您確定要選擇AVR穩壓器了嗎?還是想要更了解AVR呢?
沒關係,這篇介紹會讓您更深入了解AVR。
—————————————————————————–
Table of Contents
一、何謂AVR穩壓器:
穩壓器(Automatic Voltage regulator),簡稱AVR。
顧名思義,即是將電壓穩定在安全值的設備。
以台灣110V的電壓為列,高峰時電壓會上升130V左右,
低峰時電壓有可能會低於80V左右,
這樣的電壓浮動會造成設備用電的損壞,
透過AVR可以將電壓升降至安全值進而使用。
—————————————————————————–
二、AVR穩壓器設計形式:
主要分為直流穩壓器與交流穩壓器,由於電力來源皆以交流電為主,
因此,交流穩壓器的使用為之廣泛,下列以交流穩壓器作為介紹,
利用電子工程的技術與變壓器之特性,
使輸出電壓維持一定振幅大小,進而得到穩定的輸出電壓。
其設計形式為:
■.電子式穩壓器:微電腦精密控制
(1)全電子式 (2)伺服馬達式
■.電磁式穩壓器:超隔離設計
(1)磁飽和式 (2)磁共振式
—————————————————————————–
三、如何知道一台穩壓器品質的高低階呢
一台穩壓器作為穩定電壓的設備,
其最重要的就是輸出電壓的穩定度及穩定速度,
同樣使用了穩壓器處理高低壓問題,但其穩壓輸出結果品質不同,
舉列如下:
■低階穩壓器:高壓120V降壓約至104V,低壓80V升壓至約90V左右
■高階穩壓器:高壓120V降壓約至111V,低壓80V升壓至109V左右
其中越是接近110V電壓其品質與穩定度越高,
而依照各種設計形式的不同,
其穩壓方式與速度、穩定度、品質、價格都不同。
—————————————————————————–
四、電子式穩壓器設計形式
電子式穩壓器即是利用電子零件來自動控制,調整輸出電壓,
將不符合設備使用、電壓波動高低差太大的電壓,
穩定在安全正常的範圍。共分為:全電子式及伺服馬達式
1、全電子式穩壓器:
全電子式穩壓器之穩壓效果來自於【穩壓段數】設計的多寡。
最基礎的規格為三段式,高低各有一段迴路,
另有主迴路一段共三段(穩定度<10%),
而穩壓電路控制則是控制Relay開關來升降壓,
此為電子機械式的開關,反應時間快(<0.048s),
並且機器進行穩壓時,會發出”答”跳段的聲音。
■全電子式穩壓器—特性:
全電子式穩壓器【穩壓段數】越多,其輸出穩定度越精密,
如以十五段的穩壓器來看,同樣低壓90V,
光是降壓就使用六段來處理,
將電壓穩定至更接近110V的品質,加上全部電子控制開關處理,
因此穩壓時速度快、機器體積小、噪音低、價格也較親切。
2、伺服馬達式穩壓器:
伺服馬達式之穩壓功能來自於利用馬達旋轉碳刷接觸調整器的位置,
透過輸入輸出線圈比達到穩定電壓的效果,而馬達旋轉為機械動作,
對於常態高壓/低壓環境裡的穩壓品質與輸出穩定度都高,
但相對反應速度較慢(<0.1s)。
■伺服馬達式穩壓器—特性:
伺服馬達式由於是利用馬達旋轉碳棒的方式來調整高壓/低壓,
因此如應用在瞬間型的高低壓浮動環境裡,
它要不斷的偵測、啟動馬達順向、逆向旋轉,才得以達到輸出標準,
因此反應時間相對是較慢的。
但如果是在一個常態型低壓/高壓的環境,
其穩壓效果的精準度是很高的。
—————————————————————————–
五、電磁式穩壓器設計形式
電磁式穩壓器主要是利用磁飽和隔離變壓器中磁場達到飽和的特性,
進而輸出穩定的電。變壓器共含了三組線圈,
扣除一次側與二次側主線圈外,
透過控制線圈可以導入足量飽和的電流,
產生磁能後再匯聚儲存於矽鋼片,
達到磁能飽和的狀態進而提供了穩定的輸出電壓值,
依照飽和特性可分為:磁飽和及磁共振式。
1、磁飽和式穩壓器:
當輸入電壓過低時,輸出端的回授電路將通報數位化控制系統,
此時系統再去啟動控制線圈導入足量的電流,
進而讓電流與變壓器的線圈達到磁飽和的狀態,
滿足輸出電壓的穩定度。
■磁飽和式穩壓器—特性:
電感式磁飽和穩壓器因其設計形式原理,
可同時達到穩壓速度快與輸出穩定度高的雙重功能,
此為一般電子式穩壓器無法同時兼具的功能。
若您的電力環境為瞬間高低壓浮動平繁,
且負載同時又需要極好的輸出電壓穩定度,
那麼此架構將可高度滿足您的需求。
2、磁共振式穩壓器:
當輸入電壓在+15%至-20%(例:220V電壓,為253V~176V)區間時,
不論電壓高低變壓,控制線圈皆完全的自市電持續導入電流,
確保百分之百的達到磁能飽和的滿足,
可持續輸出絕對穩定的電壓給負載使用,
由於完全無其他電子零件的控制,損壞率及其低,
輸出的穩定度亦非常高,高於任何形式的AVR設計形式。
■磁共振式穩壓器—特性:
超隔離共振式由於其控制線圈為持續性的從市電導入電流
(無間段、無反應時間),
再加上搭配大容量的電容設計可儲蓄微量電能,
因此當市電電壓瞬間驟低來到-45%時(如:220V剩121V時),
此系統還能在0.012s的時間內供電,
支撐這個瞬間變化不讓負載斷電,且輸出品質還維持在±2.5%,
優異的問題解決與保護能力為所有穩壓形式中之最。
—————————————————————————–
六、電子式穩壓器比較表,哪一種比較適合我呢?
