稳压器的工作原理

ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　ＷＯＲＬＤ－技术交漉　

补偿式调压稳压硌　工作原理分析　

【关键词】稳压器；三相调压器；补偿变压器；采样检测与控制电路　

引言　

本台是…一个综合性高山转播台，有调频、电视发射设备，　

还有微波、动力设备、２台柴油发电机组、功率容量比较大。　

采用农电高压线路供电，三相电压波动幅度较大，最低时３５０Ｖ　

左右，最高时４１０Ｖ左右。特别是在市电与柴油机发电之间切换　

时，电压差别较大。随着广电事业的蓬勃发展，台里的设备陆　

续进行更换，一些先进的发射设备逐渐投入使用，对电压的波　

动范围要求也越来越高，为了提高稳压系统的稳定性，我台全　

部采用补偿式交流稳压器，型号是ＳＢＷ－一ｌ８０ＫＷ，由上海三梯　

稳压设备制造有限公司生产。出于商业秘密的目的，厂家提供　

的技术图纸不全，原理也未作过多的阐述。这样对用户的使用　

维护工作造成不便及困扰。为此，笔者经过认真分析、核对，　

补画了原理图并详述其工作原理，相信有了这些资料，对今后　

的维护检修工作具有一定的借鉴作用和帮助。　

一、工作原理　

（１）电路原理　

电路原理见ＳＢＷ—Ｒｌ　８０ＫＶＡ原理图，稳压器由三相调压　

器，补偿变压器，伺服电机与传动机构，采样检测与控制电　

路，保护电路，操作电路等部分组成。　

（２）稳压原理　

在自动稳压操作过程中，空气开关ＱＦ合闸，接触器Ｋ和闭　

合，现以Ａ相为例，简述稳压原理。图中　

式中：一一Ａ相输出电压；　

Ａ相输入电压；　

一一Ａ相补偿电压。　

当输入电压或负载变化引起输出电压变化时，从稳压器输　

出端获得采样电压，经检测并控制调压器上的伺服电机转动，　

・１６２・电子世界　广东省九０２－电视调频台　卢剑锋　

由传动减速机构带动调压器上的碳刷组（统调式）作相对滑　

动，调节调压器的输出电压来改变补偿电压实现自动稳雁。　

二　主要部件　

（１）补偿变压器，补偿变压器在机构上与三相干式变压器　

相同，但是它的次级绕组电接在供电线路中，通过改变其初级绕　

组上所加电压的大小和极性，来改变补偿电压的大小和极性。　

LM317工作原理

三端稳压集成电路LM317是三端稳压集成电路，它具有输出电压可变、内藏保护功能、体积小、性价比高、工作稳定可靠等特点。采用的电路模式如图所示，调节可变电阻R2的阻值，便可从LM317的输出端获得可变的输出电压0U。

从图中的电路中可以看出，LM317的输出电压（也就是稳压电源的输出电压）0U为两个电压之和。即A、B两点之间的电压也就是加在R2上的电压222RRUIR，而2RI实际上是两路电流之和，一路是经R1流向R2的电流1RI，其大小为1/1RUR。因1RU为恒定电压1．25V，Rl是一个固定电阻，所以1RI是一个恒定的电流。另一路是LM317调整端流出的电流DI，由于型号不同（例如LM317T、LM317HVH、LM317LD等)，生产厂家不同，其DI的值各不相同。即使同一厂家，同一批次的LM317，其调整端流出的电流DI也各不相同。尽管这祥．但总的来说DI的电流但是有一定规律的，即DI的平均值是50A左右，最大值一般不超过100A。而且在LM317稳定工作时，DI的值基本上是一个恒定的值。当由于某种原因引起DI变化相对较大时，LM317就不能稳定地工作。总而言之，2RI是1RI、DI两路恒定电流之和．2RU是由两路恒定电流1RI、DI流经R2产生的，调节R2的阻值即可调节LM317的输出电压0U (0U是恒定电压1RU与2RU之和)。既然DI和IR1对调节输出电压0U都起到了一定的作用，并且1RI是由R1提供的，1RI的大小也没有任何限制．是否可以使R1的阻值趋于无穷大，使1RI的电流值趋向于无穷小？如果可以这样做的话，就可以去掉R1，只用可变电阻R2就可以调节LM317的输出电压。

LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。稳压电源的输出电压可用下式计算，0V＝1.25（1＋ R2/R1）。仅仅从公式本身看，R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式，R1和R2的阻值是不能随意设定的。首先LM317稳压块的输出电压变化范围是0V＝1.25——37V（高输出电压的 LM317稳压块如LM317HVA、LM317HVK等，其输出电压变化范围是Vo＝1.25——45V），所以R2/R1的比值范围只能是0——28.6V。其次是LM317稳压块都有一个最小稳定工作电流，有的资料称为最小输出电流，也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工作电流的值一般为1.5mA。由于 LM317稳压块的生产厂家不同、型号不同，其最小稳定工作电流也不相同，但一般不大于5mA。当LM317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时，LM317稳压块就不能正常工作。当LM317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时，LM317稳压块就可以输出稳定的直流电压。

