Лучше ли будет мне купить стабилизатор двойного преобразования, если стабилизатор релейного типа вышел из строя?

Нужен ли стабилизатор для современного телевизора

Рассмотрим, что означает такой широкий диапазон допустимого напряжения питания, указываемый для определенной модели телевизора. Да, аппарат способен работать при таких значениях входных параметров. Его внутренние схемы стабилизации в виде импульсного блока питания достаточно лояльно относятся к броскам напряжения.

Однако изменения напряжения на входе ТВ должны быть плавными. При резких бросках возможны поломки вследствие, например, явлений самоиндукции или пробоев ключей. Самая простая авария, которая может произойти — срабатывание внутреннего предохранителя. Но это все равно означает, что аппарат перестанет работать до его замены.

Причинами аварии могут быть:

включенный на линии мощный сварочный аппарат;
сбои питания на подстанции;
отгорание нуля на щитке дома, вследствие чего возникает расфазировка и напряжение в розетке может скачком вырасти до 380В;
резкий бросок вольтажа при отключении мощного оборудования.

Важно! Старый советский стабилизатор напряжения для ЖК телевизора подойдет только при плавных изменениях напряжения. Он защитит от кратковременных мощных импульсов

Однако обрезать превышение критического уровня напряжения просто не способен. Поэтому для современного ТВ нужен хороший, качественный прибор.

Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор – это устройство, которое при нестабильном напряжении на входе обеспечивает поддержание выходного напряжения в узких пределах. Основная его задача – повышение или понижение имеющейся интенсивности в сети до уровня 220 В либо отключение питания в случае перепада ниже 160 В или более 255 В.

Стабилизирующие устройства могут быть сетевыми – подключаются для конкретного прибора. Или магистральными – подключаются ко всей электромагистрали, питающей всё жилище.

При наличии большого количества дорогой бытовой техники у её владельцев часто возникает вопрос, нужен ли стабилизатор напряжения, на какую мощность должен быть рассчитан, на какую технику ставить.

Рассмотрим, нужен ли стабилизатор для телевизора, и какой из них следует выбрать.

Стабилизатор какого типа выбрать

Стабилизатор в частный дом можно из следующих 4 типов:

релейный;
электронный;
инверторный;
электромеханический.

Каждый из этих типов обладает своими достоинствами и недостатками, рассмотрим их подробнее.

Релейные

Эти стабилизаторы еще называют ступенчатыми, так как напряжение на их выходе в процессе регулирования изменяется не плавно, а ступенчато. Являются наиболее распространенными стабилизаторами напряжения для коттеджа, частного дома или дачи.

Во время работы релейного стабилизатора, схема управления постоянно анализирует выходное напряжение. Если оно отклоняется от номинального на недопустимую величину, включенное в данный момент реле отключается, и включается другое, обеспечивающее более близкий к номинальному выход.

Другими словами, с помощью реле переключаются обмотки автотрансформатора.

Обычно в состав релейных стабилизаторов входит 4-5 реле, но я видел модели где их было штук 8. Чем больше релюшек, тем точнее поддерживается напряжение на выходе, тем дороже стабилизатор и тем чаще он переключается.

Достоинства релейных стабилизаторов:

относительно низкая стоимость;
малые габаритные размеры;
широкий допустимый диапазон изменения параметров сети;
кратковременно (до нескольких секунд) выдерживают двукратную перегрузку, и длительно выдерживают перегрузку на 10%;
работают в диапазоне температур от -20 до +40 С;
нечувствительны к отклонениям формы входного напряжения от синусоидальной.

К недостаткам относятся:

ступенчатое изменение выходного напряжения, что хорошо заметно по свечению ламп накаливания;
электромеханические реле – самый ненадежный элемент стабилизатора;
шум при работе (слышны щелчки при переключении реле).

Электронные

В этих приборах вместо реле используются специальные устройства – тиристоры, которые являются электронными аналогами электрических реле. Плата управления анализирует входное напряжение и подключает выход стабилизатора к соответствующей обмотке автотрансформатора, включая нужный тиристор(ы).

