基于KC05集成电路的单相交流调压控制的研究
单相调压电路
电力电子技术课程设计说明书单相交流调压电路系部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：肖文英职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：电气本1105班完成时间：2014年5月20摘要交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。
在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。
此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。
在这些电源中如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。
这都是十分不合理的。
采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压、电流值都比较适中，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。
这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。
单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。
用在电热制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等合。
与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制简便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属耗也少。
本次试验的题目是单相交流调压电路的设计，主要是设计出主电路和触发电路，通过触发电路触发主电路中的反并联的晶闸管来控制负载电压电流。
触发电路产生的触发脉冲的延迟角也是可以调节的，通过对它的调节来达到对输出控制的目的。
在MATLAB中连接好总电路图，用示波器观察输出结果，直接方便。
MATLAB这一功能强大的软件给我们带来了很多方便，让我们对于设计电路的结果分析更加清楚明确。
关键词：交流；调压；电动机调速；电力系统；变压器；示波器ABSTRACTAC voltage regulation circuit is widely used in lighting control (such as dimmer and stage lighting control) and asynchronous motor soft start, also for adjustable speed asynchronous motor. In power system, the circuit is also often used forcontinuous adjustment of the wattless power. In addition, in the high voltage and low current or low voltage and high current DC power supply, often using AC voltage regulating transformer voltage regulating circuit. In these power such as using thyristor phase controlled rectifier circuit, high voltage and low currentcontrolled DC power supply needs many thyristor series; similarly, low voltage and high current DC power needs many thyristor parallel. This is veryunreasonable. The AC voltage regulation circuit on the primary side of atransformer voltage regulation are moderate, its voltage, current value, in the twoside of the transformer can be used as long as the diode rectifier. The size of a circuit is such a small, low cost, easy to design and manufacture. Single phaseAC voltage regulation circuit of single-phase AC voltage regulating circuit. Used in electric heating system, AC motor speed control, lighting control and AC stabilizer etc.. With self coupling transformer voltage regulating method, AC voltage regulation circuit of simple control, fast regulating speed, device, light weight and small size,less consumption of non-ferrous metals. The test of the topic is to design a single-phase AC voltage regulation circuit, is the design of main circuit and trigger circuit, to control the load voltage and current through the thyristor trigger circuit to trigger