DQZHAN技術訊：小功率交流穩壓器的原理
摘要：在一些小功率的單相用電設備中，往往要求供電電壓穩定才能很好地工作，但往往市電電壓都存在著10%的波動，有時還超過此波動值。為此就需要一個交流穩壓器對這些設備提供穩定的供電電壓，在這里我和大家討論一下L、C串聯穩壓電源的工作原理。
L、C串聯型交流穩壓電源電路。它是利用磁飽和原理來穩定電壓的。我們知道鐵磁材料如穩壓器的線圈L的鐵芯---硅鋼片，都有一條磁化曲線，稱B-H曲線（H是磁場強度，B是感應強度），當H由O增加時B增加很快，當H>HM時H再增加B基本上不變，這就叫磁飽和，如果用這種磁材料做線圈L的鐵芯，再給L通以不同的交流電流I，則L兩端的電壓U曲線將隨著變化，當I大于某一個值（IM）時鐵芯進入飽和狀態，I的繼續增大從基本上不變，因此我們如將線圈的電流選在I>2~4IM處就可獲得較好的穩定的輸出電壓。
現在來看交流電源是如何工作的。由于電路由L和C串聯而成，因C和L的阻抗是相互抵消的，所以它們的總阻抗等于Z總=LR-CR，因此，流過線圈L的電流增大，適當選配電容C和L的數值使得流過L的電流等于4IM左右且使L上的電壓等于所需的電壓，這時鐵芯將達到一定的飽和深度，當電源電壓發生變化時反映在L-C串聯電路的電流也會變化，但是要U>HM（I>IM）則輸出電壓基本不變，此時電容C兩端的電壓可達400多伏左右。這是為什么呢？這是因為C對50HZ交流電源的阻抗是一定值，其兩端的電壓等于流過它的電流I和容抗ZC的乘積，UC=I*ZC由于線圈L的加入，使流過C的電流增加，所以UC當然也增加了，舉個例子設電容為6UF，則容抗為ZC=1/2πFC=530歐，如果直接接入220伏交流電源上，則電流為IC=220/530=0.4安。由于L的加入，使流過C的電流增至0.8安，此時電容兩端的電壓UC=530*0.8=424伏。可見這種C-L串聯式交流穩壓電源C兩端的電壓是較高的，選用電容時要選用耐壓為600V以上的電容。
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