцо старой башки-регулятора — ставлю автоматическую — закручиваю кольцо.
В комплекте были переходники на все возможные более мене распространенные системы под различные диаметры. Мне подошел стандартный и дальше я копать не стал. В инструкции были какие-то страшные слова в которые вникать было лень. Выглядело как 3-4 дополнительных кольца\переходника\проставки.
после установки девайс делает 2 прогона от упора до упора- настраивается на глубину проживания клапана (запоминает крайние значения). Электромоторчик внутри прикольно жужжит — сначала выдвигает по максимуму металлический шатко который утапливает штырек клапана регулировки, потом втягивает его обратно- проверяя где его максимальное открытое значение. и потом еще раз.
После этого можно переходить к установке даты\времени и программированию временных зон.
Настраивается либо прям по дням, либо вся неделя, либо рабочие + выходные дни.
По 5 временных интервалов на день.
Я сильно заморачиваться не стал. поставил в настройках следующие параметры:
Пн-Пт
0.00-6.30 — 16 градусов (чтобы спать в прохладе. реально — так низко не опускается но мне надо чтобы батарея была почти полностью перекрыта)
6.30-8.00 — 24 градуса (за несколько минут до моего подъема регулятор открывает клапан и начинает жарить на все деньги. 10 минут и в комнате становится реально теплее- батарея весьма героическая)
8.00-17.00 — 16 градусов. (дома меня нет- зачем греть\платить)
22.00-23.59 — 20 градусов (немного прогреть перед сном чтобы комфортно было укладываться)
Сб-Вс
все так же, только утренний прогрев начинается на пару часов позже- чтобы поспать подольше.
после окончания программирования девайс переходит в боевой режим и в приницпе на полгода можно о нем забыть.
Уезжая в командировку на месяц — перевел его в режим «отпуск» — поставил дату и время возвращения. приехал, а у меня снова теплая комната… как и не уезжал ).
Кроме автоматического — есть еще ручной режим- крутило на торце выставляешь желаемую температуру и автоматика начинает действовать сразу.
Кроме того — однократное нажатие на центральную клавишу включает\выключает режим «Boost» — полное открытие клапана на 5 минут. Очень полезно когда вернулся после долгой прогулки по морозу и хочется отогреться.
Ну и конечно (как и везде) — есть нюансы. Куда без них… )
Среди дополнительных аксессуаров- видел магнитные концовки на окна. В случае если окно открыто в режим проветривания — регулятор перекрывает батарею чтоб не молотил вхолостую и ждет пока окно не будет закрыто. У меня окно немного приоткрыто круглый год, так что мне оказалось неактуально. Но тем не менее такая опция есть и кому=то может показаться нужной.
Так же у данного производителя есть более старшая модель — целая система автоматизации отопления:
+ группа таких вот автоматических регуляторов (с беспроводным подключением)
Позвольте программировать разнообразные температурные режимы в разных комнатах в разные временные промежутки. прям оно смартфона\компа или через интернет. Очень круто, но я пока себе отложил покупку на после НГ- как раз планируется переезд в квартиру побольше. Там и буду программировать чтобы в спальне один режим, в гостиной другой, в ванной — третий итд…
кучка фоток
С чего вся началось- счетчик отопления. хотелось бы чтоб он насчитал как можно меньшеКлапан без башки
«Рабочий орган» — штырек движется и либо открывает либо зажимает клапан на батарее
Устройство установлено:
Выставление температуры вручную:
Общий вид:
В качестве заключения хочется отметить- хотя в россии и не так остро стоит вопрос с оплатой за отопление, но приехав к маме в гости на НГ- чуть не сдох от жары старый сталинский дом с чугунными батареями, которые жарят как в последний раз при мягкой зиме- просто смерти подобно. Бегать по комнатам и подгонять температуру врукопашную- ключей или крутилками- можно, но очень быстро утомляет. Тем более неприемлемо для человека в возрасте.
Поставить автоматический регулятор- запрограммировать один раз и менять батарейки раз в год- кажется единственное правильное решение в 21м веке.
Хорошей погоды!
PS ошибок наверно опять много. если будет резать глаз- прошу прощения. шлите в личку- все исправлю. За конструктивную критику- всегда + в карму.
Электронный регулятор — терморегулятор тепловой энергии
Терморегулятор тепловой энергии или электронный регулятор температуры — это устройство, автоматически регулирующее температуру теплоносителя в заданных пределах либо в зависимости от измеренных внешних параметров. Присутствует во всех системах отопления, в качестве автономного прибора либо встроенного в тепловые приборы модуля. Может дублироваться на нескольких уровнях, если система имеет особо важное значение, применяется на взрывоопасных и пожароопасных объектах.
Данные устройства могут классифицироваться по различным параметрам. В частности их различают по следующим критериям:
- по сфере применения электронный регулятор может быть бытовым, комнатным, промышленным, аварийным;
- по типу применяемых датчиков электронный регулятор может быть цифровым либо аналоговым;
- по функциональности: регулируемый, программируемый, с функцией дистанционного управления;
- в зависимости от способа монтажа электронный регулятор может быть устанавливаемым в магистраль тепловой системы, в отопительное устройство либо независимым.
Применение автоматизированного регулирования в отопительных системах позволяет съэкономить до 25% расходов на отопление.
По своему устройству электронный терморегулятор отопления состоит из двух основных частей: клапана и чувствительного элемента, на работу которых не требуется дополнительной энергии.
Терморегулятор тепловой энергии устанавливается в соответствии с однотрубной или двухтрубной системой. В однотрубной системе требуется изменить схему подключения радиатора отопления за счет специальной перемычки — так называемого байпаса.
В случае установки устройства на радиатор отопления, устройство размещается перед радиатором в специально сделанное отверстие по ходу поступления теплоносителя. Термостатический элемент монтируется в горизонтальном положении, так как это влияет на уровень производительности теплоносителя.
Как указано выше, условием установки устройства в однотрубную систему является наличие трубной перемычки. Последняя позволяет достичь независимой циркуляции теплоносителя в трубах, по которым он поступает в радиатор. На корпусах таких электронных регуляторов температуры наносится указатель в виде стрелки, показывающей направление движения теплоносителя.
Чувствительный элемент реагирует на изменение температуры в отапливаемом помещении. За счет этого достигается постоянная регулировка микроклимата. Мы предлагаем нашим покупателям современное и надежное оборудование, с которым в любом помещении будет тепло и уютно.
3.14zdc
Регуляторы температуры для отопительных радиаторов
При монтаже тепловой системы в многокомнатной квартире или доме возникает необходимость оптимального температурного нагрева. Например, в гостиную следует подавать теплоноситель максимального нагрева, а в спальне немного снизить уровень прогревания. Чтобы обеспечить возможность контроля подачи теплоносителя, применяется регулятор температуры. Прибор монтируется на все типы радиаторов кроме чугунных, используется только в целях изменения теплоотдачи батареи.
Виды терморегуляторов и принцип работы
Следует помнить, что понизить температуру в помещении сможет, а повысить, если не хватает мощности батареи, нет.
Различаются терморегуляторы по видам:
- Механические. Это регулятор температуры на радиаторе отопления с ручной настройкой интенсивности подачи водяного теплоносителя. Основное достоинство – невысокая стоимость, простота регулировки и отсутствие необходимости применять источники энергии. Простая модификация прибора позволяет регулировать объем теплоносителя, поступающего в батарею и тем самым повышать или понижать уровень теплоотдачи прибора. Недостатком является то, что разметка регулировки не нанесена, поэтому настраивать режим работы батареи придется по собственным ощущениям. Конструкция представляет собой связанные элементы – это сам регулятор, привод и сильфон с газовым или жидкостным заполнением. Принцип работы прост – при изменении положения рычага вещество в сильфоне перемещается в золотник, регулируя положение штока, который открывает или закрывает проход для теплоносителя.
Важно! Особое внимание следует уделять веществу, заполняющему сильфон.
- Электронные. Управляются с помощью выносного термодатчика. В основе прибора расположен программируемый микропроцессор, который обеспечивает регулировку режима работы всего устройства. Вся техника настройки осуществляется нажатием нескольких кнопок на панели. В продаже есть терморегулятор для радиатора отопления многофункционального типа. Такое устройство пригодится для управления насосным оборудованием, котлом, смесителем. Устройство и принцип работы электронного агрегата схожи с прибором механического типа, с одним отличием – сильфон представляет собой цилиндр с гофрированными стенками и заполнен веществом, реагирующим на колебания температуры в помещении. То есть управление автоматическое – при понижении температуры воздуха в комнате до критических размеров вещество в сильфоне снижается в объеме, за счет этого приходит в движение шток, открывающий клапан прохода для теплоносителя.