parallel reverse in the main circuit of the tube. The trigger circuit produces a trigger pulse delay angle isadjustable, adjust it to output control purposes. Connect the total circuit in MATLAB, observe the output using the oscilloscope, direct and convenient.Software MATLAB this powerful brings us a lot of convenience, let us for the design of circuit analysis results more clearly.Keywords: alternating current; voltage; motor; power system; transformer;oscilloscope目录一、电路设计的目的及任务 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求及分析 (1)1.3 电路设计任务 (1)1.4 设计方案选择 (2)二、单相交流调压主电路设计及分析 (2)2.1 电阻性负载 (2)2.1.1 电阻性负载的交流调压器的原理分析 (3)2.1.2 结果分析 (6)2.2阻感负载 (7)2.2.1电路结构 (8)2.2.2工作原理 (8)2.2.3模型仿真图 (9)2.2.4仿真图 (9)2.3 控制电路设计 (10)2.4 触发电路设计 (10)2.5 保护电路设计 (11)三、单相交流电压电路设计总电路图 (13)单相交流调压电路总结及体会 (14)参考文献................................. 错误!未定义书签。
单相交流调压电路工作原理
单相交流调压电路工作原理单相交流调压电路是一种常见的电子电路，用于将交流电源的电压调节为稳定的、恒定的电压输出。
该电路结构简单，调节精度高，使用广泛，在工业、家电、通讯、医疗等各个领域都得到了广泛的应用。
一、工作原理单相交流调压电路的基本原理是利用半导体元件的电学特性，在交流电路中形成一个与输入电压方向相同的电流。
当输入电压变化时，该电流的大小随之变化，从而形成一个与输入电压大小相反的电压，实现了电压的调节。
该电路的核心元件是可控硅（thyristor），可控硅是一种能控制电流的半导体器件，其结构与二极管相似。
它有一个额外的极，称为控制极，控制极的控制信号可以控制可控硅的导通或截止，从而控制电路中的电流。
单相交流调压电路的基本结构如下图所示：上图中，V1为交流电源，变压器T将V1降压至所需电压，D为整流二极管，将交流电转为直流电，C为滤波电容，用于过滤直流电中的脉动电流。
R为负载电阻，可控硅SCR为控制元件，用于控制电流的导通或截止。
在电路正半周期中，SCR的控制极（G）被施加一个正脉冲，使其导通，交流电通过D、C充电，直到C电压达到输入电压的峰值，此时SCR的电流减小，SCR进入截止状态，电容C会根据电路负载情况，向电阻R放电。
在电路负半周期中，SCR的控制极被施加一个反脉冲，使其导通，交流电通过D、C充电，当C电压达到SCR的触发电压时，SCR会被触发，电路进入导通状态，直到电流降为零，交流电通过C，电容C会向负载电阻R放电。
基于该原理，单相交流调压电路可以实现电压的调节，在输入电压发生变化时，通过控制SCR的导通或截止，电路中的电压也会随之变化，实现稳定的输出电压。
二、电路类型单相交流调压电路根据控制方式，可分为两种类型：阶段控制型和PWM型。
1. 阶段控制型阶段控制型交流调压电路，控制元器件一般为可控硅。
该电路的控制方式是通过控制可控硅的导通时间（相位控制），来实现电压的调节。
在输入电压上升时，控制硅导通的时间变长；在输入电压下降时，硅的导通时间变短。
单相交流调压电路
电力电子课程设计——单相交流调压电路学院：工程学院班级：12电气2班姓名：2015年6月摘要本次课程设计，先明确了实验的要求和设计目的设计一个单相交流调压电路。
然后根据要求进行电路设计，包括主电路、触发电路。
排版等等。
设计并发现、解决相应的问题。
之后对电路进行了实验仿真，通过仿真实验，再发现其中的问题和不足，进行更改和完善。
然后确定实验所需的元器件。
确定之后，进行器件的购买，之后进行电路板实物的焊接。
焊接后要进行调试。
发现和排除错误，调试时，发现了问题，然后经过实验仪器的排错，线路元器件的排错，发现了两处问题，更改之后就正常了。
接着是对波形的观察和数据的记录。
完成这些后，对数据进行处理，整理结论。
最后是我们的心得体会和收获。
以及完成报告总结。
关键词主电路触发电路波形负载电压调压目录一、设计任务及目的 (4)（一）设计要求任务 (4)（二）设计目的 (4)二、实验器件、设备及所用软件 (4)（一）实验材料的选择 (5)（二）实验所需设备 (5)（三）所用软件 (5)三、电路设计方案的设计和选择 (5)（一）方案的确立 (5)（二）实验电路的设计 (6)1、触发电路的设计 (6)1.1触发信号的种类 (6)1.2触发电路的设计 (6)2、主电路的设计 (9)四、完整电路图及实物图 (11)五、实验波形及数据 (12)（一）α=30°时 (12)（二）α=60°时 (13)（三）α=90°时 (15)（四）α=120时 (17)六、实验数据处理 (19)七、结论总结 (20)八、心得体会 (21)参考文献 (22)单相交流调压电路前言电力电子线路的基本形式之一，即交流—交流变换电路，它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。
在进行交流—交流变换时，可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。
用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以方便的调节输出电压有效值。