Достоинства электронного стабилизатора:

практически мгновенная реакция на изменение параметров сети;
более долгий срок безотказной работы по сравнению с релейными стабилизаторами;
бесшумная работа.

Недостатки:

искажение формы выходного напряжения;
высокая стоимость.

Электромеханические

Основной элемент подобных стабилизаторов – вольтодобавочный трансформатор с автотрансформаторной первичной обмоткой. Постоянство напряжения на нагрузке поддерживается изменением коэффициента трансформации путем перемещения по отводам первичной обмотки скользящего контакта.

Контакт перемещается исполнительным механизмом, включающим в себя электродвигатель и схему управления.

У подавляющего большинства моделей электромеханических стабилизаторов подвижный контакт представляет собой угольный электрод, наподобие щетки в коллекторном электродвигателе.

Особо продвинутые модели вместо угольного электрода имеют подвижный ролик, а иногда и не один. Ролики меньше изнашивается, следовательно, такие устройства реже нуждаются в техобслуживании. Такие трансформаторы напряжения для частных домов уже можно рекомендовать к покупке.

Достоинства электромеханических стабилизаторов:

расширенный диапазон регулирования сети – от 130 до 260 В;
форма напряжения на нагрузке не искажается, меняется только амплитуда;
выдерживают кратковременную перегрузку;
нечувствительны к отклонениям сети по форме и частоте.

Недостатки:

требуют периодического ТО (по мере износа подвижных контактов);
отказы в работе при низких температурах;
регулирование осуществляется с задержкой, стабилизатор не успевает реагировать на кратковременные пики и провалы, передавая их в нагрузку;
шум при срабатывании электродвигателя в моменты регулирования.

Инверторные

Инверторные, или стабилизаторы двойного преобразования, эффективны еще больше, чем электронные. Отклонение выходного напряжения не превышает 0,5%, частота также высокостабильна.

Принцип работы основывается на выпрямлении сетевого напряжения, подаче его на инвертор, в котором вырабатывается переменное напряжение (синусоидальной или трапецеидальной формы), подаваемое на выход, что и обеспечивает почти полную независимость выхода от частоты и формы входа.

Эти устройства рекомендуются для наиболее критичных по питанию потребителей, например, измерительного или медицинского оборудования. Такой стабилизатор в загородный дом покупать просто не зачем. Ну разве что совсем маломощный, исключительно для дорогущего газового котла и пары ламп накаливания.

Так нужен стабилизатор или нет?

Чтобы ответить на этот вопрос, достаточно померять напряжение в розетке в разное время суток. Особенно в вечернее, когда большинство жителей вашего дома приходят с работы и включают свои чайники, микроволновки и сварочные инверторы.

В соответствии с требованиями Международной электротехнической комиссии IEC 60038:2009 (ГОСТ 29322-2014), напряжение бытовой сети должно лежать в диапазоне 230В±10%. Но так как на данный момент во многих регионах до сих пор действуют устаревшие нормы (220В±10%), то фактически «разрешенным» является интервал 198…253 Вольта.

Для получения достоверной картины необходимо проводить замеры напряжения в течении длительного времени. Измерения обязательно должны попадать во все части суток — утро, день, вечер и ночь. Если есть возможность, лучше пригласить специалиста из компании, проводящей энергоаудит. Он установит специальное оборудование, которое соберет и проанализирует информацию за сутки.

В подавляющем большинстве случаев напряжение в квартире находится в допустимых пределах и в стабилизации не нуждается.

Однако, если результаты наблюдений показали наличие продолжительных периодов, когда напряжение превышает 253В или находится ниже 198В, то проблема действительно существует. Но не следует сразу же отправляться в магазин за стабилизатором.

Во-первых, имеет смысл написать жалобу в вашу местную энергоснабжающую организацию, сославшись на несоответствие напряжения стандартам (ГОСТ 29322-2014).

Во-вторых, конкретно ваша бытовая техника, возможно, совсем не критична к величине питающего напряжения.

Бытовая техника, которой все равно

Примерный перечень оборудования, которое без проблем переносит серьезные отклонения сетевого напряжения, представлен ниже.

