Wielu konsumentów nie ma pojęcia, jakie napięcie dostaje się do ich domu i jakie jest potrzebne do zasilania różnych urządzeń wokół nich. Wiele mechanizmów elektrycznych działa na prądzie zmiennym, ponieważ jest on transportowany do końcowego odbiorcy z powodu możliwości dostarczania na długie odległości. Jednak potrzeba prądu stałego pozostaje aktualna, w zależności od typu używanych komponentów w urządzeniach.
Urządzenia, które konsumują prąd stały, muszą być wyposażone w specjalne zasilacze, które przekształcają prąd zmienny w stabilną wartość, innymi słowy, wyrównują go. Prąd stały ma większą moc wyjściową po konwersji z prądu zmiennego, co wynika z wymagań procesów pracy różnych urządzeń.
Sprzęt, który zmienia kierunek elektronów i przemieszcza je w linii prostej, nazywa się prostownikami. Zasilacze prądu stałego mogą być sterowane lub niestandardowe, co jest bardzo istotne dla starterów i ładowarek samochodowych. Specjalnie wbudowane reostaty pozwalają na zmianę nie tylko oporu, ale i siły prądu, czego nie można powiedzieć o źródłach niestandardowych – mają one stałą moc wyjściową.
Nowoczesne urządzenia gospodarstwa domowego są wyposażone w wbudowane regulatory mocy, które pomagają zapobiec uszkodzeniom spowodowanym nieprawidłowym lub nieregularnym zasilaniem elektrycznym. Niemniej jednak niektóre urządzenia mogą nadal nie działać prawidłowo.
Reakcja na Zmiany Napięcia przez Różne Urządzenia
Punktem styku elektryczności z "domem" jest tablica rozdzielcza, wyposażona w urządzenie ochronne, które aktywuje się w przypadku wycieku i skierowanego przepływu do ziemi. Tablice są również wyposażone w wyłączniki automatyczne, które aktywują się w przypadku zwarcia spowodowanego impulsem o dużej prędkości i długotrwałym obciążeniem dużym prądem.
Licznik prądu nie działa przy liniowym dostarczaniu prądu, niezależnie od tego, czy jest mechaniczny, czy elektroniczny. Dlatego można być spokojnym o błędne pomiary zużytych kilowatów w przypadku takich zakłóceń w sieci.
Urządzenia grzewcze utrzymują stabilność pracy przy każdym kierunku przepływu energii, dzięki termoregulatorom bimetalicznym, które pozwalają im działać niezależnie od kierunku i formy przepływu.
Elementy oświetleniowe – żarówki, świetlówki i diody LED – działają różnie przy liniowym przepływie prądu, mimo że mają ten sam cel. Żarówka Ilicha czuje się komfortowo przy każdym zasilaniu elektrycznym, nie zmieniając swojego stanu ani jakości oświetlenia. Natomiast świetlówki i diody LED nie mogą działać na liniowym źródle zasilania; wymagają regulatora mocy do prawidłowego działania.
Jak widać, jednoznaczne rozwiązanie wszystkich problemów można osiągnąć tylko za pomocą dodatkowych urządzeń – konwerterów prądu elektrycznego z regulacją wyjściową.
Zasilacze prądu stałego są zaprojektowane do zapewnienia całemu sprzętowi elektrycznemu ładunku wymaganego przez specyfikacje techniczne i normy bezpieczeństwa. W przeciwieństwie do regulatorów mocy, te urządzenia zapewniają stałe napięcie, regulując jego siłę i stabilność.
Działają w dwóch kierunkach: napięciu i mocy.
Klasyfikacja zasilaczy:
- Według zasady działania: liniowe – stosują transformator sieciowy z regulowanym obwodem, mają niewielkie zakłócenia promieniowania, ale charakteryzują się niską mocą i dużą wagą; impulsowe – umożliwiają konwersję i regulację przepływu ładunku, mają mniejszą wagę i wyższą moc specyficzną.
- Według mocy – inwertery wysokiej częstotliwości, które mają wysokie wymagania dotyczące ochrony sieci, zapobiegając jej uszkodzeniu.
- Według liczby kanałów – do 4 wyjść, co jest typowe dla nowoczesnych modeli, z których dwa powinny być główne.
- Dodatkowe możliwości – obecność wielu elementów pamięci z zapisanymi parametrami; rejestratory czasu wahań; natychmiastowa reakcja na zmiany w określonych parametrach.
Główne Zalety
Bezpośrednia konwersja napięcia jest gwarantowana przez obecność transformatora z prostownikiem, które razem zapewniają urządzeniom wymagane napięcie i prąd.
Schemat konwersji pośredniej wymaga zastosowania inwertera, aby zwiększyć częstotliwość prądu zmiennego przed wejściem do transformatora. To pozwala znacznie obniżyć koszty nośnika energii dzięki zmniejszeniu jego wagi. Dla stabilności i jakości procesu, schemat wymaga pewnych zmian.
Główne cechy:
- Zapewnienie stabilności napięcia;
- Możliwość kontroli prądu za pomocą wskaźników cyfrowych;
- Minimalizacja wpływu wahań sieci;
- Stabilne odczyty energii i napięcia na linii;
- Płynne dostarczanie mocy wyjściowej;
- Możliwość limitowania dostarczanego prądu;
- Ochrona sieci przed przeciążeniem.
Takie cechy pozytywnie wpływają na ładowanie akumulatora, który zawiera kondensatory, rezystory i tranzystory, wymagające dodatkowej ochrony i regulacji napięcia, przy niezawodnej ochronie przed wahanami poza jednostką zasilającą.
Wczesne zapewnienie bezpiecznego zasilania za pomocą IP prądu stałego dla urządzeń gospodarstwa domowego i komercyjnego ochroni je przed przedwczesnym starzeniem się i częstymi awariami. Jest to związane z ciągłym dostarczaniem prądu, wymaganą mocą i kierunkiem.
Używanie kontrolowanych zasilaczy może znacząco obniżyć koszty energii elektrycznej zużywanej przez wszystkie możliwe urządzenia w pomieszczeniu.