Тип стабилизатора
—
Релейный. В таких устройствах имеется трансформатор с набором контактов, каждый из которых отвечает за определённое значение напряжения. Таким образом, регулировка осуществляется ступенчато. А за переключение между группами контактов отвечает, в полном соответствии с названием, специализированное реле. Будучи простыми и довольно недорогими устройствами, релейные стабилизаторы отличаются высоким быстродействием (см. «Скорость срабатывания») и широким диапазоном входного напряжения (см. ниже). В то же время реле даёт довольно большую погрешность (см. «Точность выходного напряжения») и слабо приспособлено к работе с большими токами и резкими скачками напряжения (например, при использовании сварочного аппарата) — высока вероятность перегорания контактной группы. Поэтому модели этого типа в большинстве своём рассчитаны на несложные условия, где не требуется ни высокой точности, ни мощности — например, они хорошо подходят для подключения отдельных бытовых приборов. Кроме того, отметим, что работа реле часто связана со значительным уровнем шума (в первую очередь за счёт характерного «клацания»); это может создать серьёзные неудобства при использовании в жилых помещениях.
—
Тиристорный. Устройство тиристорных стабилизаторов во многом схоже с описанными выше релейными: в частности, имеется такой же трансформатор с набором отдельных выводов для ступенчатой регулировки.
...Однако переключение между обмотками осуществляется не при помощи реле, а при помощи полупроводниковых приборов — тиристоров. Принцип их работы также схож с реле: тиристор способен замыкать и размыкать цепь с мощными токами, получая управляющие команды при помощи слабых сигналов. Главным же конструктивным отличием тиристорных стабилизаторов, дающим им преимущество над релейными, является отсутствие контактной группы. Это позволяет подключать к таким устройствам довольно мощную нагрузку, точность их работы весьма высока, а шум при переключении, в отличие от релейных схем, практически отсутствует. С другой стороны, тиристоры чувствительны к перегреву и требуют установки активных систем охлаждения (см. ниже), что соответствующим образом сказывается на цене и габаритах устройства.
— Симисторный. Стабилизаторы, построенные на симисторах (симметричных тиристорах). По сути представляют собой разновидность описанных выше тиристорных устройств, и с практической стороны ничем от них заметно не отличаются — ни по достоинствам, ни по недостаткам.
— Электромеханический. Действие таких стабилизаторов основано на работе электромотора (его иногда называют сервомотором), который перемещает специальный угольный контакт непосредственно по обмоткам трансформатора. В зависимости от положения контакта изменяется количество витков обмотки, включённых в работу; таким образом и осуществляется регулировка напряжения. Подобные модели считаются одними из лучших по соотношению «цена/качество», они сочетают невысокую стоимость с отличной точностью и плавностью регулировки. В то же время скорость срабатывания в них напрямую зависит от степени изменения входного напряжения: чем сильнее скачок — тем большее расстояние по обмоткам должна пройти щётка. Соответственно, электромеханические стабилизаторы плохо подходят для работы с резкими перепадами в сети, а потому во избежание неприятных последствий диапазон входных напряжений (см. ниже) у них обычно довольно неширок. Кроме этого, щётка при постоянном движении стирается, что требует периодической чистки трансформатора и замены самой щётки; однако такая необходимость возникает нечасто и обычно не вызывает затруднений. Работа сервомотора создаёт некоторый шум, но в целом модели этого типа работают тише, чем релейные (хотя и ощутимо громче полупроводниковых).
— Феррорезонансный. Один из первых типов стабилизаторов, выпускаемых серийно. Конструкция такого устройства основана на паре катушек, напоминающей классический трансформатор. Характеристики катушек подобраны таким образом, чтобы при превышении входного напряжения «лишняя» часть магнитного потока с входной катушки отводилась в т.н. магнитный шунт, а магнитный поток через выходную катушку (и, соответственно, напряжение на её выходах) оставался постоянным. Благодаря этому феррорезонансные модели отличаются высокой скоростью и плавностью работы, хорошей точностью, а также простой и недорогой конструкцией. С другой стороны, подобные стабилизаторы не способны выдавать ровный синусоидальный ток, сильно зависят от частоты тока на входе, создают помехи на линии (что требует применения фильтров при подключении чувствительной электроники), имеют малый диапазон входных напряжений и мощностей нагрузки (неспособны работать вхолостую или с перегрузкой). Кроме того, устройства данного типа тяжелы и громоздки. Вследствие этого они считаются устаревшими и применяются относительно редко.
