自動平衡式交流穩(wěn)流電源是由自動平衡式交流穩(wěn)壓電源衍生而來的。自動平衡式交流穩(wěn)壓電源是利用輸出電壓采樣來控制輸出電壓的偏離;而自動平衡式穩(wěn)流電源則利用電流采樣，對輸出電流的偏離進(jìn)行補(bǔ)償。

穩(wěn)流電源通常采用雙層繞組。線圈的有效部分包含左、右兩個有效邊。放在槽內(nèi)且靠近槽口的有效邊叫上層邊，靠近槽底的有效邊叫下層邊。同一槽中上下層間用絕緣紙隔開。同一線圈上下兩有效邊沿圓周方向的距離即為線圈的跨距，通常用槽距(兩相鄰槽間距離)的倍數(shù)表示?？缇嗉s等于一個極距(相鄰兩磁極的距離，也常用槽距的倍數(shù)表示)。 直流電樞繞組分疊繞組、波繞組和蛙繞組3種。每個線圈的兩個出線端連接到換向器的兩個換向片上，兩者在換向器圓周表面上相隔的距離稱為換向器節(jié)距，用Ys表示。不同形式的繞組具有不同的換向器節(jié)距。

1穩(wěn)流電源的主要技術(shù)指標(biāo)

(1)輸出電流范圍單相交流穩(wěn)壓電源輸出電壓通常固定在220V,有些電源能作少許微調(diào)，數(shù)值也不大。但對穩(wěn)流電源的輸出電流，用戶往往希望根據(jù)需要作較大范圍的改變。本項指標(biāo)是指在不穩(wěn)流情況下，輸出電流可以調(diào)節(jié)的范圍，例如輸出額定電流Io=2A,△Io=1A,則其可調(diào)范圍為1.5~2.5A.當(dāng)然，相對于IO來說，偏離量也可能不是上下對稱的，即不是±0.5A,可能上限值大于下限值，也可能相反，比如1.8A≤IO≤2.8A.這里定義△Io/Io為恒流率，即S=△Io/Io,本例S=△Io/Io=1/2=0.5.

(2)輸出電壓范圍交流穩(wěn)流電源所提供的輸出電壓要根據(jù)負(fù)載性質(zhì)及其阻抗、電流值等而變化，所以必須確定一個輸出電壓范圍來衡量其性能。

(3)輸出電流穩(wěn)流精度它表示輸出電流在額定精度內(nèi)允許電流變化范圍ΔI.設(shè)輸出電流Io為2A,精度為±1%,則表示當(dāng)用了穩(wěn)流器后輸出電流Io滿足1.98A (4)其他指標(biāo)如不加特殊說明，可借用穩(wěn)壓電源技術(shù)指標(biāo)的定義。

有單疊繞組和復(fù)疊繞組之分。單疊繞組是將同一磁極下相鄰的線圈依次串聯(lián)起來，構(gòu)成一條并聯(lián)支路，所以對應(yīng)一個磁極就有一條并聯(lián)支路。單疊繞組的基本特征是并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)。各條支路間通過電刷并聯(lián)。單疊繞組線圈的換向器節(jié)距Ys=1.Ys>1者稱復(fù)疊繞組。比較常用的是Ys=2的復(fù)疊繞組，又稱雙疊繞組。雙疊繞組在一個磁極下有兩條并聯(lián)支路。例如一臺四極直流電機(jī)，采用雙疊繞組時，共有8條并聯(lián)支路。各條支路間也是通過電刷并聯(lián)。電刷組數(shù)等于電機(jī)的極數(shù)。其中一半為正電刷組，另一半為負(fù)電刷組。疊繞組的并聯(lián)支路數(shù)較多，它等于極數(shù)或?yàn)闃O數(shù)的整倍數(shù)，所以又叫并聯(lián)繞組。

2工作原理

自動平衡式交流穩(wěn)壓電源原則上均可改為穩(wěn)流電源，如磁放大器調(diào)整式和自耦調(diào)壓型交流穩(wěn)壓電源等均能方便地加以改造。這里以采用磁放大器調(diào)整式的改進(jìn)型電路組成交流穩(wěn)流電源為例來加以說明。這種穩(wěn)流電源的組成結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1交流穩(wěn)壓電源的一種結(jié)構(gòu)示意圖

(1)電壓/電流轉(zhuǎn)換電路圖1中自耦變壓器TA對電感參數(shù)調(diào)整電路提供不同的輸入電壓Ui,使其有不同的輸出電壓，從而經(jīng)隔離變壓器TR后，在負(fù)載電阻RL上得到所需的電流。

隔離變壓器TR的初級有兩種接法，第一種是接在圖1中的BC兩端，它的優(yōu)點(diǎn)是輸出波形好，輸出電壓可以達(dá)到很高值，缺點(diǎn)是S較小，ΔI/IO只有1/3左右;第二種接法是將TR初級接于AB兩端(如圖1所示)，這種接法的優(yōu)點(diǎn)是S較大，如果沒有諧波存在，則在TR初級上具有0~60V以下的電壓。隔離變壓器的次級可以制成多抽頭式的，以便為負(fù)載提供不同的電壓。

(2)有效值采樣電路有效值采樣電路的功能是將交流有效值信號變換成與之成正比的直流信號，有關(guān)這方面的電路很多，圖2給出其中的一種。

從圖1所示穩(wěn)流器交流輸出端采樣電阻R2上得到的交流電壓信號有效值UR2輸入圖2中運(yùn)算放大器IC1,其輸出為UO1,UO1正比于UR2.

圖2有效值采樣電路

(3)電流控制電路電流控制電路的作用是根據(jù)使用者的愿望，給驅(qū)動電路輸入一個給定的直流電壓Un,就可以得到所需的穩(wěn)定交流電流。這種工作方式在生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用，比如為空氣開關(guān)動作電流或熱保護(hù)器動作電流測試、分檔時提供可變的穩(wěn)定電流值。如果用微機(jī)來控制Un,則可自動改變此穩(wěn)定電流值。

(4)驅(qū)動電路驅(qū)動電路的功能如下：

①獲得由有效值采樣電路得到的直流電壓Uf與電流控制電路所給定的直流電壓Un比較后的誤差電壓信號ΔU;

②處理電流控制電路給定的直流電壓Un,使其與ΔU相加。當(dāng)ΔU=0時，在Un的作用下，驅(qū)動電路使穩(wěn)流器輸出的電流正是使用者所需要的電流IO.ΔU的作用是補(bǔ)償當(dāng)輸出電流小于IO時，ΔU能使它增加，而當(dāng)輸出電流大于IO時，ΔU則使它減小，最終達(dá)到輸出電流穩(wěn)定在IO的目的。

3實(shí)例

如圖1所示。

設(shè)一寬范圍交流穩(wěn)壓器，其指標(biāo)為：

輸出電壓AC220V

輸入電壓范圍AC165~255V

當(dāng)改作交流穩(wěn)流器時，通過變壓器TR(初級接在B、C兩點(diǎn))及負(fù)載電阻RL得到輸出電流IO=2A,如果沒用穩(wěn)流器，則當(dāng)輸入電壓為255V時，輸出電流IO1=(255/220)×2=2.3A;輸入電壓165V時，輸出電流IO2=(165/220)×2=1.5A.就是說當(dāng)負(fù)載電流在1.5~2.3A范圍內(nèi)變化時，用了穩(wěn)流器后能保證輸出電流穩(wěn)定在2A.關(guān)于上下不對稱情況，則可調(diào)整機(jī)器內(nèi)部參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。