电源稳压器的工作原理和应用领域

什么是稳压器？它的工作原理是什么？ 稳压器是使输出电压稳定的设备。稳压器具备稳压恒压、控制电路、及伺服电机等组成。当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。工作原理 ：由于部分电器中含有线圈组件，在通电初期会产生阻碍电流的涡流，涡流的产生既会削弱到电器启动时的瞬时电压，导致启动缓慢，又会加强断路后产生的瞬时电压，可能产生火花损坏电路。此时便需要一个稳压器来保护电路的正常运行。稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。容量较大的稳压器，还采用电压补偿的原理工作。

电源稳压器的应用范围

电影稳压器广泛应用于工业、农业、交通、邮电、军事、铁路、科研文化等领域的大型机电设备、金属加工设备、生产流水线、建筑工程设备、电梯、医疗器械、刺绣轻纺设备、空调、广播电视及家用电顺、照明等需要稳压的场所。

稳压器的工作原理是什么

电信部门的机电系统是通过现代化电子技术和设备来实现的现代化管理，它涉及到通讯技术，电子技术，自动控制，计算机技术等多门学科，具有技术密集型，高科技，高性能等特点。供电是机电设备的基础，供电出了问题，会带来一系列问题，甚至中断。所以对UPS提出了严格的要求，相关部门为了提高供电系统的可靠性，在UPS前面增加了一级参数稳压器，如图1。稳压器的类型较多，常见的稳压器有：自动稳压器，净化电源交流稳压器，参数稳压器，NPS型智能稳压电源。现分别介绍如下：一、自动稳压器这种稳压器结构简单，价格低廉，但可靠性差。因为它是靠碳刷的移动（滑动或滚动）来稳压的，如图2所示。控制电路根据输出设定的情况，来控制M点上下移动，以使输出电压符合负载的要求。这种电路的缺点就是可靠性低和动态响应速度慢，不隔离干扰。碳刷在不断的移动中会慢慢变薄直至损坏，在湿度很大的情况下寿命缩短会更快。由于是机械运动，所以动态响应慢，这将会导致瞬间电压的突升与突降，损坏后面的设备。比如当输入电压下降15%，即220V下降到187V时，为了保证输出仍为220V，M就必须上滑至N点，这时的变化就是220：187=1.18，这时如果有一个大型的感性负载突然下载，造成市电电压突然产生一个300V的浪涌，由于M点的机械惰性而来不及移动，在输出端就会出现一个354V的高电压，轻则使UPS电池放电，重则烧毁UPS输入电路。反之，如果有一个大型的感性负载突然加载，也将会出现一个100V的凹陷，也会导致UPS的电池放电。二、净化电源交流稳压器这种交流稳压器的出现主要是代替原来的电磁补偿式614型稳压器。这种稳压器的原理是根据双向可控硅导通角度的不同而形成不同的等效电感量，使输出对输入的变化进行补偿原理而进行稳压的，原理如图3所示。这种电源的稳定度较高，可达到0.1%，效率也较高，可达97%，输出电压波形失真度较小，可达到0.2%。这种稳压器的可靠性很高，有隔离干扰的能力。由图中还可以看出，主电路中没有功率管，都是电感和电容等无源器件，惟一的一只半导体器件还是可靠性很高的双向可控硅。但这种电路的缺点是调节范围窄，一般只适应额定电网电压的±10%，功率不容易做大，这显然无法满足电信部门的要求，所以一般不在考虑范围之内。三、参数稳压器1、 参数稳压器的工作原理参数稳压器是早期应用比较普遍的稳压器，这是一种根据铁磁谐振原理进行稳压的电路。它的优点是整个电路没有一个半导体元件，是由变压器和电容构成的电路，所以可靠性比较高，由于参数稳压器是工作在谐振状态，所以隔离干扰的能力比较强。