电刷式交流稳压器工作原理

一.稳压器的分类

按调压方式不同分类可分为三类

电子感应式油式稳压器

干式接触式调压稳压器(直接调压稳压器和补偿式调压稳压器)

干式无触点调压式稳压器(一般是带补偿的稳压器)

二.稳压器的分类:

按电源使用环境不同分类可分为两类

单相交流稳压器

三相交流稳压器

三.以干式接触式调压稳压器为例分析稳压器工作原理:

单相交流稳压器原理分析

1.单相SVC直接调压稳压器原理分析

图二

A点为单相稳压器输入侧,B点为单相稳压器的输出侧.

其实这一类用调压器直接调压式的稳压器就是利用自耦变压器的原理做成的.图中AN侧就是自耦变压器的输入侧,BN侧就是自耦变压器的输出侧,如果输入电压高于输出设置点220V时,这个自耦变压器就工作在降压状态,如果输入电压低于220V时,这个自耦变压器就工作在升压状态.(图中所示就是处在降压状态)

这种稳压器不同于自耦变压器的主要是输入点A是可以由0V到250V之间任意滑动.这样就可以随时调整输入电压的输入点来满足输出电压的恒定.一般我们把输入侧A点叫做滑臂,它由电机通过减速装置来驱动,电机的转向由稳压控制电路来控制完成.

稳压器的取样电路时刻监视稳压器的输出两点间电压,输出电压升高时,控制电机朝自耦变压器降压的方向移动,(如图二)当输出电压达到所要的电压时,停止控制电机运动.反之控制电路则控制电机朝自耦变压器升压的方向转动.(图三)达到所要的电压时停止.

图二

图三

此类稳压器的容量大小全部由这个输出电压可以变压器的自耦变压器来承担,但由于它制造工艺的影响,它不能做得很大,只能适应小功率的场合.要相把稳压器的功率做得更大,就要加入补偿变压器来实现稳压器的功率扩大

2.单相补偿式稳压器原理分析(图四)

图四

上图为带补偿式单相交流稳压器原理图.主要由调压变压器T1和补偿变压器T2组成.从图中可以看出,补偿变压器的低压侧线圈串联在稳压器的主回路中,那么,这种稳压器输出的主要能量是通过补偿变压器的低压侧线圈直接加给输出负载的.只要把补偿变压器的二次线圈的线径作得足够大,稳压器的功率就可以做得很大.调压变压器T1只要负担输入电压与输出电压的差额部分,按稳压器可允许的输入变化范围的大小不等,调压变压器T1的功率大小往往是稳压器实际容量的几分之一,这由稳压器的配比这个参数来决定调压变压器的大小.

磁饱和稳压器工作原理

磁饱和稳压器是一种常见的电子元器件，它在电路中起到稳定电压的作用。在我们日常生活中的各种电子设备中，磁饱和稳压器都扮演着重要的角色。那么，磁饱和稳压器究竟是如何工作的呢？让我们一起来深入了解一下。

我们需要了解磁饱和稳压器的结构。磁饱和稳压器由一个铁芯线圈和一个控制电路组成。铁芯线圈中包裹着一根绕组，当电流通过绕组时，会在铁芯中产生磁场。控制电路会监测电路中的电压变化，并根据需要调节电流，从而控制磁场的大小。

当电路中的电压发生波动时，磁饱和稳压器就会发挥作用。当电压上升时，控制电路会减小电流，使铁芯中的磁场增大，从而抵消电压的上升。反之，当电压下降时，控制电路会增大电流，使铁芯中的磁场减小，以稳定电压输出。

磁饱和稳压器的工作原理主要是基于磁饱和效应。当铁芯中的磁场达到一定值时，铁芯就会进入饱和状态，即无法再吸收更多的磁通量。这样，即使电压继续上升，铁芯中的磁场也无法再增大，从而实现了对电压的稳定控制。

通过磁饱和稳压器的工作原理，我们可以看到它在电路中的重要性。它能够有效地稳定电压，保护电子设备不受电压波动的影响，延长设备的使用寿命。因此，在各种电子设备中广泛应用着磁饱和稳压器，为我们的生活带来了便利与安全。

总的来说，磁饱和稳压器通过控制磁场的大小来稳定电压，保护电子设备的正常工作。它的工作原理简单而有效，是电子电路中不可或缺的重要元器件。希望通过本文的介绍，读者能对磁饱和稳压器有更深入的了解，进一步认识电子元器件在我们生活中的重要作用。