¿Qué es un estabilizador de voltaje?
Un estabilizador de voltaje es un dispositivo eléctrico que compensa automáticamente la
variación de voltaje en la corriente de entrada. También conocido como regulador
automático de voltaje (AVR), el estabilizador de voltaje protege la carga eléctrica del efecto
desestabilizador de las fluctuaciones de voltaje. En un entorno industrial, instalamos el
estabilizador de voltaje entre la energía de entrada y el equipo protegido.
¿Cómo funciona el estabilizador de voltaje?
Un estabilizador de voltaje es un dispositivo electrónico que mantiene automáticamente un
nivel de voltaje constante. Funciona monitoreando el voltaje de entrada y comparándolo
con un voltaje de referencia. Si el voltaje de entrada varía fuera de un rango determinado, el
estabilizador ajustará su voltaje de salida para volverlo a ese rango. Esto generalmente se
hace utilizando un circuito de control que modifica la cantidad de energía entregada a una
carga, o ajustando la impedancia en el circuito para regular el flujo de corriente. Algunos
estabilizadores de voltaje utilizan un transformador para elevar o reducir el voltaje según
sea necesario, mientras que otros utilizan componentes de estado sólido como diodos o
transistores.
Si bien los principios básicos de funcionamiento son sencillos, el rendimiento de los
estabilizadores de voltaje varía según sus tipos. Cada tipo de estabilizador tiene una
construcción y un principio de ingeniería únicos, que afectan su robustez, precisión y
capacidad de respuesta cuando operan en entornos desafiantes.
Estos son los tipos comunes de estabilizadores de voltaje que encontrarás en el mercado.
SERVO
El estabilizador de voltaje servo calcula los ajustes requeridos con un módulo de
microcontrolador y rota el motor servo para reposicionar el autotransformador. Esto permite
que los estabilizadores servo operen sobre un amplio rango de entrada (±50%) y con alta
precisión (±1%). También son asequibles y razonablemente fiables.
El circuito de control del regulador servo muestrea continuamente el voltaje de salida.
Luego, compara el valor con el deseado y decide si necesita alterar la relación del
embobinado.
Cuando el voltaje de salida se desvía del valor nominal, el circuito de control ordena al
motor servo que se desplace a una nueva posición. El motor servo entonces rotará su brazo,
que está conectado al carbón, a una nueva posición a lo largo del autotransformador.
Cuando el carbón se desplaza, también lo hace la relación entre el devanado primario y
secundario del transformador buck-boost. Esto influye directamente en la amplitud del
voltaje de salida en el devanado secundario. El voltaje regulado, se conecta al equipo.
INDUCCIÓN MAGNÉTICA
Al igual que los estabilizadores servo, los estabilizadores de inducción magnética calculan
la desviación de voltaje y reajustan el voltaje de salida. Sin embargo, alteran la distancia
entre el devanado primario y secundario del transformador en lugar de realinear los taps del
transformador. Debido a su simplicidad mecánica, los estabilizadores de inducción
magnética son ideales para instalaciones en entornos hostiles y casi no requieren
mantenimiento.
La inteligencia del regulador de voltaje de inducción magnética proviene de su circuito de
control. La presencia de un microprocesador, así como un circuito de muestreo
acompañante, permite que el regulador compare el voltaje de salida con el valor deseado.
Cuando el microprocesador detecta una desviación entre la salida muestreada y el valor
deseado, mueve el servo para compensar la diferencia. A medida que el servo recibe la
señal adecuada, rota el devanado secundario a la posición calculada.
A medida que el rotor se desplaza, cambian la distancia y la orientación desde el devanado
primario. Esto resulta en un aumento o disminución del campo magnético acoplado al
devanado secundario y, por lo tanto, del voltaje de salida.
ESTÁTICO
Los estabilizadores estáticos o de conmutación de taps operan alterando la relación de
vueltas del transformador con muchos taps, y con una serie de rectificadores controlados
por silicio (SCR). Si bien los estabilizadores estáticos son baratos, son poco confiables e
ineficientes. Debido a que los SCR son propensos a la corriente de irrupción, no
recomendamos el uso de estabilizadores estáticos para aplicaciones industriales.
El microcontrolador en el circuito de detección muestrea el voltaje de salida y lo compara
con el valor deseado. Si hay una discrepancia, el microcontrolador activará uno de los SCR
que conectará el tap correspondiente en el devanado secundario.
Dependiendo del algoritmo, puede llevar más de un ciclo alcanzar el voltaje de salida
requerido.
