مقدمه :

تعبیه فناوری تراشه ریز پردازنده و دستگاه های الکترونیکی قدرت در طراحی تثبیت کننده های ولتاژ AC (یا تنظیم کننده های ولتاژ اتوماتیک (AVR)) منجر به تولید منبع تغذیه با کیفیت بالا و پایدار در صورت انحراف قابل توجه و مداوم ولتاژ منبع تغذیه می شود.
همزمان با پیشرفته شدن استابلایزرهای ولتاژ معمولی رله، استابلایزر مدرن از مدارهای کنترل دیجیتال با کارایی بالا و مدار کنترل حالت جامد استفاده می کنند که تنظیمات پتانسیومتر را از بین می برد و کاربر را قادر می سازد ولتاژ مورد نیاز را از طریق یک صفحه کلید تنظیم کند.

این همچنین منجر به زمان بندی یا پاسخ استابلایزر به میزان بسیار کمتر، معمولا کمتر از چند میلی ثانیه است، علاوه بر این می توان با واریابل آنرا تنظیم کرد. امروزه استابلایزرها به یک راه حل بهینه شده برای بسیاری از وسایل الکترونیکی که حساس به نوسانات ولتاژ هستند حساس هستند و کار با دستگاه های بسیاری مانند دستگاه های CNC، تهویه مطبوع، تلویزیون، تجهیزات پزشکی، رایانه ها، تجهیزات مخابراتی و غیره را در بر دارد.

ثبیت کننده ولتاژ چیست؟(استابلایزر خانگی)
تثبیت کننده ولتاژ یک دستگاه الکتریکی است که برای ارائه ولتاژ ثابت به یک بار در پایانه های خروجی آن صرف نظر از تغییرات ورودی یا ولتاژ منبع ورودی طراحی شده است. این دستگاه در برابر ولتاژ بالا و سایر ولتاژهای دیگر محافظت می کند.
همچنین این دستگاه رگولاتور ولتاژ اتوماتیک (AVR) نامیده می شود. تثبیت کننده های ولتاژ برای تجهیزات الکتریکی با ارزش و گران قیمت ترجیح داده می شود تا از نوسانات مضر کم و ولتاژ آنها محافظت کند. برخی از این تجهیزات عبارتند از تهویه مطبوع، دستگاه چاپ افست، تجهیزات آزمایشگاهی، ماشین آلات صنعتی و دستگاه های پزشکی.

تثبیت کننده های ولتاژ قبل از اینکه بتوانند به بار (یا تجهیزاتی که به تغییرات ولتاژ حساس هستند) ولتاژ ورودی نوسان را تنظیم کنند. ولتاژ خروجی از تثبیت کننده در محدوده 220 و 230 ولت در صورت عرضه ی تک فاز و 380 ولت یا 400 ولت در صورت عرضه ی سه فاز، در محدوده ی محدوده ولتاژ ورودی قرار می گیرد. این مقررات با عملکردهای اضافی و تقویت شده توسط مدارهای داخلی انجام می شود.
انواع مختلفی از تنظیم کننده های ولتاژ اتوماتیک موجود در بازار امروز وجود دارد که می تواند واحد های تک یا سه فاز باشد که با توجه به نوع برنامه و ظرفیت (KVA) مورد نیاز است. تثبیت کننده های سه فاز در دو نسخه به عنوان مدل های بار توازن و مدل های باربری نامتعادل عرضه می شوند.
استابلایزر به صورت اختصاصی برای لوازم خانگی یا به عنوان یک واحد تثبیت کننده بزرگ برای لوازم خانگی در یک مکان خاص در دسترس هستند. علاوه بر این، می توانند یک نوع آنالوگ یا نوع دیجیتال واحد تثبیت کننده باشند.

انواع رایج تثبیت کننده های ولتاژ شامل تثبیت کننده های دستی و یا سوئیچینگ، تثبیت کننده های نوع تثبیت کننده خودکار، تثبیت کننده های حالت جامد یا تثبیت کننده و تثبیت کننده های سروو کنترل است. علاوه بر عملکرد تثبیت کننده، اکثر تثبیت کننده ها با ویژگی های اضافی مانند خروجی ولتاژ ورودی / خروجی، خروجی ولتاژ بالا / ورودی / خروجی، قطع بیش از حد، شروع خروج و توقف، دستی / شروع خودکار، نمایش خروجی ولتاژ، سوئیچینگ ولتاژ صفر ، و غیره می باشند.

