Инверторный стабилизатор принцип работы

Стабилизаторы с бестрансформаторной схемой двойного преобразования напряжения, более известные как инверторные, стремительно набирают популярность в России. Согласно статистике Яндекса, еще в начале 2016 года количество запросов по инверторным стабилизаторам не превышало 1 тысячи в месяц. На начало 2019 года их уже более 4-х тысяч! На тематических форумах (например, forumhouse.ru) идет активное обсуждение этого вида стабилизаторов. Что же так привлекает в них потребителей?

Самое высокое качество напряжения

Основное отличие инверторных моделей — мгновенная и точная регулировка входного напряжения, отсутствие трансформатора, подвижных элементов и необходимости в анализе напряжения. Переменный ток преобразуется в постоянный, а затем снова в переменный — происходит двойное преобразование. Подкупает потребителей и невероятно широкий рабочий диапазон стабилизации, компактность и чистая синусоида выходного сигнала.
Даже если входное напряжение будет на уровне 100 или 300 вольт, то на выходе — стабильные 220 вольт со средней погрешностью в 1%. Такого не может обеспечить ни один тип современных стабилизаторов. Даже, если взять самые крутые релейные или тиристорные модели. При таком уровне входного напряжения погрешность стабилизации будет в разы больше, достигая критической отметки в 10%, допустимой по ГОСТу.

Какой лучше купить инверторный стабилизатор?

Чтобы решить для себя, какой стабилизатор купить, нужно немного изучить рынок инверторных моделей. Благо, на текущий момент времени он совсем небольшой.

Марки инверторных стабилизаторов напряжения:
• Штиль (Тула), модели от 400 ватт до 20 КВА
• Теплоком (Ростов-на-Дону), модели от 400 до 600 ВА
• Электроника (Новосибирск), Электроника-6000 и Абсолют-7000
• Ресанта (Китай), модель АСН-6000/1-И
• Legat (Санкт-Петербург), модели от 0,5 до 6 кВт
• Лидер (Псков), модель PS 1500 DC на 1,5 кВт
• Volter (Москва), серии Etalon, Parus, Prostor, Smart от 7 до 14 кВт

Инверторные стабилизаторы Штиль Инстаб

Тульские инверторные стабилизаторы серии Инстаб являются лидерами сегмента. Поступили в продажу еще в 2015 году. Быстро и точно корректируют форму синусоиды, делают выходное напряжение почти идеальным. У них самый широкий ассортимент, в то время как другие конкуренты ограничились лишь одной маркой, причем далеко не самой популярной мощности.
Группа компаний Штиль постепенно расширяет модельный ряд инверторных стабилизаторов. Мощность однофазных Инстабов — от 300 ватт до 20 кВА. Трехфазные — от 6 до 20 кВА ( выпускаются в стоечном или напольном исполнение, оснащены функциями мониторинга).

Артикулы стабилизаторов начинаются с латинских букв iS (inverter stabilizer) и числа соответствующей мощности в Вольт-Амперах. Линейка состоит из 10 моделей: iS350, iS550, iS1000, iS1500, iS2500, iS3500, IS5000, IS7000, IS10000, IS12000
Все модели стандарно рассчитаны на напряжение 220 вольт. Но можно заказать Инстаб на выходное напряжение 230 или 240 вольт (стандарт в Великобритании и ряде других стран).

Для питания чувствительного технологического оборудования в телекоммуникациях, электроэнергетике модели на 1000, 1500, 2500 и 3500 ВА выпускаются в 19-дюймовых корпусах для установки в стойку. Эти модели имеют артикулы, заканчивающиеся на букву R (Rack): iS1000R, iS1500R, iS2500R, iS3500R.

Инверторные стабилизаторы Электроника

Появились давно, еще в 2013 году. Собираются в Новосибирске инновационной компанией "А-электроника".
Рассчитаны на входное напряжение от 60 до 260 вольт с погрешностью стабилизации в один процент. Стабилизатор также может работать в режиме преобразователя 220В в 110В или наоборот, из 110В в 220В. Выходное напряжение может устанавливаться в диапазоне от 10В до 240В, поэтому из Электроники-6000 можно сделать мощный регулируемый источник синусоидального напряжения.
Имеет низкое потребление энергии на холостом ходу — в 10 раз меньше, чем у релейных или тиристорных стабилизаторов. КПД преобразования энергии может достигать 97% — тоже отличный показатель.
Размеры: 115х145х426 мм. Вес: 3,7 кг. Гарантия — 1 год.

