Mis on sageduse seisukohalt erinevuste vahel erinevate liikide võrgustabilisaatorite vahel?
Voolu reguleerija (50Hz või 60Hz)
Töötamise printsiip ja struktuurilised omadused
Voolusagedusega voolureguleerija on mõeldud peamiselt 50Hz (näiteks Hiina) või 60Hz (näiteks USA) sagedusega võrguvoolule. Selline reguleerija põhineb tavaliselt elektromagnetilise induktsiooni printsiibil, kasutades tavalisi induktiivseid reguleerijaid ja autotransformatorreguleerijaid. Induktioonireguleerija muudab väljundvoolu muutes transformaatori kierde suhet. Autotransformatorreguleerija saavutab voolureguleerimist autotransformatori kirelevahetuse lülitamise kaudu.
Kuna see on disainitud kindla voolusageduse jaoks, siis selle sisemiste komponentide, näiteks tuumaga, kireleva ja teiste osade disain ja parameetrid on optimiseeritud vastavalt sellele sagedusele. Näiteks voolusageduse transformaatori tuuma materjali valik ja suurus peaksid arvestama histereesiamahu ja viirulaju mahu 50Hz või 60Hz, et tagada efektiivne energia ümbermuutmine ja stabiilne vooluväljund.
Sageduse kohandatavus ja piirangud
Voolusagedusega voolureguleerijad nõuavad väga täpset sagedust ja töötavad korralikult ainult tingimustes, mis on lähedased nende disainisagedusele (50Hz või 60Hz). Kui sisendvoolu sagedus erineb oluliselt, siis reguleerija sisesed elektromagnetilised seosed häirivad, mõjutades voolureguleerimist. Näiteks kui sisendsagedus läheb 40Hz või 70Hz, võib reguleerija mitte suudelda täpselt reguleerida voolu ja isegi segada, kuumenuda või kahjustuda.
Kõrge sagedusega voolureguleerija (kHz-MHz vahemik)
Töötamise printsiip ja struktuurilised omadused
Kõrge sagedusega voolureguleerijad kasutatakse peamiselt kõrge sagedusega lüliti-voolureguleerijates, mille töötamissagedus on tavaliselt mitme tuhat Hertzini kuni mitme megahertsini. Need reguleerijad kasutavad tavaliselt lüliti-voolutehnoloogiat, et saavutada voolumuutmine ja -reguleerimine kiire lüliti (nt MOSFET jms) lülitamise kaudu. Näiteks tavalises kõrge sagedusega lüliti-voolureguleerijas võib lülitussagedus olla 100kHz, kusjuures lülitit kiiresti sellel sagedusel lülitatakse, muutes sisend-DCläiget kõrge sagedusega pulssiläigeks, mis seejärel muutub stabiilseks DC väljundläigeks kõrge sagedusega transformaatori, rätiku-filtrite ja muude tsirkuitide kaudu.
Kõrge sagedusega voolureguleerija tsirkuite struktuur on suhteliselt keeruline, hõlmades kõrge sagedusega transformaatorit, lülititu juhtcircuite, tagasiside kontrollcircuite jne. Kõrge sagedusega transformaatorid töötavad kõrge sagedusega, nende maht on palju väiksem kui voolusagedusega transformaatorite, sest magneettuumade töötamisomadused kõrge sagedusega võimaldavad kasutada väiksemat tuumasuurust sama energiakonversioonieffekti saavutamiseks.
Sageduse kohandatavus ja piirangud
Kõrge sagedusega voolureguleerijad omavad mingit kohandatavust sageduse muutuste suhtes, kuid ka mingi ulatuse piiranguid. Nende disainisageduse kõrge sageduse vahemikus saab nad kohandada lülitussagedust, tegemustruktuuri ja muud parameetrit sisendvoolu muutuste vastuvõtmiseks, et saavutada voolureguleerimine. Kui sagedus on nende disaini ulatusest väljaspool, näiteks 100kHz disainisagedusega reguleerija, kus sagedus tõuseb ootamatult 1MHz, võib see põhjustada lülititu lülituskaotuste teravat tõusu, elektromagnetilist segadust ja kontrollcircuitide ebastabiilsust, mille tulemuseks on voolureguleerimise heakskiitlus ja seadme normaalsete töötingimuste häirimine.
Laiasageduseline voolureguleerija
Töötamise printsiip ja struktuurilised omadused
Laiasageduselised voolureguleerijad on disainitud voolureguleerimise saavutamiseks laia sageduse vahemikus. Tavaliselt kasutatakse neis kombinatsioon-tehnoloogiat, mis ühendab mõned voolusagedusega reguleerijate ja kõrge sagedusega reguleerijate omadused. Näiteks võidakse kasutada muutuvat sagedust lüliti-voolutehnoloogias ja lisada sisendi- ja väljundi poolt filtreerimis- ja sobitamiscircuite erinevatele sagedussegmentidele. Madalasageduses võidakse kasutada printsiipe, mis on sarnased voolusagedusega reguleerijatele, et tagada põhiline voolustabiilsus; kõrge sagedusega segmentides sõltub rohkem lüliti-voolutehnoloogia kiire reguleerimisvõimest.
Laiasageduselise voolureguleerija siseerine tsirkuite struktuur on keerulisem, seega tuleb üldiselt arvestada ja optimeerida erinevate sageduste eletromagnetilisi ja tsirkuite omadusi. Näiteks filtreerimistsirkuit peaks olema võimeline efektiivselt filtreerima segadussignale laias sageduse vahemikus, ja juhtcircuit peaks olema võimeline täpselt kohandama voolureguleerimisstrateegiat erinevate sageduslike sisendite järgi.
Sageduse kohandatavus ja piirangud
Kuigi laiasageduselised voolureguleerijad saavad töötada laias sageduse vahemikus, ei sobi need kõikidele sagedustele. Tavaliselt on laiasageduselised voolureguleerijad võimelised kattama sageduse vahemikku, mis ulatub kümmendate Hertzi kuni sadade kilohertzi ja üle, kuid võivad kohtuda tehniliste raskustega äärmiselt madaladel sagedustel (näiteks alla mõned Hertzi) ja äärmiselt kõrgetel sagedustel (näiteks yle poole miljon Hertzi). Äärmiselt madalatel sagedustel võivad ilmneda probleeme, mis on sarnased voolusagedusega reguleerijate probleemidega madalal sagedusel, näiteks voolustabiilsuse täpsuse vähenemine; äärmiselt kõrgetel sagedustel võivad tekida probleeme nagu kõrge sagedusega komponentide jõudluse piirangud ja elektromagnetiline ühilduvus.
