瞭解 AVR
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 的電壓為例，高峰時電壓會上升至 130V 左右，低峰時電壓有可能會低於 80V 左右。這樣的電壓浮動差將會造成設備用電的損壞，透過穩壓器可以將電壓升降至安全值進而使用。
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。
其設計形式分為：
一、電子式穩壓器：微電腦精密控制 (1)全電子式 (2 )伺服馬達式
二、電磁式穩壓器：超隔離設計 (1)磁飽和式 (2) 磁共振式
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，
舉例如下：
■ 低階穩壓器：高壓120V 降壓至約 104V，低壓 80V升至約 90V左右
■ 高階穩壓器：高壓120V 降壓至約 111V，低壓 80V升至 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。
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。
一、 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。最基礎的規格的為三段式，高低各上下一段含主回路共三段 (穩定度<10%)，而穩壓電路控制則是透過 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，如以十五段的穩壓來看，同樣低壓90V，光是降壓就使用了六段來處理，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!
二、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壓器的位置，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/高壓環境，其穩壓效果精準度品質是很高的。
電磁式穩壓器設計形式
電磁式穩壓器主要是利用磁飽和式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，扣除一次測與二次側主線圈外，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。
一、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微電腦控制系統，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能飽和的狀態，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頻繁，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。
二、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，不論電壓高低變化，控制線圈皆完全的自市電持續導入電流，確保百分之百的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，由於完全無其它電子零件的控制，損壞率極其低，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（無間斷 、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% (如：220V剩121V時) 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。
電子式穩壓器比較，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
瞬間高低壓變化多的環境
常態型高壓/低壓，變化小的環境
穩壓段數
3段/ 7段/ 15段
無段輸出 (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
長期低壓/高壓。電壓浮動低的環境，並且設備要求較高精密輸出穩定度
磁飽和式穩壓器比較，哪一種比較適合我呢？
磁飽和 & 磁共振 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
輸入輸出雙隔離設計
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穩壓器將是您最佳選擇。
◎ 全電子式速度快，但穩定度較差
◎ 伺服馬達式穩定，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能力強，電容可支撐瞬間的電力支援，達到穩定不斷電的效果！
穩壓器比較表
一般市面上最常見的就是全電子式，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，穩壓效果也好。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。