稳压器的原理是什么？

随着社会的快速发展，电力的使用越来越多。但由于输配电设施的陈旧、发展落后、设计落后、供电不足等原因，导致终端用户的电压偏低，而线路端用户往往电压偏高，对用电设备，尤其是对电压要求很高的高技术、高精度设备来说，就像是一颗定时炸弹。电力系统是由数以千计的负荷组成的公用电网，这些负荷中的某些大型负荷，如感性负荷、电容负荷、开关负荷等，不但从电网中获取电力，而且还会对电网自身产生干扰，使电网或局域网的供电质量下降，导致市电电压波形失真或频率偏移。此外，诸如地震、雷击、输变电线路断线、短路等突发事件等突发事件，都会危及供电，严重影响负荷运行。

稳压器是指在电子工程中，为了自动维持一定的电压而设计的装置。稳压器可能包含简单的“前馈”设计或负反馈控制电路。稳压器可能还使用机电机构和电子模块。根据设计，稳压器分为直流稳定和交流稳定。稳压器常用于电源供应系统，与整流器、电子滤波器等协同工作，提供微处理器和其他部件所需的工作电压等稳定的输出电压。

稳压器的工作原理是利用电路的调压和对电路控制来进电流的控制，一般在电压输入发生变化时，稳压器的就会通过控制电路来进行采样比对，在驱动伺服电机的旋转，从而改变调压器碳刷的位置，通过自动调节线圈，使得输出的电压更加的稳定，让电器可以在电压不稳定的情况下正常的使用。

在电压稳定器、来自和电压的条件下的电压校正通过两个基本操作来执行，即升压和降压操作。这些操作可以通过电子电路手动或自动切换。在电压条件下，升压操作的电压增加到额定水平，而降压操作在过压条件下降低电压水平。

稳定的概念包括增加或减少电源电压。用于执行此类任务的稳定器使用变压器，变压器以不同的配置与开关继电器连接。一些电压调节器使用绕组上有抽头的变压器来提供不同的电压校正，而伺服调节器使用自耦变压器来进行大范围的校正。

常见的稳压器种类：

继电器型稳压器

在这种类型的稳压器中，电压调节是通过切换继电器以将变压器的多个抽头中的一个连接到负载(如以上讨论的方式)来实现的，无论是用于升压操作还是降压操作。下图说明了继电器式稳压器的内部电路。

除了变压器(可以是环形或铁芯变压器，其次级设有抽头)之外，它还有电子电路和一组继电器。电子电路包括整流电路、运算放大器、微控制器单元等微小元件。

电子电路将输出电压与内置参考电压源提供的参考值进行比较。每当电压上升或下降超过参考值时，控制电路就会切换相应的继电器以将所需的抽头连接到输出。

这些稳定器通常会针对±15%至±6%的输入电压变化改变电压，输出电压精度为±5%至±10%。这种类型的稳定器最常用于住宅、商业和工业应用中的低额定值电器，因为它们重量轻且成本低。然而，这些都受到一些限制，例如电压校正速度慢、耐用性较差、可靠性较低、调节期间电源路径中断以及无法承受高压浪涌。

伺服控制电压稳定器

这些被简称为伺服稳定器(在伺服机构上工作，也称为负反馈)，顾名思义，它使用伺服电机来实现电压校正。这些主要用于高输出电压精度，通常为±1%，输入电压变化高达±50%。下图显示了伺服稳定器的内部电路，它包含伺服电机、自耦变压器、降压升压变压器、电机驱动器和控制电路作为基本部件。

在该稳压器中，降压升压变压器初级的一端连接到自耦变压器的固定抽头，另一端连接到由伺服电机控制的动臂。降压升压变压器的次级与输入电源串联连接，输入电源只是稳定器输出。

电子控制电路通过将输入与内置参考电压源进行比较来检测电压骤降和电压上升。当电路发现错误时，它会运行电机，进而移动自耦变压器上的臂。这可以为降压升压变压器的初级供电，这样次级两端的电压应该是所需的电压输出。大多数伺服稳定器使用嵌入式微控制器或处理器作为控制电路来实现智能控制。

静态电压稳定器

顾名思义，静态稳压器没有任何运动部件作为伺服稳定器的伺服电机机构。它使用电力电子转换器电路来实现电压调节，而不是在传统稳压器的情况下使用自耦变压器。与伺服稳定器相比，这些稳定器可以产生更高的精度和出色的电压调节，通常调节为±1%。

它主要由降压升压变压器、IGBT电源转换器(或AC到AC转换器)和微控制器、微处理器或基于DSP的控制器组成。微处理器控制的IGBT转换器通过脉宽调制技术产生适量的电压，并将该电压提供给降压升压变压器的初级。IGBT转换器产生的电压可以与进线电压同相或异相180度，以便在波动期间执行加减电压。

每当微处理器检测到电压骤降时，它就会向IGBT转换器发送PWM脉冲，使其产生等于偏离标称值的电压。该输出与输入电源同相，并提供给降压升压变压器的初级。由于次级连接到输入线路，感应电压将添加到输入电源，并将该校正电压提供给负载。