盐城工学院毕业设计说明书（2012）
1000V A家用全自动交流稳压器设计
摘要：二次电源作为负载的能量供应装置，在电路系统中起着非常重要的作用。尤其在我国，交流电网的电压波动较大、干扰较多，二次电源已成为许多电子设备不可缺少的供电装置。安全可靠、技术性能符合负载要求的电源，可使负载的功能得以充分发挥，否则，可能使负载的技术指标降低，甚至会损坏负载。为了延长用电设备的使用寿命，降低工厂的经济损失，应保证其供电电压的稳定。本课题通过研究自耦变压器的原理利用继电器的延时功能将输入电压为160 ~ 270V，变成输出电压220V ±10%，实现家用电器的正常工作。针对用电设备对交流稳压电源的要求，提出了一种实用型的家用交流稳压电源稳压控制电路的设计方法及相关原理，稳压电源的主回路部分采用继电器分档来控制输入电压，使输出电压在AC220V左右，控制部分是采用集成运放LM324相关电路对不同取样电压采取不同处理方式来达到稳压控制效果，并增加了欠压、过压保护的自动切断功能。
关键词：继电器、交流稳压器、自耦变压器、延时功能
1000V A household full automatic AC voltage
stabilizer design
Abstract:secondary power sources took the energy supply device of the load, is playing a very important role in the circuitry. Especially in our country, in alternate current network the voltage is more fluctuations, and more interference, secondary power sources have become indispensable power supply device in many electronic devices. Safe and reliable, with technical performance requirements of the power load, the load can be fully functional play, or else possibly causes the load the technical specification to reduce, even can damage the load. in order to lengthen the service life of current collector, reduces the economic loss of factory . should guarantee its power line voltage the stability. Especially in the industrial field environment, the electrical network quality is especially bad, the electrical network waveform distortion is serious. Therefore, it is very necessary to develop a highly efficient and reliable ac voltage-stabilized source as the second power supply of load. This pape r through the research of the autotransformer principle using the relay function input voltage of 160- 270V, into the output voltage 220V ±10%, realize the normal work of household appliances. By the consumer requirement on alternating voltage stabilizing power supply, we put forward a kind of design procedure and relevant principles of a practical voltage stabilizing controlled circuit of household alternating constant voltage power supply. The main loop of constant voltage power supply is adopted relays to control input voltage, and get an output voltage in about AC220V. The controlling part is used by integrated operational amplifiers taking different process to different sample voltage, which results in voltage stabilizing controlling. Also, it can bring about the function of cutting off circuit automatically when it is over-voltage or back-voltage.
Key words: relay, AC voltage regulator, an autotransformer, a delay function
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目录
1 绪论 (1)
1.1课题背景 (1)
1.2交流稳压电源的发展现状 (2)
2 方案论证 (2)
2.1方案一 (2)
2.2方案二 (2)
2.3方案三 (3)
3 控制系统硬件的设计 (3)
3.1稳压器的总体设计 (3)
3.1.1整个电路的结构 (3)
3.1.2交流稳压电路实现的功能 (4)
3.2.1 避免继电器在电网电压的临界点附近时出现频繁跳动 (4)
3.2.2 内设置过压、欠压保护 (4)
3.2.3取样信号的处理 (4)
3.3稳压电源主电路 (5)
3.3.1自耦变压器 (5)
3.3.2 1000V A自耦变压器的参数计算 (6)
3.3.3主回路的组成 (6)
3.3.4主电路的工作原理 (10)
3.3.5电网电压下降的过程 (11)
3.3.6电网电压上升过程 (12)
4 电压取样 (13)
4.1取样信号 (13)
4.1.1取样电路一般可以用半波、全波、桥式整流电路。 (13)
4.1.2滤波电路 (14)
4.2取样原理 (14)
4.2.1下降过程 (14)
4.2.2上升过程 (15)
5稳压控制 (16)
5.1电压比较器 (16)
5.1.1 LM324低功耗四运算放大器 (16)
5.1.2电压比较器 (16)
5.1.3回差电压 (18)
5.2取样电阻的计算 (19)
5.3稳压控制 (19)
5.3.1电网电压的上升过程 (19)
5.3.2电网电压下降过程 (20)
5.4 LM324的仿真 (21)
5.5三极管的工作状态 (23)
5.6继电器保护电路 (24)
6 过压、欠压保护电路 (24)
6.1稳压电源的过压、欠压保护电路 (24)
6.2 利用LM324进行过压、欠压保护电路 (24)
7调试 (25)
8 结束语 (28)
参考文献 (29)
致谢 (30)
附录 (31)
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1000V A家用全自动交流稳压器设计
1 绪论
1.1课题背景
随着电子计算机技术应用到各工业、科研领域后，各种电子设备都要求稳定的交流电源供电，而交流稳压电源的出现解决了这一问题。目前我国有些地方由于电力供应紧张，或电力设备严重老化，在用电高峰期，电网超负荷运行，电网电压太低；而在用电低谷期，电网电压太高，这种电压大幅度波动的现象，很容易给一些用电设备带来损害。特别是不断出现的各种智能化仪器仪表、个人电脑等家用电器，对电源质量的要求越来越高，而电源是各种电子设备的核心，在实际应用中，电子设备的故障大部分来自电源系统，电源系统出故障就会使整个电子社不能工作。因此，电源系统质量的优劣和可靠性直接决定了整个电子设备的质量，这就需要研制一种高性能的交流稳压电源。交流稳压电源的类型较多，大致可分为以下四种。
铁磁谐振式交流稳压器：利用饱和扼流圈与相应的电容器组合后具有恒压伏安特性而制成的交流稳压装置。磁饱和式是这种稳压器的早期典型结构。它结构简单,制造方便，输入电压允许变化范围宽，工作可靠,过载能力较强。但波形失真较大，稳定度不高。近年发展起来的稳压变压器，也是借助电磁元件的非线性实现稳压功能的电源装置。它与磁饱和式稳压器的区别在于磁路结构形式的不同，而基本工作原理则相同。它在一个铁心上同时实现稳压和变压双重功能，所以优于普通电源变压器和磁饱和稳压器。
磁放大器式交流稳压器：将磁放大器和自耦变压器串联起来，利用电子线路改变磁放大器的阻抗以稳定输出电压的装置。其电路形式可以是线性放大，也可以是脉宽调制等。这类稳压器带有反馈控制的闭环系统，所以稳定度高，输出波形好。但因采用惯性较大的磁放大器，故恢复时间较长。又因采用自耦方式，所以抗干扰能力较差。
感应式交流稳压器：靠改变变压器次级电压相对于初级电压的相位差，使输出交流电压获得稳定的装置。它在结构上类似线绕式异步电动机，而原理上又类似感应调压器。它的稳压范围宽，输出电压波形好，功率可做到数百千瓦。但由于转子经常处于堵转状态，故功耗较大，效率低。另因铜、铁用料多，故较少生产。
滑动式交流稳压器：用改变变压器滑动接点位置，使输出电压获得稳定的装置，即是用伺服电机驱动的自动调压式交流稳压器。这类稳压器效率高，输出电压波形好，对负载性质无特殊要求。但稳定度较低，恢复时间较长。
1000V A家用全自动交流稳压器设计
1.2交流稳压电源的发展现状
我国20世纪50年代流行的是磁放大器调整型电子交流稳压器，随着技术水平和用电设备对稳压电源性能指标要求的提高，在此基础上出现了净化型稳压电源；净化型交流稳压器抗干扰性能好、稳压精度较高、响应时间短、电路简单、工作可靠；但其带非线性负载时，有时有低频振荡现象、输入电压调节、范围较窄、而且源电流的谐波分量较多。到了70年代，主要存在的是用继电器触点改变变压器抽头和以炭刷移动接触点为主要控制方式的机械调整型交流稳压电源；调压型交流稳压器制作简单、工作可靠、功率较大、负载适应性好等优点；但这种类型的交流稳压器存在机械磨损、响应时间长、工作寿命短、抗干扰能力差等缺点。到了90年代，随着电力电子技术的发展，又出现了功率补偿式稳压电源和开关型交流稳压器。功率补偿型三相电力稳压器电压调节范围宽、效率高、波形失真小；但其采用电动机调节炭刷触头方式，调节速度慢，并且存在机械磨损，使用寿命短。而开关型交流稳压器响应速度快、体积小、重量轻、波形失真小、效率较高；但其电路复杂。滑动式交流稳压器：用改变变压器滑动接点位置，使输出电压获得稳定的装置即是用伺服电机驱动的自动调压式交流稳压器。这类稳压器效率高，输出电压波形好，对负载性质无特殊要求,稳定度较低，恢复时间较长。
2 方案论证
本课题的任务是设计一台输出电压稳定在220V±10%左右的家用交流稳压器，参数要求如下。
a) 额定功率容量：1000VA；
b) 输入电压：160 – 270V；
c) 输出电压：220V±10%；；
d) 有来电延时启动保护；
e) 有手动启动功能；
f)有输入输出电压指示；
因此设计以下三种方案作为参考。
2.1方案一
调整参数（谐振）实现稳压，稳压的基本原理是LC 串联谐振，早期出现的含有磁饱和型稳压器的稳压电源就属于这一类。它的优点是结构简单，所需元器件较少，稳压范围相当宽，可靠性高，抗干扰和抗过载能力强。缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。
2.2方案二
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以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动，改变输出电压 (Uo) 对输入电压 (Ui) 的比值，以实现稳压电源输出电压的调整和稳定。它的特点是结构简单，造价低，输出波形失真小。但由于炭刷滑动，接点易产生电火花，造成电刷损坏以至烧毁而失效，且电压调整速度慢。 2.3方案三
