穩壓器的類型與優缺點(dian)

穩(wen)(wen)壓(ya)器(qi)(qi)的類型(xing)較多，常(chang)見的穩(wen)(wen)壓(ya)器(qi)(qi)有：自(zi)動(dong)穩(wen)(wen)壓(ya)器(qi)(qi)，凈化(hua)電(dian)源交流穩(wen)(wen)壓(ya)器(qi)(qi)，參數穩(wen)(wen)壓(ya)器(qi)(qi)，NPS型(xing)智能(neng)穩(wen)(wen)壓(ya)電(dian)源。現分別(bie)介(jie)紹其優缺點如下：

一、自動穩壓器

這種(zhong)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)器結構簡(jian)單，價(jia)格低(di)廉，但可靠(kao)性(xing)差。因為它是靠(kao)碳刷(shua)的(de)(de)(de)移(yi)動(dong)(dong)（滑(hua)動(dong)(dong)或(huo)滾動(dong)(dong)）來穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)。控制(zhi)電(dian)(dian)路根據輸出設定的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)，來控制(zhi)M點上(shang)下移(yi)動(dong)(dong)，以使輸出電(dian)(dian)壓(ya)(ya)符(fu)合負載的(de)(de)(de)要求。這種(zhong)電(dian)(dian)路的(de)(de)(de)缺點就是可靠(kao)性(xing)低(di)和(he)動(dong)(dong)態響應速度(du)慢(man)，不隔離干擾。碳刷(shua)在不斷的(de)(de)(de)移(yi)動(dong)(dong)中會慢(man)慢(man)變薄直至損壞，在濕(shi)度(du)很大的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下壽命縮短會更(geng)快。由于(yu)是機(ji)械運動(dong)(dong)，所以動(dong)(dong)態響應慢(man)，這將會導致瞬間電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)突升與突降，損壞后面的(de)(de)(de)設備。

比如(ru)當輸入電(dian)壓(ya)下(xia)(xia)降15%，即220V下(xia)(xia)降到(dao)187V時，為了保證輸出仍(reng)為220V，M就(jiu)必須上滑至(zhi)N點，這(zhe)時的(de)(de)變化就(jiu)是220：187=1.18，這(zhe)時如(ru)果(guo)(guo)有一個(ge)(ge)大型的(de)(de)感性(xing)(xing)(xing)負載(zai)(zai)突然下(xia)(xia)載(zai)(zai)，造成市電(dian)電(dian)壓(ya)突然產生一個(ge)(ge)300V的(de)(de)浪(lang)涌，由于M點的(de)(de)機械惰性(xing)(xing)(xing)而來不(bu)及移動，在輸出端就(jiu)會(hui)(hui)出現(xian)一個(ge)(ge)354V的(de)(de)高電(dian)壓(ya)，輕則使UPS電(dian)池(chi)放電(dian)，重則燒毀UPS輸入電(dian)路(lu)。反之，如(ru)果(guo)(guo)有一個(ge)(ge)大型的(de)(de)感性(xing)(xing)(xing)負載(zai)(zai)突然加載(zai)(zai)，也將會(hui)(hui)出現(xian)一個(ge)(ge)100V的(de)(de)凹陷(xian)，也會(hui)(hui)導致UPS的(de)(de)電(dian)池(chi)放電(dian)。

