方框圖 進行同相位調節的變(bian)壓器

帶有同相(xiang)(xiang)位(wei)調節的變壓(ya)器按常(chang)規原(yuan)理運行。其(qi)供電采(cai)用交流供電系統供電（單相(xiang)(xiang)、兩相(xiang)(xiang)或者三相(xiang)(xiang)供電）。

使用(yong)變壓器進行轉換，以獲得所需次級電壓。

經整流和濾(lv)波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)二次(ci)側電(dian)壓(ya)在整流階段轉(zhuan)換為(wei)輸(shu)(shu)出穩定的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)。調(diao)整區(qu)包括一(yi)(yi)個末(mo)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)和一(yi)(yi)個控(kong)(kong)(kong)制(zhi)放大器。穩定輸(shu)(shu)出電(dian)壓(ya)和過濾(lv)電(dian)容處的(de)(de)(de)(de)(de)非穩定電(dian)壓(ya)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)差值轉(zhuan)變成(cheng)了末(mo)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)損。此處，末(mo)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)功能就像(xiang)一(yi)(yi)個快速可調(diao)電(dian)阻(zu)。無論(lun)哪種情況所(suo)導致的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)損，都是由末(mo)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)上的(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出電(dian)流和壓(ya)降所(suo)產生(sheng)。

該(gai)系統(tong)適應性*。即使沒(mei)有其(qi)他(ta)調(diao)整，也可提供幾個(ge)輸出電壓。在多輸出的情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)下，單(dan)個(ge)二次(ci)側電路(lu)一般分別由輸入(ru)變壓器的二次(ci)側繞組產生。某些應用，僅能根據該(gai)電路(lu)原理解決(jue)。尤其(qi)是需要具備高(gao)調(diao)節精(jing)度、小殘余紋(wen)波和快補償時間的情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)。

然而，其(qi)效(xiao)率比較(jiao)低，重量和體積也很大(da)。因此，帶(dai)同相(xiang)位調(diao)節的變壓器(qi)只是一種較(jiao)低特定功率下的經濟替(ti)代方案。

優點：

缺點：

電磁式穩壓器

磁穩定器的方框圖

完整(zheng)的變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)包括(kuo)兩個部分。所謂的“鐵共振(zhen)器(qi)(qi)”和一個串聯式(shi)輔(fu)助調節器(qi)(qi)。由于氣隙(xi)，電磁式(shi)穩(wen)壓(ya)器(qi)(qi)的輸(shu)入線(xian)圈和振(zhen)蕩線(xian)圈的去耦(ou)作用(yong)極大。電磁式(shi)穩(wen)壓(ya)器(qi)(qi)可以提供(gong)穩(wen)定性能良好的交流(liu)電壓(ya)。它利用(yong)了(le)整(zheng)流(liu)和濾波。變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)自身工作于飽(bao)和區域。

鐵(tie)磁諧振器(qi)常常帶有(you)一個在下游連(lian)接的同相位(wei)調節變壓(ya)器(qi)以(yi)提高(gao)控制(zhi)精度(du)。下游還常常連(lian)接次級脈(mo)沖開關(guan)式調節器(qi)。

磁穩壓器技術可靠且堅固耐用，但其也是大容(rong)量、笨重且相對(dui)較貴。

優點：

缺點：

次(ci)級脈沖開(kai)關式電源：

次(ci)級脈沖(chong)式開關電(dian)源的方框圖

這里，采用 50 Hz 變壓器，實現與供電設施的隔離。經整流和濾波后，通過位于濾波和存儲回路之間的開關管上流經的脈沖將電能以開關方式送至輸出端。由于輸入側的變壓器可作為一個很好的濾波器，線路的污染很低。
該電路的效率*。

對于具(ju)備(bei)大量輸出(chu)，且(qie)輸出(chu)電(dian)壓(ya)各不相同的電(dian)源，該(gai)設計具(ju)有許多優點(dian)。

然而為了保護連接的(de)(de)負載，必須非(fei)常(chang)小(xiao)心，在(zai)開關(guan)晶體管(guan)損壞(huai)的(de)(de)情況下，濾波電容(rong)器的(de)(de)*非(fei)穩(wen)壓(ya)的(de)(de)直流電壓(ya)將適用于(yu)輸出。不過(guo)在(zai)線性(xing)穩(wen)壓(ya)電源中，這種危險依然存在(zai)。

優點：

缺點：

初級脈(mo)沖開關式電源：

在(zai)文獻中常(chang)常(chang)使(shi)用的術(shu)語為 SMPS(開關電(dian)源(yuan))或(huo)者初級(ji)開關式穩壓器(qi)。

單(dan)端正(zheng)激變(bian)換器的方框圖

初級開關式穩穩壓電(dian)源可以采用許多不(bu)同的電(dian)路類型。zui有(you)價值的基本電(dian)路有(you)單端正激變換器、反激變換器、半橋變換器、全橋變換器、推(tui)挽變換器和諧振變換器。

