一、稳压器概念

稳压器顾名思义就是稳定电压的设备，是对电能供应不足、电能分配不均衡、电网品质低下、电压偏低、偏高、忽高忽低等异常用电环境的一种补充自动调整的设备。

1、铁磁饱和现象

    当一个线圈有电流通过时，那个线圈中便会有磁场产生，描述这个磁场有两个物理量，一个是磁场强度，符号用H来表示，它与线圈的圈数和流过线圈的电流强度的乘积（又称安匝数）有关；另一个是磁感应强度（又称磁通密度），符号用B来表示，B的大少除与安匝数有关外，还与线圈中的介质有关。如果介质是空气，那么H和B数值相等，如果介质是铁磁材料时，同一线圈流过同样的电流（H相同）的条件下，在有铁磁材料的导磁率用U来表示。 在铁磁材料中，U不是固定的常数，B和H之间不是线性关系，如图1所示，由图中可见，曲线的A点附近开始弯曲，再往上，B值的变化越来越平缓，H变化而B值变化很少的现象我们就称为磁饱和现象。

    在研究稳压电源时，我们关心的是电压电流的变化，在磁饱和铁芯线圈讨论中，我们可以认为线圈中H与流过线圈的电流I成正比；线圈中的B与线圈的感生电压即线圈两端的电压V成正比。图2是一个铁磁介质线圈的伏安特性图，从图中可见，曲线有一段电压变化很少，动态电阻©V/©I比V/I少（这是稳压管的概念，磁饱和线圈不常用“动态电阻”的提法）。这就是饱和区段。

    图3是一个简单的磁饱和稳压电路，L1是非饱和电感，L2是饱和电感。如果输入电压Vi发生变化，那么L1和L2的电流都将变化，但由于L2在饱和状态，所以L2上的电流变化时其两端的电压变化很少，大部分电压变化都落在L1上，从而保持了L2上电压，即输出电压V0的相对稳定。当负载发生变化时，其结果也一样，这种简单型的磁饱和稳压器存在两个问题：一是稳压性能差，主要原因是B-H曲线的饱和部分不够徒。二是功耗大，因为要使L2进入饱和状态所消耗的功耗过大。

    图4是一个实用型的磁饱和交流稳压器，铁芯面积较大的一边是非饱和区，铁芯面积较少的一边是饱和区，L3称为电压补偿绕组，从上面我们知道，简单型的交流稳压器的缺点是输入电压变化会引起输出电压较大的变化，为此，改进方法是将非饱和区的一部分电压与输出电压V0反向串接，将变化部分相抵消。L3和L1绕在同一不饱和铁芯上，成为线性变压器，L3与L2串联，但电压方向相反，从而补偿了输出电压V0的变化，使V0更稳定。

    要使铁芯进入饱和状态，L1将要流入较大的磁励电流，由于L1是一个感性负载，所以消耗在负载上的功率不是I和电网电压V的乘积VI，而是UICOSa（COSa称为功率因数），因此流过L1的总电流将比较大，即功耗过大，稳压器的效率只有50%左右，为此我们可通过并联铁磁谐振的方法加以克服。

    我们知道电感上电流比电压相位滞后90度，电容上电流比电压相位超前90度，如果电感和电容并联，加上同一电压，电感上的电流IL和电容上的电流IC将相互抵消，因此，当IL和IC的大少接近相等时，尽管IL和IC的数值很大，但供给这个并联回路的总电流却很少，这种现象称为并联谐振。这种铁磁谐振的实用价值在于不用很大的输入电流就能使电感饱和，从而克服了稳压电路从电网吸取电流过大的缺点

二、稳压器用途

随着我国经济的迅猛发展，目前国内的用电需求总体趋势紧张。由于供电部门在用电高峰和低谷供电不可能始终稳定如一，以及电网中各种各样的大功率感性负载造成对电网的冲击，致使电网电压极为不稳定。对许多用电要求精密、价值昂贵的用电设备造成了较大的安全使用威胁。

在面对快速变动的新纪元，稳压电源科技的力量已经无所不在，不断广泛深入各用电领域，无论是IC半导体封装测试设备，SMT表面贴装设备，PCB制程设备，程控交换通信网，数位微波通信网，网路通信系统，精密测量系统，透过先进的稳压技术设备，已将各种精密设备紧密连接在一起。

在交流电源及电力品质不良的现在情况下，稳压器不再只是单一的稳定电压的作用，其担任更多的电力品质异常的捍卫者角色。透过先进的突波模块设计及快速的稳压响应时间，迅速驯服不稳定的电力系统，提供给您日夜活跃运转于工厂的最佳电力品质。

在生产生活中，所有用电设备对电压都有一定的要求，例如，一般电子设备要求工作电压单相220V的变化不超过10%，即从198V到242V之间，如果超出这个范围，就不能保证设备正常工作。甚至还可能导致设备的损坏。一些精密设备对供电电压保持稳定不变的要求可能比生活用电设备更严格。

