稳压器原理图

稳压器原理~

电压调节器是一种稳定输出电压的装置。稳压器由稳压恒压、控制电路和伺服电机组成。当输入电压或负载发生变化时，控制电路进行采样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器的碳刷位置发生变化。通过自动调节线圈匝数比，输出电压保持稳定。适用范围:该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，精密机床、CT、精密仪器、测试设备、电梯照明、进口设备、生产线等需要稳定供电电压的场所。也适用于供电电压过低或过高、波动范围大的低压配电网末端用户，以及负荷波动较大的用电设备，尤其适用于所有对电网波形要求较高的场所。大功率补偿型功率稳定器可与火电、水电、小型发电机连接。作用:稳压器是一种能自动调节输出电压的电源电路或设备。其作用是将波动较大、不能满足用电设备要求的电源电压稳定在其设定值范围内，使各种电路或用电设备能在额定工作电压下正常工作。首先，功率调节器通过继电器的跳变来稳定电压。当电网电压波动时，功率调节器的自动校正电路启动，使内部继电器动作。迫使输出电压停留在设定值附近，这种电路的优点是电路简单，缺点是稳压精度低。继电器每跳一次，换挡一次，电源就会瞬间中断，产生火花干扰。这就大大干扰了电脑设备的读写工作，容易造成电脑错误信号。严重的情况下会损坏硬盘。优质小型调压器多采用电机拖动碳刷的方式稳压，对电气设备干扰小，稳压精度相对较高。

