穩(wěn)壓器的種類_哪種類型的穩(wěn)壓器更好

穩(wěn)壓器已成為許多家庭、工業(yè)和商業(yè)系統(tǒng)設(shè)備不可或缺的一部分。早期，手動操作或可切換穩(wěn)壓器用于升壓或降壓輸入電壓，以提供所需范圍內(nèi)的輸出電壓。該穩(wěn)壓器由機(jī)電繼電器作為開關(guān)裝置構(gòu)建。

后來，額外的電子電路使穩(wěn)定過程自動化，并產(chǎn)生了分接開關(guān)自動穩(wěn)壓器。另一種流行的穩(wěn)壓器是伺服穩(wěn)壓器，它可以連續(xù)執(zhí)行電壓校正，無需任何開關(guān)。目前常見的穩(wěn)壓器可分為三種類型，而哪種類型的穩(wěn)壓器更好，以及哪種類型更適合我們的應(yīng)用。

一、繼電器式穩(wěn)壓器：

除了變壓器（可以是次級上帶有抽頭的環(huán)形或鐵芯變壓器）外，它還有電子電路和一組繼電器。電子電路包括微小的元件，如整流器電路、運(yùn)算放大器和微控制器單元。

電子電路將輸出電壓與內(nèi)置參考電壓源提供的參考值進(jìn)行比較。每當(dāng)電壓上升或下降到基準(zhǔn)電壓以上時，控制電路就會切換相應(yīng)的繼電器，將所需的抽頭連接到輸出。

這些穩(wěn)壓器通?？蓪㈦妷焊臑?±15% 至 ±6% 的輸入電壓變化，輸出電壓精度為 ±5% 至 ±10%。這種類型的穩(wěn)壓器因其重量輕且成本低而最常用于住宅、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中的低額定值電器。然而，這些存在電壓校正慢、穩(wěn)健性差、可靠性低、穩(wěn)壓期間電源路徑中斷以及無法承受高壓浪涌等局限性。

在這種類型的穩(wěn)壓器中，電壓調(diào)節(jié)是通過切換繼電器來實(shí)現(xiàn)的，將變壓器的多個抽頭之一連接到負(fù)載。

二、伺服穩(wěn)壓器：

這些被簡單地稱為基于伺服的穩(wěn)壓器（在伺服機(jī)構(gòu)上工作，也稱為負(fù)反饋），顧名思義，使用伺服電機(jī)來實(shí)現(xiàn)電壓校正。這些主要用于高輸出電壓精度，通常為 ±3%，輸入電壓變化高達(dá) ±50%。

在該穩(wěn)壓器中，升降壓變壓器初級的一端連接到自耦變壓器的固定抽頭，另一端連接到由伺服電機(jī)控制的吊桿。降壓-升壓變壓器的次級與輸入電源串聯(lián)，輸入電源只是穩(wěn)壓器輸出。

電子控制電路通過將輸入與內(nèi)置參考電壓源進(jìn)行比較來檢測電壓驟降和電壓上升。當(dāng)電路發(fā)現(xiàn)錯誤時，它會運(yùn)行電機(jī)，進(jìn)而移動自耦變壓器上的位置。這將為降壓-升壓變壓器的初級供電，因此次級兩端的電壓應(yīng)為所需的電壓輸出。大多數(shù)伺服穩(wěn)壓器使用嵌入式微控制器或處理器作為智能控制的控制電路。

這些穩(wěn)壓器可以是單相、三相平衡或三相不平衡器件。在單相型中，伺服電機(jī)與可變變壓器耦合，實(shí)現(xiàn)電壓校正。在三相平衡型的情況下，伺服電機(jī)與三個自耦變壓器耦合，通過調(diào)整變壓器的輸出，在波動時提供穩(wěn)定的輸出。在不平衡伺服穩(wěn)壓器中，三個獨(dú)立的伺服電機(jī)與三個自耦變壓器耦合，它們具有三個獨(dú)立的控制電路。

與繼電器式穩(wěn)壓器相比，使用伺服穩(wěn)壓器有幾個優(yōu)點(diǎn)。其中一些具有更高的校正速度、穩(wěn)定的輸出和高精度、能夠承受浪涌電流和高可靠性。但是，由于電機(jī)的存在，這些需要定期維護(hù)。

三、可控硅無觸點(diǎn)穩(wěn)壓器：

可控硅無觸點(diǎn)穩(wěn)壓器與伺服穩(wěn)壓器相比，沒有任何活動部件。它使用電力電子轉(zhuǎn)換器電路來實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)，而不是像傳統(tǒng)穩(wěn)壓器那樣使用自耦變壓器。與伺服穩(wěn)壓器相比，這些穩(wěn)壓器可以產(chǎn)生更高的精度和出色的電壓調(diào)節(jié)，通常為 ±1% 的調(diào)節(jié)。

它主要由一個降壓升壓變壓器、一個 IGBT 功率轉(zhuǎn)換器（或交流到交流轉(zhuǎn)換器）和一個微控制器、微處理器或基于 DSP 的控制器組成。微處理器控制的 IGBT 轉(zhuǎn)換器通過脈寬調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生適量的電壓，并將該電壓提供給降壓-升壓變壓器的初級。IGBT 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的電壓可以與輸入線路電壓同相或 180 度異相，以便在波動期間進(jìn)行電壓加減。

每當(dāng)微處理器檢測到電壓驟降時，它就會向 IGBT 轉(zhuǎn)換器發(fā)送 PWM 脈沖，使其產(chǎn)生等于與標(biāo)稱值偏差的電壓。該輸出與輸入電源同相，并提供給降壓-升壓變壓器的初級。由于次級連接到輸入線，感應(yīng)電壓將被添加到輸入電源，并向負(fù)載提供該校正電壓。

同樣，電壓上升將導(dǎo)致微處理器電路發(fā)送 PWM 脈沖，以便轉(zhuǎn)換器輸出與輸入電壓相位相差 180 度的偏移電壓。從輸入電壓中減去降壓-升壓變壓器次級側(cè)的電壓，以便執(zhí)行降壓操作。

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