Одна из последних моделей — Абсолют 7000. Здесь уже идет мощность 7 киловатт, вместо 6. Также немного доработана конструкция, учтены недоработки предшествующей модели.

Стабилизаторы Теплоком

TEPLOCOM ST-400 INVERTOR и TEPLOCOM ST-600 INVERTOR — 2 инверторные модели, выпущенные компанией Бастион.
Это фазоинверторные стабилизаторы, т.е. не имеет значения, как вы включаете вилку в розетку. Есть дисплей с отображением входного напряжения, а светодиодная индикация оповестит об отсутствии заземления либо о наличии потенциала на земле. Если потенциал на земле выше 30 вольт, то светодиод об этом известит.
Если стабилизатор излишне нагрузили, есть перегрузка либо короткое замыкание, то светодиод здесь тоже загорится.
Причем стабилизатор не выйдет из строя в этом случае. Он просто отключится и продолжит свою работу при восстановлении нормальных параметров.

Инверторные стабилизаторы Ресанта

Первая и пока последняя инверторная модель у лидера на рынке стабилизаторов напряжения — компании Ресанта, появилась в 2017 году. Ресанта АСН-6000/1-И имеет максимальную мощность 6 кВт (при напряжении от 190В). При уменьшении входного напряжения мощность снижается (примерно на четверть, если на входе 150-160 вольт).
Диапазон входных напряжений — от 90 до 260 вольт. На выходе будет 220В ± 1%. Выходное напряжение можно также настроить не на 220В, а от 10 до 240в.
Весит всего 4 кг, как и другие аналоги. Имеет вентилятор для охлаждения. Гарантия — 1 год.

Инверторные стабилизаторы Volter

Постепенно инверторные модели добавляет в свою производственную линейку и производитель стабилизаторов под маркой Volter. Самые первые инверторные модели шли под серией Etalon (мощность — 7-14 кВт). Хотя называть эти стабилизаторы инверторными не совсем корректно. У них преобразование напряжения проходит в режиме реального времени. Переменный ток не преобразуется в постоянный и не накапливается в промежуточных ёмкостях. Силовые IGBT-транзисторы подключены напрямую к автотрансформатору.
Самая последняя разработка Volter — это серии инверторных стабилизаторов Parus, Prostor, Smart мощностью от 7 до 14 кВт. По сути серии между собой различаются лишь дизайном, компоновкой входящих в состав стабилизатора элементов внутри корпуса.
Серия Parus имеет выгнутую вертикальную форму в виде паруса. Prostor своей формой напоминает сплит-систему, имеет вытянутое горизонтальное исполнение и самые большие габаритные размеры. Smart напротив же компактен. Имеет плоскую форму с закруглениями корпуса по краям и минимальную толщину — всего 12,5 см и вес 17,5 кг! Таким образом, каждый, кто решил остановиться на инверторной серии стабилизаторов Volter, сможет выбрать подходящий себе дизайн.
Примеры моделей на 7 кВт: Etalon 7, СНПТО-7 PARUS.

Прочие инверторные стабилизаторы напряжения

Осенью 2017 года в свой ассортимент вводит инверторные стабилизаторы псковский производитель Лидер. Первая модель называется Лидер PS 1500 DC и имеет мощность 1500ВА.
Еще есть инверторные модели Legat у питерской компании Новатек-Электро с мощностью до 6 кВт. Но они не имеют большой популярности из-за слишком высокой стоимости по сравнению с аналогами (50 тыс. руб. за 6 кВт против 15 тыс. руб. у Электроники). Модель на 500ВА (конкурент Инстаба) по отзывам ещё и громко щёлкает при колебаниях входного напряжения.
В Украине ещё можно встретить киевскую разработку Леотон НН-300/450 мощностью 250 ватт и львовскую LVT СПП-300 на 300 ватт. Вот и весь рынок инверторных стабилизирующих устройств.