将自耦变压器做成多个固定抽头，通过继电器或可控硅（固态继电器）作为开关器控件，自动改变抽头位置，从而实现输出电压的稳定。这种类型的稳压电源，优点是电路简单，稳压范围宽（ 130V-280V ），效率高（≥ 95% ），价格低。缺点是稳压精度低（± 8 ～ 10% ）工作寿命短。通过对以上几种方案的比较，我们选择方案三，即自耦变压型交流稳压电源。
3 控制系统硬件的设计
3.1稳压器的总体设计 3.1.1整个电路的结构
该家用交流稳压电源稳压控制电路主要由电网电压输入、电压取样、稳压控制、过压、欠压保护低那路组成。电网电压输入电路是把不同的输入电压接入不同的自耦变压器的抽头，进行分档控制，从而减小误差。电压取样电路是把输入电压经过降压、整流、滤波后，得到一个直流电压，这个直流电压与输入的电网电压成比例关系，此直流电压就是我们后面讲的取样信号。稳压控制电路是把取样信号通过集成运放控制继电器工作，通过继电器的吸合、断开来选择自耦变压器的不同抽头，从而达到稳压效果。过压、欠压保护电路是当输入电压超过一定的范围时，能自动切断电源，起到保护作用。
图3-1 稳压电路的总框图
电网 电压
电压 取样
稳压
控制
过压
保护 欠压
保护
1000V A家用全自动交流稳压器设计
3.1.2交流稳压电路实现的功能
a) 稳压控制功能
当不同的电网电压输入时，变压器的输出电压与输入电压的比值为一常数，只要检测输入电压并控制在不同的档位，就能达到稳压的目的。
b) 电压检测功能
经取样电压与设定电压相比，给出电压过高、过低或在正常范围内的信号，若输出电压在正常范围内时，集成运放的输出电平按输入电压的不同输出高、低电平，来控制各继电器协调工作。若输出电压超出正常范围时，控制过电压、欠电压保护电路的集成运放输出为高电平，从而使控制过压、欠压的继电器工作，一方面提出警示，另一方面起到自动切断电源的保护功能。
c) 保护各继电器协调工作的功能
由于实际电网电压经常波动，一旦电网电压处于临界点时，该临界点上下两档继电器出现频繁跳动。在继电器跳动点附近，电网电压小幅度变化时，继电器不断接通、断开引起继电器使用寿命下降，输出电压不稳定，为了克服这种现象，电路中引入了回差电压，使电网电压小幅度变化时，继电器停留在原来工作状态不变。
3.2课题设计的问题
研究自耦交流稳压器主要涉及解决三个方面的问题。
3.2.1 避免继电器在电网电压的临界点附近时出现频繁跳动
由于实际电网电压经常波动，一旦电网电压处于临界点时，该临界点上下两档继电器出现频繁跳动。在继电器跳动点附近，电网电压小幅度变化时，继电器不断接通、断开引起继电器使用寿命下降，输出电压不稳定，为了克服这种现象，必须引入了回差电压，使电网电压小幅度变化时，继电器停留在原来工作状态不变。这是本课题需要解决的关键问题。
3.2.2 内设置过压、欠压保护
当输入电网电压过高或过低时，很容易使一些用电设备无法正常工作，甚至可能因电流过大而损坏负载，所以有必要在电路中设置过电压、欠电压保护，当电压过大或过低时，能起到自动切断电源的功能。这也是本课题的关键问题。3.2.3取样信号的处理
本设计中的稳压电源控制回路中，需要把经过整流滤波后的直流电压与基准电压同时输入到集成运放LM324进行电压比较，从而输出高、低电平来控制各继电器的协调工作。这里每个集成运放的输入电压与输入电网电压是成比例的，所以，要正确控制各继电器的协调工作，首先需要处理电路中的取样信号，当输入电网电压不同，各集成运放的反相输入端的取样电压也不同，从而才能正确控制各继电器的协调工作。这是本课题的难点。
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3.3稳压电源主电路 3.3.1自耦变压器
一般变压器的能量传递都是通过电磁感应实现的，而自耦变压器的能量传递除此之外还有一部分是通过绕组直接传递。因此，同样容量的变压器，采用自耦变压器可大大减小其体积。自耦变压器的原理如图3-2、3-3：
图3-2降压自耦变压器
图3-3升压自耦变压器
自耦变压器是只有一个线圈的变压器，也叫单线圈变压器。自耦变压器可以分为升压变压器和降压变压器，电原理图如上所示；图中，c 到b 间是 输入和输出共用的绕组，称作公共绕组。在降压变压器中，电源输入电流I1流经a-c-b ，而输出电流I2则流经b-c ，输入电流I1和输出电流I2方向相反，同时流过公共绕组。
假设公共绕组的电流为Ix ，则有：Ix=I2-I1或 I2=Ix+I1。
自耦变压器的功率即是变压器输出的功率：
U1
I1 I2
U2
Ix
a c
b
0I1
I2
U2
U1
c a
b
Ix
1000V A 家用全自动交流稳压器设计
Pz=U2*I2 =U2*(Ix+I1)=U2*Ix+U2*I1
其中, Px=U2*Ix 是电源通过公共绕组耦合到输出的电磁功率，而 Po=U2*I1
是电源通过非公共绕组传输给输出的功率。一般情况下，Pz 称作自耦变压器的标称功率, Px 称作自耦变压器的电磁功率, Po 称作自耦变压器的传输功率。设变压器的变压比 n=U2/U1；则有Px=Pz*(1- U2/U1)=Pz*(1- n ) [对于升压变压器，则有 Px=Pz*(1- U2/U1)=Pz*(1-1/n)] 。变压器的铁心截面面积根据电磁功率 Px 来确定，即：
x *P k Se =
Se: cm 2
铁心截面面积 k: 系数（根据功率的大小，由1.2到1.0或1.0以下）
Px: V A 自耦变压器的电磁功率
在实际设计时，应考虑到变压器的效率，即：
()/*Px k
Se η=
η：% 变压器效率
变压器绕组匝数和线径的计算和一般变压器相同。升压变压器和降压变压器的分析相同。所以，本设计中采用的是自耦变压器，如3-4图所示：
266V
220V 191V
171V 152V
J 1
J 2
J 3
J 4
J 5
输入
输出
至信号检测
图3-4自耦变压器
3.3.2 1000V A 自耦变压器的参数计算 a) 计算铁心截面积A
为了减小铁损耗，变压器的铁心是用彼此绝缘的硅钢片叠成或非晶材料制成。其中套有绕组的部分称为铁心柱，连接铁心柱的部分称为铁轭，为了减少磁路中不必要的气隙，变压器铁心在叠装时相临两层硅钢片的接缝要相互错开。 小容量变压器铁心形式多采用壳式，中间心柱上套放绕组，铁心的几何尺寸如图
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3-5所示
。
图3-5铁心的几何尺寸
容量心柱截面积A 大小与其视在功率有关，一般用下列经验公式计算（单位为㎝2
）。
N S K A 0=
A ——铁心柱的净面积，单位为cm 2
K 0——截面计算系数，与变压器额定容量S N 有关，按表3-2选取，当采用优质冷轧硅钢片时K 0 ,可取小些截面积计算系数K 0
表3-2 截面积计算系数K 0的估算值
计算心柱截面积A 后，就可确定心柱的宽度和厚度，根据图公式可知
'A a b a b ==Kc
a ——心柱的宽度（mm ）；
b ——心柱的净叠厚（mm ）；'b ——心柱的实际厚度（mm ）；
Kc ——叠片系数，是考虑到铁心叠片间的绝缘所占空间引起铁
心面积的减小所引入的。对于0.5mm 厚，两面涂漆绝缘的热轧硅钢片，Kc=0.93；对于0.35mm 厚两面涂漆绝缘的热轧硅钢片，Kc =0.91；对于0.35mm 厚，不涂漆的冷轧钢片，Kc =0.95。
按A 的值，确定a 和b 的大小，答案是很多的，一般取b=(1.2——2.0)a ，,并尽可能选用通用的硅钢片尺寸。表3-2列出了通用的小型变压器硅钢片尺寸。
S N /VA ＜10 10～50 50～100 100～500 ＞500 K 0
2～1.75
1.75～1.5
1.5～1.35
1.35～1.25
1.25～1.0
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表3-2小型变压器通用的硅钢片尺寸
a
c h A '
H 13 16 19 22 25 28 32 38 44 50 58 64
7.5 9 10.5 11 12.5 14 16 19 22 25 28 32 22 24 30 33 37.5 42 48 57 66 75 84 96
40
50 60 66 75 84 96 114 132 150 168 192
34 40 50 55 62.5 70 80 95 110 125 140 160
b ）绕组的匝数N
从变压器的电势公式E=4.44fNB m A,若频率f=50Hz,可得出每伏所需的匝数
A
A
f
E
N B
B
N
m
m
3
8
10
5.444.410?=
=
=
式中0N ——对应于每伏电压的匝数，单位：匝/V B m ——铁心柱内工作磁密最大值，单位：T A ——铁心柱截面积，单位：cm 2
当铁心材料国热轧硅钢片时，取B m =1.0——1.2T ；采用冷轧硅钢片时，可取B m =1.2——1.5T
然后根据N 和各线圈额定电压求出各线圈的匝数
1
1
N
N U
=
202(1.05~1.10)N N U =
U
N
N
3
3
)10.1~05.1(=
式中N 1、N 2 ……N n ——各线圈的匝数。
为补偿负载时漏阻抗压降，副边各线圈的匝数均增加了5%--10%。 c)导线直径d
小型变压器的线圈多采用漆包圆铜线(QZ 型或QQ 型)绕制。为限制铜损耗及发热，按各个绕组的负载电流，选择导线截面，如选的小，则电流密度大，可节省材料，但铜耗增加，温升增高。小容量变压器是自然冷却的干式变压器，容许电流密度较低，根据实践经验，通过导线的电流密度J 不能过大，对于一般的空气自然冷却工作条件，J=2—3A/mm 2。 对于连续工作时可取，J=2.5A/mm 2 。 导线的截面积： A c =I/j 。
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导线的直径： I mm j
I j
I d 715
.013
.14===
π
导线直径可根据工作电流计算 ，式中： d —原、副边各线圈导线直径，单位：mm ；
I —原、副边各线圈中的工作电流，单
位：A ；
根据算出的直径查电工手册或表3-4选取相近的标准线径。当线圈电流大于10A 时，可采用多根导线并联或选用扁铜线。
表3-4 导线材料的选取
0.06
~ 0.14
0.15 ~ 0.21 0.23 ~ 0.33 0.35 ~ 0.49 0.51 ~ 0.62 0.64 ~ 0.72 0.74 ~ 0.96 1.0 ~ 1.74 1.81 ~ 2.02 2.1 ~ 2.44 高强度聚酯漆包线 0.03
0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.11 0.12 0.13 硅有机单玻璃丝包线 — — — — — 0.20 0.22 0.22 0.24 — 硅有机双玻璃丝包线
— — — — —
0.25
0.27 0.27
0.28 —
d)绕组（线圈）排列
绕组的匝数和导线的直径确定后，可作绕组排列。绕组每层匝数为：
'
)]
4~2([9.0d h N
C
-=
式中 d '—绝缘导线外径（mm ）；
h ——铁心窗高（mm ）；
0.9——考虑绕组框架两端厚度的系数；
（2～4）——考虑裕度系数。
各绕组所需层数为：
C
N N m =
各绕组厚度为：
()i i i i t m d δγ'=++
i=1,2,…,n
式中 σ——层间绝缘厚度（mm ），导线较细（0.2mm 以下），用一层厚度为0.02～0.04mm 白玻璃纸，导线较粗（0.2mm 以上），用一层厚度为0.05～0.07mm 的电缆纸（或牛皮纸），更粗的导线，可用厚度为0.12mm 的青壳纸；γ——绕组间的绝缘厚度（mm ），当电压不超过500V 时，可用2～3层电缆纸夹1～2层黄蜡布等。绕组总厚度为：
)2.1~1.1()...(210?++++=n t t t t t
螺 线
直 径 导
线
品 种
1000V A 家用全自动交流稳压器设计
式中t 0——绕组框架的厚度（mm ）；
1.1～1.2——考虑裕度的系数。
计算所得的绕组总厚度t 必须略小于铁心窗口宽度c ，若t>c,可加大铁心叠装厚度，减小绕组匝数或重选硅钢片的尺寸，按上述步骤重复计算和核算，至合适时为止。
e)1000VA 变压器的设计结果 1）变压器的额定容量
二次侧容量为21000V A S =。取效率η=0.91，可得二次侧容量为
11000V A 1098.9V A
0.91
S =
=，则变压器额定容量为121()1049.45V A
2
S S S =
+=
2）一次侧和二次侧电流的确定
一次侧电流111049.45V A
1.1
1.1 5.247A 220V S I U ==?