Важно! В электронных терморегуляторах сильфоны обладают предельно высокой прочностью и выдерживают сотни тысяч расширений и сжатий вещества наполнения.
- Полуэлектронные. Приборы, которыми можно управлять термоголовкой с сильфонным устройством. Это изделия, подходящие для бытового использования. Удобство заключается в наличии дисплея, на котором отражается температурный режим помещений и возможности ручной настройки подачи теплоносителя.
Стоит знать, что электронные термостаты различаются по типам:
- закрытые не оснащены функцией автоматического определения температуры, поэтому требуют ручной настройки, а вот отрегулировать можно только показатель температуры для поддержания в рабочем режиме;
- открытые можно программировать на подачу теплоносителя в зависимости от показателя температуры воздуха в комнате, также регулируется время срабатывания режима.
На заметку! Электронные регуляторы работают от батареек или отдельного аккумулятора, комплектуемого дополнительной зарядкой.
Области применения терморегулятора
Теперь раз и навсегда, без каких либо регистраций и СМС можно бесплатно скачать 1хБет на Андроид перейдя по активной ссылке и дальше продолжать кайфовать от игры и делать ставки на любимую команду в удобном мобильном приложении.Поскольку установка терморегулятора на радиатор отопления позволяет решать проблемы с изменением температурного режима в помещениях, область применения приборов практически не имеет ограничений. Кроме оптимизации режима нагрева, приборы позволяют сэкономить ресурс котла, снижая количество топлива для поддержания режима тепла и обслуживания системы на 50%. Дополнительный плюс – можно отключить батарею без необходимости отключения всего стояка, что особенно важно для владельцев квартир в многоэтажных строениях.
Полуэлектронные приборы лучше применять в частных тепловых системах, механические и электронные подходят для применения в общественных, промышленных зданиях, где оборудованы тепловые магистрали водяного типа.
Важно! В производственных помещениях применяются в основном открытые электронные термостаты.
Покупая прибор, следует знать, что увеличить КПД батареи, повысить теплоотдачу выше максимального уровня не получится. Регуляторы предназначены исключительно для перемены уровня интенсивности подачи теплоносителя. Экономия на расходных материалах достигается только при интеграции приборов в автономные системы отопления, в многоквартирных домах хозяева получают возможность снижения нагрева батарей в комнатах.
Рекомендуем к прочтению:
Жидкостные и газовые термостаты
В качестве термостатического элемента применяется вещество в жидком или газообразном состоянии. По типу вещества определяются газонаполненные и жидкостные приборы.
Газонаполненный терморегулятор отличается значительным сроком эксплуатации до 20 лет, газообразная субстанция обеспечивает плавную и четкую регулировку прибора. Изделия дополняются датчиком для определения температурного режима в помещении. На изменение показателей газовые сильфоны срабатывают намного быстрее, чем жидкостные.
Если выбирать сильфоны с жидким наполнителем, например, парафином, то агрегат будет обеспечивать точность в передаче внутреннего давления на подвижные элементы механизма.
Важно! Определяя вид прибора, нужно смотреть на качество и срок эксплуатации изделия. Жидкостные регуляторы могут служить до 10-12 лет, газовые дольше, но и стоят дороже.
Приборы с жидкостным и газовым наполнением выпускаются с датчиком встроенного или дистанционного типа.
Различия следующие:
- Агрегат со встроенным датчиком монтируется только горизонтально. Это требуется для обеспечения циркуляции воздуха вокруг прибора, чтобы изделие не измеряло только показатель тепла, идущего от трубы.
- Дистанционные датчики нужны в случаях, когда батареи прикрыты плотными шторами, термостат расположен вертикально, регулятор размещен на расстоянии меньше 100 мм или больше 220 мм от подоконника или глубина батареи более 160 мм, а также при условии, когда радиатор устанавливается в нишу. Датчик выносной монтируется с учетом размещения в 90 градусов по отношению к корпусу батареи.
На заметку! Если дистанционный датчик установить параллельно корпусу радиатора, показания не будут точными из-за тепловых потоков от горячей батареи.
Установка и настройка автоматического регулятора
Следует помнить, что термоклапан для радиатора отопления не устанавливается на чугунные изделия.
Алгоритм работы подключения следующий:
Рекомендуем к прочтению:
- слить воду из системы;
- открыть клапан радиатора, который расположен в точке поступления теплоносителя;
- перекрыть все краны;
- демонтировать адаптер, причем корпус клапана зафиксировать разводным ключом, а вторым открутить гайки на трубе и адаптере;
- открутить адаптер и снять;
- разместить в конструкции новый адаптер, прикрутить гайки, воротник, очистить внутреннюю резьбовую часть;
- обернуть вокруг резьбы технический лен в несколько рядов или белую водопроводную ленту;
- плотно закрутить адаптер, радиатор и угловые гайки;
- снять старый воротник и надеть новый, если руками это сделать не получается, части старого воротника обрезаются ножовкой и отрываются.
Совет! Если в доме стоит двухтрубная система отопления, то термостат на батарею отопления удобнее ставить на верхней подводке.
Теперь нужно установить электрический регулятор температуры. Внимательно осмотреть прибор, там на корпусе есть стрелки, вот по ним и устанавливать на воротник. После установки зафиксировать клапан с помощью разводного ключа – нужно затянуть гайку между регулятором и клапаном. А вторым ключом подтянуть гайку.
По завершению работы по трубам запускается вода, система тестируется на отсутствие протечек и можно установить определенную температуру. Процесс настройки производится в автоматическом режиме, хозяину следует выставить режим работы – это несложно, прибор оснащен кнопками. Следует только замерить показатель температуры в помещении термометром, а затем установить режим регулировки, нажимая на кнопки агрегата.
На заметку! Все приборы оснащены заводскими настройками. Процесс работы по смене режимов записан в техническом паспорте изделия, где также указываются заводские настройки агрегата.
Монтаж механического регулятора
Установить механический регулятор температуры намного проще. Монтируется прибор на входе ил выходе из прибора отопления, разницы особой нет. Но чтобы точно определить точку монтажа, лучше прочитать инструкцию – изготовитель рекомендует зону установки, так как в заводских условиях изделие калибруют для контроля температуры на определенной высоте. Чаще всего это верхняя зона батареи, поэтому монтаж рекомендуется выполнять на высоте 60-80 см, чтобы было удобнее регулировать.
На клапане есть резьба, под которую нужно подобрать фитинг соответствующего размера или нарезать ответную резьбу на металлической трубе. Если установка производится в квартире при однотрубной разводке, необходимо предварительно поставит байпас, причем на зону трубопровода, которая расположена перед батареей и соединяет обе трубы между собой. Если байпаса не будет, регулировать придется весь стояк отопления, что карается штрафом.
После того, как термоголовка установлена на батарею отопления, механический терморегулятор нужно правильно настроить. Для начала следует закрыть все окна, двери и установить в комнате термометр. Теперь отвернуть клапан до упора, чтобы теплоноситель полностью заполнил радиатор и показал максимальную теплоотдачу батареи. Через некоторое время температурный показатель фиксируется, затем термоголовка на батарее проворачивается до упора в обратную сторону – это покажет минимум теплоотдачи.
Как только зафиксированы минимальные показатели температуры, можно поворачивать клапан до появления шума воды и чувствительного нагрева прибора. В этом положении головку зафиксировать – оптимальный режим найден.
Важно! В техническом паспорте прибора описаны все действия по установке и регулированию агрегатов. Следует внимательно ознакомиться с текстом до начала проведения работ.
Советы специалистов по монтажу
Рекомендации профессионалов сводятся к следующему:
- Регуляторы температуры оснащены хрупкими элементами, поэтому при работах нужна осторожность. Устанавливать термоклапан следует так, чтобы термостат для радиатора отопления принял горизонтальное положение. Это нужно для точного измерения температуры воздуха в помещении.
- Стрелки на корпусе прибора показывают направление движения воды – важно совместить направление стрелок с направлением движения теплоносителя в системе.
