Что нужно знать при выборе стабилизатора напряжения?

Все стабилизаторы делятся на несколько типов: с двойным преобразованием, электронные, релейные, электромеханические, электродинамические ,гибридные и феррорезонансные.
Стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием состоят из выпрямителя, который преобразует переменное напряжение электросети в стабильное. От постоянного напряжения питается транзисторный инвертор, который на выходе обеспечивает стабилизированное синусоидальное напряжение частотой 50 Гц.
Основными преимуществами стабилизатора с двойным преобразованием являются правильная синусоидальная форма выходного сигнала, подавление высоковольтных и высокочастотных помех, быстродействие и широкий диапазон регулирования. К недостаткам относятся низкий КПД и довольно высокая цена.
Модели с двойным преобразованием рекомендованы при использовании дорогостоящего оборудования.
Стабилизаторы со ступенчатым переключением (релейные и электронные) имеют обмотку трансформатора с множеством отводов. Каждому отводу обмотки соответствуют разные коэффициенты трансформации. Электронная схема коммутирует выходное напряжение с разных секций катушки, обеспечивая стабильное выходное напряжение.
Такие стабилизаторы отличаются широким диапазоном рабочих напряжений, высоким КПД, быстродействием, правильной синусоидой на выходе. Недостатком считается ступенчатость регулировки выходного напряжения.
Ступенчатые стабилизаторы делятся на релейные и электронные.
В релейном ступенчатом стабилизаторе для переключения обмоток используются реле, а в электронном — полупроводниковые приборы (тиристоры и симисторы).
Полупроводниковые стабилизаторы не имеют механических деталей и обладают большей надежностью, но обходятся дороже релейных. Срок службы полупроводникового стабилизатора составляет 10-15 лет.
Релейные стабилизаторы обладают более высокой перегрузочной способностью, практически не шумят и имеют достаточно широкий диапазон входного напряжения. Релейный стабилизатор рекомендуется выбирать с запасом мощности не менее 20 %.
Электромеханический стабилизатор по принципу работы похож на ступенчатые стабилизаторы, однако переключение между отводами обмотки осуществляется с помощью щеточного контакта, который перемещается посредством электромеханического привода.
Такие стабилизаторы обеспечивают высокую точность регулирования, могут работать с широким диапазоном напряжений и имеют высокую перегрузочную способность. К их недостаткам относят низкое быстродействие, ограниченный ресурс работы, необходимость частого обслуживания, а также ограничение по температуре (выше -5 °C) и влажности окружающего воздуха. Такие стабилизаторы не рекомендуется устанавливать возле газового оборудования.
Потребность в замене некоторых изнашивающихся компонентов (щетки) электромеханического стабилизатора может возникнуть уже через 3-5 лет эксплуатации. Во время стабилизации электромеханические устройства издают характерный звук, который обычно длится доли секунды.
Электродинамический тип можно считать подтипом электромеханического. К плюсам таких стабилизаторов относят повышенную надежность и возможность работать при минусовых температурах. Вместо графитовой щетки (щеточного контакта) для регулировки напряжения используется специальный токосъемный ролик, который практически не изнашивается.
Стоимость таких стабилизаторов выше, по сравнению с электромеханическими аналогами.
Гибридные стабилизаторы также можно отнести к подтипу электромеханических. Основным отличием от обычных электромеханических устройств является присутствие двух дополнительных релейных стабилизаторов. Релейная часть приходит на помощь электромеханической, когда та не справляется с нагрузкой. Это означает, что при штатном входном напряжении гибридный стабилизатор ведет себя так же, как и электромеханический. Релейная часть конструкции значительно расширяет диапазон входного рабочего напряжения.
Принцип действия феррорезонансного стабилизатора основан на использовании эффекта магниторезонанса (феррорезонанса) напряжения в контуре трансформатор-конденсатор. Их работа основана на изменении индуктивности катушек с железным сердечником при изменении силы протекающего по ним тока.
Достоинством феррорезонансного стабилизатора является высокая точность поддержания выходного напряжения на уровне 1-3%. Быстродействие данного типа стабилизаторов порядка 50мс, чего достаточно для работы измерительного, телекоммуникационного и других видов оборудования, выходное напряжение регулируется бесступенчато. Некоторые модели феррорезонансных стабилизаторов имеют внешнюю регулировку напряжения на выходе,это удобно при необходимости скорректировать напряжения, когда возникают потери на линиях большой протяженности. Стабилизатор имеет высокий уровень надежности и большой ресурс работы.
К недостаткам данного типа стабилизаторов относят высокий уровень шума, малый диапазон входного напряжения, недопустимость работы в режимах холостого хода и при перегрузках, зависимость выходного напряжения от частоты питающей сети и заметное искажение синусоидальной формы напряжения.

