穩(wěn)壓器

穩(wěn)壓器，顧名思義，就是使輸出電壓穩(wěn)定的設(shè)備。所有的穩(wěn)壓器，都利用了相同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定輸出電壓通過(guò)連接到誤差放大器(Error Amplifier)反相輸入端(Inverting Input)的分壓電阻(Resistive Divider)采樣(Sampled)，誤差放大器的同相輸入端(Non-inverting Input)連接到一個(gè)參考電壓Vref。 參考電壓由IC內(nèi)部的帶隙參考源(Bandgap Reference)產(chǎn)生。 誤差放大器總是試圖迫使其兩端輸入相等。為此，它提供負(fù)載電流以保證輸出電壓穩(wěn)定。

基本介紹

穩(wěn)壓器：它是一種能自動(dòng)調(diào)整輸出電壓的供電電路或供電設(shè)備，其作用是將波動(dòng)較大和達(dá)不到電器設(shè)備要求的電源電壓穩(wěn)定在它的設(shè)定值范圍內(nèi)，使各種電路或電器設(shè)備能在額定工作電壓下正常工作。

穩(wěn)壓器有：大型的幾十至幾千千瓦的交流穩(wěn)壓器，是供給大型實(shí)驗(yàn)與工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備的工作電源。也有小型的幾瓦到幾千瓦的交流穩(wěn)壓器，是為小型實(shí)驗(yàn)室或家庭電器提供高質(zhì)量電源，

最初的電力穩(wěn)壓器是靠繼電器的跳動(dòng)穩(wěn)定電壓的。當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，電力穩(wěn)壓器的自動(dòng)糾正電路啟動(dòng)，使內(nèi)部繼電器動(dòng)作。迫使輸出電壓保持在設(shè)定值附近，這種電路優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是穩(wěn)壓精度不高并且每一次繼電器跳動(dòng)換擋，都會(huì)使供電電源發(fā)生一次瞬時(shí)的中斷并產(chǎn)生火花干擾。

這對(duì)電腦設(shè)備的讀寫(xiě)工作干擾很大，容易造成電腦出現(xiàn)錯(cuò)誤信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使硬盤(pán)損壞。

現(xiàn)在高質(zhì)量的小型穩(wěn)壓器，大多采用電機(jī)拖動(dòng)碳刷的方法穩(wěn)定電壓，這種穩(wěn)壓器對(duì)電器設(shè)備產(chǎn)生的干擾很小穩(wěn)壓精度相對(duì)較高。

大功率穩(wěn)壓器

工作原理

由于部分電器中含有線圈組件，在通電初期會(huì)產(chǎn)生阻礙電流的渦流，渦流的產(chǎn)生既會(huì)削弱到電器啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)電壓，導(dǎo)致啟動(dòng)緩慢，又會(huì)加強(qiáng)斷路后產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓，可能產(chǎn)生火花損壞電路。此時(shí)便需要一個(gè)穩(wěn)壓器來(lái)保護(hù)電路的正常運(yùn)行。

穩(wěn)壓器由調(diào)壓電路、控制電路、及伺服電機(jī)等組成，當(dāng)輸入電壓或負(fù)載變化時(shí)，控制電路進(jìn)行取樣、比較、放大，然后驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使調(diào)壓器碳刷的位置改變，通過(guò)自動(dòng)調(diào)整線圈匝數(shù)比，從而保持輸出電壓的穩(wěn)定。容量較大的穩(wěn)壓器，還采用電壓補(bǔ)償?shù)脑砉ぷ鳌?/p>