- Чтобы полуэлектронный прибор работал корректно, его применяют только для радиаторов, закрытых шторами или экранами. Термодатчик нужно располагать на расстоянии в 20-80 мм от клапана.
- Электронные изделия не стоит монтировать в холодных помещениях типа холла или в избыточно теплых – котельной, кухне, так как приборы отличаются повышенной чувствительностью. Лучше всего монтировать электронные регуляторы температуры в угловых или северных комнатах.
Крайне важно выбрать точку установки прибора с защитой от солнечных лучей, сквозняков. Также нелишним будет уберечь регуляторы температуры от тепловентиляторов, другой техники, генерирующей тепло.
Установка терморегуляторов на батареи. Термоголовки механические и автоматические
Терморегуляторы, или как их еще называют — термоголовки — предназначены для поддержания установленной жильцом температуры в помещении, изменяя проток теплоносителя через отопительный прибор в зависимости от изменения температуры воздуха в квартире.
Принцип действия термостатической головки (термоголовки) основан на изменении размеров чувствительного элемента — сильфона, заполненного жидкостью или газом в зависимости от конструкции регулятора отопления, заранее тарированного на заводе в зависимости от изменения температуры помещения. Когда сильфон расширяется, он воздействует на клапан, который уменьшает поток теплоносителя через батарею (радиатор) и на оборот, тем самым работая с теплосчетчиком как единый механизм для экономии тепла в Вашей квартире.
Радиаторные термоголовки могут быть механического типа
Управление механической термоголовкой производится непосредственно самим пользователем, поворачивая вентиль и задавая необходимую температуру в помещении. При использования данного устройства, необходимо присутствие пользователя в моменты необходимости изменения температуры в помещении, например при уходе на работу, отъезде на дачу, в ночное время и т.д.
Интеллектуальные термоголовки (программируемые регуляторы отопления)
Умная термоголовка предназначена для автоматической регулировки температуры в каждом отдельном помещении, в зависимости от заданной самим пользователем программы регулирования по времени суток и дню недели. Сам пользователь, исходя из собственного распорядка дня, недели или месяца, может запрограммировать микроконтроллер на заданную температуру с точностью до 0,5°С. Сервопривод по заданной программе пользователя будет обеспечивать соответствующее положение запорного клапана. Установленный интеллектуальный регулятор отопления обеспечит Вам не мало дополнительных удобств и в первую очередь начнет окупать средства, потраченные на установку электронного регулятора отопления и теплосчетчика.
Основные преимущества интеллектуального регулятора отопления: удобство и простота установки самим пользователем, независимое питание, высокая точность, самонастройка, периодическая самопрочистка и экономичность. Срок службы регулятора — не менее 10 лет. Устанавливается на все типы клапанов.
Приложение
Заключение инженерного бюро по энергетическому консалтингу (Ingenieurbüro für Energieberatung Peter Mellwig) по заказу организации Торгово-Промышленной Палаты, г. Ганновер, Германия (IHK Projekte Hannover GmbH).
Во время трехлетнего срока наблюдения после установки электронных регуляторов отопления (т.е. замены старых термоголовок на электронные регуляторы отопления) было обнаружено сокращение потребления тепловой энергии на 37% (анализ был проведен в городе Мюнхен, Германия в многоквартирном доме 1972 г. постройки в квартире площадью 141 м²).
Расчет для типичного коттеджа при разных внешних условиях и параметрах показывает потенциал экономии до 13 — 24%.
Применение оконных датчиков создает дополнительный потенциал экономии в 2 — 6%.
По сравнению с другими мероприятиями по энергосбережению, такими как утепление фасада, замена окон и замена системы отопления, установка электронных регуляторов отопления как правило отличается наилучшим соотношением цена / эффективность.
При коттеджных постройках электронные регуляторы отопления имеют преимущество, по сравнению с обыкновенными системами с функцией ночного снижения температур. Потенциал экономии в таких случаях составляет до 10%.
Обращаем ваше внимание на то, что цена на терморегуляторы для батареи отопления сильно зависит от курса доллара, поэтому перед совершением покупки уточняйте ее у наших менеджеров по телефонам: (095) 628-82-84, (096) 944-07-70.
Зачем мне нужен регулятор напряжения?
Сводка
— Что такое регулятор напряжения?
— Использование регулятора напряжения v
Регулятор электрического напряжения — это устройство безопасности, подключенное к электрическому оборудованию для защиты его от пониженного и повышенного напряжения.
Что такое регулятор электрического напряжения? ПринципРегулятор напряжения (также называемый инвертором или стабилизатором) — это защитное устройство для так называемого чувствительного электрического оборудования.Его основная функция — регулировать напряжение питания, которое может привести к повреждению устройства в результате пика или падения.
Регуляторы напряжения подключаются к бытовой электросети и состоят из аккумулятора, который поглощает колебания напряжения. Подобно буферному резервуару, аккумулятор обеспечивает прибору постоянное линейное электропитание.
Инверторыразличаются по своей технологии, стабильности подаваемого напряжения и времени (измеряется в миллисекундах) микроперерыва в реле источника питания (время переключения).Помехи отфильтровываются электронной системой.
Полезно знать: Колебания электрического напряжения сокращают срок службы электрических устройств, не защищенных регулятором напряжения (повреждение электронных компонентов приводит к преждевременному выходу из строя).
Основная характеристика: МощностьМощность является основной характеристикой стабилизаторов, так как она относится к подключенным устройствам и определяет продолжительность времени, в течение которого устройство в случае сбоя питания может получать питание от батареи.Мощность измеряется в вольтах-амперах (ВА) или киловольт-амперах (кВА). Мощность стабилизатора определяется умножением потребляемой мощности подключенного устройства на 1,6.
Примечание: чем выше значение, тем дольше устройство будет работать. Регуляторы напряжения не следует путать с преобразователями напряжения, которые используются для преобразования напряжения.
С помощью регулятора напряжения Различные типыЭлектрооборудование варьируется, инверторы представлены трех типов: автономные, оперативные и линейные.
Автономные инверторы подходят для защиты офисной автоматики (максимальная мощность 1 кВА, время переключения около 5 мс).
ИнверторыOn-line защищают самые чувствительные устройства и подходят для защиты компьютерных серверов, медицинских устройств и т. Д. (Мощность более 5 кВА, нулевое время переключения).
Линейные инверторырегулируют входное напряжение и особенно подходят для сетей с нестабильным напряжением: их область применения шире и делает их стабилизаторами, которые в основном используются в странах, где качество распределения электроэнергии низкое (мощность от 0 до 100 Гц).От 5 до 5 кВА, время переключения 2 мс).
Примечание: постоянный ток от батареи преобразуется в переменный ток перед тем, как вернуться к подключенному устройству.
Стоимость и распространение Регуляторы напряженияможно найти в профессиональных и потребительских магазинах DIY, в магазинах электроники и промышленной электрозащиты, а также в Интернете.
Цена зависит от техники и мощности. Количество:
— ок.200 долларов за автономный инвертор стоимостью 900 ВА для защиты компьютера;
— от 600 до 2000 долларов за ИБП on-line от 1000 до 10000 ВА для защиты критически важных приложений (сервер телефонии, система безопасности и т. Д.).
Спасибо, что прочитали наши посты. Надеюсь, что приведенное выше дало вам лучшее представление о ваших потребностях в электромонтаже. Учтите, что регулятор электрического напряжения должен устанавливать только профессиональный электрик. Это непростая работа для энтузиастов DIY. Если вы ищете эксперта, запишите свои комментарии ниже.Мы скоро ответим вам. Будьте в курсе наших регулярных новых сообщений в этом блоге. Вскоре мы рассмотрим основные элементы электрической панели, такие как выключатель нагрузки, дифференциальный автоматический выключатель, электрический счетчик, дифференциальный переключатель, устройство защиты от грозовых перенапряжений и другие элементы электрической защиты, такие как электрический трансформатор и изолирующий трансформатор.
лучших регуляторов напряжения (обзор и руководство по покупке) 2021 года
Вы можете не задумываться о том, что происходит, когда ваша электроника подключена к электросети, когда аккумулятор вашего автомобиля заряжается от генератора или когда включается ваш сотовый телефон.Но во всех этих электрических процессах задействован один важный инструмент: регулятор напряжения. Эти часто незамеченные устройства отвечают за правильное функционирование всех видов электрических устройств, даже если выходная мощность колеблется. Стабилизатор напряжения обеспечивает постоянное, фиксированное выходное напряжение для устройств, даже при изменении нагрузки или входного напряжения. Он защищает ваши вещи от повреждений и потенциальных проблем с электричеством.