Инверторный стабилизатор для газового котла

Учитывая небольшую мощность данного типа стабилизаторов и их высокую стоимость в расчете на 1 кВт, основное свое применение они получили для отдельных видов нагрузки, а не всего дома.
Чаще всего приобретают инверторные модели для такой капризной нагрузки, как автоматика газовых котлов отопления. Потребление электроэнергии большинством популярных котлов не превышает 200-300 ватт, поэтому для подключения хватит даже самой маломощной модели.
Лидерство в последнее время удерживала модель Штиль Инстаб-500. Но её уже начинает догонять новая модель компании — ИнСтаб iS350, стоимостью в 5 тысяч рублей. Да, компания Штиль является пока недосягаемым лидером в сегменте инверторных стабилизаторов для газовых котлов.

Отзывы по инверторным стабилизаторам Штиль Инстаб

Достоинства моделей двойного преобразования:
• компактный размер
• крепкий металлический корпус
• формирует правильную синусоиду
• держит стабильно 220В
• потребляет под нагрузкой 15-20 ватт
• отсутствие ступенчатой регулировки
• нет вентилятора

Недостатки:
• греется изнутри при длительной работе
• всего две розетки, неудобные
• нельзя назвать совсем бесшумным, слышно звонкое гудение
• яркий зелёный светодиод светит очень ярко и неприятно
• хлипкий китайский выключатель

После покупки Инстаба решили помучить его на предмет выживаемости. Холодильник Либхер класса потребления "А" с ним стартовать не смог (сразу срабатывает защита с неприятными звуками). Тогда стал мучить его ручным феном полной мощностью 1650 Ватт с трехпозиционным переключателем.
Оказалось, он корректно выдерживает удары полной мощностью фена — несколько секунд держит (горит индикатор перегрузки), затем уходит в защиту. Это тройная перегрузка! После снятия перегрузки включается автоматически. Гоняли его долго на нагрузке 300 Вт (ТВ 50 дюймов, плазма) — чувствуется сильный нагрев внутри.
Поскольку охлаждение естественное — необходимо это учитывать при установке. Напряжение на выходе держит чётко, 220В. Затем решил проверить синусоиду. Осциллографа дома нет, просто подключил через него аудио-усилитель. Даже жена заметила, что звук стал яснее на высоких частотах (в сети у нас давно не синусоида).
Важно для котла — нейтральный провод сети проходит напрямую.
(http://market.yandex.ru/)

Купил второй ШТИЛЬ инверторный i3500. Первый i500 работает без нареканий несколько месяцев.
Нагружал на него долгое время около 350 Вт. Немного греется, но в защиту не уходил ни разу. В сети напряжение на фазах прыгает от 150 вольт до 270 вольт, когда кто-нибудь сваркой работает. Нижний предел до 130 вольт видел. Мои старые электромеханические стабилизаторы на двух фазах при 150 вольт в защиту уходят, отключают напряжение.
На третьей фазе Rucelf релейный несколько месяцев на байпасе подключён. При резких скачках напряжения постоянно отключаться стал (сейчас его на ШТИЛЬ заменил).
На выходе инверторного постоянно 219-220 вольт. Моя максимальная нагрузка на инверторном около 2 кВт, по времени не более 10 минут будет, в основном около 300 Вт. А стабилизатор на 3500 ВА, поэтому надеюсь, что прослужит долго.
Что касается шума, то он от двух вентиляторов исходит и в жилом помещении напрягать будет, если круглосуточно слушать.

Инверторы не подходят для нагрузки с высокими импульсными токами (например, для стиралок, электроинструмента). Куску меди (трансформатору в ступенчатых стабилизаторах) все равно какой там ток по нему протекает, а электронике нет. Я попробовал лобзик включить от инвертора. Инвертор на 400 ватт, а лобзик на 550.
Лобзик с регулятором оборотов, то есть по сути может потреблять пару десятков ватт, пусть 50 минимум. Казалось бы что инвертор должен потянуть. Однако нет, лобзик даже не дернулся, первый же импульс и он ушел в защиту. Несколько раз пробовал, бесполезно. Хотя лампочку на 150 зажигает без проблем.
(http://forumhouse.ru/)