=
二次侧电流22
1049.45V A 1.1 1.110.495A
110V
S I U ==?=
3）铁心尺寸
设0K =1.0，则铁芯截面积20 1.01049.4532.395cm A K S ==?= b =1.673a 时，a =44，其余值可参见表3-2 4）线圈匝数
取m B =1.5T ，可得每伏匝数045450.9261.532.395
m N B A
=
=
=?V
匝/
一次侧线圈匝数1010.926220V 204N N U ==?=匝
二次侧线圈匝数202(1.05~1.10) 1.10.926110112N N U ==??=匝 5）求导线线径
一次侧导线直径10.714 5.247 1.636mm d == 二次侧导线直径20.71410.495 2.313mm d == 本课题根据上述的参数要求选择适合的变压器。 3.3.3主回路的组成
如图3.4所示，J1、J2、J3、J4、J5 为继电器触点，输入为电网电压，输出为稳定的220V 交流电压，其中，J5是过压、欠压保护继电器。自耦调压器分5档不同的电压值：266V 、220V 、191V 、171V 、152V 。 3.3.4主电路的工作原理
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电网电压输入主电路时，根据电压大小，通过控制电路分别对继电器产生作用，这样控制某个继电器是否工作，从而判断变压器初级接入哪一档。下面是四个继电器工作状态真值表。
表3-5继电器状态真值表
152V 171V 191V 220V 260V
J1 合合合合开
J2 合合合开开
J3 合合开开开
J4 合开开开开
3.3.5电网电压下降的过程
当输入交流电压为260V，电网电压接入260V档，此时变压器要对输入电压进行降压，根据变压器的工作原理：260/U=266/220 ，U=215V ，则输出电压为215V，满足输出电压220±10%的设计要求。当电网电压下降时，为了满足输出电压的设计要求，最低为198V，则根据变压器的原理：266/220=U/198 ，得U=239.4V，此时输出电压满足设计要求（198V－242V），也就是没有过压或者欠压的情况，那么继电器J5不工作（继电器J5是控制电网电压是否超出一定的电压范围），其常闭触点保持闭合。因为电压比较大，所以接通最高档，J1保持接入，其他三个继电器J2、J3、J4全都不工作，各继电器的常开触点仍然保持断开，主电路中电路保持接通最高档。
当电网电压从240V继续下降，当降到233.8V左右时候，J1动作，电网电压接入220V档，在这一档中，输入电压到输出电压要进行升压或者降压，所以最好能保持在220V，因此当输入电压继续下降，根据变压器的原理：220/220=U/220 ，U=220V ，则此时满足设计要求220V±10%，也就是没有过压或者欠压的情况，那么继电器J5不工作，其常闭触点保持闭合。此时，J1工作，其常开触点闭合，常闭触点断开；J2、J3、J4不工作，其触点保持不变。
当电网电压从220V继续下降，当降到210.7V左右时，J1、J2动作，电网电压接入191V档，在这一档时，输入电压都要进行升压，所以当升压后的输出电压要满足设计要求，保证小于242V，因此当输入电压继续下降，根据变压器的原理：191/220=U/242 ，U=210.1V ，则此时满足设计要求220V±10%，也就是没有过压或者欠压的情况，那么继电器J5不工作，其常闭触点保持闭合，主电路保持接通状态。此时，J1、J2工作，其常开触点闭合，常闭触点断开；J3、J4不工作，其触点保持不变。
当电网电压从210V继续下降，当降到188.7V左右的时候，J1、J2、J3 动作，电网电压接入171V档，在这一档时，输入电压都要进行升压，所以当升压后的输出电压要满足设计要求，保证小于242V，因此当输入电压继续下降，根据变压器的原理：171/220=U/242 ，U=188.1V ，则此时满足设计要求220V±10%，也就是没有过压或者欠压的情况，那么继电器J5不工作，其常闭触点保持闭合，主电路保持接通状态。此时，J1、J2、J3工作，其常开触点闭合，常闭触点断开；J4不工作，其触点保持不变。
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当电网电压从188V继续下降，当降到167.8V左右的时候，J1、J2、J3、J4动作，电网电压接入152V档，在这一档时，输入电压都要进行升压，所以当升压后的输出电压要满足设计要求，保证小于242V，因此当输入电压继续下降，根据变压器的原理：152/220=U/242，U=167.2V ，则此时满足设计要求220V±10%，也就是没有过压或者欠压的情况，那么继电器J5不工作，其常闭触点保持闭合，主电路保持接通状态。此时，J1、J2、J3、J4 工作，其常开触点闭合，常闭触点断开。
当电网电压从167V继续下降，根据变压器的原理得：152/220=U/242 ，U=167.2V ，输出电压大于198V，能满足设计要求，若输入电压小于167.2V时，输出电压就会小于198V，则就不满足电压220V±10%的设计要求，当输入电压下降到某一值时，J5工作，常闭触点断开，使主电路断路。
3.3.6电网电压上升过程
当输入交流电压为140V时，电网电压接入152V档，根据变压器的工作原理得：140/U=152/220 ，U=202.6V ，此时输出电压为202.6V，满足输出电压220V ±10%的设计要求。当电网电压上升时，为了满足输出电压的设计要求220V±10%（198V—242V），根据变压器的工作原理得：152/220=U/242 ，U=167.2V ，当电网电压上升到167.2V时，输出电压小于242V，满足设计要求，因此，继电器J5不工作（继电器J5是控制电网电压是否超出一定的电压范围），其常闭触点仍保持闭合，主电路保持接通。因为电压比较小，继电器J1、J2、J3、J4全都工作，其各常开触点全部闭合。
当电网电压从167.2V继续上升，当上升到172.3V左右时，J1、J2、J3工作，电网电压接入171V档，在这一档中，输入电压要进行升压，所以当升压后的输出电压要满足设计要求，小于242V，因此当输入电压继续上升，根据变压器的工作原理得：171/220=U/242 ，U=188.1V，则此时输出电压满足设计要求220V ±10%，也就是没有过压或者欠压的情况，那么继电器J5不工作，其常闭触点保持闭合，主电路保持接通状态。此时，J1、J2、J3工作，其常开触点闭合，常闭触点断开；J4不工作，其触点保持不变。
当电网电压从188V继续上升，当上升到193.8V左右时，J1、J2工作，电网电压接入191V档，在这一档中，输入电压要进行升压，所以当升压后的输出电压要满足设计要求，小于242V，因此当输入电压继续上升，根据变压器的工作原理得：191/U=220/242 ，U=210.1V ，则此时输出电压满足设计要求220V ±10%，也就是没有过压或者欠压的情况，那么继电器J5不工作，其常闭触点保持闭合，主电路保持接通状态。此时，J1、J2工作，其常开触点闭合，常闭触点断开；J3、J4不工作，其触点保持不变。
当电网电压从210V继续上升，当上升到210.7V左右时，J1工作，电网电压接入220V档，在这一档中，输入电压要进行升压或者降压，所以输出电压要满足设计要求220V±10%，最好保持在220V左右，因此当输入电压继续上升，根据变压器的工作原理得：220/U=220/220 ，U=220V ，则此时输出电压满足设
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计要求，没有过压或者欠压的情况，那么继电器J5不工作，其常闭触点保持闭合，主电路保持接通状态。此时，J1工作，其常开触点闭合，常闭触点断开；J2、J3、J4不工作，其触点保持不变。
当电网电压从220V继续上升，当上升到238.9V左右时，J1、J2、J3、J4全都不工作，电网电压接入266V档，在这一档中，输入电压要进行降压，所以输出电压要满足设计要求，大于198V，因此当输入电压继续上升，根据变压器的工作原理得：266/U=220/198 ，U=239.4V ，则此时输出电压满足设计要求，没有过压或者欠压的情况，那么继电器J5不工作，其常闭触点保持闭合，主电路保持接通状态。此时，J1、J2、J3、J4全都不工作，其常开触点断开，常闭触点仍然闭合。
当电网电压从240V继续上升，根据变压器原理：266/220=U/242 ，U=292.6V ，当输入电压为292.4V时，输出电压为242V，因此输入设计要求的电网电压最大值260V时，输出电压满足要求220V±10%。
4 电压取样
4.1取样信号
4.1.1取样电路一般可以用半波、全波、桥式整流电路。
表4-1整流参数
Uo/U2S Id/Io Urm/U2参数
电路形式
半波整流0.45 157% 100% 1.41
全波整流0.90 67% 50% 2.83
桥式整流0.90 67% 50% 1.41 Uo：输出电压的平均值 U2：变压器次级电压的有效值 S：输出电压的脉动系数 Id：整流二极管正向平均电流Io：输出电流平均值
以上各参数可以分为两大类：一类是电路参数，它说明交流电压有效值和直流电压平均值之间的关系，以及输出电压的脉动系统；另一类是器件参数，它说明工作时通过每只整流管的电流平均值和所承受的反向峰值电压，这是选择整流管的依据。