— Комбинированный. Разновидность стабилизаторов, сочетающая в конструкции элементы релейных и электромеханических моделей. Как правило, для небольших скачков напряжения в них используется подстройка при помощи электромотора; реле, в свою очередь, играет роль страховки и включается в действие при значительных отклонениях, с которыми электромеханическая часть не может справиться «в одиночку». Благодаря этому в одном устройстве удалось совместить достоинства обоих вариантов — высокую точность подстройки и широкий диапазон входных напряжений. Правда, некоторые недостатки этот тип стабилизаторов также унаследовал — в частности, необходимость чистить щётку и шум при срабатывании реле (хотя последнее случается реже, чем в чисто релейных моделях). Кроме того, стоимость таких агрегатов обычно довольно высока.
— Двойного преобразования. Принцип действия данного типа стабилизаторов заключается в преобразовании переменного тока в постоянный (при помощи выпрямителя) и затем обратно в переменный (при помощи инвертора). Инвертор настроен таким образом, чтобы выдавать практически эталонное напряжение и синусоиду во всём рабочем диапазоне входного напряжения. Таким образом, главным достоинством стабилизаторов двойного преобразования является высокая точность выходного сигнала, такие устройства подходят даже для деликатных компонентов вроде телевизоров или акустических систем. Кроме того, диапазон входного напряжения получается довольно широким, реакция на скачки напряжения — практически мгновенной, а за счёт отсутствия движущихся частей стабилизатор работает тихо и «живёт» долго. Главными недостатками подобных приборов являются высокая стоимость и относительно низкий КПД (порядка 90 %).Диапазон входного напряжения
Диапазон напряжений на входе стабилизатора, при котором он способен работать в штатном режиме и выдавать на нагрузку неизменное напряжение в 230 или 400 В (в зависимости от количества фаз, см. выше). Чем шире этот диапазон — тем универсальнее устройство, тем более серьёзные скачки напряжения оно способно погасить без выхода за штатные параметры работы. Однако нужно учитывать, что этот параметр является не единственным, и даже не далеко не основным показателем качества работы: многое зависит также от точности выходного напряжения и скорости срабатывания (оба пункта см. ниже).
Также отметим, что некоторые модели могут иметь несколько режимов работы (например, с подачей на выход 220 В, 230 В или 240 В). В этом случае в характеристиках указывается «общий» диапазон входного напряжения, от наименьшего минимального до наибольшего максимального; фактические же диапазоны для каждого же конкретного режима будут различаться.
Кроме того, встречаются стабилизаторы, способные работать и вне штатного диапазона входного напряжения: при небольшом отклонении за его пределы устройство обеспечивает относительно безопасные показатели на выходе (также с некоторыми отклонениями от номинальных 230 или 400 В), если же падение или рост становятся критическими — срабатывает соответствующая защита (см ниже).
Скорость срабатывания
Скорость, с которой стабилизатор реагирует на изменение входного напряжения. Её определяют по времени, которое проходит с момента скачка напряжения до того момента, когда устройство полностью подстроится под новые параметры и ток на выходе будет соответствовать стандартным 230 или 400 В (в зависимости от количества фаз, см. выше). Соответственно, чем меньше время срабатывания — тем качественнее работает стабилизатор, тем ниже вероятность, что скачок напряжения ощутимо скажется на подключённой технике. С другой стороны, далеко не все типы электроприборов чувствительны к скорости — для некоторых важнее плавность регулировки или точность напряжения (см. выше); а сама по себе высокая скорость может ощутимо сказаться на цене устройства. Поэтому при выборе по этому параметру имеет смысл учитывать, какие именно приборы планируется подключать через стабилизатор.