Современные холодильники. Почему так можно узнать здесь.
Компьютеры и мониторы. Наличие собственного преобразователя напряжения (импульсного блока питания) сводит к минимуму влияние сетевого напряжения на их работоспособность. Подробнее тут.
Активная нагрузка: утюги, щипцы и фены, обогреватели, проточные водонагреватели, электроплиты, сушилки для обуви и т.п. Работать будет в любом случае, правда количество выделяемого тепла находится в квадратичной зависимости от напряжения.
Звуковоспроизводящая аппаратура: музыкальные центры, домашние кинотеатры, усилители, электрические звонки и прочее. Аудиофилы со мной, конечно же, не согласятся. На эту тему даже есть отдельная статья.
Светодиодные лампы. Благодаря встроенному в лампу драйверу тока, яркость свечения не зависит от питающего напряжения.

Приборы, чувствительные к питающему напряжению

А эта бытовая техника плохо реагирует на колебания напряжения в сети. В запущенных случаях возможен выход из строя.

Кондиционеры и пылесосы. В этих приборах стоят асинхронные двигатели, которые при пониженном напряжении* начинают жрать ток больше положенного, из-за чего обмотки двигателя сильно разогреваются. В таких случаях вся надежда ложится на тепловое реле. Если оно не обесточит схему, то из-за сильного перегрева возможна поломка. А если двигатель все-таки стартанет, то работать будет не на полную мощность.
Старые холодильники. Имеют точно такой же недостаток, как и кондиционеры. При низком напряжении в сети двигатель гудит и перегревается.
Древние телевизоры. От перепадов сетевого напряжения меняется размер растра и яркость изображения. Но таких телевизоров сейчас почти не осталось.
Люминесцентные и энергосберегающие лампы. При пониженном напряжении могут не зажжеться.
Лампы накаливания. Яркость свечения очень сильно зависит от величины напряжения в сети: снижение напряжения всего на 10% приводит к 25%-ому снижению яркости, а при 180 вольтах 60-ваттная лампочка превращается в 25-ваттную.
Микроволновые печки. При понижении напряжении питания мощность СВЧ-излучения падает настолько, что микроволновкой фактически становится невозможно пользоваться.
Стиральные машины. При понижении напряжении ниже критичного уровня, контроллер останавливает программу стирки и выводит соответствующую ошибку на индикатор. В старых стиралках «без мозгов» может сгореть двигатель.
Посудомоечные машины. При «неправильном» напряжении в розетке просто не включатся.
Навороченные бойлеры. Напичканные электроникой бойлеры просто отключаются при выходе напряжения за допустимые пределы.

*под «пониженным напряжением» понимается напряжение 180В или ниже.

Самодельный аппарат

А какую можно реализовать схему стабилизатора напряжения 220В своими руками? Самый простой вариант стабилизатора состоит из минимального количества комплектующих:

трансформатор;
конденсатор;
диоды;
резистор;
провода (для соединения микросхем).

Используя простейшие навыки, собрать устройство не так сложно, как может показаться. Но при наличии старого сварочного аппарата все упрощается, поскольку он практически уже собран. Однако проблема в том, что не у каждого человека найдется такой сварочный аппарата, а поэтому лучше подыскать другой способ для самодельного устройства.

По этой причине рассмотрим, как можно изготовить некоторый аналог симисторного стабилизатора. Данный прибор будет рассчитан на входной рабочий диапазон 130-270 В, а на выход будет подаваться от 205 до 230 В. Большая разница входного тока это скорее плюс, а вот для выходного – это уже минус. Но для многих бытовых приборов эта разница допустима.

Что касается мощности, то схема тиристорного стабилизатора напряжения 220В, своими руками изготавливаемого, допускает подключение электроприборов до 6 кВт. Переключение нагрузки производится в течение 10 миллисекунд.

