穩壓(ya)器的類型(xing)與優(you)缺點

穩壓(ya)器(qi)(qi)(qi)的(de)類型較多，常見的(de)穩壓(ya)器(qi)(qi)(qi)有：自動穩壓(ya)器(qi)(qi)(qi)，凈化電(dian)源(yuan)交流穩壓(ya)器(qi)(qi)(qi)，參數穩壓(ya)器(qi)(qi)(qi)，NPS型智能穩壓(ya)電(dian)源(yuan)。現分別(bie)介紹其優缺點如下(xia)：

一、自動穩壓器

這(zhe)種穩(wen)壓(ya)器結(jie)構簡單，價(jia)格低(di)廉，但可靠性差。因為它是(shi)靠碳刷的(de)移動(dong)（滑(hua)動(dong)或滾動(dong)）來穩(wen)壓(ya)的(de)。控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)路(lu)根據輸出(chu)設定的(de)情(qing)況(kuang)，來控(kong)制(zhi)M點上下移動(dong)，以(yi)使輸出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)符合負載的(de)要求。這(zhe)種電(dian)(dian)路(lu)的(de)缺點就(jiu)是(shi)可靠性低(di)和動(dong)態響應(ying)速度慢(man)，不隔離干(gan)擾。碳刷在不斷的(de)移動(dong)中會慢(man)慢(man)變薄(bo)直(zhi)至(zhi)損(sun)壞(huai)，在濕度很大的(de)情(qing)況(kuang)下壽命縮(suo)短會更快。由于(yu)是(shi)機械運動(dong)，所以(yi)動(dong)態響應(ying)慢(man)，這(zhe)將會導致瞬間電(dian)(dian)壓(ya)的(de)突升與突降，損(sun)壞(huai)后面的(de)設備(bei)。

比如(ru)當輸(shu)(shu)入電(dian)(dian)壓下(xia)降15%，即220V下(xia)降到187V時，為了保證輸(shu)(shu)出(chu)仍為220V，M就(jiu)必須上滑至N點，這時的(de)(de)變化(hua)就(jiu)是220：187=1.18，這時如(ru)果有一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)大(da)型的(de)(de)感性負載突然(ran)下(xia)載，造成(cheng)市電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓突然(ran)產生一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)300V的(de)(de)浪涌(yong)，由于M點的(de)(de)機械惰性而(er)來不及(ji)移動，在輸(shu)(shu)出(chu)端就(jiu)會出(chu)現一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)354V的(de)(de)高(gao)電(dian)(dian)壓，輕則使UPS電(dian)(dian)池(chi)放(fang)電(dian)(dian)，重則燒毀UPS輸(shu)(shu)入電(dian)(dian)路。反之(zhi)，如(ru)果有一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)大(da)型的(de)(de)感性負載突然(ran)加載，也將(jiang)會出(chu)現一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)100V的(de)(de)凹(ao)陷，也會導(dao)致UPS的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)放(fang)電(dian)(dian)。

二、凈化電源交流穩壓器

這(zhe)種(zhong)交流穩(wen)(wen)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)出(chu)(chu)現主要(yao)是(shi)(shi)代替原(yuan)來的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁補償式614型(xing)穩(wen)(wen)壓(ya)器(qi)。這(zhe)種(zhong)穩(wen)(wen)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)理是(shi)(shi)根據雙向可(ke)控硅導通角度的(de)(de)(de)不(bu)同而(er)形成不(bu)同的(de)(de)(de)等效(xiao)電(dian)(dian)感量，使輸出(chu)(chu)對輸入的(de)(de)(de)變化進行補償原(yuan)理而(er)進行穩(wen)(wen)壓(ya)的(de)(de)(de)。這(zhe)種(zhong)電(dian)(dian)源的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定度較高(gao)，可(ke)達到0.1%，效(xiao)率(lv)(lv)也(ye)較高(gao)，可(ke)達97%，輸出(chu)(chu)電(dian)(dian)壓(ya)波形失真(zhen)度較小(xiao)，可(ke)達到0.2%。這(zhe)種(zhong)穩(wen)(wen)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)可(ke)靠性(xing)很(hen)高(gao)，有(you)隔離干擾的(de)(de)(de)能(neng)力。由圖中還可(ke)以看出(chu)(chu)，主電(dian)(dian)路(lu)中沒有(you)功(gong)率(lv)(lv)管，都是(shi)(shi)電(dian)(dian)感和電(dian)(dian)容等無源器(qi)件(jian)，惟一(yi)(yi)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)只(zhi)半(ban)導體(ti)器(qi)件(jian)還是(shi)(shi)可(ke)靠性(xing)很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)雙向可(ke)控硅。但這(zhe)種(zhong)電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)缺(que)點是(shi)(shi)調節范圍(wei)窄(zhai)，一(yi)(yi)般只(zhi)適應額定電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)±10%，功(gong)率(lv)(lv)不(bu)容易做大(da)，這(zhe)顯然無法滿(man)足(zu)電(dian)(dian)信部門的(de)(de)(de)要(yao)求，所以一(yi)(yi)般不(bu)在考慮范圍(wei)之(zhi)內。

