稳压器简介

稳压器
科技名词概念
中文名称：稳压器
英文名称：pressurizer
概念：在压水堆核电厂一回路中提供气相空间来调节和稳固系统工作压力的装置。

是由容器、电加热元件、波动管座、喷雾器、卸压阀和安全阀等组成的电加热设备。

所属学科：
（一级学科）；（二级学科）
本内容由审定发布
稳压器，顾名思义，就是使输出电压稳固的设备。

所有的稳压器，都利用了相同的技术实现输出电压的稳固输出电压通过连接到误差放大器（Error Amplifier）反相输入端（Inverting Input）的分压电阻（Resistive Divider）采样（Sampled），误差放大器的同相输入端（Non-inverting Input）连接到一个参考电压Vref。

参考电压由IC内部的带隙参考源(Bandgap Reference)产生。

误差放大器老是试图迫使其两头输入相等。

为此，它提供负载电流以保证输出电压稳固。

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简介
逸勃稳压器
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固在它的设定值范围内，使各类电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。

稳压器有：大型的几十至几百千瓦的，是供给大型实验设备的工作电源。

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的跳动稳固电压的。

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。

迫使输出电压维持在设定值周围，这种电路长处是电路简单，缺点是稳压精度不高而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专门大，容易造成电脑出现错误信号，严峻时还会使硬盘损坏。

此刻高质量的小型稳压器，大多采用电机拖动碳刷的方式稳固电压，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
稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成，当输入电压或负载转变时，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，从而维持输出电压的稳固。

容量较大的稳压器，还采用电压补偿的原理工作。

产品分类
按照调整管的工作状态，常把稳压电源分成两类：和开关稳压电源。

另外，还有一种利用的小电源。

开关稳压器
开关稳压器
开关稳压器利用输出级，重复切换“开”和“关”状态，与能量存贮部件（和感应器）一路产生输出电压。

它的调整是通过按照输出的反馈样本来调整切换按时来实现的。

在固定频率的稳压器中，通过调节开关电压的脉冲宽度来调节切换按时，这就是所谓的 PWM 控制。

在门控振荡器或脉冲模式稳压器中，开关脉冲的宽度和频率维持恒定，可是，输出开关的“开”或“关”由反馈控制。

按照开关和能量存贮部件的排列，产生的输出电压能够大于或小于输入电压，而且能够用一个稳压器产生多个输出电压。

在大多数情形下，在一样的输入电压和输出电压要求下，脉冲（降压）开关稳压器比线性稳压器转换电源的效率更高。

补偿式---高精度交流补偿式稳压电源（单相及以上，三相及以上）有补偿变压器，有110V输出。

参数稳压器
线性稳压器
LDO 是一种线性稳压器。

线性稳压器利用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去逾额的电压，产生通过调节的输出电压。

所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。

正输出电压的 LDO（低压降）稳压器通常利用功率晶体管（也称为传递设备）作为。

这种晶体管允许饱和，所以稳压器能够有一个超级低的压降电压，一般为 200mV 左右；与之相较，利用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2V 左右。

负输出LDO 利用 NPN 作为它的传递设备，其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。

更新的进展利用功率晶体管，它能够提供最低的压降电压。

利用CMOS，通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。

若是负载较小，这种方式产生的压降只有几十毫伏。

线性稳压器与开关稳压器的比较
优点缺点
线性稳压器输出纹波电压低
出色的 line 和负载稳压
对负载和 line 的变化响应
迅速
电磁干扰 (EMI) 低
效率低
如果需要冷却设备，则要
求较大的空间
开关稳压器效率高（降低了冷却所需的源电源
需求）
能够处理较高的电源密度
拓扑学结果可用于传递单个
或多个输出电压，
大于或小于生成的输出电压
输出纹波电压高
瞬时恢复时间较慢
产生电磁干扰（EMI)
开关电容式转换器
一个典型的开关电容式转换器包括四个大型 MOS 开关，其开关顺序为典型的开关、加倍或减半输入电源电压。

能量的传递与存贮由外部电容器提供。

在开关周期的第一部份，输入电压作用于一个电容器（C1）。

在开关周期的第二部份，电荷从 C1 传送到第二个电容器 C2 上。

最传统的开关电容式转换器的构造是一个反用换流器，其中 C2 具有一个接地正端，其负端传递负输出电压。

通过几个周期以后，通过 C2 的电压将被施加到输入电压。

假设 C2 上没有负载、开关上没有损耗而且在电容器中没有持续的电阻，则输出电压将正好是输入电压的负数。

在现实中，电荷传送的效率（和由此致使的输出电压的精准性）取决于开关频率、开关的电阻、电容器的值和持续电阻。

一种类似的拓扑结构 ?倍压器利用相同的开关和电容器组，但更改了接地连接和输入电压。

其它更复杂的变种产品利用附加开关和电容器实现输入电压与输出电压的其它变换比率，而且在一些情形下，利用专门的开关顺序来产生分数关系（例如 3/2）。

在各类最简单的形式中，开关电容式转换器是不具有稳压功能的。

一些新的 National 半导体开关电容式转换器具有自动调节的增益级别以产生通过稳压的输出；其它开关电容式转换器利用一个内置的低压降线性稳压器产生未通过稳压的输出。