用电设备即，负载（用RL表示）一经确定后，对供电电压U₀或电流I₀的要求也就确定了，而供电电源电压稳定性由供电系统本身确定，当供电电源的稳定性不能满足负载要求时，当然可以在负载前面加一个调压器，将负载上的电压调整到符合使用要求，但人工调压不但麻烦，精度不高，有时甚至是不可能的，因而科学家设计出“电压自动调整器”即稳压器。它的主要功能就是自动保持稳压器的输出电压（即负载工作电压）稳定。所谓“稳定”是相对。是说将电压变化控制小到在一定程度内，尽可能把电压范围变小,并不是绝对不变的。

三、输出不稳压因素

稳压器的输出电压不是绝对不变的，只是变化范围很小。从稳压电路的原理分析，最主要引起输出电压变化的因素有两个：一是输入电压的变化引起输出电压的变化；另一个是输出电流的变化（由于负载变化）引起输出电压的变化。输出电压的变化很微小，但正是这个微小的变化经放大后才能反馈去抵消原有的大部分变化。

一般地说，稳压电路的设计首先要考虑这两个因素；或者说，首先要“抵制” 的是这两个因素引起的输出电压变化；也就是稳压器稳定电压的能力首先要看输入电压变化和负载变化引起的输出电压变化被限制到多么小的程度。

当人为地保持输入电压和负载不变时，输出电压仍有变化。引起这种变化的因素很多，其中最主要的是温度的变化，电路要工作起来，元器件上就有电流通过，就要耗散功率，引起温升。取样电阻和基准源温度的变化对输出电压的作用更大。此外还有频率、时间等因素。其中时间因素的影响也很大。各种工作条件保持稳定时，稳压器的输出电压仍旧随时间变化，这种变化包括周期的和随机的两种，统称为周期和随机偏移（PARD）。

  稳压器作用可以用图1（表示，稳压器的输入电压U_i或负载电阻R_L变化时，稳压器的输出电压U₀都应保持稳定。这个概念适应于交流稳压也适用于直流稳压，U_i可以是交流的也可以是直流的。U_O可以是交流的也可以是直流的。

当然稳压器对于供电系统来说也是一种负载，稳压器本身对供电电压范围的变化也有要求，只是这个要求比较低而已。例如SBW型交流稳压器，要求供电电压在380±20%范围内变化，即最高为456V最低为304V（根据用户需求，可放宽工作范围至380%±30%----40%），超出这个范围稳压器就不能保证输出电压足够稳定，甚至有可能损坏稳压器。

随着IC技术的不断发展，稳压器的功能和性能越来越完善。越来越走向集成化、自动化、标准化。如上海稳利达电气有限公司生产:SBW、ZSBW、SCWY型稳压电源均具有过压保护、欠压保护、相序保护、断相保护、自动旁路、故障自检自测、故障报警、远端通讯（实现遥控、遥测、遥信）等功能，不但保证了正常状态的运行安全，也保证在电网 异常情况的设备安全。

四、稳压器的分类

对稳压电源的分类说法不一。根据稳压器功能，性能，工作方式，分类方法都不一样，常规的分类方法主要有以下几种.

按稳定对象分:有交流稳压器和直流稳压器。是交流稳压器，还是直流稳压器要看稳压器的输出电压是直流还是交流，直流稳压器也常用交流电网供电。变压器、整流器、滤波器、常看成稳压器的一部分。除了在分析稳压器的稳定原理外在设计和制造上都作为一个整体考虑。

按稳定方式分:有参数稳压器和补偿型稳压器，参数稳压器主要是利用元件的非线性实现稳压。补偿调整型是利用输出压的变化，经取样，比较、放大、得到控制电压、反馈回去，控制调整元件，达到稳定输出电压的目的。

以稳压器的调整元件与负载的连接方式来分可分为:并联稳压器和串联稳压器两种。调整元件与负载并联的叫并联稳压器。它通过改变调整元件流过的电流的多少来适应输入电网电压的变化及负载电流的变化。以保持输出电压的稳定。这种稳压器效率低，只有某些专用场才适用。调整元器件与负载串联的稳压器叫做串联稳压器。在这种稳压器中，调整元器件串接于输入端和输出端之间。输出电压就依靠调整元器件改变自身的等效电阻来维持恒定。调整元器件如果是晶体管，就是我们通常所说的晶体管串联调整型稳压器。

以调整元器件的工作状态来分类可分为:线性稳压器和开关稳压器，调整元器件工作在开关状态的是开关稳压器。开关稳压器又有很多分类。如自激式，他激式，频率调整式，斩波式、推挽式、半桥式、全桥式、单端正激式及单端反激式。

以调整元器件的品种来分类可以分为:发光放电管稳压器，稳压管稳压器、电子管稳压器、晶体管稳压器及可控硅稳压器等。

以上各种各样的分类方式，都是各生产厂家、电源同行根据自己的喜好和不同的看法作出的分类结果，实际上这些不同门类的分类都是以偏盖面、以点盖全，往往以稳压器的一种特征作结论。随着IC技术的发展稳压器的功能不断多样化，智能化，这些分类方法已经不能充分描述稳压器的所有状态。这样分类容易造成名称不规范、不统一，名实不符的结果。给用户的选购带来不便。