从上表中我们可以看出：桥式整流电路与其他形式的整流电路相比较，在相同的U下，具有较高的整流输出电压平均值Ud，脉动系数S较小，每只整流管所承受的反向峰值电压较低，并且每只整流管通过的正向电流仅为负载电流的一半。桥式整流电路无需采用具有中心抽头的变压器，就能达到全波整流的目的，
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而且，整流二极管承受的反向电压也不高，只是电路中需用四个整流二极管。 如图4.1所示，本电路采用的取样信号是通过变压器降压后得到一个交流电
压，此交流电压通过一个电阻和电位器进行降压，再通过桥式整流电路获得脉动的直流
图4-2取样信号电路
电压，此直流电压通过电容滤波，获得一个通过变换后的直流电压，此电压随输入电压按比例变化。 4.1.2滤波电路
滤波电路有两个主要指标：一是衰减倍数，它是输入端脉动系数与输出脉动系数之比，这个比值越大，表明衰减倍数越大，滤波效果于好。总的来说，储能元件的容量越大，滤波电路的段数越多，衰减倍数便越大，但滤波电路的段数太多，其成本太高，就有一个折中的安排；另一个指标是滤波电路的外特性，它表明了加上滤波电路以后，将影响整流器件的导电情况，从而改变了整流电路的输出电压和电流的关系。所以在选择滤波电路时，必须考虑它对整流电路的影响。如果是电容性滤波，整流电路的输出电压将比纯阻负载时高，整流器件的冲击电流将增大。当负载开路时，输出电压为1.414*U 次，随着负载电流的增加，整流器件的内阻和电容器的充当点作用将使输出电压进一步降低，所以外特性比较软。如果是电感性滤波，整流电路的输出电压将和纯阻负载时相同，通过整流器件的电流比较平稳。当负载电流很小时，输出电压为0.9*U 次，随着负载电流的增加，整流器件的内阻和电感线圈的直流电阻将使输出电压下降，但电压的损失将小于前者，所以外特性比较硬。因本设计要求小电流工作时，滤波效果要好，所以采用电容性滤波。 4.2取样原理 4.2.1下降过程
当电网电压为260V 时，输入电网电压接入266V 档，根据260/U=266/220 ，U=215V ，满足输出电压的设计要求。而当输入电压不断下降，输出电压根据主回路中变压器的工作得：266/220=U/198 ，U=239.4V 。在控制电路中，若输入
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电压为239.4V时，实际取样电压为8.25V，继电器动作，则1.2*239.4/8.25=220/U 次，U次=6.32，实际取6.5。
当电网电压从240V继续下降，输入电网电压接入220V档，根据主电路中变压器得：220/220=U/220 ，U=220V ，在控制电路中，根据变压器工作原理得：220/6.5=220/U ，U=6.5V，再经过整流滤波后，使电容两端的电压为Uc=1.2*U=7.8V。
当电网电压从220V继续下降，输入电网电压接入191V档，根据主电路中变压器得：191/220=U/242 ，U=210.1V，在控制电路中，根据变压器工作原理得：220/6.5=210.1/U ，U=6.2V，再经过整流滤波后，使电容两端的电压为Uc=1.2*U=7.45V。
当电网电压从210V继续下降，输入电网电压接入171V档，根据主电路中变压器得：171/220=U/242 ，U=188.1V，在控制电路中，根据变压器工作原理得：220/6.5=188.1/V ，U=5.56V，再经过整流滤波后，使电容两端的电压为Uc=1.2*U=6.69V。
当电网电压从188V继续下降，输入电网电压接入152V档，根据主电路变压器得：152/220=U/242 ，U=167.2V，在控制电路中，根据变压器工作原理得：220/6.5=167.2/U，U=4.94V，再经过整流滤波后，使电容两端的电压为Uc=1.2*U=5.93V。
4.2.2上升过程
当电网电压为140V时，输入电压接入152V档，根据主电路中变压器的工作原理得当输出电压为242V时的输入电压为167.2V，在控制电路中，根据变压器原理得：220/6.5=167.2/U ，U=4.94V，经过整流滤波后，使电容两端的电压为Uc=1.2*U=5.93V。
当电网电压为167V时，输入电压接入171V档，根据主电路中变压器的工作原理得当输出电压为242V时的输入电压为188.1V，在控制电路中，根据变压器原理得：220/6.5=188.1/U ，U=5.56V，经过整流滤波后，使电容两端的电压为Uc=1.2*U=6.69V。
当电网电压为188V时，输入电压接入191V档，根据主电路中变压器的工作原理得当输出电压为242V时的输入电压为210.1V，在控制电路中，根据变压器原理得：220/6.5=210.1/U ，U=6.2V，经过整流滤波后，使电容两端的电压为Uc=1.2*U=7.45V。
当电网电压为210V时，输入电压接入220V档，根据主电路中变压器的工作原理得当输出电压为220V时的输入电压为220V，在控制电路中，根据变压器原理得：220/6.5=220/U ，U=6.5V，经过整流滤波后，使电容两端的电压为Uc=1.2*U=7.8V。
当电网电压为220V时，输入电压接入266V档，根据主电路中变压器的工作原理得当输出电压为198V时的输入电压为239.4V，在控制电路中，根据变压器原理得：220/6.5=239.4/U，U=7.07V，经过整流滤波后，使电容两端的电压为
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Uc=1.2*U=8.49V。
5稳压控制
5.1电压比较器
5.1.1 LM324低功耗四运算放大器
LM324是由四个独立的高增益，内部频率补偿运放组成，不但能在双能源
下工作，也可在宽电压范围的单电源下工作，它具有输出电压振幅大，电源功耗
小等特点。一般他爱戴工作电压为3V—30V，本设计使用的是单电源，高电平
时为12V，低电平是为0V（这是理想情况下的值，实际当中存在误差，高电平
时为10.5V左右，低电平时为0.5V左右）。
下面是LM324的各个引脚：
图5-1 LM324引脚
表5-1 LM324集成运算放大器的一些参数
参数名称符号/单位典型值参数名称符号/单位典型值输入失调电压U0/mv 2 双电源电压范围Us/V 1.5~15 输入失调电流I0/nA 5 静态电流I q/uA 500 输入偏置电流I b/nA 45 差模电压增益AUD/(V/V) 10 单电源电压范围Us/V 3~30
5.1.2电压比较器
电压比较器是一种常用的模拟信号处理电路，它将一个模拟量输入电压与一
个参考电压进行比较，并将比较的结果输出。比较器的输出只有两种可能的状态：
高电平或着低电平。比较器的输入信号是连续变化的模拟量，而输出信号是数字
量1或0，因此，可以认为比较器是模拟电路和数字电路的“接口”。由于比较
器的输出只有高电平或低电平两种状态，所以其中的集成运放常常工作在非线性
区，从电路结构来看，运放经常处于开环状态，有时为了使输入、输出特性在状
态转换时更加快速，以提高比较精度，在电路中引入反馈。
电压比较器通常应用于越限报警、模拟转换、波形产生等方面，本设计用电压
比较器将电网的正弦波转换成方波（高、低电平）。
自制交流自动稳压器 目前在我国偏远的山区及农村，电网电压极不稳定，而且电压普遍偏低，有的电网电压只有120V 左右。在这样的电网中，电视机及其它家用电器就无法正常使用了。市场上虽有较多的稳压器，但使用起来效果并不怎么好，且售价较高。笔者为了解决这一问题，特设计了一台造价不高、元器件易购的稳压器，适合无线电爱好者自制。电路原理：本稳压器的电路原理如下图所示。它主要由供电、基准电压、电压取样比较等几个单元电路组成。 市电从变压器的1、2头输入，3、4头为自耦调压抽头，5、6头为控制电路的电源及取样抽头。市电电压正常时，因C点电压始终为3V（即R1降压DW稳压所得），A、B点均大于3V，故A1、A2输出低电平；当市电电压下降时，5、6头的电压也随之下降，A点电压也跟着下降，当A点电压下降到低于3V时，A1输出高电平，使三极管V1饱和导通，继电器K1吸合，将调压器输出调于1、3头；当市电电压继续下降时，同理B点电压低于3V时，（VA 反之，如果电压升高时，B 点电压也随之升高，当B点电压高于3V时，A2输出低电平，V2截止，H2释放，输出端调至1、3头；当市电电压继续升高时，A点电压高于3V，A1输出低电平，V1截止，K1释放，输出端调至1、2头。A1、A2为运算放大器，在这里作电压比较器用；IC1为三端稳压块，它为运算放大器及继电器提供供电电源；VD5、VD6为保护二极管。元器件的选择：IC1选用LM78L06。A1、A2选用LM358。V1、V2选用9013。继电器选用4123、电压为6V。DW选用3V稳压管。VD1～VD4选用1N4007，VD6选用1N4148。变压器的铁芯可根据稳压器功率而定，笔者选用的是E 型24铁芯，线圈参数为：1～2用?0.22mm漆包线绕1800圈；2～3用?0.27mm漆包线绕400圈；3～4用?0.27mm漆包线绕850圈，5～6用?0.21mm漆包线绕145圈。其它元件参数按图中所标注选用。安装与调试：本稳压器应安装在金属机壳内，并具有较好的散热孔，在电路装配完成后将RP1及RP2调至最大阻值，用调压器将输入电压调至180V，然后调RP1将A点电压调整在2.9V，此时A1输出高电平，V1导通，继电器K1吸合，将输出端自动调至1、3头，输出电压为220V左右；然后再调调压器使输入电压为140V（此时输出电压为180V），调整RP2，使B点电压为2.9V，此时A2输出高电平，V2导通，继电器K2吸合，将输出端自动调至1、4头，使输出电压再次升高到220V左右。按图中所给数据，在电网电压低至120V时，电视机仍能正常收看。需要说明的是：由于继电器的吸合电流大于释放电流，输出电压会有一定的误差，需要反复调整RP1和RP2，以达到最佳状态。