错误标记
错误标记是一个集电极开路输出，当通过稳压的输出电压低于额定输出电压 5%（典型的）时，它会发出
稳压器
一个信号。

开始时，错误标记为低，直到输出电压达到额定输出电压的 95% 为止。

在一些情形下，电源转换中出现的错误标记会有延迟。

那个延迟是由外部电容器设置的，并可用作开机重置功能将微处置重视新设置为加电。

若是显示状态“错误”，输出电压为低情形使得集电极开路的输出为高（标记显示 OFF）。

当输出电压在额定电压上下 5% 范围之内时，此标记输出为低。

开/关或停机
“开/关”或“停机”功能使稳压器能够在带电的情形下打开或关闭。

虽然在“关闭”或“停机”模式下，稳压器的供给电流因为输出被禁用而
降至一个较低的级别，可是内部偏置电路仍处于运行状态。

当从头启用以后，稳压器将以比输入电压关闭又打开的情形下快得多的速度从头对输出电压进行稳压。

若是显示在”开”的状态，则稳压器将被逻辑高电平启动。

不然，将被逻辑低电平启动。

同步或频率调整
在开关稳压器和开关电容式转换器中，利用一个内部振荡器来设置输出晶体管的开关频率。

该开关频率的值能够肯定转换器中利用的某些外部组件，肯定转换器产生的噪音的频率，并影响转换器的性能。

某些转换器允许通过调整内部震荡器频率（“频率调整”）或通过同步振荡器与外部电源（“同步”）来更改开关频率。

一般来讲，通过提高开关频率，能够在转换器输出级中利用较小的部件（电容器，感应器）。

这可能降低转换器的效率，因为增加了开关损耗，除非同时利用更高质量的部件。

性能良好的更高频率的转换器将比频率较低的转换器具有更快的瞬时响应。

若是一个板上有几个转换器，则通常最好将它们同步到一个公共源。

这能够控制整个批量产生的噪音，并尽可能减小可能产生的任何“敲击频率”。

那个问题对于高功率转换器（例如 5W 或更高功率）通常很重要。

在许多情形下，开关频率只能从其预设值增加。

产品数据表将标出该功能的频率范围。

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进展滞后，和设计不良和供电不足等原因造成未端用户电压的太低，而线头用户则常常电压偏高，对用电设备专门是对电压要求严格的高新科技和精密设备，独如一颗不按时炸弹。

市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各类各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中取得电能，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给，从而影响负载的正常工作。

不稳固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、品质不稳固等多方面损失。

同时加速设备的老化、影响利用寿命乃至烧毁配件，使业主面临需要维修的困扰或短时刻内就要更新设备，浪费资源；严峻者乃至发生安全事故，造成不可估量的损失。

按照电力专家的测试，电网中常常发生而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：
一、（power surges）：指输出电压有效值高于额定值110％，而且持续时刻达一个或数个周期。

电涌主如果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。

二、高压尖脉冲（high voltage spikes）：指峰值达6000v，持续时刻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，但持续时刻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，只是在解决方式上会有区别。

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，而且持续时刻达一个到数个周期。

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。

五、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和电磁干扰（EFI）和其它各类高频干扰。

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、和电气风暴等，都会引发线噪声干扰。

六、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的转变超过3Hz 以上。

这主要由应急发电机的不稳固运行，或由频率不稳固的电源供电所致。

所以利用稳压器，对用电设备专门是对电压要求严格的高新科技和精密设备来讲是必不可少的。

区分UPS
稳压器和是不同的概念，但很多朋友老是错误的以为稳压器就是UPS，实质上是有区别的；UPS分为在线式和后备式，一般电脑配备的就是属于后备式的，它属于应急电源的一种；后备式的是带稳压部份的，电子开关稳压器的一种，能够当做稳压器用，但稳压效果不睬想；稳压器：它是针对电压不稳设计的，主如果看成后端设备保护之用，对设备保护功能较完善。

一般大型UPS还必需配备稳压旁路系统，即LW-PLG稳压器。

上面介绍了稳压器的概念，这里说说UPS是什么？
UPS的中文意思为“不中断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，它能够保障运算机系统在停电以后继续工作一段时刻以利用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响工作或丢失数据。

