大多數(shù)現(xiàn)代電子產(chǎn)品需要操縱電流和電壓才能正常工作。有人可能會爭辯說，連續(xù)輸出電流控制是所有電路的主要目的。然而，有多種設(shè)備和組件有助于實現(xiàn)電壓穩(wěn)定的目標(biāo)。這些設(shè)備之一是電壓調(diào)節(jié)器。本指南將探討自動電壓調(diào)節(jié)器項目以及如何構(gòu)建自己的自動電壓電路。

自動穩(wěn)壓器如何工作？

電路電壓調(diào)節(jié)器

電壓調(diào)節(jié)器是促進(jìn)恒定電壓的電氣設(shè)備。有兩種主要類型的電壓調(diào)節(jié)器：

• 電子電壓調(diào)節(jié)器

• 機(jī)械穩(wěn)壓器

• 機(jī)電穩(wěn)壓器

在自動電壓調(diào)節(jié)器 (AVR) 出現(xiàn)之前，我們過去常常手動操作它們。今天，自動電壓調(diào)節(jié)器是最普遍的電壓調(diào)節(jié)器形式之一，以前，它們是機(jī)電和手動的。 

大多數(shù)需要穩(wěn)定切除交流輸出電壓的系統(tǒng)都需要精確的電壓調(diào)節(jié)。這就是自動電壓調(diào)節(jié)必不可少的原因，它們可以提供更精確的電壓控制。 

大多數(shù)現(xiàn)代 AVR 設(shè)計都是電子的或固態(tài)的。盡管如此，我們主要將它們用于發(fā)電機(jī)。這是因為中央電站發(fā)電機(jī)往往會處理大量電壓，我們需要穩(wěn)定這種功率。這就是 AVR 的用武之地。

自動電壓調(diào)節(jié)器調(diào)整

AVR 將確保發(fā)電機(jī)以特定電壓分散功率。如果它下降或超過某個設(shè)定點，AVR 將發(fā)送錯誤信號并調(diào)整實際輸出電壓。當(dāng)然，這將取決于平均輸入電壓。在多臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的情況下，一組 AVR 將在那里確定所有發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穩(wěn)定和恒定的功率輸出。

然而，中央電站發(fā)電機(jī)并不是唯一需要通過 AVR 穩(wěn)定電壓的系統(tǒng)。我們也可以使用電壓發(fā)生器來防止日常電子設(shè)備中的任何電壓波動。例如，我們可以在筆記本電腦、醫(yī)療設(shè)備、汽車交流發(fā)電機(jī)、汽車電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心和其他商業(yè)應(yīng)用中使用它們。

大多數(shù)電壓運(yùn)營商允許容量高達(dá)一千瓦的交流操作電源。此外，它們將使您能夠根據(jù)設(shè)備要求更改輸出電壓的控制。因此，AVR 將有不同的步驟來適應(yīng)可變電壓。因此，穩(wěn)壓器的目的是保證電壓穩(wěn)定，穩(wěn)壓器也可以將交流電調(diào)節(jié)為直流電。 

自動穩(wěn)壓電路

帶反饋電壓調(diào)節(jié)器的電路

在本節(jié)中，我們將介紹一個簡單的自動電壓電路穩(wěn)壓器電路設(shè)計。 

電子元件如下：

零件清單

• 120V交流輸入電源

• 雙向開關(guān)

• 10A保險絲

• 四端雙刀雙擲 (DPDT) 開關(guān)

• 具有 8 個次級繞組（7x 55 匝和 1x 60 匝）的 220 匝（6 層）變壓器

• 500mA變壓器

• 中繼

• 8檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)

• 紅色霓虹燈/二極管

• 綠色霓虹燈

• 100μ 25V 電容器 x 2

• IN4007二極管x 2

• 5KΩ電阻

• 5K預(yù)置電阻

• 5K預(yù)置可變電阻

• 2V齊納二極管

• BC547晶體管

• 電壓表

自動穩(wěn)壓器的構(gòu)造說明

EMRI LXCOS 穩(wěn)壓器

資料來源：維基共享資源

該電路將需要 120V 線路和中性線。零線將連接到標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)，然后穿過 DPDT 開關(guān)的第一端。接下來，120V 線將連接到保險絲并貫穿到 220 匝變壓器。

然后，電源線將連接到初級繞組變壓器（220 匝）。變壓器的每個次級繞組將連接到旋轉(zhuǎn)開關(guān)。從邏輯上講，變壓器的第一個次級繞組將連接到第一步。

但是，它還必須連接到 DPDT 開關(guān)的第三端。此外，每個次級繞組應(yīng)鏈接到旋轉(zhuǎn)開關(guān)上的相應(yīng)編號。例如，第二個繞組將連接到第二個步驟，而第三個繞組與第三個步驟相關(guān)——依此類推。最后，標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)開關(guān)必須連接到 DPDT 開關(guān)的第二端。

連接到自動切斷電路

DPDT 開關(guān)的末端將連接到繼電器的公共端。繼電器便于電壓調(diào)節(jié)器電路的自動切斷。

干線電源連接到電路的 N/O，這基本上使它成為第一個實際輸出。繼電器的 N/C 連接到紅色霓虹燈/二極管的單個端子，它指示調(diào)節(jié)器是打開還是關(guān)閉。

接下來，紅燈的相鄰端子將并聯(lián)連接到電源線中的市電。然后繼電器的公共端將連接到切斷電路中的 500mA 變壓器。在這種情況下，電壓調(diào)節(jié)器將使用它來檢測模擬電壓。    

我們需要實現(xiàn)一個綠色霓虹燈/二極管來指示電壓調(diào)節(jié)器何時開啟。它必須連接到主電源的零線和火線。此外，為了檢測電壓調(diào)節(jié)器中是否存在電源，我們需要將綠色氖二極管與電壓表并聯(lián)。

解釋與自動切斷電路的連接

帶載自動斷路變壓器

資料來源：維基共享資源

在繼電器和變壓器之間有一個嵌入式自動切斷電路。自動切割過程接受來自變壓器的兩個輸入。第一個輸入通過其中一個 100μ 25V 電容器并到達(dá)第一個 1.5KΩ 電阻器 (R1)。我們應(yīng)該注意到兩個電容器是并聯(lián)的。接下來，它獲取第一個可變電阻器，然后將其傳遞給可變電阻器。

然后它連接到 5K 預(yù)設(shè)電阻 (R2)，然后通過晶體管，最后將其發(fā)送到繼電器。第二個輸入與兩個并聯(lián)的二極管有關(guān)，它通過第二個二極管輸出到繼電器。

概括

在上面的指南中，我們介紹了自動電壓調(diào)節(jié)器。我們探索了它的作用以及如何構(gòu)建自己的。電壓調(diào)節(jié)器是關(guān)鍵部件，特別是考慮到我們?nèi)绾卧诳蔀檎麄€國家供電的發(fā)電機(jī)中使用它們。因此，它們需要穩(wěn)定的電壓。盡管如此，我們希望您發(fā)現(xiàn)本指南對您有所幫助。一如既往，感謝您的閱讀。