图4示出了参数稳压器的工作原理。由于该电路用得较多，出现的问题也很多，在这里做一较详细地介绍。目的是了解它的优缺点，以达到更理性地使用。如图4为参数稳压器的电路原理图，其等效电路是一只电感与一只电容串联。电容的容抗是XC=1/(2fC)；电感的电抗是XL=2fL式中：f-市电频率，HZC-电容量，FL-变压器的电感量，H由电路可知，UC是电容上的电压, UL是电感上的电压, I是通过电阻、电容上的电流，感抗和容抗上的电压相差位为180，故它们串联时的电压是相减的关系，当达到谐振时，UC=UL,此时 XC+XL=O。于是就得出：f= 〈1〉这就是LC串联电路的谐振点,由上面的分析可以看出3个问题：在输入电压达到一定值时，LC串联电路中的阻抗达到最小值，或电流达到最大值，即变压器进入饱和状态，此时变压器上的电压基本不变了，输出进入稳压区。在谐振点LC和市电频率形成一个固定的关系，式〈1〉还可以用角频率表示，即ω= 〈2〉在谐振点以后，如果输入电压继续升高，那么升高的部分就全部加到了电容器上。2、 参数稳压器优点：A、 参数稳压器在谐振时由于是工作在饱和状态，所以外来的干扰不会引起饱和电流的变化，于是就将干扰隔离了。B、 由于输入电压升高的部分全部加到电容器上，所以允许输入电压转换范围较大。C、由于电路中没有电子元件，所以可靠性较高。3、 参数稳压器的缺点：A、 由于是工作在饱和状态，所以自身功耗大，效率低。B、 由于是谐振在市电频率，所以对频率的变化非常敏感，一旦市电频率发生变化，就会造成停振，一旦停振，其储存在电感中3倍以上的无功功率就会瞬间释放，形成上千伏的高压脉冲向外传输，击毁其附近的设备。国内某电信部门的多次UPS起火均由它造成。C、由于是谐振在市电频率，如果后面是整流负载，整流产生的谐波也会导致电路停振。根据有关科研机关的测试，这时参数稳压器的容量要数倍于后面的负载（典型实验是10倍）。上述电信部门的多次UPS起火就是因为参数稳压器的容量过小：譬如一个是15KVA的参数稳压器带16KVA的UPS，一个是30KVA的参数稳压器带40KVA的UPS，在几十套配套设备中几乎无一幸免。D、 由于在电路工作是内部储存了大量的无功功率，所以输入功率因数低，不能充分利用输入的市电，占用了宝贵的电能资源。参数稳压器使用比较成功的地方大都是容量比较大的地方或条件比较好的地方。所以这种电源要谨慎使用，尤其是在电信部门这样要求较高的地方更要谨防隐患。四、NPS型智能稳压电源这是一项新技术，是在总结了上述几种稳压器的优缺点和吸收了Delta变换技术的经验后而研制出的专利产品。这种电路既采用了当前成熟的PWM技术，又结合了 UPS的Delta变换技术。NPS型智能稳压电源有效解决了上面几种稳压器所存在的问题：1 、由于吸收了Delta变换技术的经验，所以就具有了它的一些优点，比如输入功率因数高达0.95以上，比参数稳压器高得多。2 、效率高。从电路的结构可以容易得看到，它是集中了自动稳压器的优点。而且反映速度快，这又是自动稳压器所无法比拟的。3、 输入输出隔离性能好，这又是集中了参数稳压器和净化电源的优点。由于在工作中没有无功功率的存储，所以不存在击毁其他设备的问题。4、可靠性高。由于是PWM电路与磁路的结合原理，结构轻巧，而不是像参数稳压器那样笨重。5 、由于工作效率高，损耗小，使机内温度不高，提高了机器的可靠性。6 、可以智能监控。机器留有RS232串口，可以做远程监控。7 、容量可以做得很大，不像净化电源和参数稳压器那样最大只能做到几十千伏安。正是有了如上的优点，在配电中应为首选。附件