它在运算机系统和网络应用中，主要起到两个作用：一是应急利用，避免突然断电而影响正常工作，给运算机造成损害；二是消除市电上的电涌、刹时高电压、刹时低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为运算机系统提供高质量的电源。

从大体应用原理上讲，UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频输出的电源保护设备。

主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部份组成。

1)：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。

它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电(DC)，
经滤波后供给负载，或供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。

因此，它同时又起到一个充电器的作用；
2)：蓄电池是UPS用来作为贮存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时刻。

其主要功能是：当市电正常时，将电能转换成化学能贮存在电池内部。

当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载；
3)：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。

它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成；
4)：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。

分为转换型和并机型两种。

转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换；并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。

稳压器是靠继电器的跳动稳固电压的。

当电压稍有波动，或在必然范围内其它电器的开放或关闭，都会引发电力稳压器的自动纠正电路启动，使继电器频繁跳动。

每一次继电器跳动换挡，都会使供电电源发生一次短暂的中断。

虽然这一中断未影响家庭其它电器的正常利用，但对高度灵敏的电脑内的读写干扰却专门大，每一次稳压器跳动换档，犹如电脑内刹时输入一个脉冲，容易造成电脑出现错误信号，严峻时还会使硬盘损坏或软盘驱动器卡死。

因此，在利用中，不需要配制稳压器。

若是你所处的电网电压严峻不稳，不妨配置一个不中断电源转换系统，即UPS为宜。

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范围内转变.超出范围即自动声光报警且不能使输出电压稳固在要求
范围内.
B.输出电压调整率,是输入电压的转变而引发输出量转变的效应﹐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转变量(±)。

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:是负载的转变引发输出量转变的效应。

改变负载电流大小﹐测量输出电压的转变量(±)。

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), 通常常利用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﹑输入电压失真度知足基准条件时(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。

那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﹐当产品为1KVA时﹐输出的有功功率(即带阻性负载的能力)最大为800W.若是产品用1KW表示时(cosφ仍为﹐可输出有功功率1KW﹐这时可输出的功率S=1000/=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﹑随机误差(时刻漂移)﹑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﹐这些指针的概念及测试方式可参考有关标准。

稳压器选型方式
容量安全系数
是以输出视在功率(kVA)为标称额定容量，而一般情形下负载都不是纯电阻性的，即功率因数COS￠≠1，稳压器实际能输出的有功功率kW=容量(kVA)×COS￠。

所以在实际选型时要按用电设备的额定功率、功率因数和负载类型等具体情形来合理选择稳压电源，其输出功率应留有适当余量，专门是冲击性负载选型时余量要更大，具体选型安全系数见下表负载性质设备类型安全系数选择稳压电源容量
纯阻性负载白炽灯、电阻丝、电炉等设备 ~ ~倍负载总功率
感性、容性负载荧光灯具、风机、电动机、水泵、空调、电脑、电冰箱等 2 ~ 3 ≥2~3倍负载总功率
大电感性、电容性负载（如电动机、电脑）环境下，选型时应考虑负载的起动电流特别大（达额定电流的5~8倍），所以选择稳压器容量时应是负载功率的~3倍。

如：三相电机 1台， kW 1台，选用稳压器时，容量≥（+ kW）×= kVA，即至少要选用三相SJW-20 kVA以上产品的稳压器。

非补偿式稳压电源输出容量曲线
自耦式稳压器(单相~3kVA、10k卧式及以下，三相9kVA及以下)当输入相电压低于198V时，输出容量就开始下降；输入相电压等于160V时，下降到稳压器额定容量的50%。

所以在电源电压的低端特别要注意减轻负载降额利用，以避免使稳压器过载烧毁；
自耦式稳压器能够同时输出220V和110V两种电压。

但即即是全数由110V输出时，稳压器所带负载也不能超过额定容量的50%，不然就是过载利用。

稳压器适用范围
稳压器[1]可普遍应用于：工矿企业、油田、铁路、建筑工地、学校、医院、邮电、宾馆、科研等部门的电子运算机、精密机床、运算机断层扫描摄影（CT）、精密仪器、实验装置、电梯照明、入口设备及生产流水线等需要电源[2]稳固电压的场所。

也适应于电源电压太低或太高、波动幅度大的低压配电网结尾的用户及负载变更大的用电设备，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。

大体特性
全自动补偿式电力稳压器
大体结构：采用电机带动碳刷在自藕变压器绕组匝间滑动而直接调节输出电压或通过补偿变压器调节输出电压.
长处：带负载能力强、工作效率高、波形失真小、电源自身抗干扰能力强.
缺点：响应时刻慢（≥1S）、有机械磨损、需按期保护、在稳压进程中交流接触器及电机产生较大的噪声.
应用：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。