Отзывы по инверторным стабилизаторам Электроника

Среди форумчан есть обладатели стабилизатора А-Электроника на 6 кВт. Выводы конечно сделает каждый, но ИМХО, когда силовой транзистор "сажают" на радиатор при помощи самореза, а и без того хлипкий, но красивый корпус (и почти всё что есть внутри него) крепится клёпками. это мягко говоря не есть гуд.
(http://forumhouse.ru/) Дома у меня "Электроника-6000", очень необычный стаб. Надёжность, как оказалось, очень низкая.
Через пару месяцев периодической эксплуатации помер, съездил в гарантийный ремонт. Починили, месяц как работает, почти непрерывно. Но доверия по прежнему нет.
(http://forum.chiptuner.ru/) Прикупил инверторный стаб Электроника 6000 и пытал сезон 2016 на саду. Разброс 82-230в. Сварку на линии абсолютно не видит.
Работают абсолютно все нагрузки, проверял даже на индукционной печи. Сварочник у меня Форсаж, работает примерно вольт со 140. Так вот когда он у меня не включался напрямую, я подключал его через стаб и спокойно варил электродом 3 мм.

Вообще-то мой стаб очень спорный.
1. Ток по входу 22а вместо 30 по паспорту
2. Соответственно мощность 4 квт
3. Ревут вентилляторы — пришлось менять

Но зато регулируются любые вообразимые и невообразимые параметры. Но когда не хватает дури — начинаются просадки.
Ему бы монтаж получше и тогда предел мечтаний! Электроника-6000 при падении входа до 60 вольт не ограничивает входной ток (30А), а просто уменьшает выходную мощность примерно до 1,5 кВА (закон физики,однако!), сохраняя при этом ЧЁТКО 220 вольт.
Вентиляторы у меня включаются когда нагрузка начинает превышать 1,5-2 кВт. Причём обороты сначала на полную, а потом плавно уменьшаются, так что шума особо нет. А насчёт мощи, так новосибирцы уже новую модель выпускают 12 кВА, но цена уже не 12000, а что-то под 30000.
Но всё равно Электроника-6000 это ВЕЩЬ. Я себе ещё один-два лучше возьму и распределю нагрузки по дому равномерно. Короче — релейники и рядом не валялись с их треском и весом (мой весит 3,8 кг).
(http://electricadom.com/)

Отзывы по инверторным стабилизаторам Ресанта

При подключении сенсорной техники (стиральная машина, телефон на зарядке) начинает дико зависать сенсор. Подозрение, что отсутствует фильтр ЭМП, либо иная причина, мультиметр тоже сходит с ума.
(http://220-volt.ru/) Нигде не указан уровень шума! ОНО ШУМИТ. В квартире нереально использовать :(( Даже при 1 кВт нагрузке (1/6 от номинала) воет вентиляторами как древний пылесос! Нет постепенного увеличения мощности вентиляторов, сразу воет на полную. Неудобная конструкция клеммы подключения. Отверстия под провода не совпадают с клеммами. Даже не знаю, где создатели предполагали применять своё детище. Маленькие размеры, хорошая мощность сделали бы стабилизатор идеальным для квартиры. Но вой требует отдельную будку для этой собаки баскервилей, или там подвал. Шумное охлаждение, но включается автоматически при достижении нагрузки в 1 кВт. Отключается само через минуты 2 после уменьшения нагрузки. Главный минус — от него нереально работать с сенсорным оборудованием, не помог даже электромагнитный фильтр. Расстроился очень, задумка хорошая, но недоработали =(
(http://frau-technica.ru/) В заключение приведём цитату из популярного форума Forumhouse: "Первая и единственная модель Ресанты на 6kVA- АСН-6000/1-И себя уже дискредитировала. поэтому все присутствующие форумчане, которые уже имели "счастье" её распробовать вам её никогда не посоветуют."

Хотите ещё больше информации по инверторным стабилизаторам?
Читайте обзоры моделей: Штиль IS550, Штиль ИнСтаб 3500 ВА.

В настоящее время возрастает спрос на стабилизаторы напряжения. Это связано как с активным использованием этих электроприборов во всех сферах жизнедеятельности современного человека, так и с периодически возникающими в сетях проблемами с качеством электроэнергии.

Специализированные магазины и интернет-сайты предлагают большой выбор стабилизаторов отечественного и зарубежного производства, удовлетворяющих практически любые запросы покупателей. Однако следует понимать, что каждый стабилизатор, несмотря на его мощность и стоимость, построен по типовой схеме (топологии), в основе которой – определённый физический принцип стабилизации электрической энергии. Всего таких топологий пять:

• феррорезонансная;
• электромеханическая;
• релейная;
• полупроводниковая;
• инверторная.