穩(wěn)壓器

作用

隨著社會(huì)飛速前進(jìn)，用電設(shè)備與日俱增。但電力輸配設(shè)施的老化和發(fā)展滯后，以及設(shè)計(jì)不良和供電不足等原因造成末端用戶電壓的過(guò)低，而線頭用戶則經(jīng)常電壓偏高，對(duì)用電設(shè)備特別是對(duì)電壓要求嚴(yán)格的高新科技和精密設(shè)備，獨(dú)如一顆不定時(shí)炸彈。市電系統(tǒng)作為公共電網(wǎng)，上面連接了成千上萬(wàn)各種各樣的負(fù)載，其中一些較大的感性、容性、開(kāi)關(guān)電源等負(fù)載不僅從電網(wǎng)中獲得電能，還會(huì)反過(guò)來(lái)對(duì)電網(wǎng)本身造成影響，惡化電網(wǎng)或局部電網(wǎng)的供電品質(zhì)，造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外意外的自然和人為事故，如地震、雷擊、輸變電系統(tǒng)斷路或短路，都會(huì)危害電力的正常供應(yīng)，從而影響負(fù)載的正常工作。

不穩(wěn)定的電壓會(huì)使設(shè)備造成致命傷害或誤動(dòng)作，影響生產(chǎn)，造成交貨期延誤、品質(zhì)不穩(wěn)定等多方面損失。同時(shí)加速設(shè)備的老化、影響使用壽命甚至燒毀配件，使業(yè)主面臨需要維修的困擾或短期內(nèi)就要更新設(shè)備，浪費(fèi)資源;嚴(yán)重者甚至發(fā)生安全事故，造成不可估量的損失。

根據(jù)電力專家的測(cè)試，電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生并且對(duì)電腦和精密儀器產(chǎn)生干擾或破壞的問(wèn)題主要有以下幾種：

⒈電涌(power surges)：指輸出電壓有效值高于額定值110%，而且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)或數(shù)個(gè)周期。電涌主要是由于在電網(wǎng)上連接的大型電氣設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)，電網(wǎng)因突然卸載而產(chǎn)生的高壓。

⒉高壓尖脈沖(high voltage spikes)：指峰值達(dá)6000v，持續(xù)時(shí)間從萬(wàn)分之一秒至二分之一周期(10ms)的電壓。這主要由于雷擊、電弧放電、靜態(tài)放電或大型電氣設(shè)備的開(kāi)關(guān)操作而產(chǎn)生。

⒊暫態(tài)過(guò)電壓(switching transients)：指峰值電壓高達(dá) 20000V，但持續(xù)時(shí)間界于百萬(wàn)分之一秒至萬(wàn)分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖，只是在解決方法上會(huì)有區(qū)別。

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⒋電壓下陷(power sags)：指市電電壓有效值介于額定值的80%至85%之間的低壓狀態(tài)，并且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)到數(shù)個(gè)周期。大型設(shè)備開(kāi)機(jī)，大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，或大型電力變壓器接入都可能造成這種問(wèn)題。

⒌電線噪聲(electrical line noise)：系指射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EFI)以及其它各種高頻干擾。馬達(dá)的運(yùn)行、繼電器的動(dòng)作、馬達(dá)控制器的工作、廣播發(fā)射、微波輻射、以及電氣風(fēng)暴等，都會(huì)引起線噪聲干擾。

⒍頻率偏移(frequency variation)：系指市電頻率的變化超過(guò)3Hz以上。這主要由應(yīng)急發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行，或由頻率不穩(wěn)定的電源供電所致。

所以使用穩(wěn)壓器，對(duì)用電設(shè)備特別是對(duì)電壓要求嚴(yán)格的高新科技和精密設(shè)備來(lái)說(shuō)是必不可少的。

技術(shù)參數(shù)

項(xiàng)目單相三相(三相四線制，分調(diào)式)

穩(wěn)壓器輸入電壓范圍160V～250V 相電壓為160V ～ 250V

線電壓為280V ～ 430V

穩(wěn)壓器輸出電壓 220V或110V 相電壓220V線電壓380V

穩(wěn)壓器過(guò)電壓保護(hù)值 246V±4V 相電壓246V±4V(以相電壓為準(zhǔn))

線電壓426V

穩(wěn)壓器穩(wěn) 壓 精 度 ±3%

A.穩(wěn)壓器有一個(gè)輸入電壓適應(yīng)范圍。IEC標(biāo)準(zhǔn)為輸入電壓在額定值的±10范圍內(nèi)變化.超出范圍即自動(dòng)聲光報(bào)警且不能使輸出電壓穩(wěn)定在要求范圍內(nèi).

