Содержание

Для чего нужен стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения представляет собой электронное устройство-преобразователь, которое располагается между нагрузкой и входной электросетью и служит для защиты подключенного оборудования от скачков и просадок напряжения, тем самым сохраняя срок его службы и предотвращения поломки по причине некачественного электропитания.

Стабилизаторы напряжения способны решать следующие задачи:

  • нивелировать в определенном диапазоне (в зависимости от модели) пониженное и повышенное напряжение относительно его номинального значения, включая импульсные перенапряжения;
  • подавлять сетевые помехи;
  • корректировать форму сетевого напряжения (в зависимости от модели).
Для чего нужен стабилизатор напряжения? картинка
Могут ли стабилизаторы напряжения обеспечивать бесперебойную работу нагрузки, как это делают ИБП? Могут, но только на весьма короткий период и далеко не все модели. Рассмотрим возможности каждого типа устройства.

Типы стабилизаторов напряжения

В настоящее время в продаже можно встретить несколько типов стабилизаторов напряжения:

  • трансформаторные, к которым относятся релейные, электромеханические и электронные (тиристорные/симисторные) модели. Коррекция напряжения у них выполняется с помощью трансформатора;
  • бестрансформаторные, к которым относятся инверторные модели. Коррекция напряжения в данном случае выполняется с помощью выпрямителя и инвертора.

Разберем особенности работы каждого типа.

Тип стабилизаторов Особенности работы
Релейные
  • ступенчатая стабилизация напряжения с помощью реле;
  • отклонение выходного сигнала от номинального значения может превышать 5%;
  • коррекция сетевого напряжения в диапазоне 150-260 В (среднее значение);
  • срабатывание на скачки и просадки напряжения за 10 мс (среднее значение);
  • отсутствие коррекции формы напряжения (она может быть трапециевидной или с другими искажениями, зависит от формы сигнала в сети);
  • шум от работы реле.
Электромеханические
  • плавная регулировка напряжения с помощью токосъемного графитового контакта;
  • отклонение выходного напряжения от номинала может превышать 3%;
  • коррекция сетевого напряжения в диапазоне 140-270 В (среднее значение);
  • срабатывание на скачки и просадки напряжения может превышать 100 мс;
  • отсутствие коррекции формы напряжения (она может быть трапециевидной или с другими искажениями, зависит от формы сигнала в сети);
  • шум при работе коммутационных элементов.
Электронные
(тиристорные/ симисторные)
  • ступенчатая стабилизация напряжения с помощью силовых ключей – тиристоров или симисторов;
  • отклонение выходного напряжения от номинала может превышать 5%;
  • коррекция сетевого напряжения в диапазоне 120-280 В (среднее значение);
  • срабатывание на скачки и просадки напряжения может превышать 5 мс;
  • отсутствие коррекции формы напряжения (она может быть трапециевидной или с другими искажениями);
  • данные стабилизаторы абсолютно бесшумны, но до определенной мощности. При выходной мощности от 3 кВА и выше устройства могут иметь вентиляторы, которые охлаждают плату с тиристорами/симисторами и прочей электроникой.
Инверторные
(двойного преобразования)
  • напряжение преобразуется с помощью выпрямителя и инвертора дважды: сначала в постоянное, а затем обратно в переменное, но и с высокими техническими характеристиками;
  • отклонение выходного напряжения от номинального составляет не более 2%;
  • коррекция сетевого напряжения в диапазоне 100-300 В (среднее значение);
  • мгновенное срабатывание на скачки и просадки напряжения (за 0 мс);
  • коррекция формы сетевого напряжения (на выходе всегда идеальный синус);
  • бесперебойное электропитание нагрузки до 200 мс при кратковременных обрывах сети;
  • возможен шум от работы вентиляторов (модели с конвекционной (безвентиляторной) системой охлаждения являются абсолютно бесшумными).

На основе приведенного сравнения можно сделать вывод о том, что инверторные стабилизаторы напряжения по своим техническим характеристикам значительно превосходят другие типы. Они даже могут обеспечивать бесперебойную работу нагрузки при кратковременных отключениях сети. Устройства можно смело применять для самой требовательной к качеству электропитания нагрузки (например, электроники газового котла) и в электросетях со значительными перепадами напряжения.

Инверторные стабилизаторы имеют более высокую цену, чем другие устройства. Однако для критически важного и дорогостоящего оборудования лучше не экономить на защите.

Когда нужен стабилизатор напряжения?

Рассмотрим основные ситуации, при которых обязательно потребуется стабилизатор напряжения:

  • если у пользователя есть критически важные потребители, которые имеют высокую чувствительность к перепадам сетевого напряжения, например, автоматика отопительного оборудования;
  • если в электросети периодически случаются серьезные отклонения значения напряжения, выходящие за рабочий диапазон нагрузки. Например, если телевизор работает в диапазоне 100-240 В, а сетевое напряжение часто превышает это значение, то потребуется стабилизатор с более высоким рабочим диапазоном.

Для чего нужен ИБП?