Практически все виды стабилизаторов напряжения имеют свои преимущества и недостатки, которые в основном обусловлены схемой их построения. Основные параметры устройств каждого типа требуют пристального изучения, так как именно от их значений зависит эффективность работы выбранной модели стабилизатора с различной современной аппаратурой.

Феррорезонансные стабилизаторы

Это первые стабилизаторы, получившие широкое распространение в нашей стране. Начало их массового использования в 50-60-х годах ХХ века связано с появлением ламповых телевизоров и прочей бытовой техники, требующей защиты от сетевых колебаний.

Устройство и принцип работы. Стабилизаторы такого типа отличаются от большинства более современных моделей простотой электронной схемы и отсутствием автотрансформатора. Они понижают или повышают значение напряжения за счёт эффекта феррорезонанса – электромагнитного взаимодействия между двумя дросселями один из которых имеет ненасыщенный сердечник (входной), а второй насыщенный (выходной).

Преимущества. Феррорезонансные стабилизаторы не имеют склонных к поломкам подвижных компонентов, что обеспечивает их надёжность и большой ресурс безотказной работы – некоторые изделия советского производства до сих пор находятся в обиходе и исправно выполняют свою работу. Другие преимущества данной топологии:

• надёжность и большой ресурс безотказной работы благодаря отсутствию склонных к поломкам подвижных компонентов;
• высокая точность выходного напряжения за счёт плавного, безразрывного регулирования сетевого сигнала;
• устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды;
• быстродействие.

Недостатки. Отвечающее современному уровню комфорта бытовое использование феррорезонансных стабилизаторов осложняется рядом свойственных им недостатков:

• шумность работы – гул от встроенных трансформаторов ощущается даже через стену;
• повышенное тепловыделение;
• большой вес и крупные габариты;
• малый диапазон регулируемого входного напряжения – более узкий, чем предельные значения отклонений, встречающихся в отечественных сетях;
• невысокий КПД вследствие значительных потерь энергии на нагрев;
• неспособность работать при перегрузках и на холостом ходу;
• искажения синусоиды.

Стоить отметить, что все указанные недостатки характерны в первую очередь для классических феррорезонансных стабилизаторов первых поколений, в устройствах нового образца они максимально снижены или полностью исключены. Существенный минус современных моделей этой топологии — это их высокая цена, превышающая не только стоимость изделий других типов, но и on-line ИБП соответствующей мощности.

Применение. Несмотря на серьезные сдвиги в разработке более производительных, мощных и надежных преобразователей напряжения, устаревшие феррорезонансные стабилизаторы все еще пользуются спросом при работе с неприхотливой техникой такого же старого поколения. Приборы этой группы — не самый удачный вариант для бытового пользования по причине высокого уровня шумов и громоздкости конструкции, однако вполне могут быть использованы в подсобных помещениях или на загородных усадьбах при плюсовых температурах.

Электромеханические стабилизаторы

Устройство и принцип работы. Стабилизаторы данного типа появились практически одновременно с феррорезонансными, но имеют отличные от них конструкцию и принцип работы. Главные элементы любого устройства данной топологии – автотрансформатор и подвижный токосъёмный контакт, выполненный в виде ролика, ползунка или щетки. Указанный контакт перемещается по обмотке трансформатора, вследствие чего происходит плавное увеличение или уменьшение коэффициента трансформации и соответствующее изменение (коррекция) поступающего из сети напряжения. Первые электромеханические стабилизаторы имели ручную регулировку – специальный бегунок передвигался по катушке и отключал или подключал витки до количества, необходимого для достижения номинального значения выходного напряжения. В современных устройствах этот процесс автоматизирован: плата управления анализирует входной ток и в случае отклонения его параметров сигнализирует сервоприводу, перекатывающему коммутационный контакт на сегмент тороидальной обмотки автотрансформатора с напряжением, максимально приближенным к номинальному.

Преимущества. Основное достоинство электромеханического принципа стабилизации напряжения – непрерывное регулирование с высокой точностью и без искажения синусоидальной формы сигнала. Также ключевым преимуществом является самая низкая стоимость электромеханических стабилизаторов на отечественном рынке.