Существует множество различных типов регуляторов напряжения для удовлетворения любых потребностей в электричестве.Вы можете выбирать между различными типами импульсных регуляторов или линейных регуляторов напряжения, и есть регуляторы для каждого электрического элемента, о котором вы только можете подумать. Если вам нужен регулятор напряжения, ознакомьтесь с некоторыми из лучших вариантов ниже.
Преимущества регуляторов напряжения
- Ограниченное обслуживание. С регулятором напряжения вам не нужно слишком часто проводить техническое обслуживание. Как только он будет установлен, вы можете оставить свои устройства подключенными к портам, время от времени проверяя индикаторы.Пока вы размещаете его правильно, это требует очень мало внимания.
- Коррекция напряжения. Ключевым преимуществом регулятора является то, что он корректирует напряжение на ваших устройствах. Принимая входное напряжение и пропуская его через резисторы, устройство может оптимизировать количество электричества, которое выдает ваше устройство. Это защищает вашу электронику и помогает ей работать лучше.
- Защита от перенапряжения. Большинство регуляторов напряжения выполняют функции защиты от перенапряжения, защищая ваши устройства в случае скачка напряжения.Пока вы проверяете рейтинг самого устройства, вы можете быть уверены, что оно не будет повреждено избыточным электричеством.
- Несколько вариантов для устройств переменного и постоянного тока. Вы можете найти регуляторы напряжения, которые работают как с устройствами переменного, так и постоянного тока. В то время как большинство моделей постоянного тока подключаются вручную, модели переменного тока включают в себя плагины для подключения вашей технологии.
- Защитите свои устройства. Основная цель регуляторов напряжения — защита чувствительной электроники от повреждений, связанных с пониженным или повышенным напряжением, перегревом и скачками напряжения.Он оптимизирует поток для всех типов технологий без какого-либо надзора.
Типы регуляторов напряжения
Линейный регулятор
Этот тип регулятора напряжения работает с низким КПД; он использует усилитель с высоким коэффициентом усиления для управления выходом, управляя устройством активного прохода. Он регулирует напряжение, сравнивая образец выходного сигнала с внутренним напряжением. Обычно эти регуляторы относительно просты и очень доступны. Основываясь на выходном и входном конденсаторах, они чаще всего используются в системах постоянного тока.
Импульсный регулятор
Работая с высоким КПД, они обычно имеют более сложную конструкцию, чем их линейные аналоги. Благодаря включению нескольких контуров управления и повышающих преобразователей, электрический поток проходит через несколько настроек проводки для оптимизации выхода. Как правило, они имеют КПД более 95 процентов — прямой результат переключения источника питания между резисторами, конденсаторами и катушками индуктивности. Это приводит к хорошо регулируемому электроснабжению, что делает их лучшими для чувствительной электроники.
Ведущие бренды
APC
Открыв свои двери в 1981 году, American Power Conversion Corporation начала уделять особое внимание технологической инфраструктуре и управлению данными. В нем работает группа уважаемых инженеров, которые продолжают совершенствовать электронные устройства, в том числе регуляторы напряжения и аксессуары для охлаждения. Один из лучших вариантов — автоматический регулятор напряжения APC LE1200.
Drok
Компания с корнями в Китае, это международный розничный торговец продуктами питания.Сосредоточившись на создании высококачественных регуляторов, преобразователей и вольтметров для любого бюджета, компания делает качественную электронику доступной на международном уровне. Среди его лучших вариантов — понижающий модуль постоянного тока.
Стоимость регуляторов напряжения
- Менее 20 долларов: В этом диапазоне вы можете найти достаточно простые регуляторы напряжения, обычно требующие ручной настройки при установке постоянного тока. Несмотря на то, что они полезны, их установка наиболее утомительна.
- Между 20 и 50 долларами: Многие регуляторы напряжения попадают в эту категорию, причем большинство из них линейного типа.Обычно они очень простые, хотя вы можете найти их как для переменного, так и для постоянного тока.
- 50 $ и выше: В моделях этой категории часто используется технология коммутации, которая, хотя и дороже, но и более точна. Хотя эти регуляторы требуют более значительных инвестиций, они более надежны и проще в установке.
Основные характеристики
Диапазон напряжения
Эта функция является ссылкой как на входное, так и на выходное напряжение регулятора. Эта функция важна для его производительности.Внутренний чип построен так, чтобы выдерживать определенный диапазон напряжений, разницу между входом и выходом. Выходные параметры обычно составляют 12 или 24 вольт, хотя они могут быть и выше. Входное напряжение может изменяться в зависимости от источника электрического тока. Критерии использования этой функции различаются в зависимости от устройства, поэтому при оценке качества вашего регулятора смотрите спецификации.
Мощность
При работе с линейным регулятором разница между входом и выходом преобразуется в тепловую энергию.Если потребляемая мощность номинальная, то нагрев не является проблемой. Однако увеличение силы тока может привести к перегреву. Простое решение — выбрать импульсный регулятор; однако, если это невозможно или существуют бюджетные ограничения, просто проверьте потребляемую мощность. Это измерение, измеряемое в ваттах, позволит вам узнать, какие устройства можно безопасно регулировать.
Падение напряжения
Это наименьшее значение буферного напряжения между входным и выходным счетчиками.Например, если у вас есть вход на 12 вольт и выход на 7 вольт, вам потребуется минимальное падение напряжения в пять вольт. Однако, если выходное напряжение упадет ниже 7 вольт, вам потребуется более существенное падение напряжения. Обратите особое внимание на эту функцию, если вы работаете с устройствами с небольшими различиями между входом и выходом. В этом случае обратите внимание на установки с малым падением или сверхнизким напряжением.
Прочие соображения
- Чувствительность. После того, как вы определили, что ваш регулятор обладает всеми основными функциями, вы можете перейти к другим вопросам.Вверху списка должно быть указано, насколько чувствительны ваши устройства. Если вы имеете дело с современными телефонами, медицинским оборудованием или другими важными предметами, важно проверить показатель отсева. Кроме того, использование регулятора на этих устройствах может привести к дополнительному шуму, который может быть неприятным.
- Шум. Любая техника имеет немного шума, особенно если учесть разницу в тепле и получаемые звуки. Если это вызывает беспокойство, например, если вы устанавливаете регулятор в тихом офисе, вы можете выбрать LDO (регулятор с низким падением напряжения), чтобы смягчить проблему.
- Ответ. Это относится к требовательным техническим приложениям, таким как компьютеры и принтеры (устройства, которые вызывают множество проблем с регуляторами). Думайте об этом как о любой технологии, которая, если она отстает, вы заметите. Если это применимо, то ищите специальные регуляторы, созданные для оптимизации скорости отклика и повышения качества обслуживания.
- Защитные элементы. Цель регулятора напряжения — оптимизировать работу вашей электроники. Дополнительные функции, такие как защита от перенапряжения и защита от перегрева, дают вам дополнительную ценность.Они продлевают срок службы вашей электроники и улучшают общую ценность самого регулятора.
Лучшие регуляторы напряжения Обзоры и рекомендации 2021
Советы
- Разместите регулятор напряжения в хорошо вентилируемом месте, чтобы избежать перегрева.
- Если вы ставите его в тихое место, проверьте падение напряжения, чтобы избежать проблем.
- Выберите подходящий тип регулятора в зависимости от вашего устройства.
- Выходной сигнал ниже, чем входной, можно рассчитывать на линейный регулятор — в противном случае вам понадобится импульсный стабилизатор.
- Держите его запыленным и чистым, чтобы мусор не попал в схему.
- По возможности храните его в прохладном и сухом месте, чтобы предотвратить повреждение.
- Не используйте регулятор круглосуточно, чтобы ограничить износ.
- Не торопитесь во время настройки, поскольку при правильной сборке регуляторы требуют ограниченного обслуживания.
Часто задаваемые вопросы:
Q: Что такое регулятор напряжения и как он работает?
Стабилизатор напряжения — это технология, которая регулирует напряжение до фиксированного значения и поддерживает его, независимо от того, колеблется ли входное напряжение.Он поддерживает мощность на уровне, совместимом с другими электрическими частями устройства.
Q: Для чего используются регуляторы напряжения?
