Инверторные стабилизаторы: что это?
Инверторы - новый продукт с высоким качеством стабилизации, недоступное для электронных стабилизаторов, и безостановочное регулирование входного напряжения и, как следствие, отсутствие задержек при реагировании на его колебания. Инверторный стабилизатор работает качественно, постоянно, стабильно. В данных изделия отсутствуют автотрансформаторы и сопряжённые с ними коммутационные элементы. Вся работа осуществляется электронной схемой на основе полупроводниковых элементов, главные компоненты которой – выпрямитель и инвертор, при помощи промежуточных накопителей энергии (конденсаторов) и управляющего микроконтроллера. Более сложные модели также имеют входной/выходной фильтр высоких частот и корректор коэффициента мощности...
Строение и принцип работы инверторных стабилизаторов
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 инверторных стабилизаторов
При использовании инверторного стабилизатора в обычном доме или квартире каждое из его преимуществ принесёт свой положительный эффект:
- максимальное быстродействие – полностью исключит влияние сетевых колебаний на подключенное к стабилизатору оборудование;
- большой спектр входного напряжения (иначе широкий диапазон стабилизации) – обеспечит функционирование стабилизатора, соответственно, и питаемых от него потребителей даже при критических сетевых отклонениях (провалы до 90 В и скачки до 310 В);
- высокоточная стабилизация – гарантирует корректную работу изделий, требующих питания напряжением строго с номинальным, либо максимально приближенным к номинальному значению (газовые котлы, циркуляционные насосы);
- бесступенчатое (плавное) регулирование – избавит процесс стабилизации электроэнергии от «побочных эффектов» (мерцание осветительных приборов, искажение картинки и звука у аудио/-видеовоспроизводящих устройств);
- идеальная синусоида выходного напряжения (независимо от формы входного) – устранит негативное влияние сетевых несинусоидальных искажений на бытовую технику и электронику;
- фильтрация входных и выходных помех – нейтрализует помехи как приходящие из сети, так и наводимые нагрузкой;
- широкий диапазон входной частоты – упростит совместное использование стабилизатора и генератора;
- кратковременная подача напряжения на выход в условиях его отсутствия на входе (за счет энергии накопленной в конденсаторе) – позволит избежать отключения нагрузки при кратковременном сетевом провале;
- многоуровневая система защиты – обесточит стабилизатор в случае серьёзной сетевой аварии, а также при перегреве или перегрузке и тем самым убережёт устройство от поломки.
Обратите внимание! Некоторые из вышеприведённых преимуществ характерны только для инверторных стабилизаторов, производимых ГК «Штиль»!
Правильное размещение инверторного стабилизатора
При размещении инверторного стабилизатора необходимо учитывать, что он, как и любое другое техническое устройство, выдвигает определённые требования к условиям окружающей среды.
Подходящее для установки место должно обеспечивать:
- температуру в диапазоне от +5 до +40 °С – прибор не следует размещать на улице и в слишком холодных или наоборот жарких помещениях, а также близко к отопительным приборам и в местах, характеризующихся прямым падением солнечных лучей;
- относительную влажность воздуха, не превышающую 80% – использование стабилизатора при большей влажности может привести к образованию конденсата на элементах его силовой схемы, а это чревато выходом устройства из строя;
- постоянную и свободную циркуляцию воздушного потока через корпус изделия – зазор между вентиляционными отверстиями и ближайшей поверхностью должен составлять не менее 20 см.
- агрессивной среды (загазованность, кислотность, сырость, пожаро- и взрывоопасность);
- большой концентрации взвешенных в воздухе мелких частиц (пыль, песок, опилки и т.п.);
- грызунов (крысы и мыши могут нанести механические повреждения электрическим кабелям).
Что учесть при эксплуатации инверторного стабилизатора?
Современный инверторный стабилизатор рассчитан на круглосуточную, безостановочную работу на протяжении всего заявленного срока службы без прямого участия человека.Однако для защиты прибора от преждевременных поломок пользователю необходимо соблюдать нескольких несложных правил:
- подключать только исправное и соответствующее по мощности оборудование (с обязательным учётом пусковых токов);
- избегать длительных перегрузок. Качественные инверторные стабилизаторы, благодаря наличию перегрузочной способности, выдерживают нагрузки, большие их номинальной выходной мощности. Но постоянно эксплуатировать устройство в таком режиме не стоит, так как перегрузка ускоряет необратимый износ элементов его силовой схемы;
- ничего не класть и не ставить на стабилизатор, не закрывать вентиляционные отверстия, а также не допускать намокания устройства и попадания внутрь его корпуса посторонних предметов и жидкостей;
- эксплуатировать только заземлённый стабилизатор (контакт заземления в зависимости от модели находится либо в вилке, либо в клеммной колодке);
- систематически (не реже одного раза в полгода) осматривать и при необходимости очищать внешнюю поверхность и вентиляционные отверстия стабилизатора от пыли и прочих засорений.
Обратите внимание! При критическом падении входного напряжения снижается фактически выдаваемая инверторным стабилизатором мощность. В связи с этим в случае сильного сетевого провала перегрузка может возникнуть даже при номинальной нагрузке. Во избежание подобных ситуаций рекомендуется выбирать устройство с выходной мощностью, превышающей энергопотребление планируемых к подключению потребителей на 20-30%.
Как подключать инверторный стабилизатор?
В подключении инверторного стабилизатора малой мощности нет ничего сложного: в сеть такие модели включаются с помощью привычного кабеля с вилкой, а нагрузка питается от расположенных на корпусе устройства стандартных розеток.
Немного труднее дело обстоит с моделями средних и больших мощностей, которые в бытовом секторе используются обычно для централизованной защиты сразу всей домашней электросети – их подключение осуществляется с помощью выводов клеммной колодки и требует базовых знаний об устройстве электропроводки и наличия хотя бы начальных навыков электромонтажа. Если вы обладаете и тем и другим, то подключение стабилизатора не доставит проблем – главное следовать приведённой в руководстве по эксплуатации инструкции и не допускать ошибок при соединении клеммной колодки с входной сетью и нагрузкой. Если же вы не уверены в своих силах, то настоятельно рекомендуем отказаться от самостоятельного подключения такого стабилизатора и обратиться за помощью к квалифицированному специалисту-электрику.
Недостатки инверторных стабилизаторов
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.
Обратите внимание! Некоторые производители только осваивают производство моделей этого типа и выпускают достаточно «сырые» изделия, имеющие больше недостатков, чем указано в данном разделе!