稳压器
稳压器（Voltage regulator）它是将不稳定的电压输出变为稳定的电压输出，并能在大电流负载条件下保持输出电压稳定的电子器件。稳压器由调压电路组成、整流电路、滤波电路、控制电路和伺服电机等。电压调节器可以控制电路进行采样、比较、放大，通过自动调节线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定性。
稳压器按其交流和DC特性可分为交流稳压器和DC稳压器，按其功能还可分为电子式、自动型等。20世纪初，出现了铁磁稳压器和相应的技术文件电子管出现后不久，有人设计了电子管DC稳压器。伴随着半导体、随着人工智能的快速发展，电压调节器被应用于电力系统、它广泛应用于电子设备中。
主要构造
变压器
变压器的基本原理是利用线圈中的互感。当交流电通过主线圈时，次级线圈中会产生感应电动势，相应地会产生变化的电流。两个线圈通过铁芯耦合在一起，这样就可以传递能量。
根据变压器的变比，即一次绕组和二次绕组的匝数比，变压器可以对输入的交流电压进行升压或降压。当初级绕组的匝数大于次级绕组的匝数时，可以实现升压转换；当初级绕组的匝数小于次级绕组的匝数时，可以实现降压转换。
变压器参数包括以下几个方面：漏磁引起的初级绕组漏电感、初级绕组的自感，漏磁通除外、次级绕组电流电阻、次级绕组漏磁通的漏电感等在等效电路中，二次参数一般是变化的，二次参数转换成一次参数，起到改变变压器阻抗的作用。对于低频变压器，漏电感的影响可以适当忽略，但是，如果频率增加，漏电感的影响将变得更大。
变压器的结构具体包括磁芯、有三个部分线圈和骨架磁芯是变压器的基本结构，构成磁路，起决定性作用线圈构成电路部分，也是最基本的部分，包括许多绕组。一般来说，变压器包括至少两个彼此绝缘的绕组。
整流器
整流器具有将交流电转换成DC的功能。它的主要作用是将交流电源的电流方向改为单向流动，消除电流的反向流动，从而获得稳定的DC电源。根据整流器的工作原理，可分为单相整流器、三相整流器，单相整流器使用单相交流电源作为输入，通常由一组二极管组成。这些二极管通过只允许电流通过的方向将输入的交流电转换成直流电。三相整流器：利用三相交流电源整流的装置。它通常由一组三相整流桥组成，每个整流桥由三个二极管或可控硅组成。通过合理控制整流桥电路中二极管或晶闸管的开通和关断，将输入的三相交流电转换为直流电。
滤波器
滤波器是一种用于滤除电信号中特定频率成分的电子设备。它对输入信号的某些频率范围内的成分进行滤波或衰减，从而实现对信号的滤波和处理。
滤波器的基本结构包括电容、电感、电阻等元件。电容器可以通过积累和释放电荷进行滤波，电感器使用电磁感应来阻止或释放特定频率的信号，而电阻器则阻止信号的流动。
稳压电路
稳压电路又称集成稳压器，是指在输入电压或负载变化时能保持输出电压不变的集成电路。电压调节器是电压调节器的核心部分，它可以根据输入电压和反馈信号来控制输出电压的稳定性和准确性。目前，世界上有数百种集成电压调节器．常见的是三端固定集成稳压器、三端可调集成稳压器、多端可调集成稳压器和开关集成稳压器等。
电压调节器的基本工作原理是通过对输入电压的采样和反馈控制，实现输出电压的稳定调节。一般来说，电压调节器由电压调节器和反馈控制电路组成。
反馈控制电路检测输出电压并将差值信号反馈给电压调节器以调节输入电压，从而保持输出电压稳定。反馈控制电路的设计和性能对稳压器的稳定性和响应速度起着重要的作用。
工作原理
稳压器的核心原理是调压控制，控制输出电压的升高或降低。调节器通常根据控制和调节方法进行分类。采样电路检测稳压器的输出电压，并将输出电压的变化按一定比例传递给控制电路。
稳压器控制电路将采样信号与参考电压进行比较以产生误差调节信号，该误差调节信号在整形和放大之后被发送到驱动控制当输出电压上升时，它产生降压控制信号，并且驱动控制电路通过电压调节控制来降低输出电压。当输出电压降低时，控制会反转。
驱动控制电路对误差调节信号进行功率放大后控制电压调节电路，以保持输出电压稳定并形成闭环负反馈。
继电器通常用于输出保护、接触器、保险丝保险丝等元件实现启动延时和过流、过压等保护功能。显示电路会工作、监视器上显示保护等信息，便于监控运行状态。
