نحوه عملکرد استابلایزر
نحوه عملکرد استابلایزر
در استابلایزر ولتاژ، تثبیت ولتاژ در شرایط اضافه و یا افت ولتاژ از طریق دو عمل اساسی صورت میپذیرد که با نام Buck و Boost شناخته میشوند. این دو عمل توسط ترانسفورماتور و یا مدارات الکترونیک قدرت که توسط سیستمهای کنترلی قطع و وصل میشوند انجام میشود. در حین وقوع افت ولتاژ، مدار Boost وارد عمل شده و ولتاژ را در بازه تنظیم شده قرار خواهد داد. همچنین در حین وقوع اضافه ولتاژ مدار Buck برای کاهش ولتاژ انتخاب شده و ولتاژ را در رنج مطلوب تنظیم خواهد کرد.
به طور کلی عمل تثبیت ولتاژ با افزاودن و یا کاستن ولتاژ ورودی دستگاه تثبیت کننده صورت میپذیرد. برای انجام این کار میتوان از یک ترانسفورماتور که دارای چند اتصال بوده به همراه رله استفاده کرد. البته همانطور که در بخشهای قبلی ذکر شد این یکی از توپولوژیهای استابلایزر بوده و مدارات دیگری با اساس عملکردی متفاوت موجود هستند. برخی از ترانسفورماتورها دارای تپ بوده که قادر هستند با تغییر تعداد دور سیمپیچی ترانسفورماتور، ولتاژ خروجی آن را به نسبت تغییرات ولتاژ ورودی تغییر دهند. برخی دیگر از تثبیت کنندههای ولتاژ همانند سروواستابلایزرها برای تصحیح ولتاژ در شرایطی که رنج تغییرات بسیار زیاد است، با استفاده از اتوترانسفورماتور این کار را انجام میدهند.
برای درک بهتر نحوه عملکرد استابلایزر، یک ترانس کاهنده 230/12 V با اتصالاتی که در شکل زیر مشخص است را در نظر بگیرید.
مدار بالا عملکرد افزایشی ( Boost ) دارد؛ به این صورت که پلاریته سیمپیچی ثانویه به نحوی است که ولتاژ به اولیه ترانس افزوده شده، در نهایت ولتاژ خروجی در سیم پیچ ثانویه مقداری بیشتر از ولتاژ اولیه را دارا است. لذا در شرایط افت ولتاژ، ترانسفورماتور ( که ممکن است از نوع تپ چنجر و یا اتوترانسفورماتور باشد ) توسط رلهها و یا سوئیچهای حالت جامد طوری فرمان میگیرد که ولتاژ سیم پیچی اولیه با مقداری افزایش در سیم پیچی ثانویه یا همان خروجی استابلایزر ( ورودی تجهیزات تحت حفاظت) ظاهر شود.
در شکل بالا ترانسفورماتور عمل کاهش ولتاژ (Buck) را انجام خواهد داد. در واقع پلاریته سیم پیچ ثانویه به نحوی است که ولتاژ سیم پیچ اولیه با اندکی کاهش در ثانویه ظاهر خواهد شد. سوئیچهای مربوطه در هنگام وقوع اضافه ولتاژ، با فرمان گرفتن از سیستم کنترلی، این توپولوژی را برای کاهش ولتاژ خروجی ایجاد میکنند.
در شکل بالا یک تثبیت کننده ولتاژ دو مرحلهای (Two Stage Voltage Stablizer) را مشاهده میکنید. این استابلایزر با بهره گیری از دو رله قادر خواهد بود تا در هر دو شرایط اضافه ولتاژ و یا افت ولتاژ، خروجی را در مقدار مطلوب تنظیم کند. همانطور که در شکل ملاحظه میکنید، با سوئیچ کردن رلهها هر دو عمل Buck و Boost در مدار مربوطه قابل پیاده سازی بوده و لذا میتوان از این مدار در شرایط نوسانات ولتاژ بهره برد. برای مثال چنین دستگاهی میتواند ولتاژ های 195 ولت تا 245 ولت را در محدودهای مشخص تثبیت کند. باید این را در نظر داشت که استابلایزرها نیز محدوده عملکردی خود را دارا هستند؛ به این صورت که قادر نیستند اضافه ولتاژ و افت ولتاژ با هر دامنهای را کنترل کنند و لذا اگر تغییرات خارج از محدوده تعیین شده باشد، دستور قطع صادر خواهند کرد؛ لذا همانطور که ذکر شد یک استابلایزر قادر به تثبیت ولتاژ به ازای تغییرات ولتاژی در یک رنج مشخص است.
منبع: http://arkanarzesh.com