Морозостойкие стабилизаторы напряжения

В бытовых условиях  вопрос о морозостойкой технике возникает редко. Оборудование эксплуатируется в домашних условиях, где температура  не выходит за рамки 18-25 градусов. Но когда речь идет о стабилизаторах напряжения, данная характеристика весьма актуальна.

• Во-первых это связано с местом установки – если стабилизатор напряжения морозостойкий, его можно установить в неотапливаемом гараже или  хоз постройке – это удобно.
• Во вторых, этого может требовать специфика объекта, например, летняя дача на зиму замораживается и, если стабилизатор не морозостойкий, то его придется увозить, что приведет к нестабильному напряжению для “зимующих” систем жизнеобеспечения.

Морозостойкость – обычная на первый взгляд характеристика, которую на самом деле реализовать не так то просто. С чем сталкиваются разработчики стабилизаторов напряжения, и какие для этого есть технические решения, рассмотрим ниже.

Для того, чтобы стабилизатор напряжения сделать морозостойким, все его элементы должны иметь возможность работать при низких температурах. Начнем по порядку.

1. Морозостойкость электронных компонентов

Пожалуй это самый сложный и ответственный пункт на пути стабилизатора  к морозостойкости. Деталей в стабилизаторе очень много, все они  имеют разные характеристики. Иногда компонент  удовлетворяет по току, по напряжению, по другим параметрам, а работать может только при  температуре от нуля градусов и выше – не подходит, ведь зимы у нас холодные. Даже если деталь морозостойкая, нижняя точка температуры может быть -25, а как быть, если за окном -30?

Объем работы инженеров можно оценить рассмотрев на примере одной детальки (учитывая, что в стабилизаторе таких  около сотни). Для примера возьмем устройство, обеспечивающее питание процессора – самая распространенная деталь стабилизатора, (обеспечивает напряжение 5В). Вот ее  описание:

NCP1117 и  NCV1117 – практически аналоги. Эти детали не отличаются ни по электронным характеристикам, ни по корпусу. Удобно, при логистике – нет одной можно, заменить другой или выбрать, какая подешевле – в серийном производстве важна каждая копейка… Но среди длинного описания есть такая скромная, малозаметная табличка:

Это напрочь перекрывает намерение логистов сэкономить на аналогах. Для морозостойкого стабилизатора подходит только NCV, и ничего другого! Забив в поиск NCV, убеждаемся, что компонент дороже, чем  NCP… И так с каждой деталью.

Морозостойкий стабилизатор требует особого подбора компонентов, что в процессе выливается в существенные издержки, заставляя инженеров и логистов работать в постоянном напряжении.

2. Защита от конденсата

После того, как морозостойкие компоненты подобраны, стабилизатор напряжения уже можно эксплуатировать на морозе. Но что будет, если на улице вдруг резко потеплеет. Оттепель или долгожданная всеми весна спровоцирует условия, при которых изделие попадает в “точку росы” – когда из теплого насыщенного влагой воздуха формируется конденсат.

Вода – это проводник. Правда, для силовых установок  сопротивление воды слишком велико, чтобы создавать помехи – изоляторы способны нивелировать этот эффект, как при низковольтном, так и при высоковольтном напряжении.

В случае со стабилизаторами, где кроме силового оборудования имеется  электроника,  даже небольшое  увлажнение способно создать помеху, приводящую к сбою. Отсюда вывод – электроника морозостойкого стабилизатора напряжения должна быть защищена от влаги.

Реализация данного условия накладывает дополнительную сложность производственного процесса. Чтобы избежать издержек, многие производители стабилизаторов  идут даже на обман. Указывая в характеристиках морозостойкость, влажность указывают небольшую или вообще опускают. Допустимо ли вообще такое отношение при работе с опасным напряжением? От морозостойкости такого стабилизатора нет никакой пользы – ведь его все равно нельзя эксплуатировать вне зоны отопления из-за точки росы.

Для защиты от конденсата платы с электроникой необходимо покрывать специальным лаком. Не редкость, когда новые морозостойкие стабилизаторы издают из-за этого резкий запах. Однако отсутствие запаха не означает, что защита не производилась. Стабилизатор напряжения мог отстояться на складе или покрытие могло иметь акриловую основу (часто применяется в европейских изделиях). Убедиться в том, что стабилизатор напряжения действительно морозостойкий, можно взглянув на его плату управления. Плата обработанная лаком, имеет специфическую глянцевую поверхность:

3. Испытания

После того, как выполнены все, указанные выше мероприятия, стабилизатор напряжения по-прежнему еще рано ставить на мороз, а тем более прописывать такую возможность в документации. Стабилизатор – это сложное устройство, и прежде чем утвердительно заявить о морозостойкости, необходимо проведение соответствующих испытаний.

Испытания – довольно накладное мероприятие. Обычно производители проходят его, когда получают большой заказ, например, оборонный или государственный. Чаще всего стабилизаторы испытывают в составе других изделий. Это могут быть передвижные вагончики или автофургоны, оснащенные каким либо оборудованием, например для геологоразведки. Для исчерпывающего результата по морозостойкости, испытуемые объекты помещают в специальные морозильные ангары, где создают самые жесткие условия, какие только могут возникнуть в реальности.

Если производитель  имел возможность поучаствовать в подобных мероприятиях, Вы можете смело  устанавливать его изделие  в неотапливаемое помещение. В этом случае у стабилизатора напряжения 100-процентная морозостойкость, которая избавит Вас от переживаний и от каких либо последствий.