可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等，也可用作调节整流变压器一次侧电压，其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。
单相交流调压电路仿真实验报告
单相交流调压电路仿真实验报告一、实验目的本实验旨在通过仿真模拟，深入理解单相交流调压电路的工作原理和性能特点，掌握其电压调节原理和操作方法，提高对电力电子技术的理解和应用能力。
二、实验原理单相交流调压电路是通过控制开关器件的通断，调节输入交流电压的幅值和相位，以达到调节输出电压的目的。
根据控制方式的不同，单相交流调压电路可以分为斩波调压和相控调压两种。
本实验采用斩波调压方式。
斩波调压是通过控制开关器件的通断时间，调节输出电压的幅值。
当开关器件导通时，输出电压为输入电压；当开关器件关断时，输出电压为0。
通过调节开关器件的通断时间，可以改变输出电压的平均值，从而实现调节输出电压幅值的目的。
三、实验设备本实验使用MATLAB/Simulink软件进行仿真模拟，实验设备包括计算机、MATLAB/Simulink软件、电源模块、电阻器、电感器和开关器件等。
四、实验步骤1. 打开MATLAB/Simulink软件，新建一个仿真模型；2. 搭建单相交流调压电路的仿真模型，包括电源模块、电阻器、电感器、开关器件等；3. 设置仿真参数，如仿真时间、采样时间等；4. 启动仿真，观察并记录仿真结果；5. 分析仿真结果，包括输出电压的波形、相位、幅值等；6. 调整开关器件的通断时间，观察输出电压的变化，并分析斩波调压原理；7. 整理实验数据和波形，撰写实验报告。
五、实验结果与分析通过仿真模拟，我们得到了单相交流调压电路在不同开关器件通断时间下的输出电压波形。
从实验结果可以看出，当开关器件导通时间越长，输出电压的幅值就越高；当开关器件关断时间越长，输出电压的幅值就越低。
这个结果表明斩波调压原理是可行的。
此外，我们还观察了输出电压的相位变化。
当开关器件导通时，输出电压与输入电压同相位；当开关器件关断时，输出电压为0。
这说明斩波调压方式不会改变输出电压的相位。
六、结论与总结通过本次单相交流调压电路的仿真实验，我们深入了解了斩波调压电路的工作原理和性能特点，掌握了其电压调节方法和操作技巧。
单相交流调压电路实验
实验三单相交流调压电路实验(1)一、实验目的(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。
(2)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
(3)了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理本实验采用KCO5晶闸管集成移相触发器。
该触发器适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、有失交保护、输出电流大等优点。
单相晶闸管交流调压器的主电路由两个反向并联的晶闸管组成，如图3-13所示。
图中电阻R用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联接法，晶闸管则利用DJK02上的反桥元件，交流电压、电流表由DJK01控制屏上得到，电抗器L d从DJK02上得到，用700mH。
图 3-13 单相交流调压主电路原理图四、实验内容(1)KC05集成移相触发电路的调试。
(2)单相交流调压电路带电阻性负载。
(3)单相交流调压电路带电阻电感性负载。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关交流调压的内容，掌握交流调压的工作原理。
(2)学习本教材1-3节中有关单相交流调压触发电路的内容，了解KCO5晶闸管触发芯片的工作原理及在单相交流调压电路中的应用。
六、思考题(1)交流调压在带电感性负载时可能会出现什么现象?为什么?如何解决?(2)交流调压有哪些控制方式? 有哪些应用场合?七、实验方法(l)KCO5集成晶闸管移相触发电路调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V ，用两根导线将200V 交流电压接到DJK03的“外接220V ”端，按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关，用示波器观察“1”～“5”端及脉冲输出的波形。
调节电位器RP1，观察锯齿波斜率是否变化，调节RP2，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到170°，记录上述过程中观察到的各点电压波形。
单相交流调压电路性能的研究
单相交流调压电路性能的研究一、实验原理：交流调压就是将一种形式的交流电变成另一种形式的交流电。
在进行交流-交流变流时，可以改变相关的电压（电流）、频率和相数。
交流调压电路中，把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出。
在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值。
1.1单相交流调压原理图图1 单相交流调压原理图1.2电路工作情况在电源电压u1的正负半周，分别对VT1、VT2施加电压，当VT1承受正向压降且在脉冲1到来时VT1导通，输出电压波形u0和电源电压波形一致；在u1电压过零时，负载中存储的能量开始释放，直至能量全部放完，之后当VT2承受正向压降且在脉冲2到来时VT2导通，输出电压波形u0和电源电压波形一致；从复上一阶段过程。
二、实验电路搭接：2.1器件查的找以下器件均是在 MATLAB R2011a 环境下查找的，其他版本类似。
有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在Simulink库下的 Sinks、Sources中查找；其他一些器件可以搜索查找2.2连接说明在连接晶闸时，晶闸管 a、k 是电气连接端口，g 是脉冲输入端，m 是测量输出端参数设置。
