استابلايزر استاتيك
در اين مقاله در مورد استابلايزر استاتيك كه يكي از جديدترين تكنولوژي هاي ساخت استابلايزر است صحبت ميكنيم.استابلايزر استاتيك همانطور كه از اسمش پيداست داراي هيچ قطعه ي متحركي نيست. اين بر خلاف انواع ديگر استابلايزر يعني رله اي و سرووموتوري است كه در آن ها براي اصلاح ولتاژ از حركت رله و سرووموتور استفاده ميشود. عدم وجود بخش مكانيكي در اين نوع استابلايزر و وجود قطعات الكترونيكي در آن، استهلاك اين دستگاه را تا حد زيادي پايين مي آورد و عمر آن افزايش پيدا ميكند. همچنين، در صورت خرابي تعويض قطعات و يا تعمير آن هزينه ي بالايي در پي نخواهد داشت.
بخش هاي استابلايزر استاتيك
استابلايزر استاتيك داراي سه بخش عمده است:
ترانس كاهنده-افزاينده(باك بوست)
سيم پيچ اوليه ي ترانس باك بوست به IGBT متصل شده است. همچنين سيم پيچ ثانويه اين ترانس به ورودي و خروجي سيستم متصل شده است. اين سيم پيچ در حالت عادي هيچ عملي انجام نميدهد و صرفا ورودي را به خروجي متصل ميكند. اين به ترانس باك بوست اجازه ميدهد كه صرفا ولتاژ ورودي را به ولتاژ خروجي متصل كند و در صورت نياز به تغيير و اصلاح ولتاژ مقدار آن را به ولتاژ ورودي اضافه و يا از آن كم كند.
ترانزيستور IGBT
ترانزيستور IGBT از يك طرف به كنترل كننده ي DSP متصل است و از طرف ديگر به سيم پيچ اوليه ي ترانس افزاينده-كاهنده. وظيفه ي اين ترانزيستور اين است كه ولتاژي كه دستگاه به آن براي اصلاح ولتاژ نياز دارد را با روش مدولاسيون پهناي پالس (به اختصار PWM)، توليد كند. اين ترانزيستور ميتواند ولتاژ را هم فاز با ولتاژ ورودي تعريف كند كه در اين صورت ولتاژ توليد شده به ولتاژ مدار اضافه ميشود و يا ميتواند ولتاژي با اختلاف فاز 180 درجه توليد كند كه باعث كاهش ولتاژ ورودي در خروجي ميشود.
بورد كنترل DSP
بورد كنترل با پردازشگر سيگنال ديجيتال يا به اختصار DSP همواره مقدار ولتاژ ورودي، ولتاژ خروجي، جريان خروجي و جريان IGBT را با سنسور اندازه گيري ميكند. سپس DSP، سيگنالي را به سوي IGBT ميفرستد كه ميزان تغيير ولتاژ را براي IGBT تعيين ميكند. IGBT نيز براساس اين سيگنال اقدام به توليد ولتاژ با روش PWM ميكند.
روش كار استابلايزر استاتيك
به طور كلي همانطور كه در بالا مشخص شد، روش كار استابلايزر استاتيك داراي سه بخش است:
بخش كنترلگر كه وظيفه ي آن تشخيص نوسان با حسگرهاي DSP و تعيين ميزان ولتاژي كه براي اصلاح ولتاژ ورودي نياز است و فرستادن اين مقدار به IGBT از طريق سيگنال
بخش توليد ولتاژ كه ولتاژ را با روش PWM توليد ميكند. اين ولتاژ ميتواند هم فاز با ورودي باشد كه با ولتاژ ورودي جمع ميشود و يا ميتواند با فازي در مخالف با فاز ولتاژ ورودي با اختلاف 180 درجه باشد كه در اين صورت از آن كم ميشود. مقدار اين ولتاژ و جهت فاز آن توسط كنترلگر DSP تعيين ميشود.
بخش اتصال كه صرفا ورودي را به خروجي متصل ميكند و شامل سيم پيچ ثانويه ي ترانس افزاينده-كاهنده است.
اين سه بخش در دو حالت افزاينده و كاهنده به اصلاح ولتاژ ميپردازند كه در زير به آنها با ذكر مثال ميپردازيم.
حالت افزاينده
فرض كنيد ما در خروجي ولتاژ 220 ولت ميخواهيم اما حسگرهاي DSP ولتاژ 180 ولت را در ورودي حس كرده اند كه نشانگر نوسان است. در اين صورت DSP مقدار 40 ولت را هم فاز با ولتاژ ورودي محاسبه كرده و IGBT را تحريك ميكند تا 40 ولت ولتاژ را توليد كند. اين ولتاژ در سيم پيچ ثانويه نيز توليد ميشود و با ولتاژ ورودي جمع شده و در خروجي ولتاژ كل با 180 + 40 =220 ولت ظاهر ميشود.
حالت كاهنده
فرض كنيد ما در خروجي همان ولتاژ 220 ولت را بخواهيم اما اين بار ولتاژ ورودي 250 ولت باشد. در اين صورت DSP اين اختلاف ولتاژ را حس كرده و مقدار ولتاژ 30 ولت را در فاز مخالف با ولتاژ ورودي با اختلاف 180 درجه محاسبه ميكند و سپس IGBT با توليد اين ولتاژ در سيم پيچ ثانويه باعث ميشود كه مقدار ولتاژ ورودي به 220 ولت كاهش پيدا كند.
مزاياي استابلايزر استاتيك
استابلايزر استاتيك از قطعات متحرك استفاده نميكند و صرفا شامل قطعات الكتريكي است. به همين دليل، طول عمر بالايي دارد. از طرفي اين استابلايزر بسيار دقت بالايي دارد در حالي كه سرعت اصلاح ولتاژ در آن بسيار بالا است. علاوه بر اين، قيمت استابلايزر استاتيك به نسبت ارزان است و هزينه ي نگهداري از آن نيز پايين است.
از ديگر مزاياي استابلايزر استاتيك ميتوان به كوچك بودن و وزن پايين آن نسبت به توان و جلوگيري از اتصال كوتاه اشاره كرد.
سخن پاياني
در اين مقاله به بررسي استابلايزر استاتيك پرداختيم و در مورد نحوه كار و مزاياي آن مطالبي را گفتيم. تكنولوژي اين استابلايزر تكنولوژي بسيار جديدي است و ميتوان از آن به دليل دقت و سرعت بالايش براي مصارفي چون آزمايشگاه ها، داندان پزشكي ها و ابزارهاي پزشكي استفاده كرد تا آن ها را از نوسانات برق شهري حفظ كند. بسياري بر اين باورند كه استابلايزر استاتيك همان استابلايزر سرووموتوري است كه هيچ قطعه متحركي ندارد اما استابلايزر استايك چون با مدارهاي الكتريكي كار ميكند دقت و سرعت بالاتري نسبت به استابلايزر سرووموتوري دارد. به همين دليل استابلايزر استاتيك ميتواند جايگزين مناسبي براي استابلايزرهاي سرووموتوري باشد.
منبع : digikharid.com
برچسب: ،
ادامه مطلب