单相交流调压电路的设计

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单相交流调压电路

单相交流调压电路

单相交流调压电路

交流-交流变流电路:把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路。直接方式即无中间直流环节,间接方式即有中间直流环节

交流-交流变换电路可以分为间接方式(有中间直流环节)

直接方式(即无中间直流环节)

直接方式有交流电力控制电路和变频电路

交流电力控制电路:只改变电压、电流或对电路的通断进行控制,而 不改变频率的电路。

变频电路:改变频率的电路

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。Ø交流电力控制电路

交流调压电路

在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制,调节输出电压有效值的电路。

交流调功电路

以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断,改变通态周期数和断态周期数的比,调节输出功率平均值的电路。

交流电力电子开关:串入电路中根据需要接通或断开电路的晶闸管。

02异步电动机软起动。04供用电系统对无功功率的连续调节。

01灯光控制(如调光台灯和舞台灯

光控制)。03

异步电动机调速。05

在高压小电流或低压大电流直流电源中,用于

调节变压器一次电压。应用

图1 阻性负载单相交流调压电路及波形

电阻负载

Ø在交流电源u1 的正半周和负半周,分别对VT1 和VT2

的开通角α进行控制就可以调节输出电压。

基本的数量关系

Ø

负载电压有效值U0

负载电流有效值I0--式1

---式2

Ø

晶闸管电流有效值IT

Ø功率因数λ

----式3

----式4

图1 阻性负载单相交流调压电路及波形

Ø电阻性负载时,控制角 移相范围为0~π ,随

着α增大,U0逐渐减小。

电阻性负载及各处波形如图2所示。

由于电感的储能作用,负载电流 会在电源电压 u1过

【精品】单相斩控式交流调压电路设计设计课程设计

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一、实验目的

1、熟悉单相斩波电路的构成和基本工作原理。

2、深刻理解交流半波斩波的不足之处,为此掌握单相斩波控

制器的工作原理。

3、通过实验,掌握斩波控制电路的设计方法。

二、实验器材设备

1、单相电源。

2、变压器:输入电压220V,输出电压0-48V,输出电流1A。

3、单相斩波控制器电路实验板。

4、万用表。

5、示波器。

三、实验内容

1、搭建单相斩波控制器电路实验板电路。

2、通过调节斩波控制器电路实验板中的电位器和可调电阻,实现调节输出电压的目的。

3、测量并记录在不同输出电压下控制器的调节时间,分析控制器电路的工作原理和性能。

4、测量单相斩波控制器实验板电路中的主要电参数,包括输入电压、输出电压和输出电流等。

四、实验原理

1、单相斩波电路原理

单相斩波电路是一种简单的电源控制电路,通常用于直流电源的切割和变频器的输出。在单相斩波电路中,电源通过晶体管或三极管等器件进行控制,可通过控制器调整输出电压的大小。

在斩波电路中,斩波开关的导通和截止时间是关键,决定着电路的传输与转换功能。斩波控制可通过电位器和可调电阻来实现。

斩波电路的原理如图1所示。

由图1可知,当电源接入电路时,输入电压经过变压器的降压作用,接入斩波开关Q1的水平校准电路中。斩波开关Q1被

控制,从而使输出电压发生变化。当斩波开关Q1导通时,电

源通过变压器向输出电容充电。当斩波开关Q1截止时,输出

电容电压呈现指数下降趋势,并释放储藏的能量。最终,输出电压达到预设值。

2、单相斩波控制器原理

单相斩波控制器常用于直流电源的控制,以调节输出电压。斩波控制器内置反馈控制系统,通过调整开关导通和截止时间来实现输出电压的精确调整。控制器工作原理如图2所示。

单相斩控式交流调压电路设计

单相斩控式交流调压电路设计

单相斩控式交流调压电路设计

单相斩控式交流调压电路是一种常见的电路设计,它可以将交流电源的电压进行调节,使其符合特定的要求。本文将介绍单相斩控式交流调压电路的原理、设计和应用。

一、原理

单相斩控式交流调压电路的原理是利用斩波器对交流电源进行控制,从而实现电压的调节。斩波器是一种电子元件,它可以将交流电源的正半周或负半周进行截取,从而得到一个脉冲信号。这个脉冲信号的宽度可以通过控制斩波器的导通时间来进行调节,从而实现对电压的控制。

