概述
隨著社會飛速前進,用電設備與日俱增。但電力輸配設施的老化和發展滯後,以及設計不良和供電不足等原因造成末端用戶電壓的過低,而線頭用戶則經常電壓偏高。對用電設備特別是對電壓要求嚴格的高新科技和精密設備,猶如沒有上保險。
不穩定的電壓會給設備造成致命傷害或誤動作,影響生產,造成交貨期延誤、質量不穩定等多方面損失。同時加速設備的老化、影響使用壽命甚至燒毀配件,使業主面臨需要維修的困擾或短期內就要更新設備,浪費資源;嚴重者甚至發生安全事故,造成不可估量的損失。
原理
穩壓器電路由=l2V電源電路、電壓檢測控制電路、過電壓保護組成,l2V電源電路由調壓變壓器T的W4、W5繞組和整流二極體VDl-VD4、濾波電容器Cl、C2組成。電壓檢測控制電路由電阻器R-R7、電位器RPL、Rm、穩壓二極體VS、電容器C3、C4和運算放大器積體電路IC(Nl-N3)組成。過電壓保護電路由IC內部的N3、電晶體V3、電阻器Rl2和繼電器K組成。自動調壓電路由電阻器R8-RLL、電晶體Vl、V2、直流電動機M、滑動觸頭和T的Wl-W3繞組組成。將交流穩壓器的輸大端與市電相接後,在T的W4、W5繞組上產生了感應電壓。該電壓經VDl-VD4整流及Cl、C2濾波後,為IC和Vl、V2等提供 士l2V不穩定工作電壓。+l2V電壓還有其他作用。經Rl-R3分壓、VS穩壓後,分別為Nl-N3的反相輸入端提供基準電壓;為過電壓保護電路申的K和V3提供工作電源;經R4、RP2、R6分壓後,為Nl和N2的正相輸入端提供檢測電壓;經R7、RPl、R5分壓後,為N3的正相輸入端提供檢測電壓。
Nl-N3將正相輸大端的檢測電壓與反相輸大端的基準電壓進行比較,用產生的誤差電壓去控制自動調壓電路。
當市電電壓正常時,Nl和N2的輸出端電壓為OV,Vl和V2均處於截止狀態,電動機M不工作。
當市電電壓偏低時,Nl和N2輸出低電平,使V2導通,Vl截止,M逆時針旋轉,通過滑壁臂驅動滑動觸頭移動,與T相應的電壓抽頭接觸 (T的Wl、W2繞組共設定了21個電壓抽頭,每一檔的電壓調節範圍為5V),通過T的W2繞組來提升輸出電壓。當輸出交流電壓升至220V時,V2截止,M停轉。當市電電壓偏高時,Nl和N2均輸出高電平,使Vl導通,V2截止,M順時針旋轉,通過滑臂驅動滑動觸頭移動,與T相應的電壓抽頭接觸,通過T的Wl繞組來降低輸出電壓。當輸出交流電壓降至220V時,Vl截止,M停轉。當市電電壓偏高超過260V時,N3因正相輸入端電壓高於反相輸入端電壓而輸出低電平,使V3截止,K釋放,其常閉觸頭接通交流電壓的輸出迴路。當市電電壓為160-260V時,N3因正相輸入端電壓低於反相輸入端電壓而輸出高電平,使V3導通,K吸合,其常閉觸頭斷開,從而保證負載(用電器)不會因過電壓而損壞。
方法及措施
1、穩定電壓:
當電網電壓出現瞬間波動時,穩壓電源會以10-30ms的回響速度對電壓幅值進行補償,使其穩定在±2%以內。
2、多功能綜合保護:
穩壓器除了最基本的穩定電壓功能以外,還應具有過壓保護(超過輸出電壓的+10%)、欠壓保護(低於輸出電壓的-10%)、缺相保護、短路過載保護最基本的保護功能。
3、尖脈衝抑制(可選):
電網有時會出現幅值很高,脈寬很窄的尖脈衝,它會擊穿耐壓較低的電子元件。穩壓電源的抗浪涌組件能夠對這樣的尖脈衝起到很好的抑制作用。
4、隔離傳導性EMI電磁干擾(可選):
數控設備多採用AC/DC整流+PFC高頻功率因數校正,自身有一定的干擾性同時對干擾源也有嚴格要求。穩壓電源的濾波組件能夠有效隔離電網對設備的干擾同時也能有效隔離設備對電網的干擾。
意義
能為負載提供穩定交流電源的電子裝置。又稱交流穩壓器。有關交流穩壓電源的參數及質量指標可參見直流穩壓電源。各種電子設備要求有比較穩定的交流電源供電,特別是當計算機技術套用到各個領域後,採用由交流電網直接供電而不採取任何措施的方式已不能滿足需要。
穩壓調流電源目前已廣泛套用於工業自動化,成套設備、數控工具機、輕紡、醫療、賓館、廣播電視、通訊設備等各種需要電壓穩定的場合。以上使用場合如配接計算機遠程通訊接口,還可實現遠端對電源穩壓器的遙控、遙信和遙測。