主(zhu)要開關(guan)模式調節(jie)器(qi)的總體運行(xing)原理顯示在單端前向轉換器(qi)的框圖中(zhong)。

非(fei)穩壓的供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓首先被(bei)整流(liu)(liu)和(he)過濾。直流(liu)(liu)連接回(hui)路(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容的容量決定了輸入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓發生故障時(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)的存儲時(shi)(shi)間。輸入(ru)為 230 V 時(shi)(shi)，直流(liu)(liu)連接回(hui)路(lu)的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓約為 320 VDC。接下(xia)來，將(jiang)該直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓輸入(ru)單端變(bian)(bian)換(huan)器(qi)，借(jie)助脈寬(kuan)調節器(qi)，以較高的開(kai)關頻率，由(you)變(bian)(bian)壓器(qi)將(jiang)初級電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能轉換(huan)至次級一側(ce)。開(kai)關管(guan)工作(zuo)于開(kai)關狀態時(shi)(shi)，功(gong)耗(hao)很(hen)低，因此，取(qu)取(qu)決于輸入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的不同(tong)，功(gong)率平衡(heng)度將(jiang)會在 70% 與 90% 之(zhi)間。

由于(yu)(yu)轉換(huan)(huan)頻率(lv)高(gao)(gao)(gao)，變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的容量必50 Hz變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)小(xiao)，因(yin)(yin)為考慮到轉換(huan)(huan)頻率(lv)越(yue)高(gao)(gao)(gao)，變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的尺寸就越(yue)小(xiao)。使用現代半(ban)導(dao)體(ti)，可(ke)(ke)以(yi)達到100kHz及(ji)以(yi)上(shang)的時(shi)鐘(zhong)頻率(lv)。然而，在*的時(shi)鐘(zhong)頻率(lv)下(xia)，轉換(huan)(huan)損失升高(gao)(gao)(gao)，因(yin)(yin)此在每種情況下(xia)，都必須在高(gao)(gao)(gao)效率(lv)和zui大可(ke)(ke)能時(shi)鐘(zhong)頻率(lv)之間折衷。在絕大多(duo)數應用中(zhong)，時(shi)鐘(zhong)頻率(lv)在約(yue)20 kHz到250 kHz的范圍(wei)內，取(qu)決于(yu)(yu)輸(shu)出(chu)功率(lv)的大小(xiao)。

次級線圈(quan)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓經(jing)過(guo)了整流(liu)和濾波處理(li)。通過(guo)光耦合器，將系統輸出端的(de)(de)偏差反(fan)饋至(zhi)初(chu)級回(hui)路。控制脈(mo)沖(chong)(chong)寬度(du)（控制開關管的(de)(de)相(xiang)(xiang)位），可以(yi)將所需電(dian)(dian)(dian)能(neng)傳輸至(zhi)次級回(hui)路，并調節輸出電(dian)(dian)(dian)壓。在開關管的(de)(de)非導電(dian)(dian)(dian)相(xiang)(xiang)期間(jian)，通過(guo)輔助線圈(quan)，變壓器被退磁。傳輸的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)正好與輸出端所消耗的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)等(deng)量。這(zhe)些電(dian)(dian)(dian)路的(de)(de)脈(mo)沖(chong)(chong)占空比的(de)(de)zui大脈(mo)沖(chong)(chong)寬度(du)小(xiao)于50%。

優點：

缺點：

近(jin)年來，初級開關(guan)(guan)電源已取代了其他開關(guan)(guan)式電源。原(yuan)因是它們(men)的結(jie)構十分緊湊(cou)，重(zhong)量(liang)很(hen)小，效率很(hen)高，并(bing)具有突出的性(xing)價比。

總結

下表中總結了上述電路類型的(de)zui重(zhong)要(yao)特性(xing)。

低電壓系統的轉換

超過 400 V 的供電(dian)電(dian)壓（如 500 V、690 V）僅(jin)在(zai)歐洲的大型(xing)工業企業中使用。

IEC 推薦電壓 230 V/400 V 已在大多(duo)數重要國(guo)家內作為(wei)一項國(guo)家法規執行，前提是該國(guo)條件允許。

在北(bei)美(mei)洲和中(zhong)美(mei)洲以及南(nan)美(mei)洲北(bei)部的一(yi)些(xie)國(guo)家，交流電(dian)壓額(e)定值為(wei) 120 V；240 V 市電(dian)電(dian)壓在大(da)型(xing)用(yong)戶(hu)中(zhong)較為(wei)常(chang)見。通(tong)常(chang)，這些(xie)國(guo)家中(zhong)的低壓電(dian)網是單相(xiang)三線制電(dian)網。三相(xiang)交流電(dian)通(tong)常(chang)不(bu)向小(xiao)型(xing)用(yong)戶(hu)提供，這些(xie)用(yong)戶(hu)使用(yong) 208 V 或 415 V 電(dian)壓；而 480 V 的三相(xiang)電(dian)網通(tong)常(chang)供大(da)型(xing)用(yong)戶(hu)使用(yong)。電(dian)網頻率為(wei) 60 Hz。

在亞洲，一般也采用 100 V 或 110 V（50 Hz 或 60 Hz）的(de)交(jiao)流電(dian)網電(dian)壓。

另外(wai)，范圍內存在(zai)許多與具(ju)體國(guo)家和地(di)區相關(guan)的特殊規定(ding)，如(ru)有(you)必要，可從當地(di)運營者獲得詳細(xi)信息(xi)。

低電壓系統中的供電電壓和頻率(lv)