电路工作原理：该稳压电源由主回路、采样控制电路、驱动伺服系统、过电压检测及保护电路等组成。带有滑动臂的自耦变压器（又称调压器）的T1作为主回路，其输人端固定，输出端由伺服电动机M自动调节，以使输出电压保持稳定。此外，T1还给伺服电动机M、电源变压器T2、指示灯、采样控制、驱动电路提供工作电压。 电源变压器T2的一次与T1的输出端并联。当输出电压发生变化时，T2的二次电压也随之变化。这一变化的电压经二极管VD1～VD4桥式整流、电容C4滤波后变为直流加到由R4～R6、RP2组成的采样电路。采样电路的输出与R7、VZ2组成的基准电路的基准电压共同加至电压比较器A1、A2进行比较。比较结果会有以下三种情况。 （1）当T1输出电压为22V时，A1的第7脚与A2的第1脚均输出低电平，晶体管V2、V3截止，继电器K2、K3不动作，触点K2-1与K3-1不吸合，伺服电动机M不运转，使输出电压仍保持在220V的稳定值。 （2）当T1输出电压小于22V时，其采样电压值也随之降低，经过与基准电压相比较后，在A1的第7脚输出高电平，A2的第1脚输出低电平，导致晶体管V2导通，V3截止，故继电器K2吸合，K3释放，触点K2-1吸合，K3-1断开，使伺服电动机M向左转，带动T1的滑动臂向上转动，使输出电压升高。 （3）当T1输出电压大于22V时，采样电路输出的电压值也随之升高，经与基准电压相比较，在A1第7脚输出低电平，A2的第1脚输出高电平，晶体管V2截止，V3导通，K2不动作，K3吸合，触点K2-1断开，K3-1吸合，导致伺服电动机向右转，带动T1的滑动臂向下转动，使输出电压降低。 若电网电压过高，超出了本调压器的调节范围时，检测电路R2、R3与RP1输出的电压值使稳压二极管VZ1击穿，晶体管V1导通，继电器Kl吸合，其触点K1-1吸合，使交流接触器KM通电，其触点KM-1与KM-2均断开，切断输出电压进人采样控制电路，使伺服电动机M停止工作，有效地保护了负载和伺服电动机M。当电网电压恢复正常后，输出自动接通。 电路中，C1、C2为消火花电容器，VD5～VD7为保护二极管，HL为工作指示灯，RP1为过压调节电位器，RP2为稳压调节电位器。 元器件选择：A1、A2选用双运算放大器LM358。晶体管VI～V3选用3DG130B，β在60～85之间。电阻R1选用5W功率的，其余电阻选用1／6W金属膜电阻。继电器K1～K3选用JRX-13F-300Ω（DC12V）。交流电压表选用63T1-V-0～250V。交流电流表选用63T1-A-0～20A。其余元件按图所示选用即可。
LDO稳压器工作原理 随着便携式设备（电池供电）在过去十年间的快速增长，像原来的业界标准 LM340 和 LM317 这样的稳压器件已经无法满足新的需要。这些稳压器使用NPN 达林顿管，在本文中称其为NPN 稳压器（NPN regulators）。预期更高性能的稳压器件已经由新型的低压差（Low-dropout）稳压器（LDO）和准LDO稳压器（quasi-LDO）实现了。 (原文：Linear Regulators: Theory of Operation and Compensation ) NPN 稳压器（NPN regulators） 在NPN稳压器（图1：NPN稳压器内部结构框图）的内部使用一个 PNP管来驱动 NPN 达林顿管（NPN Darlington pass transistor），输入输出之间存在至少1.5V～2.5V的压差（dropout voltage）。这个压差为： Vdrop ＝ 2Vbe ＋Vsat（NPN 稳压器） （1） LDO 稳压器（LDO regulators） 在LDO(Low Dropout)稳压器（图2：LDO稳压器内部结构框图）中，导通管是一个PNP 管。LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降，满载（Full-load）的跌落电压的典型值小于500mV，轻载（Light loads）时的压降仅有10～20mV。LDO的压差为： Vdrop ＝ Vsat （LDO 稳压器） （2） 准LDO 稳压器（Quasi-LDO regulators） 准LDO（Quasi-LDO）稳压器（图3：准 LDO 稳压器内部结构框图）已经广泛应用于某些场合，例如：5V到3.3V 转换器。准LDO介于NPN 稳压器和LDO 稳压器之间而得名， 导通管是由单个PNP 管来驱动单个NPN 管。 因此，它的跌落压降介于NPN稳压器和LDO之间：
编号：SM-ZD-20499 使用交流稳压器的注意事 项 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
使用交流稳压器的注意事项 简介：该制度资料适用于公司或组织通过程序化、标准化的流程约定，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，从而协调行动，增强主动性，减少盲目性，使工作有条不紊地进行。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 由于城市电力供应环境复杂，用电负荷高，为了让供电系统无论是在用电低谷还是高峰的时候都能够正常运作。交流稳压器在其中起到了良好的稳定作用。避免电量的忽高忽低给城市居民用电和日常商业活动造成影响。 现实生活中，许多人并不了解稳压器的使用中的注意事项，在此简要说明： 第一，交流稳压器在使用过程中要避免剧烈晃动。 第二，交流稳压器为了维护他的正常运作要配备足够容量的连接线。 第三，为了保障交流稳压器在使用中的安全问题，不可拆除接地线。 第四，交流稳压器要定期维护保养，交流稳压器会因为灰尘堆积影响输出精度。 第五，在使用稳压器的过程中，如发现运行不正常，要立即切断电源检查原因。待故障排除后方可继续使用。
一.稳压器的分类 按调压方式不同分类可分为三类 电子感应式油式稳压器 干式接触式调压稳压器(直接调压稳压器和补偿式调压稳压器) 干式无触点调压式稳压器(一般是带补偿的稳压器) 二.稳压器的分类: 按电源使用环境不同分类可分为两类 单相交流稳压器 三相交流稳压器 三.以干式接触式调压稳压器为例分析稳压器工作原理: 单相交流稳压器原理分析 1.单相SVC直接调压稳压器原理分析 图二 A点为单相稳压器输入侧,B点为单相稳压器的输出侧. 其实这一类用调压器直接调压式的稳压器就是利用自耦变压器的原理做成的.图中AN侧就是自耦变压器的输入侧,BN侧就是自耦变压器的输出侧,如果输入电压高于输出设置点220V时,这个自耦变压器就工作在降压状态,如果输入电压低于220V时,这个自耦变压器就工作在升压状态.(图中所示就是处在降压状态) 这种稳压器不同于自耦变压器的主要是输入点A是可以由0V到250V之间任意滑动.这样就可以随时调整输入电压的输入点来满足输出电压的恒定.一般我们把输入侧A点叫做滑臂,它由电机通过减速装置来驱动,电机的转向由稳压控制电路来控制完成. 稳压器的取样电路时刻监视稳压器的输出两点间电压,输出电压升高时,控制电机朝自耦变压器降压的方向移动,(如图二)当输出电压达到所要的电压时,停止控制电机运动.反之控制电路则控制电机朝自耦变压器升压的方向转动.(图三)达到所要的电压时停止.
图二 图三 此类稳压器的容量大小全部由这个输出电压可以变压器的自耦变压器来承担,但由于它制造工艺的影响,它不能做得很大,只能适应小功率的场合.要相把稳压器的功率做得更大,就要加入补偿变压器来实现稳压器的功率扩大 2.单相补偿式稳压器原理分析(图四)
电刷式交流稳压器工作原理 一.稳压器的分类 按调压方式不同分类可分为三类 电子感应式油式稳压器 干式接触式调压稳压器(直接调压稳压器和补偿式调压稳压器) 干式无触点调压式稳压器(一般是带补偿的稳压器) 二.稳压器的分类: 按电源使用环境不同分类可分为两类 单相交流稳压器 三相交流稳压器 三.以干式接触式调压稳压器为例分析稳压器工作原理: 单相交流稳压器原理分析 1.单相SVC直接调压稳压器原理分析 图二
A点为单相稳压器输入侧,B点为单相稳压器的输出侧. 其实这一类用调压器直接调压式的稳压器就是利用自耦变压器的原理做成的.图中AN 侧就是自耦变压器的输入侧,BN侧就是自耦变压器的输出侧,如果输入电压高于输出设置点220V时,这个自耦变压器就工作在降压状态,如果输入电压低于220V时,这个自耦变压器就工作在升压状态.(图中所示就是处在降压状态) 这种稳压器不同于自耦变压器的主要是输入点A是可以由0V到250V之间任意滑动.这样就可以随时调整输入电压的输入点来满足输出电压的恒定.一般我们把输入侧A点叫做滑臂,它由电机通过减速装置来驱动,电机的转向由稳压控制电路来控制完成. 稳压器的取样电路时刻监视稳压器的输出两点间电压,输出电压升高时,控制电机朝自耦变压器降压的方向移动,(如图二)当输出电压达到所要的电压时,停止控制电机运动.反之控制电路则控制电机朝自耦变压器升压的方向转动.(图三)达到所要的电压时停止.