چرا استابلایزر خانگی مورد نیاز است؟
به طور کلی، هر یک از تجهیزات الکتریکی و یا دستگاه برای طیف گسترده ای از ولتاژ ورودی طراحی شده است. بسته به حساسیت، محدوده کاری تجهیزات محدود به مقادیر مشخصی است، مثلا بعضی از تجهیزات می توانند ± 10 درصد از ولتاژ نامی را تحمل کنند در حالی که دیگر ± 5 درصد یا کمتر می باشد.
نوسانات ولتاژ (افزایش یا افت ولتاژ نامی) در بسیاری از مناطق، به ویژه در خطوط خاتمه پذیر است. رایج ترین دلایل نوسان ولتاژ، روشنایی، گسل های الکتریکی، سیم کشی معیوب و قطع کردن دستگاه است. این نوسانات به برق و لوازم خانگی رسیده است.

استابلایزرخانگی چگونه کار می کند؟
اصول اساسی تثبیت کننده ولتاژ برای انجام عملیات باک و تقویت در یک تثبیت کننده ولتاژ، اصلاح ولتاژ از شرایط بیش از حد و تحت ولتاژ انجام می شود از طریق دو عملیات ضروری، یعنی عملیات تقویت و جابجایی می باشد. این عملیات را می توان به صورت دستی با سوئیچ ها یا به صورت خودکار از طریق مدار الکترونیکی انجام داد. در طول وضعیت ولتاژ، عملیات تقویت ولتاژ به سطح امتیاز افزایش می یابد، در حالی که عملکرد بافت باعث کاهش ولتاژ در شرایط ولتاژ بالا می شود.
مفهوم تثبیت شامل افزودن یا تفریق ولتاژ به و از منبع تغذیه است. برای انجام چنین کاری، تثبیت کننده از یک ترانسفورماتور استفاده می کند که در پیکربندی های مختلف با رله های سوئیچینگ متصل می شود. برخی از تثبیت کننده ها از ترانسفورماتور با شیپور خاموشی در سیم پیچ استفاده می کنند تا ولتاژ های مختلف را اصلاح کنند، در حالی که تثبیت کننده های سروو از ترانسفورماتور اتوماتیک استفاده می کنند تا طیف گسترده ای از اصلاح را داشته باشند.
برای درک این مفهوم، اجازه بدهید ترانسفورماتور ساده رتبه 230 / 12V را در نظر بگیریم و ارتباط آن با این عملیات در زیر ارائه شده است.

شکل بالا نشان دهنده پیکربندی تقویت کننده است که در آن قطبیت سیم پیچ ثانویه به گونه ای تنظیم می شود که ولتاژ آن به طور مستقیم به ولتاژ اولیه اضافه می شود. بنابراین، در صورت وضعیت ولتاژ، ترانسفورماتور (که آیا می توان آن را شیر تغییر یا خودکار ترانسفورماتور) توسط رله ها یا سوئیچ های حالت جامد به طوری که ولتاژ های اضافی به ولتاژ ورودی اضافه شده است.

در شکل بالا، ترانسفورماتور در پیکربندی bucking متصل است، در حالی که قطبیت سیم پیچ ثانویه به گونه ای است که ولتاژ آن از ولتاژ اولیه حذف می شود. مدار سوئیچینگ در طول ولتاژ بیش از حد اتصال به بار را به این پیکربندی تغییر می دهد.

شکل بالا نشان دهنده تثبیت ولتاژ دو مرحله ای است که با استفاده از دو رله برای ارائه مقاومت ثابت AC به بار در طول ولتاژ بالا و ولتاژ به کار می رود. با تعویض رله ها، عملیات بک و تقویت برای دو نوسان ولتاژ خاص (به عنوان مثال یک ولتاژ، 195 و دیگری برای ولتاژ بالا، 245V) می تواند انجام شود.
در صورت استفاده از تثبیت کننده های نوع ترانسفورماتور، ضربات بر اساس مقدار مورد نیاز برای تقویت یا بک ولتاژ تغییر می کند. اما در مورد تثبیت کننده های نوع ترانسفورماتور خودکار، موتورها (موتور سروو) به همراه تماس کشویی برای به دست آوردن ولتاژ های تقویت کننده و یا ترانسفورماتور از ترانسفورماتور خودکار استفاده می شود، زیرا تنها یک سیم پیچ دارد.