دستگاه تنظیم کننده ولتاژ

دستگاه تنظیم کننده ولتاژ یا استابلایزر دستگاهی است که برای تنظیم خودکار ولتاژ در دستگاه ها و موتور های الکتریکی طراحی شده است . ولتاژ رگولاتور ممکن است برای کارکرد از یک مکانیسم الکترو مکانیکی و یا از اجزای الکترونیکی بهره برد . این دستگاه بسته به نوع طراحی می تواند برای تنظیم یک یا چند ولتاژ AC یا DC به کار گرفته شود . رگولاتور های ولتاژ الکترونیکی معمولا در منبع تغذیه کامپیوتر ها مورد استفاده قرار می گیرند و به تثبیت ولتاژ DC که مورد استفاده پردازنده و دیگر قطعات کامپیوتر است می پردازند . در آلترناتور خودرو ها و دستگاه های مولد انرژی رگولاتور ولتاژ وظیفه کنترل ولتاژ خروجی را بر عهده دارد . در یک سیستم توزیع برق ممکن است در امتداد مسیر توزیع برق نصب گردد به طوریکه تمام مصرف کنندگان بدون توجه به میزان باری که از خطوط کشیده میشود ولتاژ ثابتی را دریافت دارند .یک تنظیم کننده ساده ولتاژ از یک مقاومت سری و یک یا چند دیود تشکیل شده است . با توجه به شکل لگاریتمی دیود ، ولتاژجریان یافته در دیود به علت تغییرات در ولتاژ کشیده شده و یا ولتاژ خروجی به میزان کمی تغییر می کند . هنگامی که کنترل دقیق ولتاز و یا بهره وری مهم نباشد تنظیم کننده ساده ولتاژکارایی دارد.

ولتاژ خروجی را تنها از طریق دو نوع اندازه گیری می توان ثابت نگاه داشت :

تنظیم کننده بار (Load Regulation) : تنظیم ولتاژ خروجی به هنگام یک تغییر مشخص در جریان بار ( به عنوان مثال ۱۵ میلی ولت ، حد اکثر ۱۰۰ میلی ولت برای جریان های بین ۵ میلی آمپر و ۱.۴ آمپر در دما و و ولتاژ خروجی مشخص )

تنظیم کننده خطی و یا تنظیم کننده ولتاژ ورودی (line regulation or input regulation) : تنظیم ولتاژ خروجی به نسبت تغییرات ولتاژ ورودی در هنگامی که نسبت خروجی و ورودی در یک بازه مشخص شده تغییر میکند . ( به عنوان مثال ۱۳ میلی ولت )

پارامتر های مهم دیگر عبارتند از :

• ضریب دما (Temperature Coefficient)
• جریان اولیه تنظیم کننده ولتاژ (Initial accuracy)
• تفاوت ولتاژ ورودی و خروجی (Dropout voltage)
• حد اکثر جریان تعریف شده برای رگولاتور (Absolute maximum ratings)
• نویز حرارتی خروجی (Output noise)
• جریان ساکن (Quiescent current)
• واکنش کوتاه مدت (Transient response)

به طور کلی تنظیم کننده ولتاژ یک دستگاه الکتریکی یا الکترونیکی استکه ولتاژ یک منبع قدرت را در چهارچوب پذیرفته شده ای ثابت نگاه می دارد . این قطعه برای حفظ ولتاژ در حدودی که دستگاه های الکترونیکی قادر به تحمل آن می باشند به کار می رود . این دستگاه در انواع وسایل نقلیه موتوری به کار می رود و ولتاژ خروجی ژنراتور را با سنکرون دستگاه هماهنگ می کند . تنظیم کننده ولتاژ همچنین در دستگاه های الکترونیکی که تغییرات بیش از حد ولتاژ فاجعه به بار می آورد کاربرد دارد.
در وسایل نقلیه موتوری ، رگلاتور ولتاژ بوسیله یک سوئیچ دوقطبی به طور پیوسته میان سه مدار حرکت می کند. در سرعت های پایین جریان هایی به منظورافزایش میدان مغناطیسی ژنراتور ایجاد می شود که باعث افزایش یا کاهش ولتاژ خروجی می گردد. در سرعت های بالا نیروی مقاومتی به مدار ژنراتور وارد می شود و به این ترتیب ولتاژ و جریان داخل موتور تعدیل می گردد.در سرعت های بالا تر ، مدار برای کاهش میدان مغناطیسی خاموش می شود . میزان تغییر رگولاتور ولتاژ معمولا ۵۰تا ۲۰۰ بار در ثانیه می باشد.

رگولاتور های الکترونیکی ولتاژ(تثبیت کننده ولتاژ یا استابلایزر) ) از دستگاه های نیمه رسانا برای یکسان سازی جریان استفاده می کنند . در اغلب موارد این رگولاتورها(تثبیت کننده ولتاژ) به عنوان مقاومت متغیر عمل میکنند به این صورت که هنگامیکه بار الکتریکی سنگین است مقاومت کاهش پیدا می کند و هنگامیکه بار الکتریکی سبک تر است مقاومت افزایش پیدا می کند .
عملکرد تنظیم کننده های ولتاژ در سیستم های توزیع قدرت با مقیاس بزرگ و در موتور های الکتریکی و دستگاه های دیگر یکسان است ، به این صورت که به منظور محافظت از وسایل برقی نوسانات ولتاژ را به حد اقل می رسانند . در سیستم های توزیع کننده قدرت این رگولاتور ها در خط توزیع قرار دارند .

انواع تنظیم کننده ولتاژ:

در این نوع از رگولاتور سوئیچ هایی وجود دارند که به تنظیم جریان می پردازند .
Induction Regulator
تنظیم کننده القایی که در آن یک موتور تامین ثانویه به طور مستمر به تنظیم تغییرات ولتاژ می پردازد .