电路稳压器

1. 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，HZ

C-电容量，F

L-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。
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2. 家用稳压器的用途到底是怎么回事

明确回答：

1. 能把低压125V－165V或高压250V－270V的电压稳定在200－230V之间，使家用电器能正常工作。

2. 当输入电压高专于属255-275V或低于125-160V时，能自动切断电源；

3. 在断电之后又突然来电时，可以延时5－8分钟启动输出电源，避免因为电压过高使电器受到损伤。在选购家用稳压器时一定要注意上述三种基本功能的完备与否。

拓展资料：系列交流自动调压器，由接触式自耦变压器、伺服式电动机、自动控制电路等组成，当电网电压不稳定或负载变化时，自动采样调压器控制电路发出信号驱动伺服电机，调整自耦调压器碳刷的位置，使调压器输出电压调整到额定值并达到稳定状态。该系列调压器产品品种多，规格全，外观美等优点。

网络家用解压器

3. 稳压器原理图

稳压二极管在稳压电路的应用以及稳压二极管的特点

稳压二极管

电池或电池组，是电压较为平稳的直流电源。或无必要实施稳压控制，但其缺点是供电容量低，使用寿命有局限。交、直流转换电源中，交流侧的波动及负载电流变化，均会引发电压波动。稳压控制，凸显为一个重要的课题。

无论多少复杂的稳压控制电路，基准电压源电路是一个不可或缺的电路构成部分。输出变化量与一个不变量（基准电压）相比较，才能形成控制信号，使变化量回复至可控范围以内。这如同以“海平面作为海拔零米”做为高度基准单位，才能恒量某物体的高度，是一个道理。失去了“海拔基准”的参照，个别物体的高、低是无法界定和毫无意义的。

稳压电路

基准电压信号的取得，其最原始电路，即由限流电阻和稳压二极管构成的简单稳压电路，如图1中的方框图所示。

4. 如何制作220v简易稳压器电路

较简单的交流220V稳压抄器可以采用电子检测机械调节的稳压器。将220V降压整流后的直流电压与经集成稳压电路取得的标准电压比较，当220V电源电压偏低时，整流输出直流电压与标准电压比较偏低，驱动三极管开关电路使继电器吸合，继电器触点使调节马达正转，由调节马达带动的单相调压变压器升压使电源电压升高，直到检测电路输出直流电压与标准电压之差小于开关电路的导通电压，继电器释放，升压结束。若220V偏高，则使对应开关电路导通而使调节马达反转降压。
这种方式主要在检测驱动控制电路，使用不同功率的调压变压器可以简单的变换稳压器功率。但是稳压的精度不算高，基本上可以达到5%左右以内。
这种调压器多年前已经出现，鉴于目前开关电源的使用，一般电器设备要求使用交流稳压已经不多，可以参考相关资料。

5. 稳压器的原理

稳压器的工作原理是什么？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。适用范围：稳压器可广泛应用于：工矿企业、油田、铁路、建筑工地、学校、医院、邮电、宾馆、科研等部门的电子计算机、精密机床、计算机断层扫描摄影（CT）、精密仪器、试验装置、电梯照明、进口设备及生产流水线等需要电源稳定电压的场所。也适应于电源电压过低或过高、波动幅度大的低压配电网末端的用户及负载变动大的用电设备，特别适用于一切对电网波形要求高的稳压用电场所。大功率补偿式电力稳压器可接火力、水力、小型发电机。功能介绍：稳压器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达不到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。 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。 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 。

6. 三端稳压器和稳压二极管的区别5v转3.3v电路如何设计

三端稳压器性能优于稳压二极管，三端稳压器是集成芯片，内部有放大、补偿、反馈环节，稳压性能优秀。稳压二极管在需要小电流稳压器的情况下可构成并联稳压器，但稳压效果不是很好，只是能用，输出电流稍大就那个限流电阻的价格都超过稳压芯片。

5v转3.3v电路设计图：

三端稳压器：

三端稳压器，主要有两种，一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压器，另一种输出电压是可调的，称为可调输出三端稳压器，其基本原理相同，均采用串联型稳压电路。在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能稳定，价格低廉等优点，因而得到广泛应用。

稳压二极管：

稳压二极管，英文名称Zenerdiode，又叫齐纳二极管。利用pn结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更高的稳定电压。

7. 稳压器的作用及工作原理

根据调整管的工作状态，我们常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源，是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。而在开关电源中则不一样，开关管（在开关电源中，我们一般把调整管叫做开关管）是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小；关——电阻很大。
开关电源是一种比较新型的电源。它具有效率高，重量轻，可升、降压，输出功率大等优点。但是由于电路工作在开关状态，所以噪声比较大。
通过下图，我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。如图所示，电路由开关k（实际电路中为三极管或者场效应管），续流二极管d，储能电感l，滤波电容c等构成。当开关闭合时，电源通过开关k、电感l给负载供电，并将部分电能储存在电感l以及电容c中。由于电感l的自感，在开关接通后，电流增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到电源电压值。一定时间后，开关断开，由于电感l的自感作用（可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用），将保持电路中的电流不变，即从左往右继续流。这电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管d的正极，经过二极管d，返回电感l的左端，从而形成了一个回路。通过控制开关闭合跟断开的时间（即pwm——脉冲宽度调制），就可以控制输出电压。如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输出电压不变，这就实现了稳压的目的。

8. 稳压器电路图

较简单的交流220V稳压器可以采用电子检测机械调节的稳压器。将回220V降压整流后的直流电答压与经集成稳压电路取得的标准电压比较，当220V电源电压偏低时，整流输出直流电压与标准电压比较偏低，驱动三极管开关电路使继电器吸合，继电器触点使调节马达正转，由调节马达带动的单相调压变压器升压使电源电压升高，直到检测电路输出直流电压与标准电压之差小于开关电路的导通电压，继电器释放，升压结束。若220V偏高，则使对应开关电路导通而使调节马达反转降压。
这种方式主要在检测驱动控制电路，使用不同功率的调压变压器可以简单的变换稳压器功率。但是稳压的精度不算高，基本上可以达到5%左右以内。
这种调压器多年前已经出现，鉴于目前开关电源的使用，一般电器设备要求使用交流稳压已经不多，可以参考相关资料。