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稳压器

稳压器电压调节器(英語:voltage stabilizervoltage regulator),是指电子工程中自动维持恒定电压装置。一个稳压器可能是简单的“前馈”设计或者可能包含负反馈控制回路。稳压器还可能使用了机电机制或电子模块。根据不同的设计,稳压器可以分为直流稳压和交流稳压。

一个LM7812三端稳压器芯片,用于产生12伏特稳定电压

稳压器可以在電源變化或是負載電流變化時,提供恆定的電壓[1]。稳压器常在电源供应系统中使用,与整流器电子滤波器等配合工作,提供稳定输出的电压,例如微处理器和其他元件所需的工作电压[2]。在交流发电机乃至发电厂的大型发电机中,稳压器控制着输出电压的稳定性。在一个分布式配電系統中,稳压器可能會安装在一个子电站或者沿着导线延伸的方向上,以保证用户无论功率高低都能得到稳定的电压。

稳压器的性能參數 编辑

稳压器的輸出電壓只是近似定值,仍會有一些變動。稳压器的性能主要可以用以下二種量測值表示:

  • 負載調節率英语Load regulation:是在負載電流變化時,輸出電壓變化的程度[3](例如:一般是15mV,若負載電流在5mA到1.4A之間,特定溫度及輸入電壓下,輸出電壓變化最大不超過100mV)。
  • 線調節率英语Line regulation或是輸入調節率是當輸入電壓變化時,輸出電壓變化的程度[4],會表示為輸入電壓變化的比例(例如:一般為13 mV/V)或在一定輸入電壓範圍內,輸出電壓的變化(在輸入電壓在90V至260V、50-60 Hz時,輸出電壓的變化在正負2%以內)。

電子型穩壓器 编辑

簡單的穩壓電路可以將電阻和二極體串聯而得,因為二極體的電壓-電流曲線是呈對數曲線,在輸入電流變化時,二極體上的電壓只會有微幅的變化,適用在考慮成本,電壓精確度及效率不是考量重點的應用。

有回授的穩壓器會先比較實際電壓和固定的參考電壓,誤差值放大後送到穩壓元件,設法調整輸出使誤差值變小。這樣就形成了負回授控制迴路。增加開迴路增益可以提高電壓控制精準度,但會降低其穩定性,比較容易因為步階的變化出現振盪或是振鈴,在穩定性及對變化的響應速度間需有取捨。若輸出電壓可能會因為輸入電壓下降或是負載電流增加而下降,一般會建議增加穩壓元件,以產生較高的電壓,其方式可能是將輸入電壓略降低一點之後再輸出(線性穩壓器或降壓开关电源)或是較長週期由輸入側抽電流(升壓开关电源)。若輸出電壓太高,一般會使檼壓元件輸出較低的電壓。許多穩壓器都有過電流保護,因此若輸出電流太高時,會自動停止供應電流,若輸入電壓超過一定範圍以外,有些穩壓器也會自動停止工作。

機電型穩壓器 编辑

在機電型穩壓器中,會利用感測信號產生電磁鐵來進行穩壓。用電流產生的磁場吸引一個鐵芯,材料另一端有彈簧,或是靠材料所受的重力電磁力平衡。當電壓上昇時,電流也隨之增加,電磁鐵會吸引鐵芯,鐵芯連接的機械開關會斷路,使電壓下降。當電壓下降時,電流也隨之減少,鐵芯會因彈簧或是重力回到原來位置,機械開關會閉合,使電壓上昇。

若機械型的穩壓器設計對小的電壓變動太敏感,可以用螺線管來移動開關,另一端是不同阻值的電阻,或是移動變壓器的繞阻,來慢慢的調整電壓,或是調整移動線圈交流穩壓器的位置。

機電型穩壓器常用在主電源的交流穩壓器。

自動穩壓器 编辑

 
發電機的穩壓器

為了控制發電機的輸出(例如在船舶、發電廠、石油鑽機或緊急供電系統中的應用),會使用自動穩壓器(英語:automatic voltage regulators,簡稱AVR)。自動穩壓器屬於主動式系統,其動作原理和一般穩壓器相同,但系統較複雜。自動穩壓器中包括二極體電容電阻及電位器,甚至還包括微控制器,全部都放在一片電路板上。一般會安裝在發電機附近,連接一些線路以量測及調整發電機的輸出。

相關條目 编辑

參考資料 编辑

  1. ^ 飛碟UPS. Ftups.com.tw. [2014-07-29]. (原始内容于2014-08-11). 
  2. ^ . Linear.com.cn. [2014-07-28]. (原始内容存档于2014-08-10). 
  3. ^ . Autooo.net. 2013-07-22 [2014-07-29]. (原始内容存档于2015-04-26). 
  4. ^ 电子工程术语定义:线性调节. Maximintegrated.com. [2014-07-29]. (原始内容于2014-07-29). 