交流净化稳压器
大体结构：采用正弦波能量分派与滤波器相结合的方式,通过调节低级回路可控硅的导通角来调节输出电压.
长处：稳压精度高≤±1%，响应时刻快≤40ms，有尖锋脉冲滤波作用。

缺点：输出与输入电压之间有移相、有少量波形失真（附加≤%）带某些特殊负载（如可控硅负载）不睬想.
应用：精密电子设备、医疗设备、运算机房、实验室、产品老化及测试。

无触点交流稳压器
大体结构：通过电压或电流过零时切换一组或多组可控硅而使而使补偿变压器组中的某一个或多个变压器的补偿绕组升压,降压,低级短路,或
切换自藕变压器的抽头来调节输出电压.
长处：带负载能力强、工作效率高、波形失真小、响应时刻快、噪音低。

缺点：稳压精度不高
应用：一切需要稳压的场所。

参数稳压器大体结构
利用铁芯材料饱和特性来突现输出电压大体稳固.
长处：工作靠得住、过载能力强、输出短路时能自动保护、结构简单、稳压范围大.抗干扰能力强.
缺点：重量大、体积大、价钱高、噪音大、铁芯温升高、对输入电源工作频率要求高.
应用：电脑相关产品、医疗监控系统、程序控制系统、自动测试设备、广播电视设备、邮电通信设备、自动插件机、生产线、印刷设备、塑胶注射设备、自动取款机、SMT设备、科研实验等。

磁放大式交流稳压器大体结构
通过改变串联在自藕变压器的低级回路的磁放大变压器的磁阻来稳固输出电压.
长处：稳压精度高、响应时刻快
缺点：重量大、体积大、价钱高.
应用：精密电子设备、医疗设备、运算机房、实验室、产品老化及测试。

利用注意事项与维修
1 、避免猛烈振动，避免侵蚀性气体及液物流入，避免受溉并置于通风干燥处，切勿盖上织物阻碍通风散热。

2 、请利用三插（有接地）插座，机上的接地螺钉要妥帖接地，不然用测电笔测机壳将有带电现象，这是由于散布电容感应电引发的，属正常现象，可通过接地线消除。

若是机壳严峻漏电，测绝缘电阻小于2MΩ，可能是绝缘层已受潮或线路与机壳短路，应查明原因排除故障后再利用。

3 、～小功率稳压器利用保险丝作过流短路保护之用，2 ～ 40KVA 稳压器作用DZ47断路器作过流、短路保护之用，如保险丝常常熔断或断路器常常跳闸，应检查用电是是不是过大。

4 、当输出电压超过保护值时（出厂时相电压保护值调整为250V±5V），稳压电源自动保护，切断稳压电源输出电压，同时过压指示灯亮，用户应当即关机检查电网电压或稳压.如稳压器发生自动断电（有输入无输出），应检查市电电压是不是高于28OV 。

若低于280V 应检查稳压器是不是发生故障。

待查明原因后再利用。

5 、若稳压器输出电压偏离220V 较多，请调节控制板上电位器至输出电压正常（输入电压达不到稳压范围的不能调节）。

6 、当市电电压常常在稳压器输入电压下限（＜150V ）或上限（＞260V ) 时，限位微动开关常常受碰触，易发生控制失灵。

这时稳压器不能调压或只能调高（或只能调低），应先检查微动开关是不是损坏。

7 、请维持机内清洁，尘埃会阻碍齿轮之转动、影响输出电压精度。

请及时清理和保护线圈接触面清洁。

碳刷磨损严峻时应调整压力，以避免碳刷和线圈接触面跳火。

碳刷长度不足2mm 时应予以改换。

线圈平面跳火被烧黑时应用细砂纸予以打光。

八、三相稳压器输入端必需接下零线（中线），不然稳压器无法工作，并将会损坏稳压器和用电设备。

切勿用地线替代零线利用，零线不得接入保险丝。

9 、稳压器输出电压低于额定电压（220V 或三相380V ）时，应检查输入电压是不是太低。

当空载时达到额定电压而负载时输出低于额定电压，这是由于输入线路载面过小，负载时线路压降太大，利用输入电压低于稳压器调节范围下限，这时应改换较粗的输入导线。

10 、当单台负载功率较大（如空调等），而输入线路较长，载面又不足时，负载工作时电压严峻降低，可能利用负载难以启动；当负载工作时又暂时停机，易发生输出刹时过压断电，如发生如此的现象，并非稳压器故障，应改善输入线路（线路加粗，尽可能缩短输入线长度，以减少线路中压降）。

11 、当稳压器输出电压严峻偏离220V 时，应检查①输入电压是不是稳压范围内；② 电机齿轮是不是严峻磨损，转动是不是灵活；③ 限位开关是不是受损：④ 线圈平面是不是滑腻；⑤ 控制板有无损坏
安全事宜。