B.輸出電壓調(diào)整率，是輸入電壓的變化而引起輸出量變化的效應(yīng)﹐當(dāng)負(fù)載為額定值時(shí)﹐將輸入電壓按源電壓范圍由額定值向上調(diào)到上限值和往下限值，測(cè)量輸出電壓的最大變化量(±)。此值越小越好﹐是衡量交流穩(wěn)壓器性能的重要指標(biāo)。

C.負(fù)載調(diào)整率：是負(fù)載的變化引起輸出量變化的效應(yīng)。改變負(fù)載電流大小﹐測(cè)量輸出電壓的變化量(±)。此值越小越好﹐也是衡量交流穩(wěn)壓器性能的重要指標(biāo)。

D.輸出電壓相對(duì)諧波含量(亦稱輸出電壓失真度)，通常用THD表示，是諧波含量的總有效值與基波有效值之比﹐當(dāng)負(fù)載為額定值﹑輸入電壓失真度滿足基準(zhǔn)條件時(shí)(一般應(yīng)小于3)﹐在輸入電壓為最低值﹑額定值和最高值時(shí)測(cè)量輸出電壓失真度﹐取其最大者.此值越小越好.

E.效率：是輸出的有功功率P0與輸入的有功功率Pi之比(百分?jǐn)?shù))﹐

F.負(fù)載功率因素

穩(wěn)壓器容量都用伏安(VA)或千伏安(KVA)值表示﹐是負(fù)載中除純電阻性負(fù)載外﹐還有感性和容性負(fù)載﹐即負(fù)載中除有功功率外﹐還有無(wú)功功率。這個(gè)指針?lè)从沉私涣鞣€(wěn)壓電源帶感性及容性負(fù)載的能力。

一般交流穩(wěn)壓電源，負(fù)載功率因素cosφ為0.8﹐當(dāng)產(chǎn)品為1KW時(shí)﹐輸出的有功功率(即帶阻性負(fù)載的能力)最大為800W.如果產(chǎn)品用1KW表示時(shí)(cosφ仍為0.8)﹐可輸出有功功率1KW﹐這時(shí)可輸出的功率S=1000/0.8=1250VA。負(fù)載功率因素?cái)?shù)值較小時(shí)﹐表示電源設(shè)備適應(yīng)電抗性負(fù)載的能力較強(qiáng)。

G.交流穩(wěn)壓器的參數(shù)還有輸出功率﹑輸入頻率﹑源頻率效應(yīng)﹑隨機(jī)偏差(時(shí)間漂移)﹑空載輸入功率﹑源功率因素(此值與負(fù)載功率因素不同﹐希望越大越好﹐最大為1)﹑源電流相對(duì)諧波含量﹑音頻噪聲等項(xiàng)﹐三相交流穩(wěn)壓電源﹐還有三相輸出電壓不平衡度等﹐這些指針的定義及測(cè)試方法可參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

適用范圍

穩(wěn)壓器可廣泛應(yīng)用于：工礦企業(yè)、油田、鐵路、建筑工地、學(xué)校、醫(yī)院、郵電、賓館、科研等部門(mén)的電子計(jì)算機(jī)、精密機(jī)床、計(jì)算機(jī)斷層掃描攝影(CT)、精密儀器、試驗(yàn)裝置、電梯照明、進(jìn)口設(shè)備及生產(chǎn)流水線等需要電源穩(wěn)定電壓的場(chǎng)所。也適應(yīng)于電源電壓過(guò)低或過(guò)高、波動(dòng)幅度大的低壓配電網(wǎng)末端的用戶及負(fù)載變動(dòng)大的用電設(shè)備，特別適用于一切對(duì)電網(wǎng)波形要求高的穩(wěn)壓用電場(chǎng)所。大功率補(bǔ)償式電力穩(wěn)壓器可接火力、水力、小型發(fā)電機(jī)。