稳压器
稳压器的性能参数
稳压器的输出电压只是近似定值,仍会有一些变动。稳压器的性能主要可以用以下二种量测值表示:
负载调节率 ( 英语 : Load regulation ) :是在负载电流变化时,输出电压变化的程度 (例如:一般是15mV,若负载电流在5mA到1.4A之间,特定温度及输入电压下,输出电压变化最大不超过100mV)。
线调节率 ( 英语 : Line regulation ) 或是 输入调节率 是当输入电压变化时,输出电压变化的程度 ,会表示为输入电压变化的比例(例如:一般为13 mV/V)或在一定输入电压范围内,输出电压的变化(在输入电压在90V至260V、50-60 Hz时,输出电压的变化在正负2%以内)。
电子型稳压器
简单的稳压电路可以将电阻和二极管串联而得,因为二极管的电压-电流曲线是呈对数曲线,在输入电流变化时,二极管上的电压只会有微幅的变化,适用在考虑成本,电压精确度及效率不是考量重点的应用。
有回授的稳压器会先比较实际电压和固定的参考电压,误差值放大后送到稳压元件,设法调整输出使误差值变小。这样就形成了负回授控制回路。增加开回路增益可以提高电压控制精准度,但会降低其稳定性,比较容易因为步阶的变化出现振荡或是振铃,在稳定性及对变化的响应速度间需有取舍。若输出电压可能会因为输入电压下降或是负载电流增加而下降,一般会建议增加稳压元件,以产生较高的电压,其方式可能是将输入电压略降低一点之后再输出(线性稳压器或降压开关电源)或是较长周期由输入侧抽电流(升压开关电源)。若输出电压太高,一般会使檼压元件输出较低的电压。许多稳压器都有过电流保护,因此若输出电流太高时,会自动停止供应电流,若输入电压超过一定范围以外,有些稳压器也会自动停止工作。
机电型稳压器
在机电型稳压器中,会利用感测信号产生电磁铁来进行稳压。用电流产生的磁场吸引一个铁芯,材料另一端有弹簧,或是靠材料所受的重力和电磁力平衡。当电压上升时,电流也随之增加,电磁铁会吸引铁芯,铁芯连接的机械开关会断路,使电压下降。当电压下降时,电流也随之减少,铁芯会因弹簧或是重力回到原来位置,机械开关会闭合,使电压上升。
若机械型的稳压器设计对小的电压变动太敏感,可以用螺线管来移动开关,另一端是不同阻值的电阻,或是移动变压器的绕阻,来慢慢的调整电压,或是调整移动线圈交流稳压器的位置。
机电型稳压器常用在主电源的交流稳压器。
自动稳压器
发电机的稳压器
为了控制发电机的输出(例如在船舶、发电厂、石油钻机或紧急供电系统中的应用),会使用自动稳压器( 英语: automatic voltage regulators ,简称AVR)。自动稳压器属于主动式系统,其动作原理和一般稳压器相同,但系统较复杂。自动稳压器中包括二极管、电容、电阻及电位器,甚至还包括微控制器,全部都放在一片电路板上。一般会安装在发电机附近,连接一些线路以量测及调整发电机的输出。
相关条目
电流源
直流-直流转换器
电压调节模组
线性电压调节器
低压降稳压器(LDO)
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