Тип стабилизатора напряжения в зависимости от используемой сети.
Стабилизаторы напряжения делятся на однофазные и трехфазные.
Однофазные стабилизаторы используются для поддержания стабильного напряжения в однофазной сети 220 В. Однофазные стабилизаторы малой мощности могут применяться для защиты от перепадов напряжения бытовой техники: телевизоров, холодильников, аудиосистем. Однофазные стабилизаторы высокой мощности задействуются для питания промышленного оборудования, а также для подключения к электросети коттеджей, дач, квартир и офисов.
Трехфазные стабилизаторы работают с трехфазной сетью 380 В. Как правило, они рассчитаны на большую нагрузку (промышленное оборудование, офисы, квартиры, загородные дома.) Трехфазный стабилизатор представляет собой три однофазных стабилизатора с общей защитной электроникой.

Активная выходная мощность стабилизатора напряжения.
Данная характеристика определяет максимально возможную мощность нагрузки на стабилизатор.
Для электрических схем с переменным током принято различать несколько понятий мощности. Это реактивная мощность (для нагрузки, в которую входят реактивные элементы — конденсаторы и индуктивности) и активная мощность (для нагрузки, которая содержит резистивные элементы).
При выборе стабилизатора необходимо учитывать, что его выходная мощность должна быть больше мощности, потребляемой нагрузкой. В зависимости от типа нагрузки это может быть либо полная, либо активная мощность. Например, если нагрузка состоит в основном из ламп накаливания, обогревателей, утюгов и т. п., то при выборе стабилизатора рекомендуется ориентироваться на его активную мощность.

Полная выходная мощность стабилизатора напряжения.
Данная характеристика определяет максимальную мощность нагрузки на стабилизатор.
Для электрических схем с переменным током принято различать несколько понятий мощности. Это реактивная мощность (для нагрузки, в которую входят реактивные элементы — конденсаторы и индуктивности) и активная мощность (для нагрузки, которая содержит резистивные элементы). Полная мощность складывается из активной и реактивной мощностей и измеряется в вольт-амперах (В∙А).
При выборе стабилизатора необходимо учитывать, что его выходная мощность должна быть больше мощности, потребляемой нагрузкой. В зависимости от типа нагрузки это может быть либо полная, либо активная мощность. Если в нагрузку входят мощные электродвигатели, крупная бытовая техника, электроника, то при выборе стабилизатора рекомендуется ориентироваться на его полную мощность.

Диапазон входного напряжения является одним из важнейших параметров стабилизатора. Чем шире диапазон, тем более универсальным является стабилизатор, но вместе с этим повышаются сложность устройства, габариты и цена. Работать эффективно при сверхнизком напряжении (90-120 В) могут только самые дорогие стабилизаторы.
Рабочим напряжением считают то напряжение, при котором устройство может функционировать постоянно и без перегрузок.
Для трехфазных стабилизаторов указывается напряжение между любой фазой и нейтралью (~220 В).

Диапазон входного напряжения является одним из важнейших параметров стабилизатора. Чем шире диапазон, тем более универсальным является стабилизатор, но вместе с этим повышаются сложность устройства, габариты и цена.
Рабочим напряжением считают то напряжение, при котором устройство может функционировать постоянно и без перегрузок.
Для трехфазных стабилизаторов указывается напряжение между любой фазой и нейтралью (~220 В).