Источник бесперебойного питания или ИБП представляет собой электронное устройство, которое также, как и стабилизатор напряжения, располагается между нагрузкой и входной электросетью. В отличие от стабилизаторов бесперебойники способны обеспечивать аварийное электропитание критически важных электроприборов на период отключения электричества.

ИБП рассчитаны на выполнение следующих задач:

  • обеспечение резервного электропитания ответственных электроприборов на требуемое время – от нескольких минут до суток и более;
  • запуск нагрузки при отсутствии электроэнергии (способны только модели с функцией «холодного» старта), например, чтобы посмотреть любимую передачу по ТВ;
  • стабилизация напряжения (в зависимости от типа ИБП);
  • фильтрация сетевых и импульсных помех;
  • корректировка формы сетевого напряжения (в зависимости от типа ИБП).
Для чего нужен ИБП? картинка
Могут ли бесперебойники заменить функционал стабилизатора напряжения? Могут, но только определенные типы устройств.

Типы ИБП

Сегодня на электротехническом рынке представлено три типа источников бесперебойного питания: резервные (офлайн), линейно-интерактивные и двойного преобразования (онлайн). Сравним особенности их работы.

Тип ИБП Особенности работы
Резервные
(офлайн)
  • нет стабилизации сетевого напряжения и коррекции его формы;
  • переход на работу от аккумулятора при отсутствии электричества или выходе напряжения за диапазон 170-270 В (среднее значение);
  • переключение режимов работы (от сети на аккумуляторы и обратно) от 5 мс;
  • точность выходного напряжения при работе от АБ может составлять ±10%;
  • форма выходного сигнала при работе от АБ – ступенчатая аппроксимированная синусоида;
  • ограниченное время автономной работы (как правило, не более 10 мин при 100% нагрузке);
  • не могут работать без аккумуляторных батарей;
  • низкий уровень защиты от перенапряжения и сетевых помех.
Линейно-интерактивные
  • ступенчатая стабилизация сетевого напряжения в диапазоне 165-275 В (среднее значение);
  • нет коррекции формы сетевого напряжения;
  • переключение режимов работы (от сети на аккумуляторы и обратно) может составлять более 10 мс;
  • точность выходного напряжения при работе от сети или от АБ может составлять ±10%;
  • форма выходного сигнала при работе от АБ – модифицированная синусоида (у большинства моделей);
  • неограниченное время автономной работы за счет возможности подключения внешних аккумуляторов различной емкости (в зависимости от модели);
  • некоторые модели могут работать без аккумуляторов;
  • низкий уровень защиты от перенапряжения и сетевых помех.
Двойного
преобразования
(онлайн)
  • стабилизация сетевого напряжения в диапазоне 100-300 В (среднее значение);
  • мгновенное переключение режимов работы (от сети на аккумуляторы и обратно);
  • точность выходного напряжения при работе от сети и от АБ составляет ±2%;
  • коррекция формы сетевого напряжения;
  • форма выходного сигнала при работе от АБ – идеальный синус;
  • неограниченное время автономной работы за счет возможности подключения внешних аккумуляторов различной емкости (в зависимости от модели);
  • могут работать без аккумуляторных батарей;
  • высокий уровень защиты от перенапряжения и сетевых помех.

На основе вышеизложенного можно сделать вывод о том, что ИБП топологии онлайн по своим техническим характеристикам превосходят другие типы устройств, что позволяет их использовать для любой нагрузки. Устройства не только способны обеспечивать резервным электроснабжением ответственных потребителей, но и питать её высококачественным напряжением на уровне инверторных стабилизаторов.

Когда нужен ИБП?

Можно выделить несколько основных причин, по которым лучше предпочесть источник бесперебойного питания:

  • нужна максимальная защита оборудования от проблем, которые могут возникнуть в электросети;
  • в электросети периодически случаются отключения электроэнергии и значительные перепады напряжения, которые могут привести к поломке дорогостоящего оборудования;
  • критически важной нагрузке (например, холодильнику) требуется бесперебойная работа на постоянной основе;
  • нужно обеспечить возможность запуска ответственных потребителей в период отключения электроэнергии, например телевизора для просмотра спортивной передачи.

Можно ли использовать ИБП как как стабилизатор?

Источники бесперебойного питания топологии онлайн по возможности коррекции сетевого напряжения практически ничем не уступают инверторным стабилизаторам. Поэтому они вполне могут его могут заменить. Некоторые модели даже способны работать без аккумуляторных батарей.

Однако, если сравнивать между собой инверторный стабилизатор и онлайн ИБП с одинаковой выходной мощностью, то, даже без встроенных аккумуляторов, бесперебойник будет значительно превышать его по стоимости. Поэтому использование ИБП как стабилизатор будет приемлемо только при наличии вышеуказанных причин или, когда требуется временно запустить ИБП без аккумулятора, например, на период его замены.

Инверторные стабилизаторы напряжения и онлайн ИБП от ГК «Штиль»

Российский производитель систем электропитания «Штиль» предлагает большой выбор онлайн ИБП и инверторных стабилизаторов напряжения.