Недостатки. Эти устройства имеют и ряд существенных недостатков, делающих их не самым оптимальным решением для защиты многих видов нагрузки, а именно:

• низкое (за исключением некоторых моделей) быстродействие – скорость реакции на изменение входного сигнала ограничивается временем, требуемым сервоприводу для срабатывания;
• возникновение кратковременных скачков выходного напряжения при резких перепадах входного, что пагубно влияет на чувствительные электронные компоненты защищаемого оборудования и осложняет применение в сетях с сильными перепадами напряжения;
• низкое качество фильтрации входных электромагнитных помех и трансляция возмущающего воздействия на выход устройства;
• низкая надежность из-за механически движущихся деталей, что значительно сокращает срок эксплуатации устройства, из-за чего именно этот тип стабилизаторов чаще всего выходит из строя.

Дополнительные неудобства при эксплуатации электромеханических стабилизаторов в домашних условиях создают:

• повышенный уровень шума и возможное искрение при работе – следствие движения сервопривода по виткам катушки;
• громоздкая конструкция, большое количество механических узлов и деталей, и, соответственно, большой вес;
• необходимость периодического обслуживания подверженного износу узла механического контакта, надёжность которого снижается пропорционально числу срабатываний.

Кроме того, приборы этой группы могут давать сбои при длительном использовании в условиях отрицательной температуры – такому оборудованию комфортнее в отапливаемых помещениях.

Применение. Перечисленные недостатки обуславливают ограниченную сферу применения электромеханических стабилизаторов — они все еще востребованы в сетях без молниеносных скачков напряжения. Разумеется, такие устройства не подходят для бытового использования в домашних условиях, но вполне удачно используются в качестве временной стабилизации напряжения в подсобном хозяйстве, гаражах, небольших мастерских — там, где снижение температуры незначительно. Хотя рассматриваемый тип преобразователей постепенно уходит в прошлое и уступает место более современным конструкциям на релейной и тиристорной основе.

Релейные стабилизаторы

Устройство и принцип работы. Приборы этой топологии относятся к электронным устройствам, действие которых построено на базе дискретного (ступенчатого) принципа стабилизации электроэнергии. Он заключается в автоматическом переключении обмоток автотрансформатора и выбора той, напряжение на которой максимально близко к номинальному. Коммутация необходимых для повышения или снижения входного напряжения контуров происходит благодаря срабатыванию силовых электронных реле (отсюда и название данной разновидности стабилизаторов). Управление процессом осуществляет специальный блок. Он контролирует характеристики сетевого напряжения и при их отклонении от установленного значения включает в работу ту или иную ступень стабилизации (количество ступеней соответствует числу установленных реле).

Преимущества. Основное преимущество этих устройств перед электромеханическими аппаратами устаревших конструкций – повышенная скорость срабатывания (не более 10-20 мс). Кроме того, релейные стабилизаторы обладают простейшей структурой, в которой исключены сложные узлы и дорогостоящие компоненты, что упрощает их техническое обслуживание и ремонт. Ремонтные работы, как и сами приборы, отличаются низкой стоимостью. Релейные стабилизаторы не боятся перегрузок, чем и обусловлен их длительный срок эксплуатации. Также этот тип устройств выделяется сравнительно небольшими габаритами и малым весом. Они не требуют дополнительного охлаждения и отлично справляются со своими функциями в условиях отрицательных температур.

Недостатки. Главный недостаток релейных стабилизаторов напряжения – дискретное (неплавное) регулирование. Он обусловлен принципом работы и проявляется в виде мигания электрических ламп при переключении ступеней стабилизации. Cтупенчатая корректировка напряжения также:

• снижает точность стабилизации (может достигать 10%), при этом рост быстродействия релейных устройств неминуемо повышает погрешность в их работе;
• способствует трансляции искажений сетевой синусоиды на выход устройства.

Релейная топология сохраняет и ряд минусов присущих электромеханическим изделиям:

• работа стабилизатора не бесшумна – срабатывание сопровождается звуковым эффектом подобным щелчку;
• реле подвержены механическому износу, в меньшей степени чем элементы сервопривода, но тенденция к ухудшению качества работы с увеличением срока эксплуатации сохраняется.

Применение. Релейные стабилизаторы подходят для защиты маломощных приборов в сетях, характеризующихся небольшими колебаниями напряжения. Вышеперечисленные недостатки говорят о недостаточном соответствии приборов этой группы требованиям по защите современной электроники, чувствительной к малейшим отклонениям питающего напряжения.