外部連結 编辑

稳压器, 或电压调节器, 英語, voltage, stabilizer或voltage, regulator, 是指电子工程中自动维持恒定电压的装置, 一个可能是简单的, 前馈, 设计或者可能包含负反馈控制回路, 还可能使用了机电机制或电子模块, 根据不同的设计, 可以分为直流稳压和交流稳压, 一个lm7812三端芯片, 用于产生12伏特稳定电压可以在電源變化或是負載電流變化時, 提供恆定的電壓, 常在电源供应系统中使用, 与整流器, 电子滤波器等配合工作, 提供稳定输出的电压, 例如微处理器和其他元件所需的工作. 稳压器或电压调节器 英語 voltage stabilizer或voltage regulator 是指电子工程中自动维持恒定电压的装置 一个稳压器可能是简单的 前馈 设计或者可能包含负反馈控制回路 稳压器还可能使用了机电机制或电子模块 根据不同的设计 稳压器可以分为直流稳压和交流稳压 一个LM7812三端稳压器芯片 用于产生12伏特稳定电压稳压器可以在電源變化或是負載電流變化時 提供恆定的電壓 1 稳压器常在电源供应系统中使用 与整流器 电子滤波器等配合工作 提供稳定输出的电压 例如微处理器和其他元件所需的工作电压 2 在交流发电机乃至发电厂的大型发电机中 稳压器控制着输出电压的稳定性 在一个分布式配電系統中 稳压器可能會安装在一个子电站或者沿着导线延伸的方向上 以保证用户无论功率高低都能得到稳定的电压 目录 1 稳压器的性能參數 2 電子型穩壓器 3 機電型穩壓器 4 自動穩壓器 5 相關條目 6 參考資料 7 外部連結稳压器的性能參數 编辑稳压器的輸出電壓只是近似定值 仍會有一些變動 稳压器的性能主要可以用以下二種量測值表示 負載調節率 英语 Load regulation 是在負載電流變化時 輸出電壓變化的程度 3 例如 一般是15mV 若負載電流在5mA到1 4A之間 特定溫度及輸入電壓下 輸出電壓變化最大不超過100mV 線調節率 英语 Line regulation 或是輸入調節率是當輸入電壓變化時 輸出電壓變化的程度 4 會表示為輸入電壓變化的比例 例如 一般為13 mV V 或在一定輸入電壓範圍內 輸出電壓的變化 在輸入電壓在90V至260V 50 60 Hz時 輸出電壓的變化在正負2 以內 電子型穩壓器 编辑簡單的穩壓電路可以將電阻和二極體串聯而得 因為二極體的電壓 電流曲線是呈對數曲線 在輸入電流變化時 二極體上的電壓只會有微幅的變化 適用在考慮成本 電壓精確度及效率不是考量重點的應用 有回授的穩壓器會先比較實際電壓和固定的參考電壓 誤差值放大後送到穩壓元件 設法調整輸出使誤差值變小 這樣就形成了負回授控制迴路 增加開迴路增益可以提高電壓控制精準度 但會降低其穩定性 比較容易因為步階的變化出現振盪或是振鈴 在穩定性及對變化的響應速度間需有取捨 若輸出電壓可能會因為輸入電壓下降或是負載電流增加而下降 一般會建議增加穩壓元件 以產生較高的電壓 其方式可能是將輸入電壓略降低一點之後再輸出 線性穩壓器或降壓开关电源 或是較長週期由輸入側抽電流 升壓开关电源 若輸出電壓太高 一般會使檼壓元件輸出較低的電壓 許多穩壓器都有過電流保護 因此若輸出電流太高時 會自動停止供應電流 若輸入電壓超過一定範圍以外 有些穩壓器也會自動停止工作 機電型穩壓器 编辑在機電型穩壓器中 會利用感測信號產生電磁鐵來進行穩壓 用電流產生的磁場吸引一個鐵芯 材料另一端有彈簧 或是靠材料所受的重力和電磁力平衡 當電壓上昇時 電流也隨之增加 電磁鐵會吸引鐵芯 鐵芯連接的機械開關會斷路 使電壓下降 當電壓下降時 電流也隨之減少 鐵芯會因彈簧或是重力回到原來位置 機械開關會閉合 使電壓上昇 若機械型的穩壓器設計對小的電壓變動太敏感 可以用螺線管來移動開關 另一端是不同阻值的電阻 或是移動變壓器的繞阻 來慢慢的調整電壓 或是調整移動線圈交流穩壓器的位置 機電型穩壓器常用在主電源的交流穩壓器 自動穩壓器 编辑 nbsp 發電機的穩壓器為了控制發電機的輸出 例如在船舶 發電廠 石油鑽機或緊急供電系統中的應用 會使用自動穩壓器 英語 automatic voltage regulators 簡稱AVR 自動穩壓器屬於主動式系統 其動作原理和一般穩壓器相同 但系統較複雜 自動穩壓器中包括二極體 電容 電阻及電位器 甚至還包括微控制器 全部都放在一片電路板上 一般會安裝在發電機附近 連接一些線路以量測及調整發電機的輸出 相關條目 编辑 nbsp 电子学主题 電流源 直流 直流轉換器 電壓調節模組 線性電壓調節器 低壓降穩壓器 LDO 參考資料 编辑 飛碟UPS Ftups com tw 2014 07 29 原始内容存档于2014 08 11 LT1528 微处理器应用的3A低压差稳压器 Linear com cn 2014 07 28 原始内容存档于2014 08 10 什麼是負載調整率與電源調整率 Autooo net 2013 07 22 2014 07 29 原始内容存档于2015 04 26 电子工程术语定义 线性调节 Maximintegrated com 2014 07 29 原始内容存档于2014 07 29 外部連結 编辑EMRI Universal Voltage Regulators 页面存档备份 存于互联网档案馆 英文 Designing Regulated Power Supplies 永久失效連結 英文 Electrostatic Precipitator Knowledge Base 英文 取自 https zh wikipedia org w index php title 稳压器 amp oldid 61704930, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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