Регуляторы напряжения используются для любого оборудования, которое может работать только при напряжении в заданном диапазоне. Вы можете использовать их для чувствительных устройств, таких как сотовые телефоны, а также в промышленных и коммерческих условиях.
Q: Каковы симптомы неисправного регулятора напряжения?
Признаками неисправного регулятора напряжения являются высокое или низкое выходное напряжение, выходящее за рамки спецификации регулятора.Проверьте, нет ли проблем со световыми индикаторами (тусклые или мерцающие). Если нет выходного напряжения, это хороший признак того, что ваш регулятор не работает.
Последние мысли
Теперь, когда вы знаете все тонкости выбора лучших регуляторов напряжения, вы можете сделать свой выбор. Это может быть автоматический регулятор напряжения APC Line-R или, по нашему мнению, понижающий понижающий регулятор напряжения с регулируемым понижающим преобразователем DROK.
Стабилизатор напряжения Windstream®, 12 В или 24 В |
Описание — Регулятор напряжения 461400 Windstream® представляет собой регулятор «последовательного» типа, который создает сопротивление между генератором и батареей, как только напряжение на клеммах батареи превышает заданный уровень (точку регулирования).
Он является эксклюзивным продуктом Windstream Power и находится в непрерывном производстве с конца 1970-х годов. За эти годы мы продали более 10 000 из них. Щелкните здесь, чтобы открыть страницу продукта для печати.
Технические характеристики :
Входное напряжение — максимум 50 В постоянного тока при менее 0,3 A
Выходное напряжение — номинальное 13,6 В без нагрузки
Выходной ток — 5 А при менее 17 В
Внутр. падение напряжения — чувствительно к нагрузке, 0.5-3 вольт
Размеры : длина 6 дюймов, ширина 4 и высота 3 дюйма Вес : 1 фунт, 11,8 унции
Наш регулятор напряжения разработан для регулирования выходного напряжения с целью защиты аккумуляторов 12 В или устройств, работающих от источника постоянного тока с напряжением 12 В. Он принимает входное напряжение до 50 В постоянного тока и регулирует выходное напряжение так, чтобы оно не превышало 13,6 В ( ± ,5 В постоянного тока) и 5 ампер макс. Доступен для 12В и 24В. (Если вам требуется регулирование напряжения для более высоких токов и напряжений, мы рекомендуем этот контроллер заряда — NC25A), который обычно используется в приложениях для зарядки аккумуляторов, где избыточное напряжение перенаправляется на другую нагрузку.
Тип цепи стабилизации напряжения представляет собой последовательный транзистор Дарлингтона с стабилитрономической стабилизацией, в котором избыточная мощность рассеивается в виде тепла. В обычном режиме работы, когда аккумулятор полностью заряжен, регулятор служит для ограничения максимального подаваемого напряжения. В этом режиме работы даже при высоком падении напряжения при низком токе выделяется очень мало тепла.
Монтаж : Регулятор напряжения 461400 прикреплен к алюминиевому радиатору с ребрами, который отводит тепло от самого регулятора.Важно, чтобы агрегат был установлен таким образом, чтобы обеспечить поток охлаждающего воздуха.
Регулятор не защищен от атмосферных воздействий. Если регулятор установлен на открытом воздухе и находится в кожухе, убедитесь, что предусмотрена соответствующая вентиляция или используется принудительная конвекция, например вентилятор. Рекомендуется выровнять ребра радиатора регулятора вертикально.
Электрические соединения — входные и выходные провода подключаются к двум перегородкам в верхней части корпуса регулятора.Подключите в соответствии с маркировкой полярности, указанной на корпусе. Желательно, чтобы провода заканчивались обжимными плоскими клеммами, но если такие клеммы отсутствуют, провода, если они скручены, следует скрутить и покрыть припоем, чтобы жилы проводов не соприкасались друг с другом.
Корпус регулятора не имеет электрического соединения и не требует заземления, но при желании может быть заземлен.
Предостережения — Рассеивание тепла — Регулятор сильно нагревается, если он будет эксплуатироваться с близкими к максимальным значениям, или если между входом и выходом будет большое падение напряжения.
Нагрузка — При отсутствии электрической нагрузки (разомкнутая цепь) некоторые генераторы могут вырабатывать напряжение более 50 вольт, а в некоторых приложениях могут привести к необратимому повреждению регулятора.
Запрещается подключать регулятор к розетке переменного тока 120 В.
Обратная полярность — Необходимо соблюдать правильную полярность (положительная к положительной, отрицательная к отрицательной), иначе это приведет к необратимому повреждению цепи.
Короткие замыкания — Если выход закорочен, и выходной ток превышает максимальные характеристики (5 ампер) более чем на несколько секунд, это приведет к необратимому повреждению цепи.
Максимальный ток составляет 5 ампер. — гарантия на этот продукт аннулируется в случае подачи чрезмерного тока или напряжения.
Подробная информация о том, как работает этот регулятор напряжения, простыми словами.
В случае 12-вольтовой батареи напряжение холостого хода составляет около 13,6 В. Когда батарея становится полностью заряженной и больше не потребляет ток от генератора, напряжение генератора будет иметь тенденцию превышать напряжение батареи при отсутствии нагрузки. напряжение соответствует оборотам, на которых генератор вращается в данный момент.
Основная функция регулятора напряжения — предотвратить перезарядку аккумулятора после того, как он полностью зарядится. Он также используется в приложениях с прямым напряжением 12 В постоянного тока, чтобы предотвратить повреждение устройств 12 В при повышенном напряжении.
Пример : батарея 12 В разряжена до 10 В. Когда генератор начнет вращаться, ничего не произойдет, пока частота вращения и соответствующее выходное напряжение не достигнут напряжения на клеммах аккумулятора 10 вольт. Никакой ток не может течь в батарею до тех пор, пока частота вращения генератора не станет достаточно высокой для выработки напряжения, достаточного для превышения напряжения батареи, прежде чем начнется зарядка.
Как только напряжение генератора превышает напряжение батареи, в батарею начинает течь ток. Чем быстрее вращается генератор, тем больше тока течет в батарею, но ее напряжение остается неизменным, чуть более 10 вольт для начала. Затем, когда батарея заряжается, напряжение на ее клеммах постепенно повышается, как и выходное напряжение — именно тогда регулирование напряжения становится критически важным для защиты батареи или устройства.
Напряжение генератора возрастает вместе с аккумулятором, так как они напрямую соединены вместе, поэтому их напряжения не могут быть разными — но как только аккумулятор полностью заряжен — около 13.6-контактное напряжение для аккумулятора 12 В — он больше не может поглощать энергию , поэтому электрическая нагрузка на генератор исчезает . Когда это произойдет, если генератор продолжит вращаться, его выходное напряжение повысится до напряжения холостого хода при любых оборотах, на которых он работает, что вполне может составлять 30-40 вольт, что могло бы вызвать повреждение, если бы напряжение не было ограничено. регулятором.
Если вы можете контролировать напряжение батареи с помощью вольтметра, то вы можете просто отключить генератор от батареи, когда она полностью заряжена.Если вы не можете контролировать уровень заряда, рекомендуется иметь регулятор напряжения. В случае прямого применения постоянного тока, регулирование важно для предотвращения перенапряжения и необратимого повреждения устройства 12 В постоянного тока.
Примечание : Регулятор напряжения 461400 имеет заводскую настройку 13,6 В (выход). Внутри регулятора напряжения есть потенциометр, который при необходимости может сброситься на 13,6 В или ниже. Пожалуйста, свяжитесь с Windstream по телефону 802-425-3435, если вам требуется регулировка
.Что такое регулятор напряжения
01.07.2020 | Производитель.io Staff
Все электронные устройства предназначены для работы с заданной номинальной мощностью, т. Е. Напряжением и током. В то время как потребление тока является динамическим и зависит от нагрузки устройства, напряжение питания является фиксированным и идеально постоянным для правильного функционирования устройства. Регулятор напряжения отвечает за поддержание этого идеального напряжения, необходимого для устройства. Ваш ноутбук, настенное зарядное устройство и кофеварка оснащены регуляторами напряжения.
В этом блоге мы более подробно рассмотрим концепцию регулятора напряжения и его различные типы, а также подробно остановимся на общих микросхемах стабилизаторов напряжения и их общих применениях!
Что такое регулятор напряжения?