图二 图三 此类稳压器的容量大小全部由这个输出电压可以变压器的自耦变压器来承担,但由于它制造工艺的影响,它不能做得很大,只能适应小功率的场合.要相把稳压器的功率做得更大,就要加入补偿变压器来实现稳压器的功率扩大 2.单相补偿式稳压器原理分析(图四)
知识原理要点 直流稳压电源原理框图如图4－1 所示。 四、实验原理 图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Vo 的变化，从而维持输出电压基本不变。 当输入电压(VI)改变时，能自动调节(VCE)电压的大小，使输出电压(Vo)保持恒定。例如：VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓ VI是整流滤波后的电压，T为调整管，A为比较放大电路，VREF为基准电压，它由稳压管Dz与限流电阻R构成。R1与R2组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。
工作原理图及功能方框图 假设由于某种原因（如电网电压波动或者负载电阻变化等）使输出电压上升，取样电路将这一变化趋势送到比较放大管的基极，与发射极基准电压进行比较，并且将二者的差值进行放大，比较放大管的基电极电位（即调整管的基极电位）降低。由于调整管采用射极输出形式，所以输出电压必然降低，从而保证Uo基本稳定。 稳压电路由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管。其控制作用较小，所以，稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路，把输出电压的微小变化加以放大，再去控制调整管，其稳压性能便可大大提高，这就是带放大环节的串联型稳压电路。 当输入电压Ui增大(或减小)时，串联型稳压电路的稳压原理可用电路来说明。图中可变电阻R与负载RL相串联。若RL不变。增大(或减小)R值使输入电压Ui变化全部降落在电阻R
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使用交流稳压器的注意事项 由于城市电力供应环境复杂，用电负荷高，为了让供电系统无论是在用电低谷还是高峰的时候都能够正常运作。交流稳压器在其中起到了良好的稳定作用。避免电量的忽高忽低给城市居民用电和日常商业活动造成影响。 现实生活中，许多人并不了解稳压器的使用中的注意事项，在此简要说明： 第一，交流稳压器在使用过程中要避免剧烈晃动。 第二，交流稳压器为了维护他的正常运作要配备足够容量的连接线。 第三，为了保障交流稳压器在使用中的安全问题，不可拆除接地线。 第四，交流稳压器要定期维护保养，交流稳压器会因为灰尘堆积影响输出精度。 第五，在使用稳压器的过程中，如发现运行不正常，要立即切断电源检查原因。待故障排除后方可继续使用。 第六，在对交流稳压器进行调试时，负载要逐步增加，并严密观察，避免测试过程中出现超负荷现象。 消费者在选购交流稳压器时应注意以下问题 第一，当场进行开箱检查 第二，仔细观察交流变压器外观，查看是否有损坏 第三，查看交流稳压器的配件是否完整。一般完整的交流稳压器附件包括使用说明书、产品合格证等。 第四，查看交流稳压器各部分组件是否连接紧密，接线是否有松脱 第 2 页共 5 页
的现象。 第五，在收到交流稳压器产品后，要及时开箱检查并安装使用，发现问题及时反馈经销商，避免产品长时间搁置影响质量。 使用人字梯注意事项 1）高度2m以下作业（超过2m按规定搭设脚手架）使用的人字梯应四脚落地，摆放平稳，梯脚应设防滑皮橡皮垫和保险拉链。 2）人字梯上搭铺脚手板，脚手板两端搭接长度不得小于20cm，脚手板中间不得同时两人操作，梯子挪动时，作业人员必须下来，严禁站在梯子上踩高跷式挪动。人字梯顶部铰轴不准站人、不准铺设脚手板。 3）人字梯应经常检查，发现开裂、腐朽、榫头松动、缺挡等不得使用。 23.临边作业必须采取防坠落的措施。外墙、外窗、外楼梯等高处作业时，应系好安全带安全 带应高挂低用，挂在牢靠处。油漆窗户时，严禁站在或骑在窗栏上操作。刷封沿板或水落管 时，应在脚手架或专用操作平台架上进行； 24.刷耐酸、耐腐蚀的过氧乙烯涂料时，应戴防毒口罩。打磨砂纸时必须戴口罩； 25.在室内或容器内喷涂，必须保持良好的通风。喷涂时严禁对着喷嘴察看； 第 3 页共 5 页
一、直流稳压电源的工作原理 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 四个环节的工作原理如下： (1)电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。 (2)整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 (3)滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压各滤波电容C满足RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。 (4)稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。其典型电路如下图，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：Uo＝1.25（1＋R2/R1）式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。 二、直流稳压电源的应用 直流稳压电源是电子技术领域不可缺少的设备，常见的直流稳压电源，大都采用串联式反馈式稳压原理，通过调整输出端取样电阻支路中的电位器来调整输出电压。由于电位器阻值变化的非线性和调整范围窄，使普通直流稳压电源难以实现输出电压的精确调整。 三、直流稳压电源的前景 近几年随着科技的发展，直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千，但是和西方的发达国家还是有一定的差距；以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析等等方面技术领先；因此，直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。
产品介绍 SVC-系列高性能全自动交流稳定电源，由接触式自耦调压器、伺服电动机、自动控制 电路等部件组成，是采用伺服电机驱动碳刷改变调压器线圈匝数比来完成稳压功能的一种普及型交流稳压电源。当电网电压不稳定或负载功率变化时，自动控制电路按输出电压的变化驱动伺服电机，调整接触式自耦调压器上碳刷的位置，使输出电压调整到额定值，实现自动稳压。 本系列电源具有稳压范围宽、精度高、输出波形不失真、效率高等优点，能适应各种负载。 该系列产品被广泛地应用于计算机及周边装置、医疗电子仪器、通讯广播设备、空调、工业生产线等电器设备的稳压同时大量应用于家用电器产品的稳压和保护。 产品特点 1、SVC系列单相交流稳压电源0.5KVA-2KVA若选择输出电压为110V，则输出容量不能超过额定容量的40%，当输出端110V和220V同时工作时，输出总量应在额定容量的50%以内，以免过载； 2、SVC-5KVA以上规格（不含5K）采用补偿式结构，补偿式结构的特点是：向负载提供的电流不通过电刷，而是通过补偿变压器提供，适宜大功率负载使用； 3、输出容量与输入电压的关系见下图，使用时应注意，不能过载使用； 4、TNS系列三相电源是SVC系列单相电源的组合，电网输入为三相四线制，星形（Y形）接法。输出亦为三相四线制，由一只电压表通过转换开关指示各项输出电压； 5、三相TNS—20kVA以上规格采用补偿式结构。
SVC系列单相高精度全自动交流稳压器 概述 SVC系列单相高精度全自动交流稳压器是由接触自耦调压器、伺服电动机、自动控制电路等组成。当电网电压不稳或负载变化时自动采样，控制电路发出信号驱动伺服电机，调整自耦调压器碳刷的位置，使输出电压调整到额定值并达到稳定状态。本仪器体积小、重量轻、输出波形失真小、性能可靠、可长期运行等特点，设有过压保护功能，根据用户需要，可设欠压、延时等保护功能。可广泛用于任何用电场所，是一种理想的稳压电源。 适用范围 计算机，测试设备，照明系统，通讯系统，医疗设备，工业自动化设备，音响设备，复印机，空调等。
交流净化稳压电源原理及维修技术 1.概述 目前我国的供电电压仍然存在较大的波动。在用电高峰期电压不足180V，负荷最小时电压高达240V以上，波动范围一般在-20%～+10%之间，而一些城镇农村的小电网电压波动范围更大，为140～250V(-40%～+15%)。对于拥有大批进口、精密贵重仪器设备的单位来说，电压波动将造成很大的危害。某校实验室在一次实验中，电压突然异常升高，几乎所有开启的设备包括一台美国进口的液相色谱仪，都受到不同程度的损坏。仅色谱仪的维修就花费3600美元(合人民币3万余元)，而且实验教学、科研项目研究长时间中断，后果极为严重。配有交流稳压电源的另一实验室当电压异常时，除交流稳压电源报警外，无任何设备损坏。可见，交流稳压电源除稳压外，对负载也起了一定的保护作用。因此，交流稳压电源越来越受到人们的重视，并成为各单位的必配设备。 交流稳压电源有多种，但有的因性能指标等各方面原因已基本淘汰。取而代之的是近几年发展迅速的交流净化稳压电源，该电源的基本原理与可控硅移相调压式比较相似。下面以江苏淮阴仪器仪表厂生产的亚光牌JJW2系列交流净化稳压电源为例介绍，该电源采用先进的正弦能量分配技术、功率滤波器技术综合设计，集稳压与抗干扰功能为一体。具有可靠性、精度、效率高，稳压范围宽、抗干扰能力强等优点。曾多次获奖，市场份额较大，具有一定的代表性。 2.工作原理 交流净化稳压电源由调整电路、零脉冲产生电路、同步锯齿波发生电路、脉宽调制驱动放大电路、误差取样放大电路、直流稳压电源、过压保护电路等部分组成，见图1。