Точность стабилизации, или погрешность работы, является важной характеристикой стабилизатора и непосредственно влияет на класс устройства и его цену. Эта величина измеряется в процентах и показывает максимально возможное отклонение напряжения на выходе. Чем ближе это значение к нулю, тем лучше.
Отклонения более 10 % считаются неприемлемыми для большинства сценариев эксплуатации стабилизатора. В целом стоит воздерживаться от покупки устройств с погрешностью работы более 8 %.
Большинство недорогих моделей имеют погрешность 5-8 %, что является нормальным показателем для стабилизаторов, установленных на даче или дома.
Более точные устройства отличаются узким диапазоном погрешности 2-5 %. Они подходят для стабилизации сети, к которой подключены различные бытовые приборы (насосы, холодильное оборудование, нагреватели, электродвигатели, плиты, чайники и др.).
Высокоточные стабилизаторы с погрешностью 2 % и ниже рекомендованы для вычислительной, аудио- и видеотехники, а также медицинских приборов.

Скорость стабилизации — это максимально возможное изменение в напряжении, которое стабилизатор обеспечивает за одну секунду при скачках во входном напряжении. Чем выше значение данной величины, тем быстрее стабилизатор реагирует на изменения входного напряжения.
В зависимости от типа стабилизатора, скорость стабилизации значительно варьируется. Например, электродинамические стабилизаторы обычно имеют скорость 100-125 В/с, электромеханические модели обеспечивают 10-50 В/с. Ступенчатые электронные устройства способны демонстрировать скорость стабилизации более 250 В/с.

Существует несколько способов отображения информации о состоянии стабилизатора: светодиодный индикатор, стрелочный или цифровой индикатор.
Светодиодные индикаторы — самый простой вариант. Обычно такая индикация способна отображать текущий режим работы устройства. Например, световой индикатор может сообщать об использовании стабилизатора при скачках напряжения или срабатывании системы защиты от помех. Светодиодного индикатора вполне достаточно для маломощных стабилизаторов (до 3 кВ∙А).
Стрелочные индикаторы — более информативное решение. Такой индикатор в реальном времени отображает текущее напряжение. Информация, как правило, доступна лишь в приблизительном виде. Точный вольтаж "на глаз" измерять обычно не удается.
Цифровой индикатор способен сообщать максимальное количество информации. Обычно на экране в цифровом виде отображается текущее напряжение с точностью то вольта.

Встроенный вольтметр позволяет получать точные данные о текущем напряжении на входе или выходе стабилизатора. Эту информацию стабилизатор отображает на ЖК-экране или с помощью стрелочного индикатора.
Многие стабилизаторы могут одновременно выводить как входное, так и выходное напряжение. Если данная техническая возможность отсутствует (например, экран только один), то, как правило, демонстрируется выходное напряжение.

Режим bypass — это своеобразный режим транзита, когда стабилизатор выдает на выходе то напряжение, которое получено на входе (без стабилизации или коррекции).
Использовать этот режим работы рекомендуется в следующих случаях: напряжение не требует корректировки; есть неисправности в работе стабилизатора; неподходящий климат в помещении (влажность или температура).

Задержка запуска позволяет отсрочить подачу напряжения на выходе стабилизатора после экстренного выключения. Это необходимо, если к нагрузке подключены приборы с асинхронными двигателями (например, насосы). Задержка дает время такому устройству полностью остановить работу после экстренного выключения, вплоть до начала следующего цикла включения.

По типу размещения стабилизаторы делятся на напольные, настенные и универсальные. Компактные бытовые стабилизаторы не требуют специальной установки.
Напольные модели являются самым распространенным решением. Большинство стабилизаторов, независимо от мощности, устанавливаются на полу. Это обусловлено их довольно большим весом.
Настенные стабилизаторы подходят для установки рядом с котлами отопления. Для монтажа требуется специальное крепление, которое часто не входит в комплект поставки. Обычно настенные стабилизаторы имеют узкий профиль и ограниченный вес (до 20 кг).
Универсальные стабилизаторы могут устанавливаться как на полу, так и на стене (крепление входит в комплект поставки).