现在家里用电比较多了，怕经常跳闸承受不了，所以家里都需要装一个稳压器。
那么稳压器工作原理是什么？想必大家对这个还不了解，都不知道它大概的含义是什么呢？现在们来了解下。前段时间刚好家里用到，正纠结了，现在都不明白了。值得学习！友情提醒下：一。稳压器的分类　　按调压方式不同分类可分为三类　　电子感应式油式稳压器　　干式接触式调压稳压器（直接调压稳压器和补偿式调压稳压器）
干式无触点调压式稳压器（一般是带补偿的稳压器）
二。稳压器的分类：按电源使用环境不同分类可分为两类　　单相交流稳压器　　三相交流稳压器三。以干式接触式调压稳压器为例分析稳压器工作原理：单相交流稳压器原理分析　　1.单相SVC直接调压稳压器原理分析
A点为单相稳压器输入侧，B点为单相稳压器的输出侧。其实这一类用调压器直接调压式的稳压器就是利用自耦变压器的原理做成的。图中AN侧就是自耦变压器的输入侧，BN侧就是自耦变压器的输出侧，如果输入电压高于输出设置点220V时，这个自耦变压器就工作在降压状态，如果输入电压低于220V时，这个自耦变压器就工作在升压状态。（图中所示就是处在降压状态）
这种稳压器不同于自耦变压器的主要是输入点A是可以由0V到250V之间任意滑动。这样就可以随时调整输入电压的输入点来满足输出电压的恒定。一般们把输入侧A点叫做滑臂，它由电机通过减速装置来驱动，电机的转向由稳压控制电路来控制完成。稳压器的取样电路时刻监视稳压器的输出两点间电压，输出电压升高时，控制电机朝自耦变压器降压的方向移动，（如图二）当输出电压达到所要的电压时，停止控制电机运动。反之控制电路则控制电机朝自耦变压器升压的方向转动。（图三）达到所要的电压时停止。此类稳压器的容量大小全部由这个输出电压可以变压器的自耦变压器来承担，但由于它制造工艺的影响，它不能做得很大，只能适应小功率的场合。要相把稳压器的功率做得更大，就要加入补偿变压器来实现稳压器的功率扩大　　2.单相补偿式稳压器原理分析
上图为带补偿式单相交流稳压器原理图。主要由调压变压器T1和补偿变压器T2组成。从图中可以看出，补偿变压器的低压侧线圈串联在稳压器的主回路中，那么，这种稳压器输出的主要能量是通过补偿变压器的低压侧线圈直接加给输出负载的。只要把补偿变压器的二次线圈的线径作得足够大，稳压器的功率就可以做得很大。调压变压器T1只要负担输入电压与输出电压的差额部分，按稳压器可允许的输入变化范围的大小不等，调压变压器T1的功率大小往往是稳压器实际容量的几分之一，这由稳压器的配比这个参数来决定调压变压器的大小。下面们分析它的工作原理：调压变压器主要担任提供补偿电压，这个补偿电压的大小和方向根据调压变压器的滑臂的移动都是可以改变的，这就可以在补偿变压器的低压侧得到大小和方向都可以改变的补偿电压，这个电压会和输入端提供的电压进行矢量叠加。使输出电压稳定在所需要的设置点上。举个实例来说明：输入电压U1=240V，要求输出电压稳定在UO=220V.那么就有下面等式关系：UO=U1-△U
也就是△U的方向要与U1的方向相反，大小刚好为20V.输入电压U1=200V，要求输出电压稳定在UO=220V.那么就有下面等式关系：UO=U1+△U
也就是△U的方向要与U1的方向相同，大小刚好为20V.从上面公式可以看出，补偿电压△U是由调压变压器通过输给补偿变压器的高压侧再通过铁芯感应给补偿变压器的低压侧，再与输入电压进行矢量的叠加。补偿变压器主要负责补偿电压的传递，而调压变压器则负责提供方向和大小都可以改变的补偿电压。下面们分析调压变压器怎样改变补偿电压的方向和大小的：从图五中可以看出，调压变压器的C.D点是跨接在220V电压上的。而E点刚好是调压变压器的中心点。们假定滑臂停在C点。那么加在补偿变压器的高压侧的电压为F点高于G点，电流由F点流向G点。当滑臂停在D点时，（如图六）加在补偿变压器高压侧的电压为G点高于F点，电流由G点流向F点。这样一来，加给补偿变压器的补偿电压就改变了方向。那么调压变压器怎样改补偿电压的大小呢，当然也是通过滑臂的移动来实现的。当滑臂离调压变压器的中心点E时，在补偿变压器的高压侧F点和G点得到的电压就越高，反之就越低。当稳压器的输入电压刚好为220V时，滑臂移到E点时，F点和G点间的补偿电压就为0.补偿变压器的低侧既不相加也不相减。输出电压就是输入电压大小。四。三相稳压器工作原理：三相稳压器实际就是把三个稳压单元用”Y“形接法联接在一起。再用控制电路板和电机驱动系统来控制调压变压器，达到稳定输出电压的功能。如果三个调压变压器的滑臂都是由一个电机来驱动的调压方式为统调稳压器。如果三个调压变压器的滑臂由三个电机来独立调整的稳压器就是三相分调式稳压器。它们的工作原理同单相的稳压器完全相同。五。调压器怎样保证连续输出
调压器在调压过程中，就是通过移动碳刷改变接触的线圈匝数来实现的。那么，调整中要求始终保持与线圈接触。否则就会出现断电的现象。调压器怎样保持连续输出呢？
1.碳刷必须保证一定的厚度。2.在碳刷还没有完全移开已经接触的那一匝线圈时，碳刷又已经接触了线圈的另一匝。3.移动中必须跨接两匝（至少两匝）
4.调压器工作中始终存在匝间短路现象，碳刷的厚度越厚，短路的匝数就越多。所以，调压器碳刷的厚度是根据调压器线径不同而不同的。5.因为匝间短路是有害无益的，它会造成短路环流，所以要控制它的大小，因此调压器的匝电压一般都在1V以下，常见的大功率调压器匝电压为0.8-0.9V，小功率则更小，一般为0.4-0.7V不等。如果匝电压过高，调压器的稳定性就越差，极易烧毁。稳压器怎么用：家前段时间刚好碰这样的问题，这是一般的家用单相svc交流稳压器
靠碳刷移动的。220v是经过稳压器稳压功能后输出的220v
还有110v就是稳压后的110v插头的是输入不稳的电压通电使用后一般绿色指示灯会亮
输出表显示220v为正常。

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。

图1 简易R、D稳压电路

图2 具有电流/功率放大作用的稳压电路

图中电路中，因稳压二极管的最大击穿电流值所限，电路的电流输出能力极差，因此一般应用中，常采用如图2所示的，添加电压跟随器，以提升电流/功率输出能力。

图1电路中，正确选取限流电阻R的阻值，是使稳压电路正常工作的前提。在负载电路空载时，使流过稳压二极管Dz的电流不超过其最大耐受值而损坏；在最大负载时，仍要保障流过Dz的电流超过最小击穿电流值，仍其仍处于击穿工作区。从稳压二极管的安全出发，只要限制其流通电流不超过稳压二极管最大反向耐受电流，电路元件就不会有损坏的危险。稳压二极管的正常工作区，是指在一定的流通电流条件下，工作于其反向击穿状态下。此时在较大的电流变化区域内，其端电压变化值是较微小的，甚至可以忽略不计。

