功率交流稳压器的原理

在一些小功率的单相用电设备中,往往要求供电电压稳定才能很好地工作,但往往市电电压都存在着10%的波动,有时还超过此波动值。为此就需要一个交流稳压器对这些设备提供稳定的供电电压,在这里我和大家讨论一下l、c串联稳压电源的工作原理。

l、c串联型交流稳压电源电路如图wy-1。它是利用磁饱和原理来稳定电压的。我们知道铁磁材料如稳压器的线圈l的铁芯---硅钢片,都有一条磁化曲线,称b-h曲线(h是磁场强度,b是感应强度)如图wy-2,从曲线上可看出来,当h由o增加时b增加很快,当h>hm时h再增加b基本上不变,这就叫磁饱和,如果用这种磁材料做线圈l的铁芯,再给l通以不同的交流电流i,则l两端的电压u曲线将随着变化,当i大于某一个值(im)时铁芯进入饱和状态,i的继续增大从基本上不变,因此我们如将线圈的电流选在i>2~4im处就可获得较好的稳定的输出电压。

现在来看交流电源是如何工作的。由于电路由l和c串联而成,因c和l的阻抗是相互抵消的,所以它们的总阻抗等于z总=lr-cr,因此,流过线圈l的电流增大,适当选配电容c和l的数值使得流过l的电流等于4im左右且使l上的电压等于所需的电压,这时铁芯将达到一定的饱和深度,当电源电压发生变化时反映在l-c串联电路的电流也会变化,但是要u>hm(i>im)则输出电压基本不变,此时电容c两端的电压可达400多伏左右。这是为什么呢?这是因为c对50hz交流电源的阻抗是一定值,其两端的电压等于流过它的电流i和容抗zc的乘积,uc=i*zc由于线圈l的加入,使流过c的电流增加,所以uc当然也增加了,举个例子设电容为6uf,则容抗为zc=1/2πfc=530欧,如果直接接入220伏交流电源上,则电流为ic=220/530=0.4安。由于l的加入,使流过c的电流增至0.8安,此时电容两端的电压uc=530*0.8=424伏。可见这种c-l串联式交流稳压电源c两端的电压是较高的,选用电容时要选用耐压为600v以上的电容。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计