2.3参数设置1. 双击交流电源把电压设置为 100V，频率设为 50Hz；2. 双击脉冲把周期设为 0.02s，占空比设为 10％，延迟角设为 30 度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即，30×0.02/360；3. 双击负载把电阻设为 10Ω，电感设为 0.01H；4. 双击示波器把Number of axes设为6，同时把History选项卡下的Limit data pointsto last 前面的对勾去掉；5. 晶闸管参数保持默认即可。
三、仿真波形及分析：3.1 α＞ψ时的仿真波形及分析在 MATLAB 命令窗口中输入以下代码：fprintf('计算电流电压相位角');图2 α＞ψ时的仿真波形及分析fprintf('\n');L=0.01;R=10;f=50;a1=atan((2*pi*f*L)/R);a=a1*180/pi;fprintf('电流电压相位角为');a即可得出ψ为 17.4o，由于α为 30o，大于ψ，所以在脉冲 1 到来时，VT1 立即到通，在电源电压u1过零时，VT1 两端所施加的电压为零，VT2 两端施加正压，此时由于阻感负载作用，电流不能立即降为零，而是慢慢放电，由于电感较小其存储的能量在脉冲2到来之前便放完，电压、电流均变为零，所以图中出现，电压和电流均有断续现象。
单项交流调压电路课程设计
单项交流调压电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握单项交流调压电路的基本原理和电路构成；2. 学生能够描述并解释调压电路中各元件的作用及其工作原理；3. 学生能够掌握并运用相关的物理公式和电路分析方法，对单项交流调压电路进行计算和分析。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的单项交流调压电路；2. 学生能够运用电路测试仪器，对单项交流调压电路进行性能测试和参数调整；3. 学生能够通过实际操作，培养动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习单项交流调压电路，培养对电子技术的兴趣和热情；2. 学生在学习过程中，培养合作意识、团队精神和创新思维；3. 学生能够认识到电子技术在日常生活中的应用和重要性，提高社会责任感和环保意识。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，旨在让学生掌握单项交流调压电路的基本知识和技能。
学生特点：本课程面向初中年级学生，他们对电子技术有一定的好奇心，动手能力强，但理论知识相对薄弱。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过分解课程目标，确保学生能够达到预期学习成果，为后续教学和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 电路基础知识：电流、电压、电阻的概念及其相互关系；- 单项交流电特点：正弦波、频率、周期、峰值、有效值等；- 调压电路原理：自耦变压器、串联电容、并联电容的调压原理。
2. 实践操作：- 电路元件识别：电阻、电容、电感、二极管、晶体管等；- 单项交流调压电路搭建：自耦变压器调压电路、电容滤波电路；- 性能测试：使用万用表、示波器等设备测试电路参数。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：电路基础知识回顾，单项交流电特点介绍；- 第二课时：调压电路原理讲解，分析各元件作用；- 第三课时：电路元件识别，实践操作指导；- 第四课时：单项交流调压电路搭建，性能测试与参数调整；- 第五课时：总结与评价，拓展知识介绍。
电力电子技术-项目三单相交流调压调光灯电路
任务一 双向晶闸管及其测试
四、总结与提升 （一）普通晶闸管和双向晶闸管的判别 用万用表的R×1挡任意测量两个极间正反向电阻，若指针均不动， 可能是A、K或G、A极（对普通晶闸管）也可能是T2、T1或T2、G极 （对双向晶闸管）。若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为 普通晶闸管，且红笔所接为K极，黑笔接的为G极，剩下即为A极。若 正、反向测量电阻指示均为几十至几百欧，则必为双向晶闸管。再将
任务一 双向晶闸管及其测试
4．Ⅲ-触发方式的触发原理 在Ⅲ-触发方式下，以T1注入电流，使N3P2N2正偏导 通，其发射极电流再使P2N1P1正偏导通，又使 N1P1N4饱和导通，最终达到P2N1P1N4导通。
任务二 单相交流调压电路调试
一、任务描述与目标 交流调压是将幅值固定的交流电能转化为同频率的 幅值可调的交流电能。交流调压电路广泛应用于灯 光控制、工业加热、感应电机调速以及电解电镀的 交流侧调压等场合。本次任务介绍双向晶闸管的触 发电路及单相交流调压电路，任务的目标如下。
任务一 双向晶闸管及其测试
意法ST公司，则以“BT”字母为前缀来命名元件的型号，并且 在“BT”后加“A”或“B”来表示绝缘与非绝缘。组合成 “BTA”、“BTB”系列的双向晶闸管型号，型号的后缀字母 (型号最后一个字母)带“W”的，均为“三象限双向晶闸管”。 如“BW”、“CW”、“SW”、“TW”，代表型号如： BTB12-600BW、BTA26-700CW、BTA08-600SW等等。四象 限/绝缘型/双向晶闸管：BTA06-600C、BTA12-600B、BTA16600B、BTA41-600B 等等；四象限/非绝缘/双向晶闸管： BTB06-600C、BTB12-600B、BTB16-600B、BTB41-600B 等。
电力电子实验
挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮
子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用D42三相可调电阻，将两个900Ω接
成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感Ld在DJK02面板上，有
100mH、200mH、700mH三档可供选择，本实验中选用700mH。直流电压表及直流电
六、思考题
(1)单相桥式半控整流电路在什么情况下会发生失控现象?
(2)在加续流二极管前后，单相桥式半控整流电路中晶闸管两端的电压波形
如何?