稳压电源的基本工作原理如下图所示，其基本原理如下：U0=Ui U，其中U0表示调节器的输出电压、Ui表示调节器输入电压、U 代表电压调节器的补偿电压当输入电压增加δ时，补偿电压U也将相应地改变δ U ，并且δ U=-δ保持输出电压恒定。
其稳压原理是：当控制系统检测到输出电压变化时，根据补偿算法控制电机M的转速，然后驱动补偿变压器TV上的电刷组滑动，以改变补偿变压器的极性和次级绕组之间的电压，从而实现输出电压的稳定。
产品分类
交流稳压器
交流稳压器是用于将交流电源的电压稳定在设定值的稳压器。它可以为各种设备和电路提供稳定的交流电源。交流稳压器的工作原理与DC稳压器不同交流稳压器使用变压器和电子元件来实现稳定的输出电压。交流电压调节器可以根据要求和具体设计采用不同的控制策略和技术，如磁控管（thyritor）控制、晶闸管（CR）控制、继电器控制等。
电子型
交流电子稳压器有多种结构形式一般来说，有以下四类：1)电磁稳压器；2)电动控制稳压器；3)受影响的负反馈调节器；4)通过控制继电器以抽头形式切换稳压器。整个电路主要通过电流过零检测、采样比较、逻辑控制和CR触发器。
自动型
由于其可靠性成本等原因，自动交流稳压器一般采用双向晶闸管作为补偿变压器一次绕组的开关元件，去掉自耦调压变压器，通过单片机实现对双向晶闸管开关状态的实时控制，从而控制补偿变压器是否补偿，以达到稳压的目的。当自动电压调节器控制电压信号的采集时，需要采样器将连续信号转换为离散信号，自动电压控制保持器将离散控制信号转换为连续信号。
直流稳压器
DC稳压器是一种将交流电压转换为稳定输出DC电压的装置，需要对其进行变压、整流、滤波、稳压的这四个环节都可以完成。因此，DC稳压电源由变压器改造而成(即电源变压器)整流电路、滤波电路、和稳压电路。由于实际过程中外部环境的多变性，需要增加另一级稳压电路来保证DC输出电压的稳定输出，设计可以采用集成稳压器。设计小功率稳压电源时，一般选择三端稳压器。
线性稳压器
线性调节器利用由高增益运算放大器控制的有源传导器件，例如BJT或MOFET。它将内部基准电压与采样输出电压进行比较，然后调整导通器件的电阻，将误差降至零，从而保持恒定的输出电压。常用的线性稳压器称为LDOLow Low dropout regulator，顾名思义，它是一种低压差线性稳压器。其中，低电压差说明输入输出电压的电压差可以很低，对提高电源转换效率起到关键作用线性性能表明调节器的输出在时域是连续的。从本质上讲，LDO是一个源源不断的电源在电路正常工作过程中，电路本身可以看作是一个随负载变化的电阻，从而时刻调整分压比，实现稳定的电压输出。
开关稳压器
开关稳压器是一种常见的电源稳压器，可以将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压。与线性调节器相比，开关调节器具有许多优点，包括高效率、较低的功耗、开关稳压器体积小，散热性能好，输出电压可以高于输入电压（升压型）低（降压型）或者升压和降压功能（升降压型）其工作原理是通过开关电路进行周期性的开关操作，通过储能和能量转换实现稳压功能。
常见的DC-DC电源是一种开关稳压器它的主要工作方式是通过连续的开关操作将输入DC电压和LC滤波器之间的能量按所需比例输入到滤波器中，滤波后得到所需的电压。这种工作模式的目的是实现对输入和输出的实时监控，并根据反馈回路的采样结果和电路的内部处理来确定开关功率管的开关时间，从而完成一次开关动作。
由于转换器的外部输入电压和负载不断变化，因此在开关时，首先由开关电源的反馈环路对输入和输出进行采样。根据采样结果和开关电源的拓扑结构，最终确定开关功率管的开关时间，完成开关动作。通过这种实时监控和调整的方式，DC-DC电源可以稳定地控制输入和输出。
DC-DC电源有多种拓扑形式，常见的有buck型（Buck）升压型（Boot）升降压型（Buck-Boot）等。不同的拓扑形式适用于不同的应用场景，可以根据实际需要选择合适的拓扑形式。
性能指标
负载调节率
稳压电源的负载调整率是指负载变化时电源输出电压的变化范围。一般来说，电源的负载调整率越小，负载变化时电源输出电压的稳定性越好。负载调整率通常用百分比表示。
