稳压器（电压稳定器）的核心工作原理是通过自动检测输入电压的变化，并利用内部的电路或机械结构实时调整输出电压，使其保持在一个设定的稳定值附近。它像一个精明的“电压调音师”，不断修正供电系统中的不稳定因素。

以下是不同类型的稳压器常见的工作方式及详细流程：

一、核心工作步骤（通用原理）

1. 检测（取样）：

   • 稳压器持续监测输入端的交流电压。
   • 内部有一个电压检测电路（例如分压电阻、电压比较器、采样变压器或电子传感器）负责获取实时的输入电压值。

2. 比较与判断：

   • 将检测到的输入电压与一个稳定的内部参考电压（通常由精密元件如齐纳二极管或基准电压源提供）进行比较。
   • 判断当前输入电压是偏高（过压）、偏低（欠压） 还是在允许范围内。

3. 控制与调整：

   • 根据比较结果，控制电路（可能是继电器、可控硅(晶闸管)、伺服电机、功率开关管等）开始工作。
   • 调整机制启动，改变内部元件的工作状态，以补偿输入电压的偏差，目标是让输出电压接近设定值（如220V或110V）。具体的调整方式因类型而异：
     • 增加电压： 当输入电压偏低时，需要升高输出电压。
     • 降低电压： 当输入电压偏高时，需要降低输出电压。
     • 直通： 当输入电压在允许的死区范围内时，不做调整，直接输出。

4. 输出稳定电压：

   • 经过调整后的电压通过输出端供给连接的设备。
   • 整个过程是连续、快速、自动进行的。

二、常见类型稳压器的具体工作原理

1. 继电器式（步进式）稳压器：

   • 关键元件： 自耦变压器（只有一个绕组，抽头作为输入和输出）、继电器阵列、控制板。
   • 工作过程：
     • 自耦变压器上有多个抽头，每个抽头对应不同的变比（升压或降压）。
     • 控制板检测到输入电压变化（如下降）。
     • 控制板计算出需要切换到哪个更高比例的升压抽头。
     • 控制相应的继电器吸合，将该抽头连接到输出端。
     • 输出电压被提升。
     • 反之，输入电压上升时，切换到降压抽头。
   • 特点： 价格低廉；调整是阶梯式（非连续），切换瞬间可能有微小电压波动或火花；反应速度中等；适用于精度要求不高的场景。

2. 伺服式（碳刷式/电机调压式）稳压器：

   • 关键元件： 环形自耦变压器、伺服电机、碳刷（滑动触头）、电压检测与控制电路。
   • 工作过程：
     • 碳刷在环形变压器的线圈绕组表面滑动。
     • 检测电路发现输入电压变化（如升高）。
     • 控制电路驱动伺服电机转动。
     • 伺服电机带动碳刷沿着变压器绕组表面移动到一个新的位置。
     • 碳刷新位置的绕组匝数比发生变化，从而改变输出电压（通过移动到降压比位置）。
     • 输出电压恢复正常。
   • 特点： 输出电压调整是连续、平滑的；电压稳定性较好；机械结构存在磨损（碳刷和绕组）；反应速度较继电器式快，但慢于电子式；中等精度。

3. 电子式（纯电子电路式）：

   • 关键元件： 高频功率开关管（IGBT、MOSFET等）、高频变压器/电感、储能电容、微处理器（MCU）、脉宽调制（PWM）控制电路。
   • 工作过程：
     • 输入交流电先被整流成直流电。
     • 由功率开关管在高频下（几十KHz）快速开关，并通过PWM控制。
     • 高频变压器或电感进行能量存储和转换，调整占空比能精确控制次级电压。
     • 再通过高频整流和滤波，变回所需的稳定交流电压。
     • 微处理器（MCU） 实时采样输入输出，精确计算所需的PWM波形占空比。
   • 特点： 无触点，寿命长；响应极快（毫秒级，甚至更快）；稳压精度高；效率通常较高；尺寸小、重量轻；无噪音；能处理宽范围的输入电压波动。这是目前技术最先进、性能最好的稳压方式。

三、总结

无论采用哪种技术，稳压器本质上都是在执行一个闭环反馈控制：

1. 感知变化（检测输入电压）。
2. 分析偏差（与设定值比较）。
3. 下达指令（控制电路决策）。
4. 执行校正（继电器切换/碳刷移动/PWM调整）。
5. 保持稳定（输出目标电压）。

这样就能确保为后接的敏感电子设备、仪器仪表、工业设备或家用电器提供恒定、安全的供电电压，有效防止因电压过高或过低造成的损坏或不稳定运行。选择哪种类型的稳压器取决于预算、负载要求、精度要求、响应速度要求以及负载性质（如是否有冲击电流）。