Диагностика повреждений

Ремонт стабилизаторов напряжения начинается с оценки его целесообразности. Если вольтаж на выходе аппарата равен нулю, то это ещё не значит, что проблема именно в нём. Возможно напряжение не приходит на сам стабилизатор, поэтому первым делом нужно убедиться в его наличии на входных клеммах. Сделать это можно с помощью любого вольтметра или лампочки на 220 В.

Если проблема не в этом, то следует снять крышку стабилизатора. Сначала строго обязательно нужно отключить входные автоматы и убедиться, что на прибор не приходит напряжение. Затем следует осмотреть стабилизатор на предмет обгорания дорожек платы управления, потемнения проводов, реле и их контактов или разрушения графитовых щёток.

Сгоревшая дорожка

Нелишним будет принюхаться. Если чувствуется запах гари, то следует по возможности выяснить его источник. Часто именно это становится прямым указанием на причину поломки.

Нужен ли стабилизатор для современных телевизоров

Вопрос о стабилизации напряжения для телевизоров стоит с тех времён, когда ТВ были ламповыми, и с изменением вольтажа искажалась и картинка на экране. Часто после таких сбоев приходилось чинить технику.

Все современные ТВ делятся на такие основные виды: LED, LCD и плазменные. Их особенность состоит в том, что они снабжены импульсным блоком питания. Такие блоки могут работать в достаточно широком диапазоне напряжений от 170 до 250 В. При превышении таких значений телевизор должен отключаться. Если этого не происходит, может произойти сгорание внутренних элементов и тогда без ремонта не обойтись.

Некоторые производители, например, LG и Самсунг выпускают специализированные стабилизирующие приборы. Однако их стоимость значительно превышает стоимость аналогичных устройств других производителей.

И всё-таки, нужен ли стабилизатор напряжения для ЖК или ЛЕД-телевизоров.

Если у вас в сети постоянно происходят скачки напряжения, лампочки мигают, а приборы отключаются, то в таком случае однозначно стоит ставить защитное устройство. Для начала нужно определить, в каких пределах это происходит. Для этого достаточно замерять несколько раз в сутки уровень интенсивности специальным тестером.

Причём, возможно, лучше будет поставить стабилизирующее устройство на всю квартиру или дом, что, конечно, довольно затратно. Но здесь уже надо смотреть по обстоятельствам. Если технику всё время приходится ремонтировать, лучше один раз обеспечить стабилизацию сети, если её состояние никак не улучшить.

Но такие критические ситуации случаются крайне редко в городских электрических сетях. Это больше типично для сельских местностей. Поэтому обычно нет нужды ставить прибор стабилизации, учитывая его немалую стоимость. Но если вы всё же переживаете за свою технику, но не знаете, как осуществить выбор, стоит выяснить, какие вообще стабилизирующие устройства бывают.

Ещё одно заблуждение – выгорание пикселей в телевизорах из-за повышения напряжения. Пиксели – это управляющие транзисторы. И они могут выходить из строя независимо от вольтажа. То же касается и короткого замыкания. Если оно происходит не в самом устройстве, то просто прекратится подача питания на телевизор, и стабилизирующий прибор в этой ситуации никак не поможет. Более того, на работе бытовой техники это не сказывается.

Иногда можно встретить рекомендацию приобретения источника бесперебойного питания, который обеспечивает работоспособность аппаратуры в случае отключения электроэнергии. Для телевизоров в этой мере совсем нет необходимости.

Принцип работы

Во время работы инверторного стабилизатора осуществляется два основных процесса:

Преобразование входного переменного тока в постоянный.
Преобразование постоянного тока в переменный.

Первый процесс осуществляет выпрямитель и корректор коэффициента мощности. Другими словами, когда переменный и нестабильный ток входит в стабилизатор, он проходит через фильтр частот и в выпрямителе превращается в постоянный.

Он приобретает практически синусоидальную форму. Плюсом такого преобразования является достижение очень высокого коэффициента мощности. Этот коэффициент равняется почти единице. Далее этот ток накапливается в конденсаторах. Их еще называют вторичным источником энергии.

После этого постоянный ток продолжает движение к инвертору, который уже делает ток переменным и синусоидальным. Этот инвертор работает таким образом, что переменный ток получает частоту, равную 50-ти герцам, и напряжение, равное 220-ти вольтам.

