導讀什么是穩壓器？　　穩壓器是一種設計用于在其輸出端子向負載提供恒定電壓的電器，而不管輸入或輸入電源電壓的變化。它可以保護設備或機器免受過壓、欠壓和其他電壓浪涌....　　什么是穩壓器？

　　穩壓器是一種設計用于在其輸出端子向負載提供恒定電壓的電器，而不管輸入或輸入電源電壓的變化。它可以保護設備或機器免受過壓、欠壓和其他電壓浪涌的影響。

　　它也被稱為自動電壓調節器（AVR）。電壓穩定器是昂貴且珍貴的電氣設備的首選，以保護它們免受有害的低/高電壓波動。其中一些設備是空調、膠印機、實驗室設備、工業機器和醫療器械。

　　電壓穩定器在波動的輸入電壓被饋送到負載（或對電壓變化敏感的設備）之前對其進行調節。從穩定的輸出電壓將保持在220V或230V的范圍中的情況下，單相供電和380V或400V在的情況下，三相電源，輸入電壓的給定的波動范圍之內。該調節由內部電路執行的降壓和升壓操作進行。

　　當今市場上有種類繁多的自動電壓調節器。根據應用類型和所需容量(KVA)的要求，它們可以是單相或三相裝置。三相穩壓器有平衡負載型號和不平衡負載型號兩種版本。

　　它們既可以作為電器的專用單元，也可以作為特定地方（例如整個房子）整個電器的大型穩定器單元。此外，這些可以是模擬或數字類型的穩定器單元。

　　常見類型的穩壓器包括手動或可切換穩壓器、自動繼電器式穩壓器、固態或靜態穩壓器和伺服控制穩壓器。除穩壓功能外，大多數穩壓器還具有輸入/輸出低壓切斷、輸入/輸出高壓切斷、過載切斷、輸出啟停功能、手動/自動啟動、電壓切斷顯示、零電壓切換等附加功能，等等。

　　穩壓器如何工作？

　穩壓器執行降壓和升壓操作的基本原理

　　在電壓穩定劑，來自和電壓條件下的電壓校正是通過兩個基本操作來執行，即b奧斯特和降壓操作。這些操作可以通過手動來進行開關或通過電子電路自動。電壓條件下時，升壓操作的電壓增加到額定電平，而降壓操作降低過電壓狀況期間的電壓電平。

　　穩定化的概念涉及在加上或減去的電壓和從電源。用于執行這樣的任務穩定劑使用了變壓器，其連接在不同的配置與開關繼電器。一些穩壓器在繞組上使用帶有抽頭的變壓器來提供不同的電壓校正，而伺服穩壓器則使用自耦變壓器來進行大范圍的校正。

　　要理解這個概念，讓我們考慮簡單的降壓的230/12V等級變壓器及其與這些操作下面給出的連接。

　　上圖說明了升壓配置，其中次級繞組的極性以其電壓直接添加到初級電壓的方式定向。因此，在欠壓情況下，變壓器（無論是抽頭變換器還是自耦變壓器）由繼電器或固態開關切換，從而將額外的電壓附加到輸入電壓上。

　　在上圖中，變壓器以降壓配置連接，其中次級線圈的極性以其電壓減去初級電壓的方式定向。在過壓條件下，開關電路將與負載的連接轉換為這種配置。

　　上圖顯示了兩級穩壓器，它使用兩個繼電器在過壓和欠壓情況下為負載提供恒定的交流電源。通過切換繼電器，可以針對兩種特定的電壓波動（一種是欠壓，例如195V，另一種是過壓，例如245V）執行降壓和升壓操作。

　　在抽頭變壓器型穩壓器的情況下，根據所需的升壓或降壓電壓量切換不同的抽頭。但是，對于自耦變壓器型穩壓器，電機（伺服電機）與滑動觸點一起使用，以從自耦變壓器獲得升壓或降壓電壓，因為它只包含一個繞組。

　　穩壓器的類型

　　穩壓器已成為許多家用、工業和商業系統電器的組成部分。早些時候，手動操作或可切換的穩壓器用于提升或降低輸入電壓，以提供所需范圍內的輸出電壓。這種穩定器是用機電繼電器作為開關設備構建的。

　　后來，額外的電子電路使穩定過程自動化，并催生了分接開關自動電壓調節器。另一種流行的穩壓器是伺服穩壓器，它在沒有任何開關的情況下連續進行電壓校正。讓我們討論三種主要類型的穩壓器。