图1 交流净化稳压电源工作框图 交流净化稳压电源原理图如图2。自耦变压器T1、双向可控硅SCR、电感L1、三次谐波和五次谐波滤波器等构成调整电路。L1与SCR相串联组成一个随SCR导通角(0°～180°)改变的可变电感，且与L3、C1的串联电路并联构成一个可变电抗器。自耦变压器T1的初级与可变电抗器串联接入市电，输出交流电压为市电电压与T1次级电压的矢量和。R1、R2、D1～4、光电耦合器IC1(4N25)构成零脉冲发生电路。D1～4是一个桥式整流电路，它将L1与SCR串联电路两端的50Hz交流电压整流成100Hz的单向脉动电压，输入IC1的1、2脚，于是在IC1的5脚输出正向零脉冲电压到IC2的2、6脚。IC2(NE555)、R3～4、Q1、D5、D6、C10构成锯齿波发生电路。当IC2的2、6脚输入过零脉冲前，IC2-7脚呈高阻态，C10由Q1、D5、D6、R3、R4构成的恒流源电路充电，C10上的电压线性上升；当IC2的2、6脚输入过零脉冲时IC2-7脚呈低阻态，C10放电，零脉冲过后IC2-7脚又呈高阻态，C10充电。这样，IC2-7脚输出与零脉冲同步的锯齿波至IC3(LM324)-10脚，变压器B2、桥式整流D13～16、W2、R13～14、C7～8构成取样电路。它输出一个与交流输出电压成正比的误差信号电压至运算放大器IC3-12脚同相端进行放大。脉宽调制驱动放大电路由运算放大器IC3的8、9、10脚，Q3等组成；同样端10脚输入来自IC2-7脚的同步锯齿波电压；反相端9脚输入误差取样放大的直流信号；IC3-8脚输出宽度受控的脉冲电压经Q3放大后触发双向可控硅。变压器B2，桥式整流D9～12，滤波电容C5～6，三端稳压IC4(7812)构成直流稳压电源，给有关电路提供12V电源。 图2 JJW系列精密交流净化稳压电源原理图 交流净化电源的稳压过程：当输出电压升高时，桥式整流D13～16输出的误差取样电压升高，运算放大器IC3同相端12脚电压升高，IC3-14脚输出到脉宽调制器IC3的反相端9脚的电压升高，IC3同相端10脚输入的同步锯齿波电压幅度不变，
净化交流稳压器电源详解 净化交流稳压器电源本身有很多功能，像净化、稳压、抗干扰和自动保护等功能。这些功能让稳压范围宽、响应速度快、精度高、抗干扰、失真度低、抗负载冲击能力强、寿命长、噪音低，对工业来讲绝对是最佳的选择。 这款新型的稳压器比以前流行的614系列电子稳压电源，专业了很多、功能叶强大了很多。614系列的电子稳压电源故障率高、寿命短、元器件易老化，早就被社会淘汰了。而这款新型的精密交流净化稳压电源可以避免上述两类稳压电源的不足，还具有比较强的抗干扰能力、防雷击能力和提高线路功率因数的能力。 它主要应用于电信:?如程控交换机的供电稳压；金融系统:?如中小机房，多用户系统，网络系统及单点用户；?教学仪器、设备；工业控制；数据中心；计算机、复印机、测试设备等；?空调机、音响设备等；?医疗设备、CT机、B超、X光等领域。 性能指标: 1.输入稳压范围:满负载单相187V-253V,满负载三相323V-437V 2.输入电源频率:50Hz±0.5 3.输出电压:单相220V±0.5%,三相380V±0.5% 4.欠压保护值单相:输出低于180V时(电源输出回路自动切断)?三相:输出低于320V时(电源输出回路自动切断) 5.过压保护值单相:输出电压超过242V时(电源输出回路自动切断)三相:输出电压超过412V时(电源输出回路自动切断) 6.过流保护值:大于额定输入电流的1.6倍时(220V输入时) 7.最大保护冲击电流,5倍额定电流约一秒钟 8.瞬态电压变化响应时间,优于两个电源周期(实达30mS) 9.瞬态高功率单脉冲抑制:单相输入3000V,75uS单脉冲时,输出残余电<30V 10.输出波形失真度:<3% 11.工作环境温度:-10°C+40°C 12.耗散功率:<1.5% 13.本机延时(10S)钟输出. 规格:单相有:1KVA、2KVA、3KVA、5KVA、10KVA、20KVA、30KVA、40KVA、60KVA等。三相有:3KVA、6KVA、10KVA、15KVA、20KVA、30KVA、60KVA、100KVA、150KVA、180KVA等
LDO稳压器工作原理 稳压器（LDO）和准LDO稳压器（quasi-LDO）实现了。 (原文：Linear Regulators: Theory of Operation and Compensation ) NPN 稳压器（NPN regulators） 在NPN稳压器（图1：NPN稳压器内部结构框图）的内部使用一个PNP管来驱动NPN 达林顿管（NPN Darlington pass transistor），输入输出之间存在至少1.5V～2.5V的压差（dropout voltage）。这个压差为： Vdrop ＝2Vbe ＋Vsat（NPN 稳压器） （1） LDO 稳压器（LDO regulators） 在LDO(Low Dropout)稳压器（图2：LDO稳压器内部结构框图）中，导通管是一个PNP管。LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降，满载（Full-load）的跌落电压的典型值小于500mV，轻载（Light loads）时的压降仅有10～20mV。LDO的压差为： Vdrop ＝Vsat （LDO 稳压器）（2） 准LDO 稳压器（Quasi-LDO regulators） 准LDO（Quasi-LDO）稳压器（图3：准LDO 稳压器内部结构框图）已经广泛应用于某些场合，例如：5V 到3.3V 转换器。准LDO介于NPN 稳压器和LDO 稳压器之间而得名，导通管是由单个PNP 管来驱动单个NPN 管。因此，它的跌落压降介于NPN稳压器和LDO之间： Vdrop ＝Vbe ＋Vsat （3）
稳压器的工作原理（Regulator Operation） 所有的稳压器，都利用了相同的技术实现输出电压的稳定（图4：稳压器工作原理图）。输出电压通过连接到误差放大器（Error Amplifier）反相输入端（Inverting Input）的分压电阻（Resistive Divider）采样（Sampled），误差放大器的同相输入端（Non-inverting Input）连接到一个参考电压Vref。参考电压由IC内部的带隙参考源(Bandgap Reference)产生。误差放大器总是试图迫使其两端输入相等。为此，它提供负载电流以保证输出电压稳定： Vout = Vref(1 + R1 / R2) （4） 性能比较(Performance Comparison) NPN，LDO和准LDO在电性能参数上的最大区别是：跌落电压（Dropout Voltage）和地脚电流（Ground Pin Current）。跌落电压前文已经论述。为了便于分析，我们定义地脚电流为Ignd （参见图4），并忽略了IC到地的小偏置电流。那么，Ignd等于负载电流IL除以导通管的增益。 NPN 稳压器中，达林顿管的增益很高（High Gain），所以它只需很小的电流来驱动负载电流IL。这样它的地脚电流Ignd也会很低，一般只有几个mA。准LDO也有较好的性能，如国半（NS）的LM1085能够输出3A的电流却只有10mA的地脚电流。 然而，LDO的地脚电流会比较高。在满载时，PNP管的β值一般是15～20。也就是说LDO的地脚电流一般达到负载电流的7%。 NPN稳压器的最大好处就是无条件的稳定，大多数器件不需额外的外部电容。LDO在输出端最少需要一个外部电容以减少回路带宽（Loop Bandwidth）及提供一些正相位转移（Positive Phase Shift）补偿。准LDO一般也需要有输出电容，但容值要小于LDO的并且电容的ESR局限也要少些。 反馈及回路稳定性（Feedback and Loop Stability） 所有稳压器都使用反馈回路（Feedback Loop）以保持输出电压的稳定。反馈信号在通过回路后都会在增益和相位上有所改变，通过在单位增益（Unity Gain，0dB）频率下的相位偏移总量来确定回路的稳定性。
交流稳压器工作原理 一.稳压器的分类 按调压方式不同分类可分为三类 电子感应式油式稳压器 干式接触式调压稳压器(直接调压稳压器和补偿式调压稳压器) 干式无触点调压式稳压器(一般是带补偿的稳压器) 二.稳压器的分类: 按电源使用环境不同分类可分为两类 单相交流稳压器 三相交流稳压器 三.以干式接触式调压稳压器为例分析稳压器工作原理: 单相交流稳压器原理分析 1.单相SVC直接调压稳压器原理分析
A点为单相稳压器输入侧,B点为单相稳压器的输出侧. 其实这一类用调压器直接调压式的稳压器就是利用自耦变压器的原理做成的.图中AN侧就是自耦变压器的输入侧,BN侧就是自耦变压器的输出侧,如果输入电压高于输出设置点220V时,这个自耦变压器就工作在降压状态,如果输入电压低于220V时,这个自耦变压器就工作在升压状态.(图中所示就是处在降压状态) 这种稳压器不同于自耦变压器的主要是输入点A是可以由0V到250V之间任意滑动.这样就可以随时调整输入电压的输入点来满足输出电压的恒定.一般我们把输入侧A点叫做滑臂,它由电机通过减速装置来驱动,电机的转向由稳压控制电路来控制完成. 稳压器的取样电路时刻监视稳压器的输出两点间电压,输出电压升高时,控制电机朝自耦变压器降压的方向移动,(如图二)当输出电压达到所要的电压时,停止控制电机运动.反之控制电路则控制电机朝自耦变压器升压的方向转动.(图三)达到所要的电压时停止.