Блок питания электронного устройства преобразует входящую мощность в требуемый тип (AC-DC или DC-AC) и желаемые характеристики напряжения / тока.Стабилизатор напряжения — это компонент блока питания, который обеспечивает стабильную подачу постоянного напряжения во всех рабочих условиях. Он регулирует напряжение при колебаниях мощности и колебаниях нагрузки. Он может регулировать как переменное, так и постоянное напряжение.
SMPS и настенное зарядное устройство — оба имеют встроенный регулятор напряжения (Источник изображения: TDK Lambda (слева) и Triad Magnetics (справа))
Регулятор напряжения обычно принимает более высокое входное напряжение и излучает более низкое, более стабильное выходное напряжение.Их вторичное использование также заключается в защите схемы от скачков напряжения, которые потенциально могут повредить / поджарить их.
Различные типы регуляторов напряжения
Регуляторы напряжения, используемые в низковольтных электронных устройствах, обычно представляют собой интегральные схемы. Центры распределения электроэнергии, обеспечивающие электропитание переменного тока бытовым и промышленным потребителям, используют более сложные и механически большие регуляторы напряжения, которые поддерживают номинальное напряжение 110 В (стандарты бытовой техники США) независимо от потребностей потребления в данной местности.
Исходя из физической конструкции, регуляторы напряжения можно встретить в интегральных схемах, электромеханических устройствах или твердотельных автоматических регуляторах. Наиболее распространенные классификации активных регуляторов напряжения (которые используют усилительные компоненты, такие как транзисторы или операционные усилители) — это линейные и импульсные регуляторы.
Линейные регуляторы — это простые транзисторные устройства, обычно упакованные в виде ИС. В их внутренней схеме используются дифференциальные усилители для управления выходным напряжением относительно опорного напряжения.Линейные регуляторы напряжения могут иметь фиксированный выход или иметь регулируемое управление. Обычно им требуется входной ток, сопоставимый с выходным током.
Импульсные регуляторы переключают последовательное устройство ВКЛ / ВЫКЛ на высокой частоте, изменяя рабочий цикл напряжения, передаваемого на выходе. Их общие топологии — это понижающая, повышающая и понижающая-повышающая. Понижающие преобразователи более эффективны при понижении напряжения и по-прежнему способны повышать выходной ток. Повышающие преобразователи, такие как TPS6125 от Texas Instruments (TI), могут повышать выходное напряжение до уровня, превышающего входное.
Понижающий-повышающий преобразователь Adafruit со встроенным TPS63060 от TI и схемой импульсного регулятора (источник изображения: Adafruit Industries (слева) и DigiKey SchemeIt (справа))
Микросхемы линейного регулятора напряжения
Наиболее распространенный линейный стабилизатор постоянного напряжения Регулятор В электронных схемах используются микросхемы серий 78XX и 79XX для положительного и отрицательного выходного напряжения соответственно. XX обозначает выходное напряжение в диапазоне от 2.От 5 В до 35 В и может поддерживать ток до 2 А. Доступны в корпусах для поверхностного монтажа, ТО-3 и ТО-220. У них есть три соединительных контакта, вход, общий GND и выходной контакт. Модули регулятора напряжения также доступны в продаже.
Другая упаковка для семейства 7805 IC.
STMicroelectronics LM7805 дает напряжение +5 В на выходе и клемме GND, в то время как TI LM7912 дает -12 В. Отрицательные напряжения являются лишь относительной точкой отсчета по отношению к клемме GND.
Линейные регуляторы напряжения — это недорогие и простые в использовании ИС с очень низким уровнем электромагнитных помех и быстрым откликом на колебания напряжения. Хотя они полезны для простых приложений, их использование имеет несколько недостатков.
- ИС 78XX и 79XX могут обеспечивать постоянное и номинальное выходное напряжение только в том случае, если входное напряжение не менее 2,5 В или больше выходного. Например, вы не можете получить выход 9 В от микросхемы LM7809, если она питается от литий-ионной батареи 9 В.
- Падение напряжения происходит из-за того, что эти ИС, по сути, ведут себя как псевдорезисторы и выделяют дополнительную входную мощность батареи в виде тепла. Это неэффективно, и тепло необходимо отводить с помощью радиаторов или вентиляторов. Высоковольтные сильноточные ИС нуждаются в больших радиаторах или постоянном использовании вентилятора для обеспечения стабильного температурного диапазона. Высокое входное напряжение для низких выходов, например, вход 24 В для LM7805, имеет очень низкий КПД — 20%.
TI’s LM317 — это линейный регулируемый регулятор напряжения постоянного тока , который позволяет изменять выходное напряжение на основе принципа внешнего делителя напряжения R1 / R2 с использованием резисторов.Он прост в использовании и требует двух резисторов, как показано на рисунке. Он может обеспечивать ток до 1,5 А в диапазоне положительного напряжения от 1,25 В до 37 В. Другие варианты семейства LM317 IC, LM317L и LM317M, обеспечивают ток 100 мА и 500 мА соответственно.
Схема семейства микросхемLM317 (Источник изображения: Техническое описание продукта Texas Instruments)
Применение регуляторов напряжения
- Положительные и отрицательные регуляторы напряжения могут использоваться вместе для питания датчиков, операционных усилителей и других электронных модулей, которым требуются оба напряжения.
- Все распространенные платы разработки микроконтроллеров, такие как платы Arduino и Raspberry Pi, могут получать питание от выхода LM7805 на вывод 5 В. Платы Arduino также имеют встроенный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения, такой как NCP1117S от On Semiconductor, для регулирования мощности, поступающей от цилиндрического разъема или Vin.
LM7805 с внешним питанием Arduino (Источник изображения: Maker.io)
Регуляторы напряжения — один из важнейших компонентов электронной схемы.Они несут ответственность за его безопасное и стабильное функционирование. Стабилизаторы сверхвысокого напряжения используют схемы силовой электроники с высокой номинальной мощностью в промышленных установках на тяжелой технике.
Основы электроники: регулятор напряжения
Создание регулятора напряжения
Теория предыстории: как работает регулятор напряжения?
Название говорит само за себя: регулятор напряжения. Аккумулятор в вашем автомобиле, который заряжается от генератора, розетка в вашем доме, которая обеспечивает все необходимое электричество, сотовый телефон , который вы, вероятно, будете держать под рукой каждую минуту дня, все они требуют определенного напряжения, чтобы функция.Колеблющиеся выходы, превышающие ± 2 В, могут привести к неэффективной работе и, возможно, даже к повреждению ваших зарядных устройств. Существует множество причин, по которым могут возникать колебания напряжения: состояние электросети, включение и выключение других устройств, время суток, факторы окружающей среды и т. Д. Из-за необходимости постоянного постоянного напряжения введите регулятор напряжения.
Регулятор напряжения — это интегральная схема (ИС), которая обеспечивает постоянное фиксированное выходное напряжение независимо от изменения нагрузки или входного напряжения.Это можно сделать разными способами, в зависимости от топологии схемы внутри, но для того, чтобы этот проект оставался базовым, мы в основном сосредоточимся на линейном регуляторе. Линейный регулятор напряжения работает, автоматически регулируя сопротивление через контур обратной связи, учитывая изменения как нагрузки, так и входа, при этом сохраняя постоянное выходное напряжение.
Микросхема стабилизатора напряжения в корпусе ТО-220 С другой стороны, для импульсных регуляторов, таких как понижающий (понижающий), повышающий (повышающий) и понижающий-повышающий (повышающий / понижающий), требуется несколько дополнительных компонентов, а также повышенная сложность как различные компоненты повлияют на результат.Импульсные регуляторы намного более эффективны с точки зрения преобразования энергии, где эффективность играет большую роль, но линейные регуляторы очень хорошо работают в качестве регуляторов напряжения в низковольтных приложениях.
В зависимости от приложения, стабилизатору напряжения может также потребоваться больше внимания для улучшения других параметров, таких как пульсирующее напряжение на выходе, переходная характеристика нагрузки, падение напряжения и выходной шум. Такие приложения, как аудиопроекты, более чувствительны к шуму и помехам, поэтому потребуется дополнительная фильтрация, особенно в импульсных регуляторах, где пульсации на выходе могут быть значительными.Большую часть информации, включая схемы, можно найти в техническом описании микросхемы стабилизатора напряжения, с которой вы работаете, в разделе «Примечания по применению».
