Il principio di funzionamento di un regolatore di tensione elettronico

Gli stabilizzatori di tensione stanno diventando sempre più popolari, sia tra i proprietari di case che tra i progettisti durante la fase di costruzione. Oggi, negli stabilizzatori, viene spesso utilizzato un autotrasformatore. Il principio dell'autotrasformatore è noto ed è stato a lungo utilizzato per la conversione e la stabilizzazione della tensione.

Tuttavia, lo stesso metodo di controllo dell'autotrasformatore ha subito molte modifiche. Mentre prima la regolazione della tensione avveniva manualmente o in casi estremi era controllata da una scheda analogica, oggi lo stabilizzatore di tensione è controllato da un potente processore.

Le tecnologie innovative non hanno aggirato il modo in cui le bobine vengono commutate. In precedenza venivano utilizzati interruttori a relè o collettori di corrente meccanici, oggi i triac svolgono il loro ruolo. La sostituzione degli elementi meccanici con i triac ha reso lo stabilizzatore silenzioso, durevole ed esente da manutenzione.

Il moderno stabilizzatore di tensione funziona secondo il principio degli interruttori elettronici che commutano gli avvolgimenti dell'autotrasformatore sotto il controllo di un processore con un programma speciale.

La funzione principale del processore è misurare la tensione di ingresso e di uscita, analizzare la situazione e accendere il triac corrispondente.

Tuttavia, queste non sono tutte le funzioni del processore. Oltre alla regolazione della tensione, il processore svolge una serie di funzioni relative al funzionamento dello stabilizzatore.

La cosa più importante è il rilascio di triac.

Per eliminare la distorsione dell'onda sinusoidale, il triac deve essere acceso esattamente nel punto zero dell'onda sinusoidale di tensione. Per fare ciò, il processore effettua diverse decine di misurazioni della tensione e al momento giusto invia un potente impulso al triac, provocandone l'accensione (sblocco).

Ma prima di fare ciò è necessario verificare se il triac precedente è spento, altrimenti ci sarà una controcorrente (i triac sono elementi abbastanza difficili da controllare e si possono verificare casi di spegnimento per tanti motivi, ad esempio con interferenze).

Misurando le microcorrenti, il processore analizza lo stato degli interruttori elettronici e solo successivamente esegue le azioni.

Dovresti capire che il processore fa tutto questo in meno di 1 microsecondo, avendo il tempo di eseguire calcoli mentre l'onda sinusoidale di tensione si trova nella regione del punto zero. Le operazioni vengono ripetute ad ogni semifase.

L'elevata velocità sia del processore che degli interruttori triac ha permesso di creare un regolatore di tensione immediatamente reattivo. Oggi il processo degli stabilizzatori elettronici sale per 10 millisecondi, cioè per una semifase di tensione. Ciò consente di proteggere in modo affidabile l'apparecchiatura da anomalie di alimentazione.

Inoltre, la velocità del processore ha permesso di creare stabilizzatori più accurati utilizzando un sistema di controllo a due stadi. I regolatori a due stadi elaborano la tensione in due stadi. Ad esempio, la prima fase può avere solo 4 fasi. Dopo la sgrossatura, il secondo stadio viene acceso e la tensione viene portata all'ideale.

L'utilizzo di una catena di controllo a due stadi consente di ridurre il costo dei prodotti.

Giudicate voi stessi, se ci sono solo 8 triac (4 sul primo stadio e 4 sul secondo), i passaggi di regolazione diventano già 16 — con il metodo combinato (4×4 = 16).

Ora, se è necessario produrre uno stabilizzatore ad alta precisione, diciamo, passi di 36 o 64, saranno necessari molti meno triac - 12 o 16, rispettivamente:

per 36 stadi, il primo stadio è 6 triac, il secondo stadio è 6 triac 6×6 = 36;

per 64 stadi, il primo stadio è di 8 triac, il secondo stadio è di 8 triac 8×8 = 64.

È interessante notare che entrambi gli stadi utilizzano lo stesso trasformatore. In effetti, perché mettere il secondo, se tutto può essere fatto su uno.

La velocità di tale stabilizzatore può essere leggermente ridotta (tempo di reazione 20 millisecondi). Ma per gli elettrodomestici, questo ordine di numeri non ha ancora importanza. La correzione è quasi istantanea.

Oltre alla commutazione dei triac, al processore vengono assegnati compiti aggiuntivi: monitoraggio dello stato dei moduli, monitoraggio e visualizzazione dei processi, test dei circuiti.