三、參數穩壓器

1、 參數(shu)穩壓(ya)器(qi)的工作原理

參(can)數(shu)(shu)穩(wen)壓器(qi)是早期應(ying)用(yong)(yong)(yong)比較普遍(bian)的(de)(de)(de)穩(wen)壓器(qi)，這是一種根(gen)據鐵磁(ci)諧振原(yuan)理(li)進(jin)行穩(wen)壓的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路。它的(de)(de)(de)優點是整個電(dian)(dian)(dian)(dian)路沒(mei)有一個半導體(ti)元(yuan)件(jian)，是由變壓器(qi)和電(dian)(dian)(dian)(dian)容構成(cheng)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路，所以(yi)可靠性(xing)(xing)比較高，由于參(can)數(shu)(shu)穩(wen)壓器(qi)是工(gong)作在諧振狀(zhuang)態，所以(yi)隔(ge)離干(gan)擾(rao)的(de)(de)(de)能力比較強。圖(tu)(tu)4示(shi)出了參(can)數(shu)(shu)穩(wen)壓器(qi)的(de)(de)(de)工(gong)作原(yuan)理(li)。由于該電(dian)(dian)(dian)(dian)路用(yong)(yong)(yong)得較多，出現的(de)(de)(de)問題也很多，在這里做(zuo)一較詳(xiang)細地介(jie)紹。目的(de)(de)(de)是了解它的(de)(de)(de)優缺點，以(yi)達到更理(li)性(xing)(xing)地使用(yong)(yong)(yong)。如圖(tu)(tu)4為參(can)數(shu)(shu)穩(wen)壓器(qi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路原(yuan)理(li)圖(tu)(tu)，其(qi)等效電(dian)(dian)(dian)(dian)路是一只(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)感與一只(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)容串聯(lian)。

2、 參數穩壓器優點：

A、 參數穩壓器在(zai)諧振時由于是工作(zuo)在(zai)飽和狀態，所以(yi)外來的干(gan)(gan)擾不會引(yin)起(qi)飽和電流的變化，于是就(jiu)將干(gan)(gan)擾隔離了(le)。

B、 由于(yu)輸入電壓升高(gao)的部分全(quan)部加到電容器上，所以允許輸入電壓轉換范(fan)圍(wei)較大。

C、由于電(dian)路中沒有(you)電(dian)子(zi)元件，所以可靠性較高。

3、 參(can)數(shu)穩壓器的缺(que)點：

A、 由于是工作在飽和狀態，所以(yi)自身功耗(hao)大，效率低(di)。

B、由于(yu)是諧振在(zai)市(shi)電(dian)頻率，所(suo)以對頻率的(de)變化非(fei)常敏感，一(yi)旦(dan)(dan)市(shi)電(dian)頻率發生變化，就(jiu)會(hui)造成(cheng)(cheng)停振，一(yi)旦(dan)(dan)停振，其儲存在(zai)電(dian)感中(zhong)3倍以上的(de)無功(gong)功(gong)率就(jiu)會(hui)瞬間釋放(fang)，形成(cheng)(cheng)上千伏的(de)高(gao)壓脈沖向(xiang)外傳輸，擊毀其附近的(de)設備。國內某電(dian)信(xin)部門(men)的(de)多(duo)次(ci)UPS起火均由它造成(cheng)(cheng)。