二、凈化電源交流穩壓器

這(zhe)(zhe)種交流穩(wen)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)出(chu)現主要是(shi)代替原(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁補償(chang)(chang)式614型穩(wen)壓(ya)器(qi)。這(zhe)(zhe)種穩(wen)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)理是(shi)根據雙(shuang)向(xiang)可控硅(gui)導通角度(du)的(de)(de)(de)不同(tong)而(er)(er)形成不同(tong)的(de)(de)(de)等效電(dian)(dian)(dian)(dian)感量，使(shi)輸(shu)(shu)出(chu)對輸(shu)(shu)入(ru)的(de)(de)(de)變化進行補償(chang)(chang)原(yuan)理而(er)(er)進行穩(wen)壓(ya)的(de)(de)(de)。這(zhe)(zhe)種電(dian)(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)度(du)較高(gao)，可達到0.1%，效率(lv)(lv)也(ye)較高(gao)，可達97%，輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)波形失真度(du)較小，可達到0.2%。這(zhe)(zhe)種穩(wen)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)可靠(kao)性(xing)很(hen)高(gao)，有(you)(you)隔離干擾的(de)(de)(de)能力(li)。由圖中(zhong)還可以(yi)看出(chu)，主電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)中(zhong)沒有(you)(you)功率(lv)(lv)管(guan)，都(dou)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)感和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)容等無(wu)源器(qi)件，惟一(yi)的(de)(de)(de)一(yi)只半導體器(qi)件還是(shi)可靠(kao)性(xing)很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)雙(shuang)向(xiang)可控硅(gui)。但這(zhe)(zhe)種電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)缺點是(shi)調節范(fan)(fan)圍(wei)窄(zhai)，一(yi)般(ban)只適應額(e)定(ding)電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)±10%，功率(lv)(lv)不容易做(zuo)大，這(zhe)(zhe)顯然(ran)無(wu)法滿(man)足電(dian)(dian)(dian)(dian)信部門的(de)(de)(de)要求，所(suo)以(yi)一(yi)般(ban)不在考慮范(fan)(fan)圍(wei)之內。

三、參數穩壓器

1、 參數穩壓器的工作原理

參數(shu)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)器是(shi)(shi)早期應用比(bi)較普(pu)遍的(de)(de)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)器，這(zhe)是(shi)(shi)一種根據(ju)鐵磁諧(xie)振(zhen)原理進行穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)電(dian)路(lu)。它(ta)的(de)(de)優(you)點是(shi)(shi)整個(ge)電(dian)路(lu)沒有一個(ge)半導體元件，是(shi)(shi)由變壓(ya)(ya)(ya)器和電(dian)容構成的(de)(de)電(dian)路(lu)，所以可靠性比(bi)較高，由于參數(shu)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)器是(shi)(shi)工(gong)作在(zai)(zai)諧(xie)振(zhen)狀態，所以隔(ge)離(li)干擾的(de)(de)能力比(bi)較強(qiang)。圖(tu)(tu)(tu)4示出了參數(shu)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)器的(de)(de)工(gong)作原理。由于該電(dian)路(lu)用得較多(duo)，出現的(de)(de)問題也很多(duo)，在(zai)(zai)這(zhe)里(li)做一較詳細(xi)地(di)介紹。目的(de)(de)是(shi)(shi)了解它(ta)的(de)(de)優(you)缺點，以達到更理性地(di)使用。如圖(tu)(tu)(tu)4為參數(shu)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)器的(de)(de)電(dian)路(lu)原理圖(tu)(tu)(tu)，其等效電(dian)路(lu)是(shi)(shi)一只(zhi)電(dian)感(gan)與(yu)一只(zhi)電(dian)容串聯。

2、 參數穩壓器優點：

A、 參數穩(wen)壓器(qi)在諧(xie)振時由于(yu)是工作在飽和狀態，所以外來的(de)干擾(rao)不會引起飽和電(dian)流的(de)變(bian)化，于(yu)是就將(jiang)干擾(rao)隔離了。

B、 由于輸(shu)(shu)入(ru)電壓升高的部分全(quan)部加到電容器上，所以允許輸(shu)(shu)入(ru)電壓轉換范(fan)圍(wei)較大。

C、由于電路中沒有電子元件，所以可靠(kao)性較高(gao)。

3、 參數(shu)穩壓(ya)器的缺(que)點：

A、 由于是(shi)工作(zuo)在飽和狀態，所以自(zi)身(shen)功耗大，效率(lv)低。

B、由于是諧(xie)振(zhen)(zhen)在(zai)市(shi)電(dian)(dian)頻(pin)率，所以對頻(pin)率的變(bian)化非常敏感，一旦(dan)市(shi)電(dian)(dian)頻(pin)率發生變(bian)化，就會(hui)造成停(ting)振(zhen)(zhen)，一旦(dan)停(ting)振(zhen)(zhen)，其儲存在(zai)電(dian)(dian)感中3倍以上(shang)的無功功率就會(hui)瞬間(jian)釋放，形成上(shang)千伏(fu)的高壓脈(mo)沖向外(wai)傳(chuan)輸，擊(ji)毀其附近的設備。國內某電(dian)(dian)信部門(men)的多次UPS起(qi)火均由它造成。