Указания по применению для регулятора 7805T
Afrotechmods также имеет информативное видео о работе с популярным регулятором напряжения LM317T для получения регулируемого выхода.
Проект
Комплект регулятора напряжения макетной платы — отличный набор для пайки для любого новичка. Он выдает чистое 5 В постоянного тока с максимальным выходным током 500 мА.Он способен принимать входное напряжение в диапазоне 6-18 В постоянного тока и имеет контакты, размер которых идеально подходит для любой стандартной макетной платы с шагом 0,1 дюйма.В комплект входят:
(1) Печатная плата
(1) Выключатель питания
(1) Разъем питания постоянного тока 2,1 мм
(1) Электролитический конденсатор 10 мкФ
(1) Монолитный конденсатор 0,1 мкФ
(1) Резистор 1 кОм
(1) Красный источник питания светодиодный индикатор
(1) Разъемы контактов
(1) Руководство пользователя
Вам понадобятся:
• Паяльник
• Припой
• Резаки
• Блок питания от настенного адаптера 6-18 В (Mean Well GS06U-3PIJ)
Комплект регулятора напряжения макетной платы Solarbotics 34020
Направление:
1.Резистор и конденсатор 0,1 мкФ:
Удалите ленту и согните выводы резистора, затем вставьте его в положение, обозначенное R1. Припаяйте его с другой стороны и отрежьте лишние выводы. Сделайте то же самое для конденсатора 0,1 мкФ в позиции C2. Неважно, каким образом эти детали установлены — они не поляризованные .
2. Регулятор напряжения и цилиндрический разъем:
Припаяйте регулятор напряжения в положение V-REG. Убедитесь, что сторона табуляции выровнена с жирной линией на символе — обратное направление не сработает! Затем обрежьте лишние провода.Защелкните цилиндрический домкрат в положение B1 и припаяйте его на место.
3. Конденсатор 10 мкФ и индикатор питания:
Установите электролитический конденсатор 10 мкФ в положение C1. Позиционирование имеет решающее значение. Убедитесь, что более длинный провод входит в площадку, отмеченную (+). Убедитесь, что он находится в правильном положении, проверив, что полоса на стороне конденсатора находится ближе всего к этикетке PWR. Сделайте то же самое со светодиодом; более длинный вывод входит в круглую площадку.Вы можете подтвердить, что светодиод находится в правильном положении, заметив небольшую выемку на светодиоде, расположенную на стороне символа светодиода с линией (рядом с квадратной площадкой).
4. Контакты выключателя питания и макетной платы:
Выключатель питания просто устанавливается в положение PWR. С выводами на макетной плате посложнее — они идут снизу, и их сложнее удерживать при пайке. Тщательно припаяйте их как можно ровнее вручную или, если вы уверены, вставьте длинную сторону контактов в макет так, чтобы они совпали с отверстиями в печатной плате, затем припаяйте их, пока макетная плата удерживает все выровненные.
5. Настройка шин питания:
ЭТО ВАЖНО. Если вы забудете это сделать, ваша доска не будет работать! Выберите, на какой стороне макета вы хотите установить плату (в этом примере мы используем левую сторону). Обратите внимание на полярность направляющих макетной платы «+» внизу и «-» вверху. Найдите, какой набор контактных площадок на плате соответствует этому расположению, и нанесите каплю припоя на маленькие полумесяцы.
Если вы планируете переключить полярность питания на направляющих, вы можете установить номер детали SWT7 на контактные площадки между контактными площадками. Не помещайте капли на подушечки, если вы это сделаете. Обратите внимание, что это не рекомендуемая модификация.
Подайте питание на плату от любого источника постоянного тока диаметром 2,1 мм с номинальным напряжением 6–18 В — не превышайте максимальное значение 35 В постоянного тока! Регулятор мощности нагревается при питании от более 12 В (это нормально). Если вы не хотите использовать его на макетной плате, используйте контактные площадки с маркировкой «+ -» на конце, ближайшем к гнезду цилиндра, для регулируемой выходной мощности 5 В.
Шаг 5
SWT7 Навесной
Вопросы для обсуждения
1.Какое влияние на выход цепи окажут тепло и шум?
2. Как конденсаторы помогают отфильтровывать помехи?
3. Каковы преимущества и недостатки линейных и импульсных регуляторов?
8 признаков неисправного регулятора напряжения (и стоимость замены в 2021 г.)
Последнее обновление 29 апреля 2020 г.
В автомобиле под капотом много энергии. Мы не говорим строго о лошадиных силах, а скорее о выходной энергии в целом.Энергия, необходимая автомобилю, обеспечивается топливом и аккумулятором.
Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.
Для работы двигателя требуется много мощности. Для небольших систем в автомобиле вам не понадобится такая большая мощность.
Некоторые электрические системы в вашем автомобиле могут перегреться, если они будут подвергаться воздействию сырого тока, и именно здесь в игру вступает регулятор напряжения генератора. Это помогает уменьшить эту мощность, чтобы она не повредила критически важные системы.
Это похоже на зарядку вашего iPhone напрямую от трансформатора энергии. Теоретически ваш телефон будет заряжаться, но, к сожалению, ваш телефон не выдержит столкновения. Он не предназначен для работы с таким напряжением.
Связанные: причины отсутствия зарядки генератора переменного тока
Как работает регулятор напряжения генератора?
На рынке представлено несколько различных типов регуляторов. Однако все они выполняют одну и ту же функцию. Они преобразуют постоянный ток в фиксированный, который не повредит другие системы автомобиля.
Давайте посмотрим на различные компоненты, составляющие систему, чтобы лучше понять функцию регулирования.
Детали автомобильной системы зарядки
Аккумулятор
Аккумулятор — это резервуар для хранения энергии. Он находится в режиме ожидания для таких функций, как запуск автомобиля и обеспечение питания при низком уровне энергоснабжения.
Однако если бы вы полагались исключительно на аккумулятор, ваша машина не могла бы работать долго без зарядки.
Связано: симптомы неисправного автомобильного аккумулятора
Генератор
Вот почему у нас есть генератор.Генератор — это компонент, который производит эту мощность. Пока вы едете, генератор вырабатывает энергию для питания системы, а избыточная энергия используется для подзарядки аккумулятора.
Регулятор напряжения
Регулятор напряжения обеспечивает поддержание постоянного максимального напряжения в цепи. Следовательно, он может подтолкнуть генератор к увеличению производства или побудить его снизить выработку энергии.
Идея состоит в том, чтобы создать постоянный поток тока, который может обеспечить постоянное питание автомобиля.Избыточная мощность не тратится зря, потому что заряжает аккумулятор.
8 основных симптомов неисправности регулятора напряжения
Хорошая новость заключается в том, что отказ регулятора напряжения — одна из тех проблем, которые развиваются со временем. Кроме того, это довольно легко поставить диагноз. Существуют различные методы устранения неполадок, которые помогут вам диагностировать эту проблему.
Вот восемь общих признаков, на которые следует обращать внимание:
# 1 — Выход высокого напряжения
Типичный автомобильный аккумулятор должен разрядить около 12.6 вольт в разомкнутой цепи (машина не работает). Когда автомобиль работает, в большинстве автомобилей напряжение должно быть примерно на 2 вольта выше.
Если выходное напряжение составляет 16 В или более, скорее всего, у вас неисправен регулятор напряжения. Слишком высокое напряжение может вызвать повреждение различных электрических компонентов. Чаще всего преждевременно перегорают лампы в фарах или задних фонарях.
# 2 — Случайные провалы питания
Если у вас плохой регулятор, это может привести к неправильной работе многих компонентов, таких как топливный насос, система зажигания или другие детали, требующие минимального напряжения.
Вы можете столкнуться с разбрызгиванием двигателя, резким холостым ходом или просто отсутствием ускорения, когда вам это нужно. Это может показаться неважным, но это важно, потому что показывает, что мощность регулируется неправильно.
# 3 — Комбинация приборов не работает
Как и другие электрические компоненты, комбинация приборов требует определенного напряжения для отображения всей необходимой информации во время вождения. Плохой регулятор напряжения может привести к тому, что он просто не будет работать или вести себя хаотично.
Вероятно, вы вообще не сможете завести машину, но даже если бы вы могли, было бы неразумно делать это, не зная, с какой скоростью вы едете, сколько топлива у вас осталось и т. Д. критическая информация.