C、由于是(shi)諧振在市電頻率(lv)，如果后(hou)面是(shi)整流負載(zai)，整流產生的(de)(de)(de)諧波也會(hui)導(dao)致電路(lu)停振。根據有關科研機關的(de)(de)(de)測試(shi)，這時(shi)參數(shu)穩(wen)(wen)壓器(qi)的(de)(de)(de)容量要數(shu)倍于后(hou)面的(de)(de)(de)負載(zai)（典型實驗是(shi)10倍）。上述(shu)電信部門的(de)(de)(de)多次UPS起火就是(shi)因為(wei)參數(shu)穩(wen)(wen)壓器(qi)的(de)(de)(de)容量過(guo)小：譬如一(yi)個是(shi)15KVA的(de)(de)(de)參數(shu)穩(wen)(wen)壓器(qi)帶16KVA的(de)(de)(de)UPS，一(yi)個是(shi)30KVA的(de)(de)(de)參數(shu)穩(wen)(wen)壓器(qi)帶40KVA的(de)(de)(de)UPS，在幾十套(tao)配套(tao)設備中幾乎無一(yi)幸(xing)免。

D、 由于在電(dian)路工作是(shi)內部儲存(cun)了(le)大量(liang)的無(wu)功功率(lv)，所以(yi)輸入(ru)功率(lv)因數低(di)，不(bu)能充分(fen)利用輸入(ru)的市電(dian)，占用了(le)寶貴的電(dian)能資源。

參數(shu)穩壓器使用(yong)比(bi)較成功(gong)的(de)地(di)(di)方(fang)(fang)大(da)都是容量比(bi)較大(da)的(de)地(di)(di)方(fang)(fang)或條(tiao)件(jian)比(bi)較好的(de)地(di)(di)方(fang)(fang)。所以這種電(dian)源(yuan)要謹(jin)慎使用(yong)，尤其(qi)是在電(dian)信部門這樣要求較高的(de)地(di)(di)方(fang)(fang)更要謹(jin)防隱患(huan)。

四、NPS型智能穩壓電源

這是一項新技術(shu)，是在總結了(le)上述幾種穩(wen)壓(ya)器的(de)優缺點和(he)吸收(shou)了(le)Delta變(bian)換技術(shu)的(de)經驗后而(er)研制出(chu)的(de)專利產(chan)品(pin)。這種電路既采用(yong)了(le)當(dang)前成熟的(de)PWM技術(shu)，又結合了(le) UPS的(de)Delta變(bian)換技術(shu)。

NPS型智能穩壓(ya)電源有效解決了(le)上面幾種穩壓(ya)器所(suo)存在的問題(ti)：

1 、由于吸(xi)收了Delta變換技術的經驗，所以就具有了它(ta)的一些優點，比如(ru)輸入功率(lv)因數(shu)高達0.95以上，比參數(shu)穩(wen)壓器高得多。

2 、效(xiao)率高。從電路的結(jie)構可以容易得看到，它是(shi)集中了(le)自動(dong)(dong)穩(wen)壓器的優點。而且反映(ying)速度快，這又(you)是(shi)自動(dong)(dong)穩(wen)壓器所無(wu)法比擬的。

3、輸(shu)入輸(shu)出隔(ge)離性能好，這又是集中了(le)參數穩壓器和凈化電源的(de)優點。由于在工(gong)作中沒有無(wu)功功率(lv)的(de)存儲(chu)，所以不存在擊毀其他設備的(de)問題(ti)。

4、可靠(kao)性高。由于是PWM電(dian)路與磁路的結合(he)原理，結構輕(qing)巧，而不是像參數(shu)穩壓器那樣笨重(zhong)。

5 、由于工作效(xiao)率高(gao)，損耗小，使機內溫度不(bu)高(gao)，提高(gao)了機器的(de)可靠性。

6 、可以智能監(jian)控。機器留(liu)有RS232串(chuan)口，可以做遠程監(jian)控。

7 、容量可以做得很大，不像凈化電源和參數穩壓器那樣最大只能做到幾十千伏安。
正是(shi)有了(le)如上的優點，在配電中應為首選。