繼電器型穩壓器

　　在這種類型的穩壓器中，電壓調節是通過切換繼電器以將變壓器的多個抽頭中的一個連接到負載（如以上討論的方式）來實現的，無論是用于升壓操作還是降壓操作。下圖說明了繼電器式穩壓器的內部電路。

　　除了變壓器（可以是環形或鐵芯變壓器，其次級設有抽頭）之外，它還有電子電路和一組繼電器。電子電路包括整流電路、運算放大器、微控制器單元等微小元件。

　　電子電路將輸出電壓與內置參考電壓源提供的參考值進行比較。每當電壓上升或下降超過參考值時，控制電路就會切換相應的繼電器以將所需的抽頭連接到輸出。

　　這些穩定器通常會針對±15%至±6%的輸入電壓變化改變電壓，輸出電壓精度為±5%至±10%。這種類型的穩定器最常用于住宅、商業和工業應用中的低額定值電器，因為它們重量輕且成本低。然而，這些都受到一些限制，例如電壓校正速度慢、耐用性較差、可靠性較低、調節期間電源路徑中斷以及無法承受高壓浪涌。

　　伺服控制電壓穩定器

　　這些被簡稱為伺服穩定器（在伺服機構上工作，也稱為負反饋），顧名思義，它使用伺服電機來實現電壓校正。這些主要用于高輸出電壓精度，通常為±1%，輸入電壓變化高達±50%。下圖顯示了伺服穩定器的內部電路，它包含伺服電機、自耦變壓器、降壓升壓變壓器、電機驅動器和控制電路作為基本部件。

　　在該穩壓器中，降壓升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控制的動臂。降壓升壓變壓器的次級與輸入電源串聯連接，輸入電源只是穩定器輸出。

　　電子控制電路通過將輸入與內置參考電壓源進行比較來檢測電壓驟降和電壓上升。當電路發現錯誤時，它會運行電機，進而移動自耦變壓器上的臂。這可以為降壓升壓變壓器的初級供電，這樣次級兩端的電壓應該是所需的電壓輸出。大多數伺服穩定器使用嵌入式微控制器或處理器作為控制電路來實現智能控制。

　　這些穩定器可以是單相、三相平衡型或三相不平衡裝置。在單相類型中，與可變變壓器耦合的伺服電機實現電壓校正。在三相平衡型的情況下，伺服電機與三個自耦變壓器耦合，通過調整變壓器的輸出，在波動期間提供穩定的輸出。在非平衡型伺服穩定器中，三個獨立的伺服電機與三個自耦變壓器耦合，它們具有三個獨立的控制電路。

　　與繼電器型穩定器相比，使用伺服穩定器有多種優點。其中一些是更高的校正速度，穩定輸出精度高，能夠承受浪涌電流和高可靠性。然而，由于電機的存在，這些需要定期維護。

　靜態電壓穩定器

　　顧名思義，靜態穩壓器沒有任何運動部件作為伺服穩定器的伺服電機機構。它使用電力電子轉換器電路來實現電壓調節，而不是在傳統穩壓器的情況下使用自耦變壓器。與伺服穩定器相比，這些穩定器可以產生更高的精度和出色的電壓調節，通常調節為±1%。

　　它主要由降壓升壓變壓器、IGBT電源轉換器（或AC到AC轉換器）和微控制器、微處理器或基于DSP的控制器組成。微處理器控制的IGBT轉換器通過脈寬調制技術產生適量的電壓，并將該電壓提供給降壓升壓變壓器的初級。IGBT轉換器產生的電壓可以與進線電壓同相或異相180度，以便在波動期間執行加減電壓。

　　每當微處理器檢測到電壓驟降時，它就會向IGBT轉換器發送PWM脈沖，使其產生等于偏離標稱值的電壓。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路，感應電壓將添加到輸入電源，并將該校正電壓提供給負載。

　　類似地，電壓上升會導致微處理器電路發送PWM脈沖，這樣轉換器將輸出一個偏離量的電壓，該電壓與輸入電壓的相位相差180度。降壓升壓變壓器次級的這個電壓從輸入電壓中減去，以便執行降壓操作。

　　與抽頭變換和伺服控制穩定器相比，這些穩定器非常受歡迎，因為它具有多種優點，例如尺寸緊湊、校正速度非常快、電壓調節出色、由于沒有移動部件而無需維護、高效率和高可靠性。