七、实验方法
(1) 调节DZSZ-1型电机及自动控制实验装置控制屏左侧的自藕调压器，将输
出的线电压调到200V左右，然后用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外
单相交流调压电路的性能研究
实验报告课程名称：实验项目：实验地点：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：年月日一、实验目的和要求（必填）目的：熟悉单相交流调压电路的工作原理，分析在电阻负载和电阻电感负载时不同的输出电压和电流的波形及相控特性。
明确交流调压电路在电阻电感负载时其控制角应限制在≦α≦α的范围内。
二、实验内容和原理（必填）1、单相交流调压电路(电阻性负载)2、单相交流调压电路(阻感形负载)。
3、主电路由反并联的两个晶闸管组成，触发电路由脉冲同步触发电路构成。
Matlab仿真原理图和脉冲同步触发电路如下所示。
脉冲同步触发电路仿真原理图参数设置：三相电源电压设置为220V，频率设为50Hz。
只要有适当的触发信号，便可以使晶闸管变换器在对应的时刻导通。
设置同步电压的频率跟脉冲宽度分别为50Hz和20%，，通过设置输入信号给它的常数模块参数便可以得到不同的触发角a，从而产生给出触发脉冲。
选择算法为ode23tb，stop time 设为0.3。
1.电阻负载仿真设置电路负载为纯电阻性，R＝20Ω。
以下是分别在a=0 度，45 度,90度时的仿真结果。
2.阻感负载仿真设置电路负载为阻感性，R＝20Ω，L＝0.4H。
（这里再加有关六脉冲同步触发电路PWM发生器的描述）三、主要仪器设备模块（必填）1、Matlab7.01\Simulink软件2、SimPowerSystems3、整流桥模块，IGBT/DIODE仿真模块4、电阻、电感元件（）。
5、Multimeter测量模块。
6、Scope测量模块。
四、操作方法与实验步骤（可选）1、按（二）中原理图建立Matlab仿真模型2、增加测试仪器模块用来观察波形。
3、按阻性负载、阻感负载，分别以a=0度，45度, 90度进行仿真，记录波形。
五、实验数据记录和处理（可选）R＝20Ω a=0 度R＝20Ω，45度R＝20Ω 90度R＝20Ω，L＝0.4H 0度R＝20Ω，L＝0.4H 45度R＝20Ω，L＝0.4H 90度图 6 图7图8 图9由仿真图结合理论分析可知，上述波型图是正确的。
单相交流调压电路设计
单相交流调压电路设计稳压二极管电路是最简单和常见的单相交流调压电路。
它由稳压二极管、电阻和电容组成。
稳压二极管是一种特殊的二极管，具有稳定的电压特性。
通过选择适当的稳压二极管，可以实现不同的输出电压。
稳压二极管将高压输入电压降低到稳定的输出电压，并且在电压波动时能够保持输出电压不变。
电阻和电容则用于过滤输入电压的噪声和脉动。
变压器调压电路是另一种常见的单相交流调压电路。
它由变压器、开关元件、控制电路和滤波电路组成。
变压器通过改变输入电压的变比来调节输出电压。
开关元件根据控制电路的信号周期性地开关，通过改变开关时间比例来控制输出电压的大小。
滤波电路用于过滤电压中的脉动和噪声，以获得稳定的输出电压。
电子管调压电路是一种通过调节电子管工作状态来控制输出电压的调压电路。
它通常由电子管、电源电路和控制电路组成。
电子管通过调整灯丝电流、阳极电压或阴极电流等参数，改变电子管内部的工作状态，从而实现输出电压的调节。
控制电路用于检测输出电压，并根据需要调节电子管的工作状态。
电子管调压电路具有调节范围广、反应速度快等优点，适用于对输出电压要求较高的应用场合。
单相交流调压电路的设计需要考虑多个因素，包括负载要求、电源电压范围、输出电压精度、稳定性要求等。
在设计过程中，需要根据具体的需求选择合适的调压电路，并合理选择元器件，进行电路分析和仿真，确保电路的稳定性和可靠性。
同时，还需要进行电路的标定和校准，以确保输出电压的准确性和稳定性。
在实际应用中，单相交流调压电路广泛应用于电子设备、仪器仪表、通信设备等领域。
它可以提供稳定可靠的电源，为这些设备的正常运行提供保障。
同时，它还可以提供精确控制的电源，满足不同设备对电压的要求，提高设备的性能和可靠性。
总之，单相交流调压电路是一种重要的电气设备，用于将交流电压进行调节，以满足特定的需求。
它通过选择适当的调压电路和合理设计电路参数，可以实现稳定可靠的输出电压。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的调压电路，并对电路进行分析和仿真，以确保电路的稳定性和可靠性。
交流调压实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着社会经济的发展，电力电子技术在工业、民用和科研领域得到了广泛的应用。
交流调压技术作为电力电子技术的重要组成部分，在电力系统的运行、控制和保护等方面发挥着至关重要的作用。
为了加深对交流调压技术的理解和掌握，我们进行了交流调压实验，以下是对实验的总结。
二、实验目的1. 理解交流调压电路的工作原理，掌握交流调压电路的设计方法。
2. 熟悉交流调压电路的实验步骤，掌握实验操作技能。