Примечательным фактом является то, что кварцевый генератор, который является составной частью инвертора, делает это преобразование с очень высокой степенью точности. Конечно, работой каждой составной части стабилизатора, который относится к инверторному типу, управляет микроконтроллер.

Именно благодаря использованию инверторов и осуществлению двух процессов преобразования тока этот стабилизатор называют инверторным или же стабилизатором двойного преобразования.

Инструкция по подключению в щитке

Первым делом монтируете в электрощитке, сразу после вводного автомата трехпозиционный переключатель.

в первом положении, когда язычок поднят вверх, напряжение будет подаваться в дом напрямую с электросети, без задействования стабилизатора

Вдруг он у вас вышел из строя или нужно провести какие либо ревизионные работы. Не будете же каждый раз откидывать провода и обесточивать всю квартиру.

во втором положении II (язычок автомата смотрит вниз) – эл.снабжение будет идти через стабилизатор

положение «0» – все электроприборы отключены, как от стабилизатора, так и от внешней сети

Выбираете место установки стабилизатора напряжения. Ставить где попало его тоже нельзя. Существуют определенные правила, которых следует придерживаться.

Прокладываете от щитка до этого места два кабеля ВВГнГ-Ls.

Каждый из них желательно промаркировать и сделать соответствующие надписи с обоих концов:

вход на стабилизатор

выход из стабилизатора

Снимаете изоляцию с жил и сначала подключаете кабель в электрощитке. Фазу с того провода, что идет на вход стабилизатора, подсоединяете к выходным зажимам вводного автомата.

Далее разбираетесь с кабелем стабилизатор-выход. Фазную жилу (пусть это будет белый провод), подключаете к контакту №2 на трехпозиционном выключателе.

Ноль и землю с обоих кабелей сажаете на соответствующие шинки.

Теперь нужно подать фазу непосредственно с вводного автомата на трехпозиционный. Зачищаете монтажный провод ПУГВ, оконцовываете жилы наконечниками НШВИ и заводите его с фазного выхода вводного автомата на зажим №4 выключателя.

Все что остается сделать в щитке – запитать все автоматы с клеммы №1 трехпозиционника.

Проделываете эту операцию опять же гибкими монтажными проводами.

Таким образом по схеме вы подали фазу с вводного автомата на 3-х позиционный, а уже далее через его контакты распределили нагрузку, путем подключения через стабилизатор (контакт №2-№1) и напрямую без него (контакт №4-№1).

В вашем конкретном случае данные номера контактов могут не совпадать с указанными здесь цифрами! Обязательно уточняйте все в инструкции или в паспорте на автомат.

Методика проверки стабилизатора

Явный признак неисправности любого стабилизирующего аппарата – это отсутствие на его выходных клеммах напряжения, в то время как на входных оно присутствует. В таком случае устройство автоматически признаётся сломанным и нуждающимся в ремонте.

Более подробную диагностику может провести только квалифицированный специалист в условиях электротехнической лаборатории. Чтобы убедиться в правильности стабилизации, необходимо одновременно контролировать измерительными приборами вольтаж на входе и выходе прибора. Напряжение на нагрузке, независимо от питающего, должно лежать в узком диапазоне – 220-230 В. Т.е., сколько бы вольт ни приходило на вход стабилизатора, на выходе вольтаж должен оставаться неизменным. Причём это справедливо как для работы аппарата в режиме холостого хода, так и с подключением потребителя.

220 В на выходе стабилизатора

Виды стабилизаторов и их особенности

Приборы стабилизации должны обеспечивать защиту бытовой техники от скачков напряжения. Но для начала надо разобраться, какие виды этих устройств существуют, чтобы понять, которые из них наилучшим образом подойдут для ваших целей.

Сети могут быть однофазные (220 В) или трёхфазные (380 В). Соответственно, данные приборы тоже могут разделяться по этому принципу. Трёхфазные чаще применяются в промышленности, а для частных домов и квартир достаточно однофазных.

