Des fluctuations soudaines et importantes de la tension alternative dans le réseau entraînent un fonctionnement instable des équipements électroniques et des appareils électroménagers. Dans des cas extrêmes, de telles surtensions peuvent provoquer des pannes et des défaillances de l'électronique. Dans ce cas, l'utilisation de stabilisateurs de tension d'alimentation est indispensable. De plus en plus, les utilisateurs optent pour des stabilisateurs de tension à onduleur pour la maison.
Vue d'ensemble des stabilisateurs de tension
Les stabilisateurs de tension de ligne AC ont historiquement évolué en utilisant diverses conceptions de circuits. Actuellement, il existe plusieurs types de stabilisateurs:
- stabilisateurs de tension de relais;
- stabilisateurs servo électromécaniques;
- thyristor ou triac électroniquestabilisateurs;
- régulateurs de tension de l'onduleur.
La tension de sortie des stabilisateurs de relais est modifiée par étapes en commutant les enroulements du transformateur secteur par des contacts de puissants relais électromagnétiques. La précision de stabilisation est déterminée par le nombre d'enroulements commutés. Il peut y avoir de 5 à 10 enroulements de ce type. Lors du passage d'un enroulement à un enroulement adjacent, la tension de sortie change sa valeur d'environ (15-20) V.
Dans les stabilisateurs électromécaniques, un servomoteur à courant continu déplace la brosse en graphite du collecteur de courant le long des spires de l'enroulement de l'autotransformateur. La valeur du signal de commande dépend de la différence entre la tension d'entrée et la tension de référence correspondant à 220 V. Lorsque la différence est éliminée, le dispositif de commande du servomoteur passe en mode de suivi.
Dans les stabilisateurs électroniques, la commutation des enroulements du transformateur utilisés par les actionneurs est contrôlée par le contrôleur.
L'unité de commutation est réalisée sur des triacs à semi-conducteurs ou des thyristors. Le fonctionnement du contrôleur est déterminé par le logiciel installé en usine du produit.
Le principe de fonctionnement du stabilisateur de l'onduleur
Le fonctionnement du stabilisateur de tension de l'onduleur est basé sur le principe de la double conversion. Tout d'abord, la tension alternative d'entrée est convertie en courant continu, puis la conversion inverse est effectuée. S'assurer que la sortie de l'appareil est stabletension alternative 220 V est réalisée par l'électronique des stabilisateurs de tension de l'onduleur.
Il n'a pas de transformateurs de puissance encombrants. La composition des stabilisateurs comprend les composants électroniques suivants:
- filtre LC du réseau d'entrée;
- redresseur double alternance à diode semi-conductrice;
- dispositif de correction du facteur de puissance;
- bloc de condensateurs de stockage;
- convertisseur onduleur;
- oscillateur d'horloge à quartz de fréquence stable;
- filtre de sortie passe-haut;
- contrôleur à microprocesseur.
Le filtre secteur d'entrée passif est utilisé pour éliminer les interférences haute fréquence et lisser les courtes surtensions de la tension secteur. Le redresseur convertit la tension alternative en une tension continue dont une partie de l'énergie électrique est stockée dans un bloc de condensateurs électrolytiques de grande capacité. Il s'agit d'une source de secours qui entre en service en cas de panne de tension secteur ou de son arrêt de courte durée.
La tâche du correcteur est de normaliser la puissance prélevée sur le réseau, en évitant la surcharge du stabilisateur pendant son fonctionnement. L'onduleur-convertisseur restaure la tension AC à partir du DC. En raison de la participation d'un oscillateur à quartz à son fonctionnement, la tension de sortie a la forme d'une sinusoïde pure avec une fréquence de 50 Hz avec une erreur ne dépassant pas 0,5 %.
Le contrôleur contrôle le fonctionnement des circuits de stabilisation de la tension de sortie et évalue l'état des blocs individuelsdispositifs avec la délivrance de résultats aux éléments d'affichage. Il émet des commandes pour désactiver automatiquement le fonctionnement du stabilisateur dans le cas où la valeur de la tension d'entrée dépasse la plage de régulation déterminée par les caractéristiques techniques.
