稳压器历史及性能对比
稳压电源的历史可追溯到十九世纪,爱迪生发明电灯时,就曾考虑过稳压器,到二十世纪初,就有铁磁稳压器以及相应的技术文献,电子管问世不久,就有人设计了电子管直流稳压器,在四十年代后期,电子器件与磁饱和元件相结合,构成了电子控制的磁饱和交流稳压器。五十年代晶体管的诞生使晶体管串联调整稳压电源成了直流稳压电源的中心。六十年代后期,科研人员对稳定电源技术做了新的总结,使开关电源,可控硅电源得到快速发展,与此同时,集成稳压器也不断发展。直至今日,在直流稳压电源领域,以电子计算机为代表的要求供电电压低,电流大的电源大都由开关电源担任,要求供电电压高,电流大的设备的电源由可控硅电源代之,小电流、低电压电源都采用集成稳压器。
在交流稳压电源领域,铁磁谐振式和电子反馈调控式这两类技术也在不断发展。铁磁谐振式的发展历程大致如下:二十世纪五十年代:磁饱和稳压器→六、七十年代:磁泄放式恒压变压器(CVT)→八十年代中期:运用磁补偿形式的第1代参数稳压器→九十年代中期:第2代参数稳压器→二十世纪初:第3代参数稳压器。电子反馈调控式的发展历程大致如下:二十世纪五十年代:电子管调控磁放大式(614)型交流稳压器→六、七十年代:电子调控自耦滑动式(SVC)交流稳压器,自动感应式调节稳压器→八十年代中期:电子调控的有触点补偿式交流稳压器,正弦能量分配器式净化电源→九十年代中期:数控有级的无触点补偿式交流稳压器,改进型的第2、3代净化电源→二十一世纪初:利用逆变器作补偿的无级、无触点补偿式交流稳压器、新型的净化电源。
二、稳压电源的有关专业术语
1、电源-----指供电电源,通常是从电网电源取得电能,再将改变了形式的电能提供给一个或几个负载的装置。
2、稳定电源-----输出一种或几种稳定量的电源装置。
3、稳压电源-----以输出电压为稳定输出量的电源装置。
4、交流稳压电源-----以交流输出电压为稳定输出量的一种稳定电源装置。
5、抗干扰交流稳压电源-----一种具有抗干扰能力的交流电压稳定的电源设备。
其余有关专业术语可参看原电子工业部颁标准SJ/T10541-94《抗干扰型交流稳压电源通用技术条件》及铁塔企业标准Q/DPK011-1999《CWY交流参数稳压器》的有关内容。
6、什么是参数稳压器?----参数稳压器是一种运用铁磁等效参数振荡与同步跟踪补偿原理来取得稳定的交流输出电压和良好的双向抗干扰性能的电源装置。
三、交流稳压电源的有关行业标准
目前国家标准还没有,主要的行业标准如下:1、原电子工业部颁标准SJ/T10541-94《抗干扰交流稳压电源通用技术条件》及SJ/T10542-94《抗干扰型交流稳压电源测试方法》,2、原机械工业部颁标准JB/T7620-1994《补偿式交流稳压器》,ZBN250001-87—《磁放大式电子交流稳压器》。
四、稳压电源的分类及其基本原理和性能特点
1、稳压电源分类树状图:
一、稳压电源的发展历史
2、目前国内、外各技术类型交流稳压电源的比较,列表如下:
| 序号 | 交流稳压电源类型 | 工作原理 | 主要结构 | 性能优点 | 性能缺点 | 适用领域 |
| 1 | CWY参数稳压器 | 参数激励振荡与同步跟踪补偿稳压技术 | 主变换器,LC谐振滤波器 | 输入范围宽,稳压精度高,响应速度快,抗干扰力特强,可靠性高,过载能力强,效率较高,在所有稳压器中性能最好,环境适应能力最强。 | 重量相对较重。 | 对于用电环境恶劣,电网质量不高,电压波动大,电网污染严重,但对稳压、抗干扰性能,可靠性、耐用性要求较高,及用电风险防范级别较高的设备。 |
| 2 | CVT式恒压变压器 | 铁磁谐振及磁饱和泄放稳压技术 | 铁芯、线圈电容 | 可靠性高,抗干扰力强,响应速度快,过载能力强。 | (与CWY比较)输入范围窄,稳压精度差,波形差,效率低,温升高,噪声大。 | 对稳压精度,输出波形要求不高的设备,对效率、噪声等要求较低的用户 |
| 3 | 净化电源 | 库柏的“正弦能量分配理论”,可控硅调感技术 | 自耦变压器,LC器件,可控硅,电子控制与保护电路 | 有一定抗干扰力,稳压精度好,响应速度快 | 抗干扰、响应速度及稳压精度均较前两种差,稳压范围窄,因采用电子器件可靠性及环境适应性较差,故障率高,易发生失控振荡过压现象 | 所处电网电压波动小,对可靠性要求不高的低值设备 |
| 4 | 全自动机械调压式、感应式稳压器 | 调整自耦变压器变比或改变次级与初级电压的相位 | 调压器, 伺服电机,传动装置,机械控制线路板,继电接触器 | 输入范围宽,效率高,价格低,负载适应性好 | 故障率高,抗干扰力差,响应速度慢,工作寿命短 | 对响应速度及抗干扰没有要求的低值设备 |
| 5 | 全自动有触点补偿式稳压器 | 调压控制与补偿变压器串联补偿 | 接触式调压器,机械传动控制系统,补偿变压器 | 效率高,价格低,可做成大功率,负载适应性好 | 稳压精度差,响应速度慢,故障率高,可靠性差,抗干扰能力弱 | 对稳压精度响应速度,抗干扰能力要求不高的低值设备 |
| 6 | 数控无触点补偿式稳压器 | 微机调控及多个变压器组合串联补偿 | CPU控制板,补偿变压器,晶闸管 | 响应速度较快,效率高,可做成大功率,负载适应性好 | 有级稳压形成干扰,稳压精度差,可靠性差,故障率高,抗干扰能力弱 | 对抗干扰没有要求,可靠性要求不高的低值设备 |
综合总结原因有以下几条:
(1) 综合技术性能最优,由于不采用电子器件,环境适应能力及稳定可靠性能最高,可视为半永久性设备。目前大部分电网的容量充足,故其电压比较稳定,但随着电气化、信息化水平的提高,局部电网的污染,干扰则更为严重。因此,如何评判一个稳压器的好坏,就要其是否拥有良好的短时动态稳定性能以及瞬时的抗干扰性能是当前衡量稳压电源品质高低,价值大小的主要标志。参稳的工作原理比较先进,它巧妙一体化高质量地解决了动态、稳压、抗干扰这三项衡量交流稳压电源品质的技术性能,目前指标值均远高于其它类型的稳压电源。尤其是动态、抗干扰性能更是其它类型稳压电源无法比拟的。
(2) 参稳的输入输出完全电气隔离,为优异的抗干扰,抗冲击性能提供了坚实的基础。而其它如净化电源,补偿式、感应式、数控调压式等电子调控类稳压器的输入输出是不隔离的,其负载与电网直接连通,因此电网上的各种电能污染将无避免地直达负载,破坏负载设备,由此,在不另加隔离、抗干扰装置的条件下,该类电源所宣传的动态及抗干扰性能是根本靠不住的。
(3) 参稳的性能特点与技术指标可参看铁塔产品使用说明书的有关内容。
总而言之,参稳是目前各种技术类型交流稳压电源当中综合技术性能最优,可靠性最高,使用维护成本最低的一种产品。