在单相斩控式交流调压电路中,斩波器通常采用晶闸管或场效应管。当斩波器导通时,交流电源的电流会通过斩波器流入负载,从而使负载得到电源的供电。当斩波器截止时,电源的电流就会被截断,负载也就不再得到电源的供电。通过不断地重复这个过程,就可以实现对电压的调节。

二、设计

单相斩控式交流调压电路的设计需要考虑多个因素,包括电源电压、负载电流、斩波器的选择和控制电路的设计等。下面将分别介绍这些因素的设计要点。

1. 电源电压

电源电压是单相斩控式交流调压电路设计的重要参数,它决定了电路的输出电压范围和负载能力。一般来说,电源电压越高,输出电压范围就越大,负载能力也就越强。但是,电源电压过高也会增加电路的复杂度和成本,因此需要根据实际需求进行选择。

2. 负载电流

负载电流是单相斩控式交流调压电路设计的另一个重要参数,它决定了电路的输出功率和稳定性。一般来说,负载电流越大,输出功率就越高,但是电路的稳定性也会受到影响。因此,在设计电路时需要根据负载的实际需求进行选择。

3. 斩波器的选择

斩波器是单相斩控式交流调压电路中最关键的元件之一,它的选择直接影响到电路的性能和稳定性。一般来说,晶闸管和场效应管是常用的斩波器,它们具有导通压降低、响应速度快等优点。但是,晶闸管的控制电路比较复杂,而场效应管的价格较高,因此需要根据实际需求进行选择。

单相斩控式交流调压电路设计

单相斩控式交流调压电路设计

单相斩控式交流调压电路设计

概述

单相斩控式交流调压电路的设计用于对交流电源进行调压控制,使输出电压能够稳定在需求范围内。本文将对该调压电路的设计原理、电路构成、工作原理以及参数选取等进行全面详细的探讨。

设计原理

单相斩控式交流调压电路的设计原理基于斩波调压技术,通过控制晶闸管的导通时间来改变输出电压的大小。其基本思想是在每个交流周期的一定时刻截止半导体器件的导通,从而将源电压锯齿状的波形转换为脉宽调制形式,通过改变脉宽来调节输出电压。

电路构成

单相斩控式交流调压电路主要由以下几个部分构成:

输入滤波电路

输入滤波电路主要用于对输入电压进行平滑滤波,降低谐波成分,获得稳定的直流电压。常用的输入滤波电路包括电容滤波电路和电感滤波电路。

斩波电路

斩波电路是单相斩控式交流调压电路的核心部分,用于将交流电压转换为可调的脉冲电压。斩波电路一般由晶闸管、二极管以及继电器等组成。

控制电路

控制电路用于生成脉宽调制信号,对晶闸管的导通时间进行控制,从而实现输出电压的调节。一般采用微处理器或者模拟控制电路来生成控制信号。

输出滤波电路

输出滤波电路主要用于对输出脉冲进行滤波平滑,得到稳定的直流输出电压。常用的输出滤波电路包括电感滤波电路和电容滤波电路。

工作原理

单相斩控式交流调压电路的工作原理如下:

1.输入电压经过输入滤波电路进行滤波后,进入斩波电路。

2.斩波电路将交流电压转换为可调的脉冲电压,通过控制电路的控制信号对晶

闸管进行导通和截止控制,改变输出脉冲的脉宽。

3.输出脉冲经过输出滤波电路进行滤波平滑后,得到稳定的直流输出电压。

单相交流调压电路仿真设计

单相交流调压电路仿真设计

单相交流调压电路仿真设计

一、单相交流调压电路原理

变压器是单相交流调压电路的核心部件,其主要作用是改变输入交流

电压的大小。变压器由两个或多个线圈组成,其中一个线圈称为初级线圈,另一个线圈称为次级线圈。交流电压作用在初级线圈上,通过磁耦合作用,可以在次级线圈上产生与输入电压不同的输出电压。通过调整初级线圈与

次级线圈的匝数比,可以实现不同的输出电压。

整流电路主要由二极管构成,用于将交流电压转换为直流电压。二极

管具有单向导电性,可以将交流电压中的正半周或者负半周导通,将其它

方向的电压截断。通过适当选择二极管的导通方向和数量,可以实现不同

的整流方式,如半波整流、全波整流等。

滤波电路主要由电容器构成,用于去除整流电路输出电压中的纹波。

在整流电路中,由于二极管导通和截断的不完全性,输出电压中会带有交

流成分,称为纹波。通过选择合适的电容器容值和电阻负载,可以将输出

电压中的纹波减小到很小的水平。

在进行单相交流调压电路的仿真设计时,首先需要确定输入电压、输

出电压和负载电流等参数。根据需要的输出电压大小和负载电流大小,可

以选择合适的变压器匝数比、二极管种类和数量、电容器容值等。

接下来,可以利用电路仿真软件进行电路图设计,如Proteus、Multisim等。首先,根据变压器匝数比和输入电压确定初级线圈和次级

线圈的参数。然后,设计整流电路,选择合适的二极管种类和数量,以及

电容器和电阻负载参数。最后,连接电路图中的各个元件,形成完整的单

相交流调压电路。

完成电路图设计后,可以对电路进行仿真分析。通过设置输入电压、输出电压和负载电流等参数,可以模拟电路工作情况。仿真分析可以得到电路的输入电流、输出电流、纹波大小等参数,以及不同工作条件下的性能指标。

单相交流调压器的设计

单相交流调压器的设计

单相交流调压器的设计

一、设计原理

单相交流调压器的设计原理基于电力电子技术,主要分为两个部分:整流和滤波。整流部分将交流电源转换为直流电源,滤波部分则用于滤除直流电源中的脉动部分,使输出电压更加稳定。整流部分通常采用二极管整流桥设计,滤波部分则采用电容滤波电路。

二、设计步骤

1.确定所需的输出电压和电流:根据所需供电设备的需求,确定所需的输出电压和电流。同时,也需要考虑一些额外因素,如输出电压的稳定性要求以及设备的功耗。

2.选择整流器和滤波器的类型:根据输出电压和电流的要求,选择适合的整流器和滤波器类型。常用的整流器有半波整流和全波整流,常用的滤波器有电容滤波器和L-C滤波器。

3.计算合适的元件参数:根据所选整流器和滤波器类型,计算出合适的元件参数。例如,整流器中的二极管需要能够承受所需输出电流的最大值,滤波器中的电容器需要选取合适的容值以保证输出电压的稳定性。

4.绘制电路图并进行仿真:根据上述计算结果,绘制出电路图,并使用电路仿真软件进行仿真。通过仿真可以验证电路的工作情况,发现可能的问题并进行优化。

5.PCB设计和元件选型:根据仿真结果,设计PCB电路板,并选择合适的元件进行布局。在进行元件选型时,需要考虑元件的供应和成本等因素。

6.装配和调试:当PCB电路板制作完成后,将元件按照电路图进行装配,并进行电路的调试。通过调试可以验证电路的工作情况,发现可能的问题并进行修正。

7.测试和验证:完成电路的调试后,进行测试和验证。测试可以验证电路是否达到了设计要求,并进行必要的调整和修正。

8.优化和改进:根据测试和验证的结果,对设计进行优化和改进。例如,如果输出电压仍然不稳定,可以考虑增加滤波电容或者改变整流器类型等。

单相 buck 型交流调压电路

单相 buck 型交流调压电路

单相 buck 型交流调压电路

单相buck型交流调压电路是一种常见的电路拓扑结构,用于将交流电压降低到所需的水平。它通常由一个开关元件(如MOSFET)和一个电感器组成。当输入交流电压施加到电路上时,开关元件周期性地开关,从而使电感储能并将电压降低。以下是对单相buck型交流调压电路的多个角度的分析:

1. 原理,单相buck型交流调压电路基于脉宽调制(PWM)原理工作。通过控制开关元件的导通时间,可以调节输出电压的大小。当开关元件导通时,电感储能,而当开关元件关断时,储能电感释放能量,从而降低输出电压。

2. 优点,单相buck型交流调压电路具有简单、高效、成本低的特点。它可以有效地降低输入电压,适用于许多电子设备和应用场合。

3. 缺点,然而,单相buck型交流调压电路的输出电压受输入电压波动的影响较大,稳压能力相对较弱。此外,开关元件的损耗也会影响电路的效率。

4. 应用,单相buck型交流调压电路广泛应用于各种电源供电

系统、电动汽车充电桩、LED照明等领域,以及需要对交流电压进

行调节的场合。

5. 设计考虑,在设计单相buck型交流调压电路时,需要考虑

输入电压范围、输出电压稳定性、开关元件的选型和散热设计等因素,以确保电路的性能和稳定性。

总的来说,单相buck型交流调压电路是一种常见且实用的电路

拓扑结构,通过合理的设计和控制可以实现对交流电压的有效调节,满足各种电子设备和系统的需求。

斩控式单相交流调压电路设计

斩控式单相交流调压电路设计

斩控式单相交流调压电路设计

一、电路结构

1.调压变压器:调压变压器用于将输入电压调整为需要的输出电压。其一次侧连接到交流电源,二次侧连接到斩波电路。

2.斩波电路:斩波电路由开关管和与之配套的电路组成。开关管负责控制电源的通断,电路则根据开关管的导通状态,控制输出电压。

3.滤波电路:滤波电路用于对输出电压进行平滑处理,减小其峰值值波动。

4.负载:负载是电路的输出部分,可以是电阻、电感或电容等元件。

二、电路原理

1.斩波原理

斩波电路采用开关管控制输出电源通断,实现对交流电压的控制。在正半周,开关管导通,电源输出;在负半周,开关管关断,电源不输出。通过控制开关管的导通时间,可以实现对输出电压的控制。

2.滤波原理

滤波电路主要通过电感、电容等元件,对输出电压进行平滑处理,减小其峰值值波动。电感对交流信号有滤波作用,而电容则具有存储电荷的特性,可以增大负载电流。

三、设计步骤

1.确定输出电压

根据实际需求,确定所需的输出电压。

2.选择调压变压器

根据所需的输出电压和电流,选择合适的调压变压器。

3.选择开关管

根据输出电压和负载要求,选择合适的开关管。常用的开关管有MOSFET和IGBT等。

4.设计斩波电路

根据开关管的参数和工作原理,设计和优化斩波电路。可以使用各种控制技术,如脉冲宽度调制(PWM)等。

5.设计滤波电路

根据输出电压的波动情况,选择合适的滤波电路设计。可以使用RC 滤波电路、LCL滤波电路等。

6.验证电路设计

使用仿真软件对电路进行仿真验证,检查输出电压波形是否稳定、峰值值是否满足要求。根据仿真结果进行优化调整。

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

晶闸管单相交流调压与调功电路设计晶闸管(thyristor)是一种常用的电子元件,可用于单相交流调压和调功电路的设计。下面将详细介绍晶闸管单相交流调压与调功电路的设计过程。

一、晶闸管单相交流调压电路设计

1.电路组成

2.电路原理

电路的原理是将交流电压输入到变压器的一侧,然后通过晶闸管控制电路的导通角度来改变输出电压。

3.电路设计步骤

(1)选择合适的晶闸管和变压器,根据负载的要求确定需要的输出电压范围。

(2)根据输出电压范围选择合适的电阻和电容元件,用于过滤电路中的谐波。

(3)利用适当的控制电路来控制晶闸管的导通,以达到对输出电压的调节和控制。

4.电路设计要点

(1)选择合适的晶闸管和变压器,要考虑其额定电流和功率,以及负载要求的输出电压范围。

(2)合理选择电阻和电容元件,以滤除谐波,确保输出电压质量。

(3)合理设计控制电路,使其能够准确控制晶闸管的导通角度。

1.电路组成

2.电路原理

电路的原理是将交流电输入到变压器的一侧,然后通过晶闸管控制电

路的导通角度来改变输出电功率。

3.电路设计步骤

(1)选择合适的晶闸管和变压器,根据负载的要求确定需要的输出

功率范围。

(2)合理设计控制电路,使其能够准确控制晶闸管的导通角度。

4.电路设计要点

(1)选择合适的晶闸管和变压器,要考虑其额定电流和功率,以及

负载要求的输出功率范围。

(2)合理设计控制电路,使其能够准确控制晶闸管的导通角度,以

实现对负载电功率的调节和控制。

以上是晶闸管单相交流调压与调功电路的设计过程。根据具体的应用

需求和负载要求,可以选择合适的晶闸管和变压器,并合理设计控制电路,以实现对交流电压和功率的调节和控制。

单相交流调压电路课程设计

单相交流调压电路课程设计

单相交流调压电路的设计

1 单相交流调压电路设计任务及设计目的2

1.1电路设计任务2

1.2电路设计目的2

1.3主电路的原理分析2

1.4主电路器件的选择3

2 设计方案及选择5

3 单相交流调压电路的设计5

3.1主电路的设计5

3.2控制电路的设计6

触发信号的种类6

触发电路设计7

总的电路图7

4单相交流调压电路仿真结果及结果分析8

4.1仿真结果8

4.2结果分析11

5 单相交流电压电路设计总电路图12

总结13

参考文献14

1 单相交流调压电路设计任务及设计目的

1.1 电路设计任务

1 进展设计方案的比拟,并选定设计方案。

2 完成单元电路的设计和主要元器件的说明。

3 完成主电路的原理分析,各主要元器件的选择。

4 驱动电路的设计。

5 电路的仿真。

1.2 电路设计目的

电力电子技术是专业技术根底课,做课程设计是为了让我们运用学过的电路原理的知识,独立进展查找资料,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根本原理的理解,提高运用根本技能的能力,为今后的学习和工作打下良好的根底,同时也锻炼了自己的实践能力。

1.3电阻性负载的交流调压器的原理分析

其晶闸管VT1和VT2反并联连接,与负载电阻R串联接到交流电源上。当电源电压U2正半周开场时刻触发VT1,负半周开场时刻触发VT2,形同一个无触点开关。假设正、负半周以同样的移相角α触发VT1和VT2,那么负载电压有效值随α角而改变,实现了交流调压。移相角为α时的输出电压u的波形,如图1-1所示。

图1-1A 电阻性负载单相交流调压电路及波形图

1.4 主电路的原理分析

单相交流调压电路设计

单相交流调压电路设计

1设计方案选择

采用两个普通晶闸管反向并联设计单相交流调压电路

2 单相交流调压主电路设计及分析

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。

图2—1为反电势电阻负载单相交流调压电路图。图中的晶闸管V T1和V T2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源U 2的正半周和负半周,分别对V T1和V T2的移相控制角 α进行控制就可以调节输出电压。

图2—1 反电势电阻负载单相交流调压电路图

正、负半周α起始时刻(α=0),均为电压过零时刻。在t ωα=时,对V T1施加触发脉冲,当V T1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,V T1自然关断。在t ωπα=+时,对V T2施加触发脉冲,当V T2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,V T2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

单相交流调压电路的设计

单相交流调压电路的设计

单相交流调压电路的设计

单相交流调压电路是一种用于将交流电转换为可控的直流电的电路。

它通常被应用在一些需要稳定的直流电源的场合,如电子设备、通信设备等。本文将介绍单相交流调压电路的设计原理和步骤,并且具体以整流电路、滤波电路和稳压电路为例进行讲解。

首先,我们需要了解一些关键的基础知识。在交流电中,电压的大小

和方向会随时间的推移而不断变化,通常表示为正弦波形状。而直流电则

是电压和电流一直保持不变的。单相交流调压电路的任务就是将输入的交

流电转换成稳定的直流电,其中关键的步骤包括整流、滤波和稳压。

整流器是单相交流调压电路的第一步。它通过将交流电中的部分波形

进行剪切,只保留正半周或负半周的波形。最常见的整流电路是单相半波

整流电路和单相全波整流电路。在单相半波整流电路中,只有交流电的正

半周波形被保留下来,而负半周波形则被消除。而在单相全波整流电路中,整个正弦波形都被保留下来。

接下来是滤波电路的设计。滤波电路用于将整流后的电流进行平滑,

以去除剩余的交流成分,得到更稳定的直流电。滤波电路通常由电容器和

电感组成。电容器将电流平滑化,而电感则可帮助去除电压中的高频成分。不同滤波电路的特点和应用需求有所不同,常用的滤波电路有LC滤波电

路和LCL滤波电路。

最后一步是稳压电路的设计。稳压电路用于保持输出电压在一个设定

的范围内,即使输入电压和负载的变化。常用的稳压电路包括电压稳定器

和开关稳压电路。电压稳定器是通过调整输出电压中的电流来实现的,开

关稳压电路则是通过快速开关电流来调整电压并保持其稳定。

在进行单相交流调压电路的设计时,需要根据实际的应用需求来选择

电力电子:单相交流调压电路的设计与仿真

电力电子:单相交流调压电路的设计与仿真

一、实验目的:

1、单相交流调压电路的结构、工作原理、波形分析。

2 、在仿真软件Matlab 中进行单相交流调压电路的建模与仿真,并分析其波形。

3、进一步熟悉MATLAB中对Simulink的使用及构建模块;

4、进一步熟悉掌握用MATLAB绘图的技巧。

二.实验内容

1.单相交流调压电路电路(纯电阻负载)

1.1 电路结构

1.2工作原理

电阻负载单相交流调压电路中,VT1 和VT2 可以用一个双向晶闸管代替,在交流电源的正半周和负半周,分别对晶闸管的开通叫进行控制就可以调节输出电压。正负半周触发角时刻起均为过零时刻。在稳态情况下。应使正负半周的触发角相同。可以看出。负载电压波形是电源电压波形的一部分,负载电流和负载电压的波形相同。

2.单相交流调压电路(阻感负载)

2.1 电路的结构

2.2 .工作原理

当电源电压U2 在正半周时,晶闸管VT1 承受正向电压,但是没有触发脉冲晶闸管VT1 没有导通,在α时刻来了一个触发脉冲,晶闸管VT1 导通,晶闸管VT2在电源电压是正半周时承受反向电压截止,当电源电压反向过零时,由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化,故电流不能马上为零,随着电源电流下降过零进入负半周,电路中的电感储存的能量释放完毕,电流到零,晶闸管VT1 关断。当电源电压U2 在负半周时,晶闸管VT2 承受正向电压,但是没有触发脉冲晶闸管VT2 没有导通,在π+α时刻来了一个触发脉冲,晶闸管VT2 导通,晶闸管VT1在电源电压是负半周时承受反向电压截止,当电源电压反向过零时,由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化,故电流不能马上为零,随着电源电流下降过零入负半周,电路中的电感储存的能量释放完毕,电流到零,晶闸管VT2 关断。

单相交流调压电路设计

单相交流调压电路设计

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

Ac voltage circuit is widely used in lighting control (such as dimmer and stage lighting control) and asynchronous motor, also used in the soft start-up induction motor drive. In the power system, the circuit is also often used to reactive power of continuous adjustment. In addition, in high voltage and low voltage, current, or small current dc power supply, often also adopt ac voltage transformer voltage regulating circuit. In these power such as using thyristor rectifier circuit control of high voltage, low current controlled dc power needs many thyristor series, Similarly, low voltage dc current needs many thyristor parallel. This is very reasonable. Adopt ac voltage transformer voltage circuit in the side, the voltage and current are moderate, as in transformer with diode rectifier side. This circuit, small volume, low cost, easy to design and manufacture.

单相交流调压电路PPT课件

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3、α<θ θ>1800 1) 如果采用窄脉冲触发,当T1的电流下降为零时, T2的门级脉冲已经消失而无法导通。到第二个工 作周期,T1又重复第一周期工作,如图所示。这 样就出现了先触发的一只晶闸管导通,而另一只管 子不能导通的失控现象。回路中将出现很大的直流 电流分量,无法维持电路的正常工作。
• 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)。

单相交流调压电路设计

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。

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《电力电子变流技术》课程设计说明书

题目:单相交流调压电路的设计姓名:

学号:

指导教师:

二О年月日

一.设计任务书简介

1.1设计题目:单相交流调压电路的设计

1.2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

1.3设计任务:

(1)晶闸管的选型。

(2)控制角移相范围的计算。

(3)触发电路自振荡频率的选择:电位器R

及电容C的参数选择

e

(4)主电路图的设计:包括触发电路及主电路

1.4具体要求:

(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范围。

(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

及电容C)。

e

(5)画出完整的主电路图。

二.设计内容

2.1设计方案简介

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。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。图1、图2分别阻感负载单相交流调压电路图及其波形。图中

U的正半周和的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源

1

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。

图1 阻感负载单相交流调压电路

图2阻感负载单相交流调压电、压电流波形

2.2控制角移相范围的计算

(1)两只晶闸管门极的起始控制点应分别定在电源电压每个半周的起始点,α的最大范围是πα<<0,正、负半周有相同的

α角。在一个晶闸管导电时,它的压降成为另一晶闸管的反向电压而使其截止。于是在一个晶闸管导电时,电路工作情况和单相半波整流时相同,其波形如图2。另一晶闸管导通时,情况完全相同,只是i 0相位相差1800

(2)控制角α,导通角θ与负载阻抗角φ之间的关系为

u

u

i i

G i

e

tg φ

θφαιθα--=++)sin()sin(

(3)当φα=时,由上式可以算出每个晶闸管的导通角︒=180θ,此时每个晶闸管轮流导通︒180,相当于两个晶闸管轮流被短接,负载电流处于连续状态,输出完整的正弦波,不具有调压效果。

当φα>时,︒<180θ,正负半波电流断续,α越大,θ越小,波形断续越严重,选择合适的α角,可以实现调压效果。

当φα<时,︒>180θ,电路中会形成单相半波整流现象,会形成很大的直流分量,无法维持电路的正常工作。

(4)根据以上分析,当φα>并采用宽脉冲触发时,负载电压电流总是完整的正弦波,改变控制角α,负载电流电压的有效值不会随之改变,故电路失去交流调压的作用,所以在感性负载时为了达到交流调压的目的控制角α的实际移相范围为παφ≤≤。

2.3负载电抗及电阻的选择

取定电阻值Ω=9R ,电感值mH L 14=,由()[]

L R Z ω2221

+= , R

L

tg ωφ1-= ,

()[]

Ω=+=102221

L R Z ω,1.260=φ

即负载阻抗角为1.260=φ;同时可知控制角α的实际移相范围为παφ≤≤,即

18001.260≤≤α

2.3晶闸管的参数计算及选择

2.3.1晶闸管的额定电流计算及选择

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,

用标么值求晶闸管可能流过的最大有效电流,并计及φαθ=︒=,180可得到TN I 的上限值,即

21)]()(2sin [t d t TN I ωφωθαα-⎰+=21)]()(2sin 180[t d t ωφωαα

-⎰︒+==0.5

故流过晶闸管的最大电流有效值为

V U Z I TN T I

220102

5.012⨯Ω

⨯===15.56A, 考虑到晶闸管的过流情况,其额定电流留有一定的余量,一般取其正常电流值的1.5~2倍,在本设计中取2倍,所以晶闸管的额定电流为

N I =2×A I

T 83.1957

.156.15257.1=⨯=

可以取晶闸管的额定电流A I N 20=

2.3.2晶闸管的额定电压的计算及选择

计算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: 在单相调压电路中,晶闸管可能承受的最大正、反压为2U 1。

考虑到晶闸管的过流情况,其额定电压留有一定的余量,一般取其正常电压值的2~3倍,在本设计中取2.5倍,所以晶闸管的额定电流为

可以取晶闸管的额定电压V U N 800=

综上所述,选择额定电流为A I N 20=,额定电压为V U N 800=的晶闸管。

三.晶闸管触发电路的设计

3.1单结晶体管简易触发电路图的选择

(1)单结晶体管简易触发电路如图3所示

图3单

结晶体

管简易

触发电路

V

V U U N 8.77722025.2125.2=⨯⨯=⨯

=1

2

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