3. 分析交流调压电路在不同负载条件下的工作特性，提高实验分析能力。
三、实验原理交流调压电路通过控制晶闸管的导通角，实现对交流电压的调节。
实验中，我们主要研究了单相和三相交流调压电路。
1. 单相交流调压电路：采用双向晶闸管或两个反向并联的晶闸管，通过控制晶闸管的导通角来调节交流电压。
2. 三相交流调压电路：采用三相晶闸管，通过控制三相晶闸管的导通角来调节交流电压。
四、实验步骤1. 单相交流调压电路实验：（1）搭建实验电路，包括晶闸管、电阻、电容等元件。
（2）接入电源，调节晶闸管的导通角，观察电压调节效果。
（3）改变负载，分析交流调压电路在不同负载条件下的工作特性。
2. 三相交流调压电路实验：（1）搭建实验电路，包括三相晶闸管、电阻、电容等元件。
（2）接入电源，调节三相晶闸管的导通角，观察电压调节效果。
（3）改变负载，分析交流调压电路在不同负载条件下的工作特性。
五、实验结果与分析1. 单相交流调压电路实验结果：（1）实验结果表明，通过调节晶闸管的导通角，可以实现交流电压的调节。
（2）当负载变化时，交流调压电路的工作特性有所变化，如导通角增大，电压调节范围减小。
2. 三相交流调压电路实验结果：（1）实验结果表明，通过调节三相晶闸管的导通角，可以实现三相交流电压的调节。
（2）当负载变化时，三相交流调压电路的工作特性有所变化，如导通角增大，电压调节范围减小。
六、实验结论1. 交流调压电路通过控制晶闸管的导通角，实现对交流电压的调节。
基于集成芯片KC05交流电动机软起动装置的设计
【 ｂｔ ｃ］ｈ ｅｔｅｉｒ ｕｅ ｔ ｃａｙｃｒ ｏｓ ｏ ｒ ｏ ａ ｅｉ ｅｇ ａｅ ｎｔ ｔ ｒ ｅ ｈ Ｃ ５ Ｕ ｉ ｅｍ ｄｌ Ａ ｓ ａｔＴｉｔ ａｓ ｎ ｏ ｃｓｈ Ａ ｓｎｈ ｎｕ ｍ ｔ ｆｓ ｒｄｖ ｅｄｓ ｎｂｓ ｏ ｅｉｅ ａ ｄｃｉ Ｋ ０． ｓ ｇｔ ｏｕ ｒ ｒ ｓ ｒ ｉ ｔｄ ｅ ｏ ｏ ｓ ｔｔ ｃ ｉ ｔ ｄ ｈ ｎ ｇｔ ｐ ｎ ｈ ａ
触发脉 冲、 触发角 的大 小来动态改 变晶闸管 的开通时 间． 而改变 电 从 动机定子输入 电压 ， 以控制电动机的软起动过程 。当电动机起动完成 后。 即端 电压升至额定 电压时 ． 电动机直接并 网运行 。起动时 ， 使 晶闸 管的触发角从 １０开始， ５ｏ 逐渐减 少 ． 电动机 的端 电压逐 渐开始上升 ． 直 至达到满足起动转矩要求 ． 保证起动成功。 另外运用不 同的控制策略 。 使被控 电动机 的输入 电压按不同的要求而变化 ， 可以实现恒流软起 就 动、 轻载节能运行 、 软停车 、 快速停止和保护、 监控等不同的控制功能。
【 ｙｗ ｒｓＳｆｓ ｒＣ ｎ ｌｒＣｒ ｉｄｓｎ Ｋｅ ｏｄ］ｏ ａ ；ｏｔ ｌ ；ｉｕ ｅｉ ｔｔｔ ｏ ｒ ｅ ｃｔ ｇ
０ 引言
从交 流电机发展 至今 ．三相交流异 步电动机得到 了广泛 的应用 ． 其性能 和功率也不断 的提高 ． 电压也从低压发 展到高压。随着三相 交 流异步 电动机功率 的提高 ， 其起动过程也 出现诸 多弊端 。 众所 周知 ， 三 相交 流异步 电动机直 接起动存在 较多优点 ． 如起 动时 间短 ． 响应速 度 快。 技术简单 ． 成本较低等 。 但是 ， 当三相交 流异 步电动机 功率较 大时 ， 其缺点则 比其优点更加 突出 首先 ， 动冲击 电流较大 。 起 其次 ． 起动冲击转矩较大。 最后 ， 电 导致 网电压骤 降。 因此 ， 于能造 成电网电压下 降 ， 响了同电网其它设备 对 影 的正 常工作 ． 电动机本身使用寿命或对 自 ． 避免直接起动 。在三相交 流异步电动机不宜采用 直 接起动 的时候 ． 虑采用 电动机 降压起 动或 其它起动方式 。最终 发 可考
单相交流调压电路性能研究
基础强化训练任务书学生姓名：韦晟云专业班级：电气1003 指导教师：胡红明工作单位：自动化学院题目: 单相交流调压电路性能研究初始条件：输入为单相交流电源，有效值220V。
要求完成的主要任务:（1）掌握单相交流调压电路的原理；（2）设计出系统结构图，并采用matlab对单相交流调压电路进行仿真；（3）采用protel设计出单相交流调压主电路及采用KJ004控制电路时间安排：2012年7月9日至2012年7月13日，历时一周，具体进度安排见下表参考文献：[1]王兆安，刘进军.《电力电子技术》第5版.北京：机械工业出版社，2011指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日单相交流调压电路性能研究目录前言 (3)1.主电路设计 (4)1.1.设计内容及技术要求 (4)1.2工作原理 (4)1.2.1主电路工作原理1.2.2晶闸管的工作原理1.3负载电流分析 (8)1.4单相交流调压电路主电路和触发电路图 (10)1.5.仿真参数设置 (10)2.仿真 (13)2.1.电阻性负载仿真波形 (13)2.1.1.波形分析 (16)2.2.阻感性负载（H=0.02） (16)2.2.1.波形分析 (19)2.3.实验结果分析 (20)3.触发电路的设计 (20)4．设计体会 (23)参考文献 (24)前言这次基础强化训练主要究单相交流调压电路的设计。