Тиристорные стабилизаторы

Устройство и принцип работы. Данные устройства можно рассматривать как результат развития и усовершенствования дискретного принципа стабилизации. Их конструкция и принцип работы схожи с аппаратами релейной топологии. Главное различие состоит в том, что переключение обмоток автотрансформатора выполняют не реле, а полупроводниковые силовые ключи – тиристоры, увеличивающие точность стабилизации и делающие работу устройства практически бесшумной.

Преимущества. Исполнительные блоки на базе полупроводниковых элементов не имеют механических деталей и обеспечивают минимальное время реакции на изменение входного напряжения (однако некоторая задержка всё-таки сохраняется). Кроме бесшумной работы, быстродействия и увеличенной (относительно релейных моделей) точности стабилизации тиристорные стабилизаторы обладают следующими преимуществами:

• долговечность и надежность – полупроводниковые компоненты не подвержены механическому износу и имеют большой рабочий ресурс;
• широкий диапазон сетевого напряжения – возможна работа с большинством предельных отклонений;
• отсутствие генерации электромагнитных помех при работе;
• устойчивость к низким и высоким температурам окружающей среды;
• скромные габариты и небольшой вес;
• высокий КПД — отсутствие обмоток, реле и движимых элементов снижает уровень собственного энергопотребления.

Недостатки. Применение тиристорных ключей не способно полностью исключить основной недостаток дискретного принципа работы – ступенчатые скачки напряжения. Они неминуемо возникают при переключении трансформаторных обмоток и снижают точность стабилизации, повышение которой, как и в релейных моделях, негативно влияет на быстродействие устройства. Даже самые современные стабилизаторы на полупроводниковых элементах не гарантируют безразрывное электропитание и сигнал идеальной синусоидальной формы. Определённые проблемы могут возникнуть, например, при работе с профессиональным аудио-видео оборудованием – помехи создаваемые при ступенчатом переключении отрицательно скажутся на качестве картинки и звука. Ещё один минус тиристорных стабилизаторов – чувствительность к перегрузкам, которые могут привести к выходу из строя электронных ключей и дорогостоящему ремонту.

Симисторные стабилизаторы

Поскольку симисторы являются одним из типов тиристоров, то и принцип работы стабилизаторов на их базе существенно не различаются. Разница заключается в том, что в отличие от тиристоров, симисторы способны пропускать ток в обоих направлениях, поэтому нет необходимости в параллельно-встречном подключении двух тиристоров. Также при подключении индуктивной нагрузки симисторы более уязвимы для скачков напряжения, нежели тиристоры, и требуют дополнительной защиты. Хотя этот недостаток компенсируется тем, что в симисторных устройствах применяется более простая электронная схема.

В целом же симисторные стабилизаторы обладают теми же преимуществами, что и тиристорные:

• низкий уровень шума при работе;
• быстрое реагирование на сетевые изменения, скорость составляет 10-20 мс;
• высокий уровень КПД, достигающий 98%, что выделяет их среди конкурентов более старых поколений;
• устойчивость к перегрузкам — например, тиристорные стабилизаторы способны проработать до 12 часов при перегрузке в 20%;
• долговечность прибора при работе на износ, но в то же время дорогостоящий ремонт в случае выхода из строя одного из компонентов;
• способность выдерживать температурные перепады, но уязвимость для повышенных уровней влажности.

Также устройства не лишены некоторых недостатков:

• низкая точность регулирования, обусловленная ступенчатой стабилизацией;
• более габаритная конструкция, по сравнению с тиристорными стабилизаторами;
• высокая стоимость в сравнении с релейными моделями.

Подводя итог по тиристорным и симисторным моделям следует уточнить, что по параметрам они не намного превосходят релейные стабилизаторы, хотя их стоимость выше и в случае возникновения неисправности замена электронных компонентов обойдется дороже. Тем не менее, такие приборы пользуются спросом и в домашних условиях, и на даче, поскольку неприхотливы к окружающей среде и в то же время не создают шума. Однако крайне не рекомендуется подключать высокоточное оборудование к тиристорным/симисторным стабилизаторам.