全電子式&伺服馬達式比較表:
電路形式 | 全電子式 | 伺服馬達式 |
穩壓速度 | 較快(<3週期/<0.048s) | 較慢(<6.25週期/0.1s) |
適用環境 | 瞬間高低壓多的變化環境 | 常態行高壓/低壓變化小的環境 |
穩壓段數 | 3段/7段/15段 | 無斷輸出(穩壓精密度高) |
輸出穩定度 | 較低(±10%±1~2%) | 較高(<1%) |
價格 | 較低 | 較高 |
體積 | 較小 | 較大 |
結論 | 適用於一般環境與工業區等,設備電力精密度要求較低。 | 長期高壓/低壓。電壓浮動低的環境,並且設備要求較高精密輸出穩定度 |
—————————————————————————–
七、磁飽和式穩壓器比較表,哪一種比較適合我呢?
磁飽和&共振式比較表:
飽和形式 | 磁飽和式 | 磁共振式 |
穩壓速度 | 快(<5週期/<0.08s) | 極快(<1.5週期/0.024s) |
隔離形式 | 輸出輸入雙隔離設計 | 超隔離設計 |
雜訊消除 | 好,可消除30~40dBA | 非常好,可消除>60dBA |
輸出穩定度 | 非常好(±0.5%) | 非常好(±1%) |
電子控制 | 有(數位化微電腦控制) | 無(不會有因電子產生的錯誤或故障) |
電容與 瞬間低壓 承載能力 | AC電容,無 | 大容量電容設計, 具備瞬間不斷電的特性, 當市電低壓只剩下-45% (如220V只剩121V時), 在瞬間0.012s的時間內, 還可以提供±2.5%的輸出 |
體積 | 重量重,體積大 | 重量重,體積大 |
價格 | 貴 | 較貴 |
結論 | 若您需要兼具穩壓速度快及輸出穩定度又高的穩壓器,飽和式穩壓器將是您最佳的選擇。(全電子式速度快,但穩定度交差;伺服馬達式穩度高,但速度較慢)。 | 除了穩壓速度及輸出穩定度兼具外,機器的故障損壞率極低。且針對瞬間超低壓造成的跳電不僅承載力能力強,電容可支撐的電力支援,達到穩定不斷電的效果! |
—————————————————————————–
八、穩壓器比較表:
設計形式 | 全電子式 | 伺服馬達式 | 磁飽和式 | 磁共振式 |
穩壓段數 | 有段 | 無段 | 無段 | 無段 |
輸出誤差率 | <1% | <3% | <1% | <1% |
穩壓速度 | <0.04s | <0.1s | <0.04s | <0.03s |
整機效率 | >97% | >95% | >97% | >98% |
價格(參考) | 10000↑ | 13000↑ | 25000↑ | 30000↑ |
濾波功能 | X | X | X | 有 |
一般市面上最常見的就是電子式,從三段穩壓(1KVA約1000元),
至十五段穩壓(2KVA約15,000)皆有,其成為主流的因素不外乎價格親切,
速度快,穩定效果也好。除了有特定需求以及電壓環境非常惡劣之外,
才會另外選購磁飽和式系列的穩壓形式,當然也是成本的考量。
如有不斷電系統UPS或穩壓器AVR相關需求直接連絡我吧!
想更了解我們請點這邊喔!
如果此篇文章有讓您對穩壓器更了解,
在麻煩您幫我點以下網址,是另一篇攸關UPS的文章,
讓小弟能增加一點人氣,也有幫助到我喔!!在此說聲感謝~~