电力电子线路的基本形式之一，即交流—交流变换电路，它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。
在进行交流—交流变换时，可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。
用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以调节输出电压有效值。
可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等。
交流调压器与常规的交流调压变压器相比，它的体积和重量都要小得多。
交流调压器的输出仍是交流电压，它不是正弦波，其谐波分量较大，功率因数也较低其晶闸管可以利用电源自然换相，无需强迫关掉电路，并可实现电压的平滑调节，系统响应速度较快，但它也存在深控时功率因数较低，易产生高次谐波等缺点。
电力电子技术实验实验十三 单相交流调压电路的研究
α/( °)
60
uo
90
120
否与书中波形一致，脉冲变压器输出脉冲是否完好，记录这些 波形于下表中。
uA
uB
uC
uD
uE
ug
2、触发电路工作正常后，接上电阻负载R，做电阻负载实验。 按起动按钮，KM闭合，主电路接通电源，用示波器观察负载电 压uo的波形。改变Uc ，观察不同α角时波形的变化，并记录 α=60°、 90°、120°时的波形于下表中
及调试方法。
2、写预习报告 (1)实验的目的 (2)实验线路图 (3)实验仪器与设备 (4)实验内容与步骤 (5)实验注意事项 (6)预习题目的回答
三、实验设备及仪器
电力电子技术实验装置
1台
电抗器
1台
灯箱
1个
双踪示波器
1台
万用表
1块
四、实验电路图
五、实验内容
1、按图把线接好，闭合S，接通30V同步电压和直流电源， 用示波器检查KC05移相触发电路工作是否正常，A~E点波形是
一、实验目的
1、通过观察电阻负载的输出电压、电流波形，加深对双向晶 闸管交流调压电路工作原理的理解。 2、熟悉KC05晶闸管移相触发器的原理及应用。
二、要求学生实验前ห้องสมุดไป่ตู้的工作
1、预习相关理论知识 (1 ) 复习教材中有关内容，理解电路的工作原理。 （2）学习实验指导书中有关电路的内容，掌握电路工作原理
单相交流调压电路实验报告
大学电力电子技术课程设计总结报告题目：单相交流调压电路学生姓名：系别：专业年级：指导教师：年月日一、实验目的与要求(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。
(2)掌握单相交流调压电路的调试步骤和方法。
(3)熟悉单相交流调压电路各点的电压波形。
(4) 掌握直流电动机调压调速方法电力电子技术是专业技术基础课，做课程设计是为了让我们运用学过的电路原理的知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告、制作电路等，进一步加深对变流电路基本原理的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础，同时也锻炼了自己的实践能力。
二、实验设备及仪器1、DT01B 电源控制屏2、DT09 转速显示3、DT15 交流电压表4、DT14 直流电流表5、DT20 电阻（900欧）6、DT04 电阻（3000欧）7、DT02 220V直流稳压电源8、DDS12单相交流调压电路触发器9、DD202 晶闸管、二极管、续流二极管、电感 10、导线若干 11、双踪示波器三、实验线路及原理1、主电路的设计所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。
交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。
此外，在高电压小电流或低电压大电流之流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。
本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。
由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。
①电阻负载图1、图2分别为电阻负载单相交流调压电路图及其波形。
图中的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。
在交流电源U2的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的移相控制角进行控制就可以调节输出电压正、负半周α起始时刻（α=0），均为电压过零时刻。
在tωα=时，对VT1施加触发脉冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在tωπ=时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1自然关断。