# 4 — Затемнение или мерцание света
Обычно вы замечаете это по фарам, но это может повлиять на внутреннее освещение и даже на стереосистему. Это снова указывает на то, что ток не контролируется должным образом.
Этот симптом существует для проблем, связанных с аккумулятором, но также может означать, что виноват регулятор напряжения.
# 5 — Дальний свет не работает
Одной из систем, на которую может отрицательно повлиять слишком большое или слишком маленькое напряжение, являются фары. Фары дальнего света особенно нуждаются в достаточной мощности для работы. Лучи, которые не загораются должным образом, указывают на проблему.
# 6 — Коррозия
Распространение коррозии на клеммы и верхнюю часть аккумулятора может быть, помимо прочего, признаком неисправности регулятора напряжения.
# 7 — Батарея разряжена
Это может быть связано с множеством других причин, в том числе из-за того, что вы забыли выключить свет, проблема с генератором или просто старая батарея, которую необходимо заменить.Но это также могло быть из-за плохого управления током из-за плохого регулятора напряжения.
См. Также: Различия между разряженной батареей и неисправным генератором
# 8 — Загорается индикатор проверки двигателя или индикатор батареи
Причин может быть несколько, но всегда рекомендуется сканировать на предмет диагностики коды неисправностей (проверьте индикатор двигателя) или запустите быструю проверку напряжения (индикатор батареи горит) с помощью мультиметра, чтобы узнать, является ли это причиной проблемы.
Стоимость замены регулятора напряжения
Новый регулятор напряжения генератора будет стоить вам от 40 до 140 долларов за детали, в значительной степени в зависимости от марки / модели транспортного средства и от того, используются ли запчасти OEM или запасные части.
Стоимость запчастей не так уж и плоха, но, поскольку большинство регуляторов напряжения размещено внутри генератора, придется заплатить от 140 до 240 долларов за рабочую силу. Скорее всего, вы заплатите больше, если пойдете в дилерский центр, и меньше, если регулятор будет установлен снаружи генератора, где до него легче добраться.
В целом общая стоимость замены регулятора напряжения в большинстве случаев составляет от 180 до 380 долларов. Если есть какое-либо электрическое повреждение или перегоревшие провода из-за неисправности регулятора, общая цена будет больше.
Поскольку затраты на рабочую силу составляют большую часть затрат, вы можете подумать о простой замене всего блока генератора переменного тока, если вы приближаетесь к 100 тысячам миль или около того.
Хотя современные генераторы могут служить в течение всего срока службы автомобиля, они часто выходят из строя раньше. Замена генератора избавит вас от необходимости снова платить огромную плату за рабочую силу в ближайшем будущем.
Где находится регулятор напряжения?
Расположение зависит от марки и модели автомобиля. Он будет либо внутри, либо рядом с корпусом генератора.Ford — один из брендов, который устанавливает его рядом с генератором переменного тока.
Те, которые установлены рядом с генератором, нуждаются в дополнительной опоре в виде ремня безопасности. Преимущество такого внешнего вида в том, что к нему легче получить доступ. Когда регулятор установлен внутри корпуса генератора, вам нужно сначала снять его, чтобы получить к нему доступ.
Стоит ли водить машину с неисправным регулятором?
Вождение с неисправным регулятором — это риск. Тебе может повезти.Вы также можете взорвать некоторые дорогие компоненты в своем автомобиле.
Мы не думаем, что рисковать стоит. Вместо этого мы рекомендуем как можно скорее доставить машину к механику.
Пололу — 5.б. Управление питанием
Напряжение аккумулятора падает по мере разряда аккумуляторов, но для многих электрических компонентов требуется определенное напряжение. Особый вид компонента, называемый регулятором напряжения , помогает, преобразуя напряжение батареи в постоянное заданное напряжение.В течение долгого времени 5 В было наиболее распространенным регулируемым напряжением, используемым в цифровой электронике; это также называется уровнем TTL. Микроконтроллер и большая часть схем в 3pi работают при 5 В, поэтому регулировка напряжения имеет важное значение. Существует два основных типа регуляторов напряжения:
- Линейные регуляторы используют простую цепь обратной связи, чтобы изменять, сколько энергии пропускается и сколько отбрасывается. Регулятор производит более низкое выходное напряжение за счет сброса ненужной энергии.Этот расточительный и неэффективный подход делает линейные регуляторы плохим выбором для приложений, которые имеют большую разницу между входным и выходным напряжениями, или для приложений, требующих большого тока. Например, батареи на 15 В, пониженные до 5 В с помощью линейного регулятора, будут терять две трети своей энергии в линейном регуляторе. Эта энергия превращается в тепло, поэтому линейным регуляторам часто требуются большие радиаторы, и они, как правило, плохо работают с мощными приложениями.
- Включение регуляторов включает и выключает питание с высокой частотой, фильтруя выходной сигнал для обеспечения стабильного питания при желаемом напряжении.За счет тщательного перенаправления потока электроэнергии импульсные регуляторы могут быть намного более эффективными, чем линейные регуляторы, особенно для сильноточных приложений и больших изменений напряжения. Кроме того, импульсные регуляторы могут преобразовывать низкие напряжения в более высокие! Ключевым компонентом импульсного регулятора является катушка индуктивности , которая накапливает энергию и сглаживает ток; на 3pi индуктор — это серый блок рядом с шарнирным роликом с надписью «100». В блоке питания настольного компьютера также используются импульсные регуляторы: загляните через вентиляционное отверстие в задней части компьютера и найдите кусок в форме пончика с обмотанной вокруг него катушкой из толстой медной проволоки — это индуктор.
Подсистема управления питанием, встроенная в 3pi, показана на этой блок-схеме:
Напряжение 4 батарей AAA может варьироваться от 3,5 до 5,5 В (и даже до 6 В, если используются щелочи). Это означает, что невозможно просто отрегулировать напряжение вверх или вниз, чтобы получить 5 В. Вместо этого в 3pi импульсный стабилизатор сначала повышает напряжение батареи до 9,25 В (Vboost), а линейный регулятор регулирует Vboost обратно до 5. V (VCC).Vboost приводит в действие двигатели и ИК-светодиоды в линейных датчиках, а VCC используется для микроконтроллера и всех цифровых сигналов.
Использование Vboost для двигателей и датчиков дает 3pi три уникальных преимущества в производительности по сравнению с обычными роботами, которые напрямую используют питание от батареи:
- Во-первых, более высокое напряжение означает большую мощность для двигателей, не требуя большего тока и большего привода двигателя.
- Во-вторых, поскольку напряжение регулируется, двигатели будут работать с той же скоростью, что и батареи с 5.От 5 до 3,5 В. Этим можно воспользоваться при программировании 3pi, например, путем калибровки поворота на 90 ° в зависимости от времени, которое на это требуется.
- В-третьих, при напряжении 9,25 В все пять ИК-светодиодов могут получать питание последовательно, чтобы они потребляли минимально возможное количество энергии. (Обратите внимание, что вы можете включать и выключать светодиоды, чтобы сэкономить еще больше энергии.)
Еще одна интересная особенность этой системы питания заключается в том, что вместо постепенного истощения энергии, как у большинства роботов, 3pi будет работать с максимальной производительностью до тех пор, пока внезапно не отключится.Это может застать вас врасплох, поэтому вы можете захотеть, чтобы ваш 3pi контролировал напряжение батареи.
Простая схема для контроля напряжения батареи встроена в 3pi. Три резистора, показанные на схеме справа, составляют делитель напряжения, который выводит напряжение, равное двум третям напряжения батареи, которое всегда будет безопасно ниже максимального аналогового входного напряжения основного микроконтроллера, равного 5 В. Например, при напряжение батареи 4.8 В порт ADC6 монитора напряжения батареи будет на уровне 3,2 В. При 10-битном аналого-цифровом преобразовании, где 5 В считывается как значение 1023, 3,2 В считывается как значение 655. Чтобы преобразовать его обратно в фактическое напряжение батареи, умножьте это число на 5000 мВ × 3/2 и разделите на 1023. Это удобно обрабатывается функцией read_battery_millivolts_3pi () (предоставленной в библиотеке Pololu AVR; дополнительную информацию см. В разделе 6. информация), который усредняет десять выборок и возвращает напряжение батареи в мВ:
беззнаковое целое число read_battery_millivolts_3pi ()
{
вернуть readAverage (6,10) * 5000L * 3/2/1023;
} .