稳压器的原理是什么？

稳压器：它是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和不合用电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。 稳压器有：大型的几十至几千千瓦的交流稳压器，是供给大型实验与工业、医疗设备的工作电源。也有小型的几瓦到几千瓦的交流稳压器，是为小型实验室或家庭电器提供高质量电源， 最初的电力稳压器是靠继电器的跳动稳定电压的。当电网电压出现波动时，电力稳压器的自动纠正电路启动，使内部继电器动作。迫使输出电压保持在设定值附近，这种电路优点是电路简单，缺点是稳压精度不高并且每一次继电器跳动换挡，都会使供电电源发生一次瞬时的中断并产生火花干扰。 这对电脑设备的读写工作干扰很大，容易造成电脑出现错误信号，严重时还会使硬盘损坏。 现在高质量的小型稳压器，大多采用电机拖动碳刷的方法稳定电压，这种稳压器对电器设备产生的干扰很小稳压精度相对较高。工作原理由于部分电器中含有线圈组件，在通电初期会产生阻碍电流的涡流，涡流的产生既会削弱到电器启动时的瞬时电压，导致启动缓慢，又会加强断路后产生的瞬时电压，可能产生火花损坏电路。此时便需要一个稳压器来保护电路的正常运行。 稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。容量较大的稳压器，还采用电压补偿的原理工作。作用随着社会飞速前进，用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后，以及设计不良和供电不足等原因造成未端用户电压的过低，而线头用户则经常电压偏高，对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备，独如一颗不定时炸弹。市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。 不稳定的电压会使设备造成致命伤害或误动作，影响生产，造成交货期延误、品质不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备，浪费资源；严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。 根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种： 1、电涌（power surges）：指输出电压有效值高于额定值110%，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。 2、高压尖脉冲（high voltage spikes）：指峰值达6000v，持续时间从万分之一秒至二分之一周期（10ms）的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。 3、暂态过电压（switching transients）：指峰值电压高达 20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。 4、电压下陷(power sags）：指市电电压有效值介于额定值的80%至85%之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。 5、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。 6、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由频率不稳定的电源供电所致。 所以使用稳压器，对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备来说是必不可少的。主要技术参数项目单相三相（三相四线制，分调式） 稳压器输入电压范围 160V～250V 相电压为160V ～ 250V 线电压为280V ～ 430V 稳压器输出电压 220V或110V 相电压220V线电压380V 稳压器过电压保护值 246V±4V 相电压246V±4V（以相电压为准） 线电压426V 稳压器稳 压 精 度 ±3% A.稳压器有一个输入电压适应范围。IEC标准为输入电压在额定值的±10范围内变化.超出范围即自动声光报警且不能使输出电压稳定在要求范围内. B.输出电压调整率,是输入电压的变化而引起输出量变化的效应﹐当负载为额定值时﹐将输入电压按源电压范围由额定值向上调到上限值和往下限值,测量输出电压的最大变化量(±)。此值越小越好﹐是衡量交流稳压器性能的重要指标。 C.负载调整率:是负载的变化引起输出量变化的效应。改变负载电流大小﹐测量输出电压的变化量(±)。此值越小越好﹐也是衡量交流稳压器性能的重要指标。 D.输出电压相对谐波含量(亦称输出电压失真度), 通常用THD表示,是谐波含量的总有效值与基波有效值之比﹐当负载为额定值﹑输入电压失真度满足基准条件时(一般应小于3)﹐在输入电压为最低值﹑额定值和最高值时测量输出电压失真度﹐取其最大者.此值越小越好. E.效率:是输出的有功功率P0与输入的有功功率Pi之比(百分数)﹐ F.负载功率因素 稳压器容量都用伏安(VA)或千伏安(KVA)值表示﹐是负载中除纯电阻性负载外﹐还有感性和容性负载﹐即负载中除有功功率外﹐还有无功功率。这个指针反映了交流稳压电源带感性及容性负载的能力。 一般交流稳压电源,负载功率因素cosφ为0.8﹐当产品为1KW时﹐输出的有功功率(即带阻性负载的能力)最大为800W.如果产品用1KW表示时(cosφ仍为0.8)﹐可输出有功功率1KW﹐这时可输出的功率S=1000/0.8=1250VA。负载功率因素数值较小时﹐表示电源设备适应电抗性负载的能力较强。 G.交流稳压器的参数还有输出功率﹑输入频率﹑源频率效应﹑随机偏差(时间漂移)﹑空载输入功率﹑源功率因素(此值与负载功率因素不同﹐希望越大越好﹐最大为1)﹑源电流相对谐波含量﹑音频噪声等项﹐三相交流稳压电源﹐还有三相输出电压不平衡度等﹐这些指针的定义及测试方法可参考有关标准。

稳压器的作用及工作原理

稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。容量较大的稳压器，还采用电压补偿的原理工作。稳压器产品分类自耦式---非补偿式稳压电源（单相0.5kVA～3kVA，三相9kVA及以下）容量较小，有110V电压输出。补偿式---补偿式稳压电源（单相5kVA立式及以上，三相15kVA及以上）有补偿变压器，无110V输出。稳压器的作用就是起到稳定电压的作用，电压高了，它降下来，电压低了 ，再升上去。 购买稳压器的时候建议你要选购比实际功率大三倍的稳压器,因为稳压器在实际工作中要克服市电的浪涌冲击和感性负载的起动冲击(如冰箱、空调、马达和电动机} 购调压器的时候择接触式自动调压器时，额定输出调压器应比转接式自动调压器留有更大的余量。 检查外观质量和加工工艺。 按钮、开关等操作应灵活可靠，零部件应无松动摇晃一下机件，机内不应有物件滚动声响，否则说明机内有异物。 合理选择自动调压器的额定输出总量，总量＝家用电器总功率×3。 自动调压器的外形结构有台式、挂壁式、台壁两用式和落地式等几种，应根据安装放置的位置、主要用途，以及安装能力，选择不同的款式。