Инверторные стабилизаторы

Это наиболее «молодой» вид стабилизаторов – серийное производство начато в конце 2000-х годов. Инновационная конструкция и характеристики, недоступные для моделей других топологий, делают данные устройства прорывом в стабилизации электрической энергии.

Устройство и принцип работы. Принцип действия данных устройств схож с on-line ИБП и построен на базе прогрессивной технологии двойного преобразования энергии. Сначала выпрямитель превращает входное переменное напряжение в постоянное, которое затем накапливается в промежуточных конденсаторах и подаётся на инвертор, осуществляющий обратное преобразование в переменное стабилизированное выходное напряжение. Инверторные стабилизаторы кардинально отличаются от релейных, тиристорных и электромеханических по внутреннему строению. В частности, в них отсутствует автотрансформатор и любые подвижные элементы, в том числе и реле. Соответственно, стабилизаторы двойного преобразования избавлены от недостатков, присущих трансформаторным моделям.

Преимущества. Алгоритм работы этой группы устройств исключает трансляцию любого внешнего возмущающего воздействия на выход, что обеспечивает полную защиту от большинства проблем электроснабжения и гарантирует питание нагрузки напряжением идеальной синусоидальной формы со значением максимально приближенным к номинальному (точность ±2%). Кроме того, инверторная топология устраняет все недостатки характерные другим принципам стабилизации электрической энергии и обеспечивает моделям, реализованным на её базе, уникальное быстродействие – стабилизатор реагирует на изменение входного сигнала мгновенно, без задержек во времени (0 мс)!

Другие важные преимущества инверторных стабилизаторов:

• максимально широкие границы рабочего сетевого напряжения – от 90 до 310 В, при этом идеальная синусоидальная форма выходного сигнала сохраняется во всем указанном диапазоне;
• непрерывное бесступенчатое регулирование напряжения – исключает ряд неприятных эффектов, связанных с переключением порогов стабилизации в электронных (релейных и полупроводниковых) моделях;
• отсутствие автотрансформатора и подвижных механических контактов – повышает ресурс работы и снижает массу изделия;
• наличие входного и выходного фильтров высоких частот – эффективно подавляют возникающие помехи (присутствуют не во всех моделях, характерны в частности для продукции ГК «Штиль» – ведущего производителя инверторных стабилизаторов).

Возникает закономерный вопрос — есть ли недостатки у инверторных устройств? Единственным и в то же время спорным недостатком является более высокая цена. Но учитывая технические требования современной бытовой техники и одновременно сохраняющуюся тенденцию перепадов сетевого напряжения, инверторные стабилизаторы сегодня являются самым экономически оправданным вариантом для постоянного пользования как в частных домах и загородных коттеджах, так и на промышленных объектах. Они гарантируют устойчивое, корректное функционирование дорогостоящей бытовой техники и чувствительных электронных устройств при любом качестве питающей электросети.

Подробнее по этой теме читайте ниже:

Технические преимущества инверторных стабилизаторов «Штиль»

Инновационные стабилизаторы напряжения которые не имеют аналогов в мире по своим техническим характеристикам, это трехфазные/однофазные инверторные стабилизаторы напряжения РУСЭЛТ серии СДП (стабилизатор двойного преобразования) и Штиль серии Инстаб.

Данные стабилизаторы обеспечивают полную защиту подключенного оборудования от повышенного и пониженного входного напряжения, высоковольтных выбросов, провалов входного напряжения, гармонических искажения и электрических помех.

на данный момент они являются самым эффективным решением для стабилизации выходного напряжения — настоящий гарант защиты.

Инверторные стабилизаторы построены на технологии двойного преобразования энергии обеспечивают технические характеристики не достижимые при работе стабилизаторов предыдущего поколения.

• широкий диапазон входного напряжения от 90 до 310 В;
• идеальное выходное синусоидальные напряжение с высокой точностью стабилизации;
• мгновенная реакция на отклонение входного напряжения;
• защита от короткого замыкания в нагрузке;
• при коротко временном КЗ стабилизатор мгновенно восстанавливает свою работу;
• не имеют в своем составе трансформаторов, подвижных элементов или реле, что обеспечивает бесшумную работу устройства.

Инверторные стабилизаторы напряжения АО "Электромаш" разработаны специально для Российских электросетей и в 2011 году удостоены звания "Сто лучших товаров России"