稳压二极管代换器件：

1）普通二极管（正向导通电压）

众所周知，普通二极管和晶体三极管的发射结，有一个门坎导通电压，对硅材料器件，此导通电压约为0.65V左右，随导通电流的变化，此电压变化并不是显著的。因而任何硅材料的普通二极管，均可用作0.6V的稳压二极管，将其正向压降作为稳压值。显然，因普通二极管的工作电流往往数倍于稳压二极管的工作电流，代换后，使功率输出能力增强，稳压区变宽。若需要2.5V的稳压管，将3只普通二极管串取即可。

纯粹采用二极管来代用稳压管，若所需稳压值较高，则多只串联尤为不便。这促使我进一步寻找其它的代换器件。

2）发光二极管（正向导通电压）

发光二极管的正向导通压降约1.7~2V之间，1只可以达到3只二极管的串联值，若需3.5V的稳压管，将其两只串联即能代用了。但要注意发光二极管的工作电流值一般为10~20mA，注意选取R值，使其流过发光二极管的电流不大于20mA。

3）晶体三极管的发射结（反向击穿电压）

这是较为理想的稳压管替代元件。三极管参数项中，有一项是Vbeo，即发射结反向击穿电压值。记得当时，维修当中急需用到6V稳压管，随手拿起一只3DG6晶体三极管，在基极串入限流电阻后，施加发射结反向电压，测得其稳压值为6V，代替原稳压管，将设备修复。现在应用最多的是90xx系列晶体管，若需要5V稳压管，则可用9013的发射结取代。任意一只三极管的发射结，都有一个较为稳压的击穿电压值，因而实际上，晶体三极管，也同时是稳压二极管代用器件。

图3 稳压二极管代用电路

4）特定型号的二极管（反向击穿电压）

有一次故障检修中，亟需用到110V稳压二极管，手头没有现成的稳压管，用其它串联代用，得用到一大嘟喽儿，不太现实。手头正有高频小功率整流二极管1N4148，串联100k电阻，加入DC500V，一试，IN4148的反向击穿电压值，可不正是110V嘛。普通整流二极管，如IN40xx系列，其反向击穿电压值VRRM为50V、100V、400V、600V，如果对其反向应用，这简单就是系列的稳压二极管啊。

如果用心，还可以在其它电子器件中，找到“稳压二极管”的。

串联稳压和并联稳压及稳压的实质

从稳压元件Dz或电压调整元件VT与负载RL关系的不同，可以分为并联（分流）稳压电路和串联（分压）调稳压电路，两路电路形式，如图4所示。

图4 串、并联稳压电路

影响Uo电压变化的原因有数种，例如温度变化等，但其中最关键的两条，即输入电压变化和负载电流的变化，影响最为显著。

若将负载电路等效为电阻RL，将稳压二极管的内阻变化等效为RDz（可变电阻），可以推知其稳压过程是这样的：

（a）电路为并联稳压电路，Dz与RL成并联分流关系。

当RL固定不变，只有输入电压变化（例如升高）时，为了维持Uo不变，此时RDz的电阻值往小处变化，对供电电流的分流能力增强，以使Uo回落，保持原值不变；www.diangon.com

当输入电压不变，负载电阻RL变化时（例如变小），负载电流的增大使Uo有低落的趋势，此时RDz的电阻值增大，分流减小，使Uo上升至原值。

（b）电路为串联稳压电路，VT与RL成串联关系。

仅以输入电压不变，负载变化时的稳压控制过程进行简要分析。

当负载电流上升，亦即RL变小时，显然，此时RVT的电阻值只有同比例变小，才能维持原分压值不变；同理，当RL变大时，RVT亦同时按比例变大，才能维持Uo的恒定不变。

可见，无论是串联稳压或是并联稳压，无论是输入电压变化或是负载电流变化时，稳压元件或稳压调整元件只有做出同步的电阻/电流变化，才能维持输出Uo不变。稳压调整元件在此充当的是可变电阻器的角色。换句话说，是稳压元件或电压调整元件同步调整了回路电流的变化，来维持输出电压的不变。是利用变流调整来实现的稳压控制。

线性稳压电路的缺点，是调整元件本身的功耗较大，即存在有端电压同时又流过大部或全部的负载电流。有时，调整元件本身的功耗会超过负载电路的功耗，致使效率低下。由于这个致使弱点的存在，导致了开关型DC-DC转换电源的现身，开关电源取代线性电源的时代就要来到了。

稳压二极管的特性

稳压二极管通常是工作在反向击穿状态。

稳压二极管的正向特性和普通二极管差不多。

其反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流极小。但是，当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，称为击穿，在这一临界击穿点上，反向电阻骤然降至很小值。

尽管电流在很大的范围内变化，而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近，从而实现了二极管的稳压功能。

下图为稳压二极管的伏安特性曲线

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