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穩壓器（電壓穩定器）的核心工作原理是通過自動檢測輸入電壓的變化，并利用內部的電路或機械結構實時調整輸出電壓，使其保持在一個設定的穩定值附近。它像一個精明的“電壓調音師”，不斷修正供電系統中的不穩定因素。

以下是不同類型的穩壓器常見的工作方式及詳細流程：

一、核心工作步驟（通用原理）

檢測（取樣）：
- 穩壓器持續監測輸入端的交流電壓。
- 內部有一個電壓檢測電路（例如分壓電阻、電壓比較器、采樣變壓器或電子傳感器）負責獲取實時的輸入電壓值。
比較與判斷：
- 將檢測到的輸入電壓與一個穩定的內部參考電壓（通常由精密元件如齊納二極管或基準電壓源提供）進行比較。
- 判斷當前輸入電壓是偏高（過壓）、偏低（欠壓） 還是在允許范圍內。
控制與調整：
- 根據比較結果，控制電路（可能是繼電器、可控硅(晶閘管)、伺服電機、功率開關管等）開始工作。
- 調整機制啟動，改變內部元件的工作狀態，以補償輸入電壓的偏差，目標是讓輸出電壓接近設定值（如220V或110V）。具體的調整方式因類型而異：
  - 增加電壓： 當輸入電壓偏低時，需要升高輸出電壓。
  - 降低電壓： 當輸入電壓偏高時，需要降低輸出電壓。
  - 直通： 當輸入電壓在允許的死區范圍內時，不做調整，直接輸出。
輸出穩定電壓：
- 經過調整后的電壓通過輸出端供給連接的設備。
- 整個過程是連續、快速、自動進行的。

二、常見類型穩壓器的具體工作原理

繼電器式（步進式）穩壓器：
- 關鍵元件： 自耦變壓器（只有一個繞組，抽頭作為輸入和輸出）、繼電器陣列、控制板。
- 工作過程：
  - 自耦變壓器上有多個抽頭，每個抽頭對應不同的變比（升壓或降壓）。
  - 控制板檢測到輸入電壓變化（如下降）。
  - 控制板計算出需要切換到哪個更高比例的升壓抽頭。
  - 控制相應的繼電器吸合，將該抽頭連接到輸出端。
  - 輸出電壓被提升。
  - 反之，輸入電壓上升時，切換到降壓抽頭。
- 特點： 價格低廉；調整是階梯式（非連續），切換瞬間可能有微小電壓波動或火花；反應速度中等；適用于精度要求不高的場景。
伺服式（碳刷式/電機調壓式）穩壓器：
- 關鍵元件： 環形自耦變壓器、伺服電機、碳刷（滑動觸頭）、電壓檢測與控制電路。
- 工作過程：
  - 碳刷在環形變壓器的線圈繞組表面滑動。
  - 檢測電路發現輸入電壓變化（如升高）。
  - 控制電路驅動伺服電機轉動。
  - 伺服電機帶動碳刷沿著變壓器繞組表面移動到一個新的位置。
  - 碳刷新位置的繞組匝數比發生變化，從而改變輸出電壓（通過移動到降壓比位置）。
  - 輸出電壓恢復正常。
- 特點： 輸出電壓調整是連續、平滑的；電壓穩定性較好；機械結構存在磨損（碳刷和繞組）；反應速度較繼電器式快，但慢于電子式；中等精度。
電子式（純電子電路式）：
- 關鍵元件： 高頻功率開關管（IGBT、MOSFET等）、高頻變壓器/電感、儲能電容、微處理器（MCU）、脈寬調制（PWM）控制電路。
- 工作過程：
  - 輸入交流電先被整流成直流電。
  - 由功率開關管在高頻下（幾十KHz）快速開關，并通過PWM控制。
  - 高頻變壓器或電感進行能量存儲和轉換，調整占空比能精確控制次級電壓。
  - 再通過高頻整流和濾波，變回所需的穩定交流電壓。
  - 微處理器（MCU） 實時采樣輸入輸出，精確計算所需的PWM波形占空比。
- 特點： 無觸點，壽命長；響應極快（毫秒級，甚至更快）；穩壓精度高；效率通常較高；尺寸小、重量輕；無噪音；能處理寬范圍的輸入電壓波動。這是目前技術最先進、性能最好的穩壓方式。