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基于KC05集成电路的单相交流调压控制的研究
作者：梁娟
来源：《科技风》2017年第02期
摘要：灯光明暗的调整、交流电动机转速的控制、电热温度的控制和交流稳压器等在我们周围随时可见的现象中，看似不同的控制对象，实则都属于电压的控制。
电压的控制中我们常用的两种方法便是与自耦变压器调压和交流电路调压。
而交流调压电路控制比起自耦变压器调压具重量轻、体积小，更方便，调节速度更快的优点。
关键词：集成电路；单向交流调压控制
一、KC05集成移相触发器
（一）KC05的特点
在交流调压电路中，触发晶闸管的电路有很多，但集成移相触发器KC05被广泛的运用在交流调压电路中。
KC05集成移相触发器常用在对双向晶闸管或两个反向并联的晶闸管线路的交流相位控制。
KC05具有移相范围宽、锯齿波线性好、易于集中控制、有失交保护、控制方式简单、输出电流大等优点。
可以用在交流调压电路，同样也适用于单相或三相半控或全控桥式整流线路的相位控制。
（二）KC05内部原理分析
1.同步检测电路
由VD1-VD4和V1、V2组成同步检测电路。
交流电源同步变压器连接芯片脚15、脚16。
当同步电压大于或者小于3个PN结开启电压值和时，V1、V2导通；当同步电压接近零时，即小于3个PN结开启电压值之和时，V1、V2截止， V3、V5导通，由此来产生锯齿波电压，二极管组成了钳位电路，脚15、脚16之间的电压为正负交叉出现的近似梯形波电压。
2.锯齿波电路
由V3、V5、V6 、Vdz1及V5发射极脚4的外接电容C1构成锯齿波电路。
当同步电压过零时，V1、V2截止，V3、V5导通并电容C1充电；当同步电压过零之后，V1、V2导通，
V3、V5截止，电容C1的电荷经V6恒流放电。
电容C1的充放电作用使其两端电压形成锯齿
波。
由于串联Vdz1使C1两端电压充至稳压值8伏左右，成为锯齿波电压的峰值。
锯齿波电压的斜率，既反映充电速度的快慢，通过V6外接偏置电阻R1的大小来改变。
3.移相电路
由V8、V9、V10、Vdz2、V11组成移相电路。
V7、V8、V9为差动放大电路，起到比较放大的作用。
将你通过可调电阻调节的电压通过KC05的脚6，输入V9的基极同送入V8的锯齿波电压进行比较。
当锯齿波电压大于移相电压时，V8导通，V9、V10、Vdz2、V11截止；当锯齿波电压小于移相电压时，V9、V10、Vdz2、V11导通，V11的导通经过脉冲形成环节产生脉冲输出。
4.脉冲电路
由VD8、V12、V13、V14，脚13外接电容C2、脚10外接电阻R2组成脉冲电路。
当
V11导通时，调整偏置电阻大小R2使V12导通，此时脚13的电压大于脚12的电压，C2经VD8、V12进行充电。
当V11导通时，电容C2上的电荷以反压的形式加于VD8与V12发射结两端，迫使V12截止。
此时V13、V14导通，通过外接驱动电路触发双向晶闸管。
同时C2由15伏电源、R2、V11反向充电左负右正，脚10电压逐步上升，当该电压大于VD8和V12开启电压时，V12导通，V13、V14截止，输出脉冲终止。
二、单相交流调压电路
（一）电路组成
该电路由KC05为核心组成的单相交流调压系统，通过触发双向晶闸管VT1达到调节灯泡两端交流电压的目的，从而调节灯泡的亮度。
该电路由主电路、触发电路等几部分组成。
主电路220V单相交流电压经过变压器调压至50V交流电压，由双向晶闸管VT1、灯泡和熔断器FU串接后接入单相交流50V电路中，由KC05脚9输出的脉冲导通双向晶闸管在正负半周，从而起到改变灯泡两端的交流电压的作用。
触发电路由KC05和外围电路组成。
通过变压器降压到30V加到脚15、脚16两端形成同步控制电压；将脚2和脚12短接，形成失交保护；脚4外接电容C1通过电容充放电形成锯齿波；脚5接可调电阻控制移相范围；脚6外接通过可调电阻RP2调节后的移相电压，移相电压与KC05脚4的锯齿波电压进行比较，在它们的交点处，使产生触发脉冲。
（二）纯电阻负载
灯泡属于纯电阻负载，交流调压电路输入电压ui、输出电压uo、触发脉冲的波形如图所示。
当α=0时，输出电压与输入电压相同，此时最大；当α=π时，改输出电压为0，通过改变控制角α大小，改变输出电压的波形，使输出波形变得残缺，因此输出电压的有效值随控制角的不同而不同，但波形也因非正弦引起了谐波的问题。
交流输出电压u0，有效值U与控制角α的关系为：
电阻负载下单相交流调压输出电压谐波比例。
基波和各次谐波电压有效值为：
可以看出基波和各次谐波电压标么值是随控制角α的变化曲线，其电压基值取为U1。
可以看出，随α增大，波形畸变严重，谐波含量增大。
随着电子产业向体积更小、响应更快、稳定性更好的方便迅速发展，交流调速技术更广的运用在电机调速的方面，以其更宽的调速范围、更高的稳定精度、更快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，取代串电阻、串频敏、自耦变压器等调速方式。
从交流调速传动的客观发展趋势我们看到，今后它完全可以和直流传动相媲美、相抗衡，并有取代的趋势。
作者简介：
梁娟（1982-），女，甘肃人，硕士，电气讲师，主要研究方向：电气自动化、电子信息。