Стабилизаторы напряжения можно разделить на такие виды:

Релейные;
Электромеханические;
Симисторные;
Двойного преобразования.

Теперь о каждом из них подробнее.

Релейные являются самыми доступными в ценовом сегменте, поэтому и часто используемые. Способны выдерживать не очень высокие перепады, быстро преобразуют напряжение на выходе. Изнашиваются тем быстрее, чем чаще происходят скачки. Могут быть шумными и имеют короткий срок службы.

Электромеханические, или сервомоторные стабилизаторы. Имеют лучшие характеристики, чем предыдущие, и более высокую стоимость. Данное устройство представляет собой трансформатор, самостоятельно регулирующий вольтаж на подающем шлейфе. Из достоинств стоит отметить:

Широкий диапазон входного напряжения и отсутствие искажений на выходе;
Бесшумность;
Практически не чувствительны к рабочей частоте.

Из недостатков выделяют:

Подвижные элементы нужно заменять каждые несколько лет, сервопривод щёточного блока – чуть реже;
Скорость стабилизация ниже, чем у релейных;
Однофазные могут работать только в обогреваемых помещениях.

Симисторные обладают длительным сроком службы, бесшумностью. Они не требуют специального обслуживания, но стоимость их ещё выше, чем у электромеханических. Очень быстрая скорость стабилизации. При высокой температуре могут выйти из строя.

Самые дорогостоящие системы стабилизации – двойного преобразования. Способны преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот, то есть работают как инверторные устройства. Такие стабилизаторы отлично подходят к технике с большой мощностью до 30 кВт и чувствительной к перепадам напряжения. Они долговечны и быстро реагируют на изменения интенсивности сети.

Сервопривод аппарата и его ремонт

Одной из частых причин выхода из строя электромеханических стабилизаторов является поломка сервопривода. Он представляет собой небольшой электрический двигатель. Задача привода – перемещать щёточный механизм по обмотке трансформатора.

Проблема заключается в том, что новый мотор стоит сравнительно больших денег, поэтому экономически целесообразнее починить имеющийся. В случае механических проблем, таких как заклинивание вала привода, разрушение каких-либо элементов крепления, их можно устранить простыми слесарными работами. Т.е. понадобится протянуть крепежи, перебрать мотор, возможно, заменить втулки или подшипники.

В случае перегорания обмотки привода её можно перемотать. Однако процесс этот трудоёмкий и требует участия электрообмотчика (профессия) с опытом ремонта подобных двигателей.

Общие выводы

Релейный и электромеханический стабилизаторы примерно равнозначны по стоимости, но электромеханический обладает более высокой точностью и плавностью поддержания выходного напряжения. Нет резких перепадов напряжения в 20-30 вольт при переключении обмоток, как у релейного. Поэтому для подключения люстр, светильников и прочей осветительной аппаратуры однозначно следует предпочесть электромеханический стабилизатор.

Но при этом у электромеханических стабилизаторов более длительное время реакции, чем у релейных. В некоторых случаях (например, когда сосед балуется сваркой) это может стать проблемой. Хотя, с соседями-сварщиками вообще мало какой стабилизатор совладает. Разве что инверторный (двойного преобразования) или вообще online-UPS. И то и другое очень дорого, проще с соседом «разобраться».

Как показывает практика, срок службы мало зависит от типа стабилизатора как такового. Тут все упирается в качество электронной начинки, а следовательно в фирму-производителя. Чем авторитетнее фирма и чем больше гарантийный срок, тем дольше прослужит устройство. И, разумеется, тем дороже оно будет стоить.

А еще у электромеханического стабилизатора отсутствует раздражающее клацанье релюшками. Легкое ненавязчивое жужжание всяко приятнее на слух, чем резкие щелчки.

В целом, по совокупности характеристик, электромеханический стабилизатор более пригоден для работы в условиях квартиры, дома или дачи. Если для вас несущественна несколько более замедленная реакция электромеханического стабилизатора, выбор должен быть сделан в его пользу.

О том, какие конкретно модели выбрать, вы можете узнать из этих статей: