单相交流调压电路课程设计完整版
斩控式单相交流调压电路正文
目录
第1章概述 (1)
第２章设计总体思路 (3)
2.1 系统总体方案确定 (3)
2.2 交流斩波调压的基本原理 (8)
第3章主电路设计与分析 (9)
3.1主要技术条件及要求 (9)
3.2 开关器件的选择 (9)
3.3 主电路计算及元器件参数选型 (9)
3.4 主电路结构设计 (11)
3.5 主电路保护设计 (12)
第4章单元控制电路设计 (14)
4.1主控制芯片的详细说明 (14)
4.1.1 芯片的选择 (14)
4.1.2 芯片的详细介绍 (14)
4.1.3 芯片的工作原理 (15)
⒈器件内部结构 (15)
⒉欠压锁定功能 (16)
⒊系统的故障关闭功能 (16)
4. 波形的产生及控制方式分析 (16)
4.2 驱动电路设计 (17)
4.3 过零检测及续流触发电路 (18)
4.4 控制保护电路设计 (19)
4.5谐波分析 (20)
第5章总结与体会 (22)
第6章附录 (23)
参考文献 (24)
第1章概述
交流调压是指把一种交流电变成另一种同频率，不同电压交流电的变换，而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，而斩控式交流调压的输入是正弦交流电压，这种斩控式交流调压电路的优势是功率因素接近1，电压、电流波形好，谐波成分频率高，电路简单，且可靠性高。而利用PWM技术后，控制灵活，动态响应快。
目前能够实现这一要求的调压器有下面三种：
1)磁饱和式调压器该调压器通过控制主电路中电感的饱和程度，以改变电抗值以及其上的电压，实现对输出电压的调节。这种调压器具有一定的动态性能，但输出电压的调节范围小，体积和重量较大。
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。
(完整word版)基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真
目录
前言 (2)
1。主电路设计 (4)
1。1.设计目的及任务 (4)
1.2。设计内容及要求 (4)
1.3。设计结果 (4)
1.4。设计原理 (4)
1。5。建模仿真 (8)
2开环仿真 (11)
2。1.电阻性负载仿真波形 (11)
2。1.1。波形分析 (12)
2。2。阻感性负载 (13)
2.2.1。波形分析 (13)
2.3.阻感性负载 (14)
2。3.1。波形分析 (14)
3.闭环控制的仿真 (14)
1
3。1闭环控制的实现步骤 (14)
3.2闭环控制下的仿真电路图 (15)
3.2。1输出波形 (15)
3.3谐波分析 (18)
4．设计体会 (20)
参考文献 (21)
摘要
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,交流调压电路可以带电阻性负载，也可以带电感性负载等。交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路，通常是将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间.在电源的每半个周期内触发一次晶闸管，使之导通。与相控整流电路一样，通过控制晶闸管开通时所对应的相位，可以方便的调节交流输出电压的有效值，从而达到交流调压的目的。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.
以对单相交流调压电路的MATLAB闭环控制的仿真为例,介绍了基于MATLAB的Simulink仿
真中建立仿真模型的方法，以及如何利用仿真模型进行实际调压电路波形分析.通过对比电路仿
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
单相斩控式交流调压电路课程设计
河南机电高等专科学校
课程设计
单相斩控式交流调压电路
系部: 自动控制系
专业: 生产过程自动化
班级: 过131
姓名: 闫正和
学号: 131416140
指导老师: 侯志坚
成绩:
二零一五年七月
摘要
调速系统是当今电力拖动自动控制系统中应用最广泛的一中系统。目前对调速性能要求较高的各类生产机械大多采用直流传动，简称为直流调速。早在20世纪40年代采用的是发电机－电动机系统，又称放大机控制的发电机－电动机组系统。这种系统在40年代广泛应用，但是它的缺点是占地大，效率低，运行费用昂贵，维护不方便等，特别是至少要包含两台与被调速电机容量相同的电机。为了克服这些缺点，50年代开始使用水银整流器作为可控变流装置。这种系统缺点也很明显，主要是污染环境，危害人体健康。50年代末晶闸管出现，晶闸管变流技术日益成熟，使直流调速系统更加完善。晶闸管－电动机调速系统已经成为当今主要的直流调速系统，广泛应用于世界各国。近几年，交流调速飞速发展，逐渐有赶超并代替直流调速的趋势。直流调速理论基础是经典控制理论，而交流调速主要依靠现代控制理论。不过最近研制成功的直流调速器，具有和交流变频器同等性能的高精度、高稳定性、高可靠性、高智能化特点。同时直流电机的低速特性，大大优于交流鼠笼式异步电机，为直流调速系统展现了无限前景。单闭环直流调速系统对于运行性能要求很高的机床还存在着很多不足，快速性还不够好。而基于电流和转速的双闭环直流调速系统静动态特性都很理想。
关键字：调速系统直流调速器晶闸管晶闸管－电动机调速系统
ABSTRACT
This paper proposes the use of a chopper-type MOSFET AC voltage regulator. So that the regulator can regulate convenient, fast dynamic response, the harmonic less pollution, higher unit power factor and so on. For regulating and controlling the AC voltage, better performance and prospects. AC V oltage AC refers to one kind into another with the same frequency, different voltage AC conversion. Chopper control regulator - the switch in a power-off cycle times, cut into several small pieces of the input voltage, change the width or switch off the cycle segment to regulate the output voltage. That is to regulate the quality and impact of the output voltage through the power supply voltage regulator circuit cut control. Chopping frequency, the higher the output voltage of the voltage harmonic frequency, the filter easier. When the chopper frequency is not an integer multiple of the frequency of the input power, the output voltage will produce harmonics. When low chopper frequency, harmonic content of more adverse impact on the load. AC chopper technology as a high-performance AC voltage regulator technology, in line with the high frequency power electronics technology, efficient and low-pollution trends, will gradually replace the phase control thyristor AC voltage regulator, the development of new devices will accelerate this process.
单相交流调压电路2000W__电力电子技术_课程设计(论文)
2.1 设计方案图及经济论证 ........................................................................................... 2 2.2 各部分电路的作用 ................................................................................................... 2 2.3 总体电路与分析 ....................................................................................................... 2 2.4 触发电路与变压器变比的设计 ............................................................................... 4 2.5 单相交流调压电路的理想模型 ............................................................................... 5 2.6 实际实现电路及工作原理 ....................................................................................... 6 2.7 参数计算 ................................................................................................................... 8 2.8 设计总结 ................................................................................................................... 11
电力电子课程设计示例-TL494斩控式单相交流调压电路
电⼒电⼦课程设计⽰例-TL494斩控式单相交流调压电路
⽬录
⼀、概述 (2)
⼆、总体⽅案 (4)
2.1 总体设计思路 (4)
2.2 交流斩波调压的基本原理 (8)
三、主电路设计 (9)
3.1主要技术条件及要求 (9)
3.2 开关器件的选择 (9)
3.3 主电路计算及元器件参数选型 (9)
3.4 主电路结构设计 (10)
3.5 主电路保护电路设计 (12)
四、单元控制电路设计 (14)
4.1主控制芯⽚的详细说明 (14)
4.1.1 芯⽚的选择 (14)
4.1.2 芯⽚的详细介绍 (14)
4.1.3 芯⽚的⼯作原理 (16)
4.2 驱动电路设计 (18)
4.3 过零检测及续流触发电路 (18)
4.4 控制保护电路设计 (19)
4.5谐波分析 (20)
五、总结与⼼得 (23)
附录 (24)
总体电路图： (24)
参考⽂献 (25)
⼀、概述
在⼯业⽣产及⽇⽤电⽓设备中，有不少交流供电的设备采⽤控制交流电压来调节设备的⼯作状态，如加热炉的温度、电源亮度、⼩型交流电机的转速等。这样就需要设计⼀种交流调压电路来控制，其基本原理是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电⼒。在每⼀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，这种电路称为交流调压电路。⽤在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。采⽤晶闸管作为开关元件的典型单相交流调压电路如图1所⽰。常⽤通断控制或相位控制⽅法来调节输出电压。
交流调压电路也⼴泛⽤于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也⽤于异步电动机调速。在供⽤电系统中，这种电路还常⽤于对⽆功功率的连续调节。此外，在⾼压⼩电流或低压⼤电流中，也常采⽤交流调压电路调节变压器⼀次电压。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，同时，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，其电压电流值都不太⼤也不太⼩，在变压器⼆
SG3525斩控式交流调压电路
课程设计
课程名称电力电子技术
课题名称SG3525斩控式交流调压电路
专业自动化
班级 0502
学号
姓名
指导教师
目录第一章，概述
第二章，设计总体思路
2.1系统总体方案确定
2.2交流斩波调压的基本原理
第三章，主电路设计与分析
3.1主要技术条件及要求
3.2开关器件的选择
3.3主电路计算及元器件参数选型
3.4主电路结构设计
3.5主电路保护设计
第四章，单元控制电路设计
4.1主控芯片的详细说明
4.2开关管IGBT驱动电路的设计
4.3过零检测及续流触发电路
4.4控制保护电路设计
4.5谐波分析
第五章，总结与体会
附图一
参考资料
评分表
第1章概述
在工业生产及日用电气设备中，有不少交流供电的设备采用控制交流电压来调节设备的工作状态，如加热炉的温度、电源亮度、小型交流电机的转速等。这样就需要设计一种交流调压电路来控制，其基本原理是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电力。在每一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，这种电路称为交流调压电路。用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。采用晶闸管作为开关元件的典型单相交流调压电路如图1所示。常用通断控制或相位控制方法来调节输出电压。
交流调压电路也广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。在供用电系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。此外，在高压小电流或低压大电流中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。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，同时，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，其电压电流值都不太大也不太小，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。
晶闸管单相交流调压与调功电路设计
晶闸管单相交流调压与调功电路设计1 题目初始条件
初始条件：
电源为工频220V，调压阻感负载，R＝0.5欧姆，L＝2mH。调功阻性负载R ＝4欧姆。
2 设计任务与设计要求分析
通过分析题目的初始条件，可知本次课程设计有以下几个基本要求：1单相交流调压与调功主电路的设计。2. 触发电路的设计。3.分析系统不同负载下的电流、电压波形及相控特性。4.须针对电阻炉负载分析系统的过零控制特性。5. 需要绘制单相交流调压与调功电路的原理图。
3 单相交流调压电路的设计
3.1单相交流调压电路主电路的设计
单相交流电压主电路的设计主要包括：1.根据负载特性，选择相应型号的晶闸管。2.根据相关理论分析、推导及计算，得到电路相关参数
3.1.1 单相交流调压电路主电路原理图
图一单相交流调压主电路原理图
3.1.2 电路各参数推导及计算
通过分析可知，当单相交流调压电路带电阻性负载时，可得以下参数表达式： 负载电压、电流平均值
1122sin 22(cos 1)Ud U d U π
αθθαππ==+⎰g 公式（1） 22(cos 1)d U d R
U I R πα==
+ 公式（2） 负载电压、电流有效值
2021sin 2(2sin )22U U d U παπααθθπππ
-==+⎰ 公式（3） 020sin 22U U I R R πααππ
-==+ 公式（4） 020sin 222
42VT U U I I R R πααππ-===+ 公式（5） 电路功率因数：
0010
sin 22U I U I πααλππ-==+ 公式（6） 当电路带阻感性负载时，可以分析得负载电流相位应落后负载电压相位一个固定的阻抗角，其大小应为arctan()11.31L R ϖϕ==︒,且相当明显，当用晶闸管控制时，会使得负载电流更为滞后，即阻感性负载稳态时，晶闸管的移相范围为ϕαπ≤≤。
电力电子--单相交流调压电路
1．主电路的设计
电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，交流调压电路可以带电阻性负载，也可以带电感性负载，如感应电动机或其它电阻电感混合负载等。
1.1 电阻负载
图1、图2分别为反电势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t ωα=时，对VT 1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t ωπ=时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1自然关断。在t ωπα=+时，对VT2施加触发脉冲，当VT2正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在2t ωπ=时，电源电压过零，VT2自然关断。
当电源电压反向过零时，由于反电动势负载阻止电流变化，故电流不能立即为零，此时晶闸管导通角θ的大小，不但与控制角α有关，而且与负载阻抗角φ有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。稳态时，正负半周的相等，负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（电源电流）和负载电压的波形相似。
相控式单相交流调压电路设计
集美大学
电力电子课程设计报告题目：相控式单相交流调压电路设计
姓名：
学号：
学院：
专业班级：
指导教师：
时间：
2015年6月19日
目录：
0 概述-------------------------------------------------------------1
1 设计的目的-------------------------------------------------------1
2 设计的任务及要求-------------------------------------------------2
2.1 设计任务--------------------------------------------------- 2
2.2 设计要求--------------------------------------------------- 2
3主电路总体方案设计------------------------------------------------ 2
3.1 总体方案设计思路--------------------------------------------2
3.2 主电路工作原理----------------------------------------------3
3.2.1 主电路工作情况分析------------------------------------3
3.2.2 负载电流分析------------------------------------------4
单相交流调压电路PPT课件
• 2）采用宽脉冲或脉冲列触发，以保证T1管电 流下降到零时，T2管的触发脉冲信号还未消失， T2可以在T1导通后接着导通，但T2的初始导通角 α+θ-π>φ,所以使第二个晶闸管的导通角φ<π 。即 可使两个晶闸管的导通角θ=180度达到平衡。解 决失控现象。
•
根据上面的分析，当α≤φ时并采用宽脉冲触
发，负载电压、电流总是完整的正弦波。改变控
制角α,负载电压、电流的有效值不变，即电路失
去交流调压的作用。在电感负载时，要实现交流 调压的目的，则最小控制角α=φ（负载的功率因 素角），所以α的移相范围为φ～180度
综上所述，当单相交流调压电路带感性负 载时，为了可靠、有效的工作，并实现调压的目 的，应使控制角的移相范围保持在之间，同时为 了避免出现直流分量，晶闸管的控制脉冲应采用 宽脉冲或脉冲列触发。
(b) 交流信号： 在晶闸管门极与阴极间加入交流电压，当交流电压
uc=ut时，晶闸管导通。ut是保证晶闸管可靠触发所需的 最小门极电压值，改变u。值，可改变触发延迟角α。这种 触发形式也存在许多缺点，如：在温度变化和交流电压幅 值波动时，触发延迟角不稳定，可通过交流电压u。值来 调节，调节的变化范围较小(00≤α≤900)。
单相交流调压
电力电子技术课程设计报告
单相交流调压器
姓名焦庆杰
学号201009140230
年级2010
专业电气工程及自动化
系（院）汽车学院
指导教师王增玉
2012年12月31日
一、引言
1.1介绍
随着２１世纪的到来电子信息技术的发展关于交流－交流变换电路在电力电子技术基础中所处的位置越来越来重要，它不仅是自动化类专业的一个重要部分，而且在其它类专业工程中也是不可缺少的。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。交流－交流变换包括交流调压和交－交变频。交流调压电路是电力电子电路中出现较早的一种，因其体积小，成本低，易于设计，应用十分广泛。用晶闸管组成的交流调压电路体积小、重量轻、控制灵活方便，在灯光控制、家用风扇调速、交流电机的调压调速和软启动以及交流电机的轻载节能运行中得到了广泛的应用。
交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）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。在这些电源中如果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，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联，十分不合理。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。其分为单相和三相交流调压电路，前者是后者基础，这里只讨论单相问题。
单相交流调压电路的设计说明
一.设计任务书简介
设计题目：单相交流调压电路的设计
设计条件：
（1）电网：220V，50Hz
（2）负载：阻感负载，电阻和电感参数自定，阻抗角不要太大，可在10~30度之间
（3）采用两个晶闸管反向并联结构
（4）采用单节晶体管简易触发电路，单节晶体管分压比η=0.5~0.8之间自选
（5）同步变压器的参数自定
设计任务：
（1）晶闸管的选型。
（2）控制角移相围的计算。
（3）触发电路自振荡频率的选择：电位器R e及电容C的参数选择（4）主电路图的设计：包括触发电路及主电路
设计要求：
（1）根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大有效电流，选择晶闸管的额定电流。
（2）分析晶闸管可能承受到的最大正向、反向电压，选择晶闸管的额定电压。
（3）计算负载阻抗角，得到控制角的实际移相围。
（4）为了保证调压装置能够正常工作，应使得控制角大于负载阻
抗角，根据这个条件合理选择触发电路的自振荡参数（电位
器R e及电容C）。
（5）画出完整的主电路图。
二.设计容
本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。根据本设计任务书的设计条件，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。
（1）关于负载的计算
根据设计条件及要求，本课程设计所连负载为电阻电感性负载如下图所示：
图1 电阻电感性负载
单相交流调压阻感性负载个参数波形如下：
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单相交流调压电路课程
设计
HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
《电力电子技术》课程设计设计题目: 单相交流调压电路
院(系): 能源工程学院
专业年级: 13级电气二班
姓名: 徐刚刚
学号:
指导教师: 荆红莉
2015年12月 28日
课程设计（论文）任务及评语
院（系）：能源工程学院教研室：电气工程及其自动化
：
成
绩
：
平
时
20%
论
文
质
量
60%
答
辩
20%
以
百
分
制
计
算
前
言
电
力
电
子
技
术
是研究采用电力电子器件实现对电能的交换和控制的科学，是20世纪50年代诞生，
70年代迅速发展起来的一门多学科互相渗透的综合性技术学科。这些技术包括以节约
能源、提高照明质量为目的的绿色照明技术；以节约能源、提高运行可靠性并更好地
满足产要求为目的的交流变频调速技术，以提高电力系统运行的稳定性、可控制性为
目的，并可有效节能的灵括（柔性）交流输电技术等等。随着电力半导体制造技求、徽电子技术、汁算机技术，以及控制理论的不断进步。电力电子技求向着大功率、高频化及智能化方向发展，应用的领域将更加广阔。
交流调压电路广泛应用于灯光控制，如调光台灯和舞台灯光控制及其异步电动机的软启动，也应用于异步电机调速。在电力系统中，这种电路也用于对无功功率的调节。
目录
1 单相交流调压电路的设计
设计目的和要求分析
=210伏。要求分设计一个单相交流调压电路，要求触发角为60度。输入交流U
2
析：
1. 单相交流调压主电路设计，原理说明；
2．触发电路设计，每个开关器件触发次序与相位分析；
3．保护电路设计，过电流保护，过电压保护原理分析；
4．参数设定与计算(包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析，器件额定参数确定等可自己添加分析的参数)；
5. 相关仿真结果。
由以上要求可知该系统设计可分为四个部分：交流调压主电路设计、触发电路设计、保护电路设计及相关计算和波形分析部分。
2 设计方案选择
本系统主要设计思想是：采用两个晶闸管反向并联加负载为主电路，外加触发电路；触发电路控制晶闸管的导通，从而控制输出。其系统框图如下所示：
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控制电路。在每半个周波内通过对晶间管开通相位的控制，以方便地调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。这种电路还用干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。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，这都是十分不经济的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压电流值都不太大也不太小，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。但这种交流调压电路控制方便，体积小、投资省计制造简单。因此广泛应用于需调温的工频加热、灯光调节及风机、泵类负载的异步电
机调速等场合。图3．1所示的就是一种采用晶闸管为主开关元件的单相交流调压电路图，这种交流调压电路的主电路仅由一对反并联的晶闸管或一只双向晶闸管构成。
图单相交流调压电路图
4 驱动电路的设计
4. 1 晶闸管对触发电路的要求
晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲，保证晶闸管在需要要的时刻有阻断转为导通。
4. 2 触发电路
KJ004可控硅移相电路
可控硅移相触发电路适用于单相、三相全控桥式供电装置中,作可控硅的双路脉冲移相触发。器件输出两路相差180度的移相脉冲,可以方便地构成全控桥式触发器线路。电路具有输出负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位均衡性好、移相范围宽、对同步电压要求低,有脉冲列调制输出端等功能与特点。
KJ004可控硅移相电路工作原理
电路由同步检测电路、锯齿波形成电路、偏形电压、移相电压及锯齿波电压综合比较放大电路和功率放大电路四部分组成。电原理见下图：锯齿波的斜率决定于外接电阻R6、RW1,流出的充电电流和积分电容C1的数值。对不同的移相控制电压VY,只有改变权电阻R1、R2的比例,调节相应的偏移电压VP。同时调整锯齿波斜率电位器RW1,可以使不同的移相控制电压获得整个移相范围。触发电路为正极性型,即移相电压增加,导通角增大。R7和C2形成微分电路,改变R7和 C2的值,可获得不同的脉宽输出。其封装形式如图所示：
图 KJ004封装形式
各引脚功能如下表所示：
表引脚功能
触发电路
图触发电路
5 保护电路的设计
在电力电子电路中，除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计良好外，采用合适的过电压、过电流、du/dt保护和di/dt 保护也是必要的。
5. 1 过电压的产生与保护
过压保护要根据电路中过压产生的不同部位，加入不同的保护电路，当达到—定电压值时，自动开通保护电路，使过压通过保护电路形成通路，消耗过压储存的电磁能量，从而使过压的能量不会加到主开关器件上，保护了电力电子器件。
为了达到保护效果，可以使用阻容保护电路来实现。将电容并联在回路中当电路中出现电压尖峰电压时，电容两端电压不能突变的特性，可以有效地抑制电路中的过压。与电容串联的电阻能消耗掉部分过压能量，同时抑制电路中的电感与电容产生振荡，过电压保护电路如图所示。
图 RC阻容过电压保护电路图
5. 2 过电流的产生与保护
当电力电子电路运行不正常或者发生故障时，可能会发生过电流。当器件击穿或短路、触发电路或控制电路发生故障、出现过载、直流侧短路、可逆传动系统产生环流或逆变失败，以及交流电源电压过高或过低、缺相等，均可引起过流。由于电力电子器件的电流过载能力相对较差，必须对变换器进行适当的过流保护。采用快速熔断器是电力电子装置中最有效、应用最广的一种的过流保护措施。
图过电流保护电路图
过电流保护电路如图所示，其中交流侧接快速熔断器能对晶闸管元件短路及直流侧短路起保护作用，但要求正常工作时，快速熔断器电流定额要大于晶闸管的电流定