此类稳压器的容量大小全部由这个输出电压可以变压器的自耦变压器来承担,但由于它制造工艺的影响,它不能做得很大,只能适应小功率的场合.要相把稳压器的功率做得更大,就要加入补偿变压器来实现稳压器的功率扩大 2.单相补偿式稳压器原理分析(图四)
目录 1 晶闸管过零触发电路 (1) 1.1过零触发电路基本原理 (1) 1.2过零触发电路的结构形式 (3) 2 交流稳压电源电路 (5) 2.1交流稳压电源的介绍 (5) 2.2交流稳压电源的基本结构 (5) 3 过零触发交流稳压电源电路总体设计 (7) 3.1原理分析 (7) 3.2电气原理图 (8) 结论 (9) 心得体会 (10) 参考文献 (11)
1 晶闸管过零触发电路 1.1过零触发电路基本原理 过零触发电路工作原理示意图如图1所示。通过改变t1的导通时间和t2的关断时间来改变可控硅的通断时间比η，使信号整周波导通与整周波关断。 控制电路把负载与电源u = U ?t 0 2 sinω在周期c T 时间内接通1 t 秒（通n 个周波），然后再断开2 t 秒（断m 个周波），则负载阻抗Z上的交流电压有效值为： 图1中：TC为控制信号的周期，t1为导通时间，t2的关断时间。
其中U 、M I 、M P 分别为可控硅连续导通时负载获得的最大电压、电流和功率。在本系统 中我们是通过改变η来进行调压,从而改变电镦机中的加热电流。 在电压过零时给晶闸管以触发脉冲，使晶闸管工作状态始终处于全导通或全阻断，这种工作方式称为过零触发。交流过零触发开关电路就是利用过零触发方式来控制晶闸管导通与关断。它被用来实现在设定的周期范围内，将电路接通几个周波，然后断开几个周波，通过改变晶闸管在设定周期内通断时间的比例，达到调节负载两端交流电压，即负载功率的目的。 既能实现调压，又能保持输出正弦波波形的完整，这是过零触发电路的最初思路。实现方法： ①触发脉冲总是在电网过零点附近送出，使晶闸管在电网过零后即行输出，在整个电网周波内“完全开通”，电路输出为完整的正弦波形。 ②用门限控制信号来控制晶闸管的导通时间，即控制流过晶闸管周波数的多少，当使控制信号高、低电平时间比T1：T2=1：1时，晶闸管一半时间处于关断，一半时间处于开通，电源中的完整周波有一半为晶闸管所输出，输出电压的有效值也为电源电压的一半。 ③过零电路的触发脉冲，是由同步脉冲，不经移相，即直接触发晶闸管的，但取得的同步脉冲往往较“窄”，需要展宽处理，才能可靠触发晶闸管。 过零触发电路，晶闸管输出波形为完整的正弦波，晶闸管从过零点开始导通，然后在过零点自生关断，晶闸管承受的电流、电压冲击较小，输出电压的谐波分量少，不污染电网和造成干扰，这是其优点。这种控制方式可称之为“通、断控制”，输出为全压→输出电压为0→输出为全压→输出电压为0→……，输出电压（电流）的连续性很差，电源的通断频率，取决于门限控制信号的变化，因而适用范围更窄，仅适用于阻性负载，如电阻加热恒温控制等，不宜用于控制电力拖动系统。
三端稳压电路图集（六祖故乡人汇编2013年9月8日） LM317可调稳压电源电路图： LM317是可调稳压电源中觉的一种稳压器件，使用也非常方便。LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。很早以前我国和世界各大集成电路生产商就有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。LM317 的输出电压范围是1.25V —37V（本套件设计输出电压范围是 1.25V—12V），负载电流最大为 1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性率和负载率也比标准的固定稳压器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。 为保证稳压器的输出性能，R应小于240欧姆。改变RP阻值稳压电压值。D5，D6用于保护LM317。 输出电压计算公式：Uo=(1+RP/R)*1.25 下面是LM317可调稳压电源电路图的元器件清单： 下面是LM317可调稳压电源电路图：
三端集成稳压可调电源电路设计： 如图所示，此电路的核心器件是W7805。W7805将调整器，取样放大器等环节集于一体，内部包含限流电路、过热保护电路、可以防止过载。具有较高的稳定度和可靠性。W7805属串联型集成稳压器。其输出电压是固定不变的，这种固定电压输出，极大的限制了它的应用范围。如果将W7805的公共端即3脚与地断开，通过一只电位器接到-5V左右的电源上，就可以在改变电位器阻值的同时，使集成稳压器的取样电压及输出电压都随之改变。图中RP1就是为此而设计的。只要负电压的大小取得合适便能使输出电压从0V起连续可调，输出电压的最大值由W7805的输入电压决定，本稳压器0V-12V可调。VD3整流，C2滤波，VD4稳压后提供5V负电压。 元件选择：变压器应选用5V A，输出为双14V；二极管VD1-VD4选用1N4001；VDW 选用稳压值为5-6V的2CW型稳压管；RP1用普通电位器；RP2为微调电阻。IC用7805；其它元件参数图中已注明，无特殊要求。 电路调试：元件焊接无误后可通电调试，首先测b点对地电压，空载时应在18V左右；d点电压大约为-5.5V--6V，如不正常,可重点检查VD3，C2，R1，VDW，RP2等元件，然后再测量输出电压，旋动RP1,万用表指针应能在较大范围变动，说明稳压器工作正常；最后
交流伺服式稳压器原理与分析 交流伺服式稳压器电路 电路工作原理：由图可知，它由电压检测比较器和自动调压电路两部分组成。图中调压变压器T的电压调节范围为160～260V，每一挡的调节范围为5V，因此共设置了21个电压抽头。电路工作时根据电压检测电路比较后的结果驱动电动机相应工作，并带动滑臂P作相应转动。通过滑臂P与相应的抽头接触而改变调压变压器T 的匝数比，使输出端电压趋于稳定。 图中运算放大器A1、A2连接方式相同，均将其反相输人端引人参考电压，同相输人端从R5的调节臂引人采样电压，运算放大器A1、A2的输出结果分别由晶体管V1、V2放大后，驱动电动机相应工作。运算放大器A3用来检测输入电压是否超限，同时还具有延时功能，其工作时由继电器切换控制，以保证电器的安全使用。 变压器T的低压绕组经VD1～VD4、C1、C2整流滤波后输出±12V直流电压，向运算放大器集成块提供工作电源。运算放大器A、B的采样电压可由R5适当调节。在市电电压正常时，运算放大器A、B均无输出，V1、V2截止，电动机不转。同时运算放大器A3也无输出，使V3截止，继电器保持动断状态，调压器“OUT”端输出稳定电压。当市电电压升高时，低压绕组上的电压也相应升高，运算放大器A1、A2输出高电平，使V1导通，V2截止，电动机顺时针旋转，并带动滑臂P向顺时针方向转动，使输出电压降低，从而在“OUT”端得到稳定电压。当市电电压下降时，电路工作过程与市电上升时工作过程相反。
元器件选择：调压变压器T可用一般的大功率变压器改制，计算出匝/伏比等有关数据后，绕制时每5V处取出一抽头并做好标记，最后在绕组外包绕上双9V绕组。变压器T功率应不小于300V·A。运纂放大器IC采用四运算放大器LM324，电动机为直流12V小电动机，继电器为直流12V小型继电器。
家用交流稳压器的原理与维修电路图 工作原理 大地牌ＴＪ３０型３ｋＷ交流稳压器的电气原理图见附图。整机可分主回路和控制电路两部分，Ｖｉ和Ｖｏ分别是输入与输出电压表。主回路是交流电源从输入端通往输出端的路径，包括空气开关Ｋ１、稳压与直通选择开关Ｋ２、调压变压器Ｔ、延时控制继电器Ｊ３和输入、输出接线端子等元器件。控制电路的功能有开机延时送电、稳定输出电压、过压保护及指示、欠压保护及指示等。 １．取样电压与基准电压。调压变压器Ｔ有两个二次绕组，其中一组９Ｖ经ＤＱ１桥式整流后，再经电阻Ｒ２和Ｒ３分压，取Ｒ３上的分压值作为交流稳压器输出电压高低的取样电压。１６Ｖ的绕组电压经ＤＱ２桥式整流，三端稳压器ＬＭ７８１２稳压，输出稳定的ＤＣ１２Ｖ电压向控制电路供电。发光管ＬＥＤ２点亮标志着ＤＣ１２Ｖ电源工作正常。集成电路Ａ１是四运放ＨＡ１７３２４，在这里作四电压比较器使用。ＤＣ１２Ｖ电压经电位器ＲＰ、电阻Ｒ４～Ｒ８分压，共取出四个分压值作为基准电压，分别送往四个电压比较器的相应输入端。电阻Ｒ３上的取样电压也同时送往电压比较器的输入端。取样电压和基准电压接入电压比较器输入端的规律是：检测交流稳压器输出电压是否高于额定值２２０Ｖ，其正输入端接取样电压，负输入端接基准电压，例如Ａ１．１和Ａ１．２；检测交流稳压器输出电压是否低于额定值２２０Ｖ，接法与上相反，例如Ａ１．３和Ａ１．４。认识这种规律对读懂许多品牌交流稳压器的电路原理图都有参考意义，但这种接入规律的前提是：检测结果为“是”时，电压比较器的输出端为高电平，这恰好是相关功能电路所需要的。 ２．电压偏高需要降压。大地牌交流稳压器的输出稳压精度设定为±４％，当输出电压刚好等于２２０Ｖ时，调整电位器ＲＰ使电压比较器Ａ１．２的反相输入端{6}脚所接的基
开关互补式交流稳压器的原理分析 1 引言近年来，在国内电源学术界，交流稳压器的研究内容主要分为两类，一类是开关互补式，另一类就是逆变补偿式。开关互补式交流稳压器就 是以自耦变压器----继电器抽头式稳压器为基础，将电力电子开关与传统的继电器触点相结合，为电能的传递增加一个预设的电子通路，以便减少电流切换时 产生的冲击和干扰，因为这种冲击往往会损坏机械开关、电子器件，甚至用电 设备；逆变补偿式交流稳压器，是以补偿型交流稳压器为基础，从输入侧取得 交流电压，经过整流、高频SPWM 逆变、相位跟踪和转换产生幅值、相位、 频率均可变的交流补偿电压进行稳压，补偿是无极的，补偿精度高，响应速度快。目前，这两类稳压器的技术都不是很成熟，还没有人对此进行系统的 阐述、分析和具体的设计。本文针对开关互补式交流稳压器,提出它的原理和设计方法，并按此方法研制出一台10KVA 的开关互补式交流稳压器，以期达到 跟踪前沿技术，为进一步开发系列开关互补式交流稳压器做好准备。2 开关互补式交流稳压电源工作原理2.1 整机组成本稳压器由补偿变压器组合单元、继电器单元、开关互补电路、控制电路、过欠压以及过流保护及故障告警电路、辅助电源等部分组成，整机框互补电路中IGBT 承受的电压、电流应力都较大，对IGBT 的安全构成极大的影响。而互补电路工作成败之关键，主要取决于IGBT 能否安全工作，为了改善IGBT 的开关状况和安全工作区域，适应互补式交流稳压器所要求的负载特性，在设计时应注意以下几个问题：1、通过 合理的布线，尽量减小引线电感，以减小IGBT 的关断振荡和损耗；2、每一组互补电路要用专用的辅助电源驱动（典型值是+15V，-5V），既防止因共地而引起的干扰，最主要的是防止了因PN 结导通而引起的短路；3、IGBT 的栅极驱动采用电压跟随器的设计方式，同时增加RCD 吸收电路，精选其电