Инверторные стабилизаторы: строение и принцип работы

Содержание

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.

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).