负载调整率受电源设计的影响、电路稳定性和其他因素的影响。好的稳压电源通常具有较小的负载调整率，可以在负载变化时保持输出稳定，不会对负载产生太大影响。
输出电压温度系数
输出电压温度系数（Temperature coefficient output voltage）是稳压电源的输出电压随温度变化的程度。它测量不同温度下输出电压的稳定性。输出电压的温度系数通常是一个百分比/摄氏度来表示。例如，电源的输出电压温度系数为0.02%C表示温度每上升1°C，输出电压将增加或减少0.02%
正或负温度系数取决于电源设计和技术实现。一般来说，温度系数越小，意味着电源的输出电压对温度变化的响应越小，越稳定。好的稳压电源通常温度系数小，在不同的温度环境下都能提供稳定的输出电压。
电压调节器的初始精度
稳压器的初始精度是指在工作的初始阶段输出电压与设定电压之间的偏差或误差范围。初始精度通常用百分比表示。比如有的LDO可以做到0.5%对于精密仪器等要求高电压精度的应用，初始精度为、通讯设备等，选择初始精度较小的电压调节器非常重要。对于一些一般应用，初始精度较大的稳压器也能满足要求。
压差
稳压器的电压差是指输入电压和输出电压之差，即它能稳定输出的输入电压和输出电压之间的最小容许差。例如，LDO稳压器的输出电压为1V，电压差为0.2V。这意味着LDO监管机构至少需要3.2V的输入电压。
浪涌电流
浪涌电流（urgical current），指电路中非常短的电流峰值或突然变化。这通常是由于通电、设备开关、过电压和其他原因引起的瞬时电流增加。浪涌电流会对电路和电子设备造成损坏或干扰。当电流突然增加时，可能导致过载，使电路元件超过其额定电流能力，并导致短路、烧毁等问题，浪涌电流电阻也是评价稳压器的重要参数。
绝对最大额定值
稳压器的绝对最大额定值是指稳压器在正常工作条件下所能承受的最大电压、电流、功率等参数值。超过这些额定值可能会损坏调节器、失败或不可逆转的问题。绝对最大额定值主要包括以下重要参数：
最大输入电压：调节器可以安全运行的最大输入电压。超过该值可能会损坏稳压器的内部电路或部件。
最大输出电压：稳压器可以稳定最大输出电压。超过该值可能会导致输出电压不稳定、电路故障或损坏。
最大输出电流：调节器可以提供的最大输出电流。超过该值可能导致调节器过载、过热或损坏。
最大功耗：调节器内部可以承受的最大功耗。超过该值可能导致调节器过热，影响其性能或损坏。
瞬态响应
瞬态响应是指当负载或输入电压瞬时变化时，电压调节器的输出电压可以很快、恢复稳定的能力。瞬态响应是评价稳压器性能的重要指标之一。电压调节器的瞬态响应与其内部控制环路和输出电压调节电路的性能有关。更好的调节器通常反应更快、小峰值偏差和过冲响应。
当负载或输入电压瞬间变化时，稳压器需要快速调整以稳定输出电压，从而保持电路或设备正常工作。
主要应用
在电力系统中，电压调节器通过调节电压来维持电网电压在一定范围内，保证电网电压稳定。通过调节稳压器的输出电压，可以实现调压稳压的目的，从而保证用户设备的电压稳定，避免电压波动对设备的影响。此外，还可以通过控制发电机输出电压的大小和波动范围来调节电力系统中的电压，从而确保电网的稳定性。稳压器可以用来补偿输电线路中的损耗，通过补偿损耗电压来保证电网电压的稳定。
稳压器也广泛应用于电子设备中电子设备对电源的要求非常高一旦电压波动，可能会损坏设备或降低工作效率，甚至影响设备的使用寿命。稳压器可以控制电压，以确保供应的电源电压始终稳定，从而确保设备的正常运行。稳压器可以通过滤波电路降低这些干扰信号的幅度，提高设备的稳定性和可靠性。此外，该稳压器还可以通过切换电压来实现电子设备之间的电压调节和切换。例如，不同的设备需要不同的电压，电压调节器可以调整输出电压以满足这些要求。
在工业生产线和设备的生产过程中，电源的稳定性对于生产设备的运行至关重要。稳压器可以保持电源电压的稳定，避免电网电压波动对工业设备的影响，保证生产线的正常运行。
许多医疗设备需要非常高的电源稳定性，例如心脏监护仪、呼吸机等。通过稳压器的应用，医疗设备可以获得稳定可靠的电源，保证设备的正常运行，提高医疗诊断和治疗的准确性和可靠性，保障患者的安全和健康。