C、由于是(shi)諧振在市(shi)電(dian)頻(pin)率，如(ru)果后面是(shi)整流(liu)負載(zai)，整流(liu)產生的(de)(de)諧波(bo)也會導致電(dian)路停振。根據有關科研機(ji)關的(de)(de)測(ce)試(shi)，這時參(can)數(shu)穩壓(ya)器的(de)(de)容(rong)量要(yao)數(shu)倍(bei)于后面的(de)(de)負載(zai)（典(dian)型實(shi)驗是(shi)10倍(bei)）。上述電(dian)信部門的(de)(de)多次(ci)UPS起火就是(shi)因為參(can)數(shu)穩壓(ya)器的(de)(de)容(rong)量過(guo)小：譬如(ru)一個(ge)是(shi)15KVA的(de)(de)參(can)數(shu)穩壓(ya)器帶(dai)16KVA的(de)(de)UPS，一個(ge)是(shi)30KVA的(de)(de)參(can)數(shu)穩壓(ya)器帶(dai)40KVA的(de)(de)UPS，在幾十套配套設備(bei)中幾乎無一幸免。

D、 由于在電(dian)路工作是內部儲存了大量的無功功率，所以輸入(ru)功率因數低，不能充分(fen)利用輸入(ru)的市電(dian)，占用了寶(bao)貴(gui)的電(dian)能資源。

參數穩壓器(qi)使用比較(jiao)成功的(de)地(di)方大(da)都是容量比較(jiao)大(da)的(de)地(di)方或(huo)條件比較(jiao)好的(de)地(di)方。所以這種電源(yuan)要謹(jin)慎使用，尤其是在電信部門這樣要求較(jiao)高的(de)地(di)方更要謹(jin)防隱患。

四、NPS型智能穩壓電源

這是一項(xiang)新技術(shu)(shu)，是在總結了上述(shu)幾種(zhong)(zhong)穩(wen)壓器(qi)的優缺點和吸收了Delta變(bian)換技術(shu)(shu)的經驗后(hou)而研制出的專利產品。這種(zhong)(zhong)電(dian)路(lu)既(ji)采用了當前成(cheng)熟(shu)的PWM技術(shu)(shu)，又結合了 UPS的Delta變(bian)換技術(shu)(shu)。

NPS型智能(neng)穩壓(ya)電源有(you)效解決了上(shang)面幾(ji)種穩壓(ya)器所存在(zai)的問(wen)題：

1 、由于吸收了Delta變換技術(shu)的經驗，所以就具有了它的一些優(you)點，比(bi)如輸入(ru)功率(lv)因數高達0.95以上，比(bi)參數穩壓器(qi)高得多。

2 、效(xiao)率高。從電(dian)路的(de)結構可以容易(yi)得看(kan)到，它是集中了自動穩壓器(qi)(qi)的(de)優點。而且(qie)反映速度快，這又是自動穩壓器(qi)(qi)所無法比擬(ni)的(de)。

3、輸入輸出隔離性能好，這又(you)是集中(zhong)了參數穩壓器和凈化(hua)電源的(de)優點。由于在(zai)(zai)工(gong)作中(zhong)沒有無功(gong)功(gong)率(lv)的(de)存儲(chu)，所以(yi)不(bu)存在(zai)(zai)擊毀(hui)其他設備的(de)問題。

4、可靠性高。由于是PWM電路與磁路的結(jie)合原理，結(jie)構輕巧(qiao)，而不是像參(can)數(shu)穩壓器那(nei)樣笨重。

5 、由(you)于工作效率高(gao)(gao)，損耗(hao)小，使機(ji)(ji)內溫度不高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)了機(ji)(ji)器的可靠性。

6 、可以(yi)智能監控(kong)。機器留(liu)有(you)RS232串口，可以(yi)做遠程監控(kong)。

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(zheng)是有(you)了如(ru)上的(de)優點，在配電中應為首選。