Spécifications des stabilisateurs
Lors du choix d'un stabilisateur de tension AC pour réseau domestique, une grande attention doit être portée à ses principales caractéristiques techniques, parmi lesquelles les suivantes:
- puissance de charge maximale autorisée que le stabilisateur peut fournir tout en maintenant les paramètres de qualité de la tension secteur;
- fluctuations de tension secteur admissibles, auxquelles la tension à la sortie du stabilisateur conserve sa valeur, en tenant compte des exigences des normes de qualité;
- vitesse de mise à niveau, qui détermine le temps de réponse du régulateur aux changements rapides à court terme de la tension secteur pour maintenir la tension de sortie inchangée;
- forme du signal de sortie, idéalement proche d'une sinusoïde;
- précision des paramètres de tension stabilisée;
- degré de protection qui détermine la capacité du stabilisateur à fonctionner dans des conditions de températures extrêmes et de niveaux d'humidité relative élevés;
- facteur de forme qui détermine les dimensions du stabilisateur;
- Le niveau d'interférence créé par l'appareil avec l'équipement environnant.
Un facteur supplémentaire influençant le choix du stabilisateur peut être la présence d'éléments d'indication visuelle et de signalisation.
Il doit informer l'utilisateur de manière complète sur les valeurs des paramètres d'entrée et stabilisés et avertir de l'apparition de situations critiques.
Caractéristiques des stabilisateurs d'onduleur
L'absence de transformateurs ferromagnétiques volumineux avec une structure d'enroulement complexe a grandement facilité la conception. Les stabilisateurs de tension de l'onduleur ne contiennent pas de pièces mobiles de servocommandes, ce qui ne nécessite pas leur entretien périodique pendant le fonctionnement et rend le fonctionnement des stabilisateurs presque silencieux. Des dispositifs semi-conducteurs IGBT ou MOSFET fabriqués à l'aide de technologies modernes sont utilisés comme éléments de puissance.
L'utilisation de générateurs d'horloge à quartz permet d'obtenir une tension alternative de sortie dont la forme se rapproche d'un sinus pur. Les solutions de circuit vous permettent de corriger la forme non idéale de la tension secteur d'entrée. Toutes les fonctions sont contrôlées par un microcontrôleur.
Performance du stabilisateur de l'onduleur
Le schéma et les solutions techniques mises en œuvre dans les stabilisateurs de tension des onduleurs permettent de fabriquer des produits finis dont les performances diffèrent considérablement de celles des autres types de stabilisateurs pour le mieux. Les principaux fabricants nationaux et étrangers créent des gammes de produits conçues pour différents niveaux de puissance des consommateurs. Ils commencent à partir de 300 VA. Le régulateur de tension à onduleur de 10 kW (kVA) n'est pas le dernier de cette série.
Comme pour les autres indicateurs. Les stabilisateurs de tension de l'onduleur à double conversion maintiennent une tension stabilisée de 220 V à la sortie avec un écart ne dépassant pas 1% avec des changements de tension secteur dans la plage de 90-310 V. L'erreur de lecture de fréquence ne dépasse pas 0,5%. La vitesse de stabilisation est au niveau de 10 ms, ce qui permettra l'utilisation d'instruments de mesure de précision en tant que charge. Dans ce cas, une suppression complète du bruit impulsif est effectuée.
Conclusion
Les stabilisateurs de tension des onduleurs conquièrent progressivement le marché des stabilisateurs de réseau. Après avoir lu le contenu de l'article, les lecteurs comprendront que cela est bien mérité. Les solutions techniques et de circuit utilisées dans de tels produits permettent d'atteindre des performances inaccessibles pour d'autres types de stabilisateurs. Leur prix décroissant progressivement justifie les avantages que les utilisateurs de ces appareils reçoivent après leur achat.
