05第5章 交流变换电路 交流调压电路 交流调功电路
第五章交流调压电路-资料
May 1, 2000
北方交通大学电气工程系
5-18
第五章
5.3 三相交流调压电路的分析
• 分析举例电路
May 1, 2000
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5-19
第五章
• 三相交流调压器正常工作的基本条件
– 在三相电路中至少有一相正向晶闸管与另一 相反向晶闸管同时导通。
– 为了保证电路起始工作时两个晶闸管能同时 导通，并且在感性负载和控制角较大时，也 能使不同相的正、反两个晶闸管同时导通， 要求采用宽脉冲，或者双窄触发脉冲电路。
– 晶闸管的电流有效值 I及通态平均电流 IT
I2 1 （ 2 R U 1 sit） n 2 dt I02 ( 4 ) s2 in
IT1I.m 5a7x0.45U R1
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5-10
• 交流调压器R负载时的参数与关系
5-21
– 电阻负载三相调压电路输出电压
第五章
(a) 晶闸管反 并联电路
(b) 晶闸管与 二极管反 并联电路
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5-22
第五章
• 三相交流调压电路在感性负载下的工况 – 三相交流调压电路的 I*与 、 的关系
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第五章
May 1, 2000
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5-11
第五章
单相交流调压电路的分析（续）
• 电感性负载 a. 电路
b. 电压与电流波形
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5-12
c. 负载电流表达式 – 感性负载电流 iL的两个分量 iL1、 iL2
电力电子技术(西电第二版)第5章 交流调压电路-PPT精选文档
度要求不高且热惯性较大的电热负载。当对控温精度要求较
高、较严时，则必须采用闭环控制的自动调节装置。
第5章 交流调压电路
36
图5-11 (a) 单结晶闸管产生的锯齿波形；(b) 直流开关B点波形；(c) 直流开关C
(d) 正弦电源波形；(e) 同步电压信号波形；(f) 晶闸管V6 (g) 晶闸管V7触发脉冲；(h)调功电路输出电压波形
第5章 交流调压电路
5
图5-2 电阻性负载单相交流调压电路工作波形
第5章 交流调压电路
负载电压的有效值为
负载电流的有效值为
6 (5-1) (5-2)
第5章 交流调压电路
7
5.1.2 电感性负载
电感性负载单相交流调压电路及波形如图5-3所示。图中， ug1、ug2为晶闸管V1、V2的宽触发脉冲波形，R、L负载是交 流调压器的最一般的负载。其工作情况同可控整流电路带电
29
图5-8 (a) 单相交流调功器；(b) 三相交流调功器
第5章 交流调压电路
30
图5-9 单相交流零触发开关电路的工作波形
第5章 交流调压电路
31
这样可使负载得到完整的正弦波电压和电流。由于晶闸
管是在电源电压过零的瞬时被触发导通，这就可以保证瞬态
负载浪涌电流和触发导通时的电流变化率(di/dt)大大减小， 从而使晶闸管由于di/dt过大而失效或换相失败的几率大大 减少。
③ 加在晶闸管上正、反向最大电压为电源电压的最大值， 即
第5章 交流调压电路
18
(2) 电感性负载的功率因数角为
最小控制角为αmin=f=π/4。
故控制角的范围为π/4≤α≤π。
最大电流发生在αmin=f=π/4，负载电流为正弦波，其有效
交流调功电路和交流调压电路的电路形式
交流调功电路和交流调压电路的电路形式交流调功电路和交流调压电路是电路中常见的两种电子元件调整电流和电压的方法。
它们在电子设备和电路中起着至关重要的作用，能够有效地调整电流和电压以满足设备的需求和保护设备。
下面将详细介绍交流调功电路和交流调压电路的电路形式以及它们的工作原理。
1.交流调功电路交流调功电路是一种能够调整交流电流的电路，它可以根据需要在电路中加入一些元件，来调整输入输出功率和电流。
在实际电子设备和电路中，交流调功电路通常用于调节交流电源的输出功率，以满足设备的需求。
下面将介绍交流调功电路的一些常见形式以及它们的工作原理。
1.1电阻调功电路电阻调功电路是一种最简单的交流调功电路，它通过改变电路中的电阻来调整功率输出。
在电子设备和电路中，电阻调功电路常常用于调节电路的输出功率和电流，以满足设备的需求。
电阻调功电路的原理是通过改变电路的电阻来改变电流的流动路径和大小，从而达到调整功率的目的。
常见的电阻调功电路的形式包括可变电阻、电阻网络等。
1.2变压器调功电路变压器调功电路是一种利用变压器的变压比来调节输出功率的电路。
变压器是一种能够改变交流电压大小的电子元件，通过调节变压器的绕组变比可以改变输入输出功率。
在实际电子设备和电路中，变压器调功电路常常用于调节电源的输出功率和电流，以满足设备的需求。
变压器调功电路的原理是通过改变变压器的绕组变比来改变输入输出电压和功率，从而达到调整功率的目的。
1.3变容调功电路变容调功电路是一种利用可变电容器的电容值来调节输出功率的电路。
可变电容器是一种能够改变电路中的电容值的元件，通过调节可变电容器的电容值可以改变电路的谐振频率和输入输出功率。
在实际电子设备和电路中，变容调功电路常常用于调节谐振电路的输出功率和谐振频率，以满足设备的需求。
变容调功电路的原理是通过改变可变电容器的电容值来改变电路的谐振频率和功率，从而达到调整功率的目的。
2.交流调压电路交流调压电路是一种能够调整交流电压的电路，它可以根据需要在电路中加入一些元件，来调整输入输出电压。
第5章 交流-交流变换电路
5.1 交流电力控制电路
交流电力控制电路只改变交流电压、 交流电力控制电路只改变交流电压、电流的幅值或对交流电 路进行通断控制，而不改变交流电的频率。它包括交流开关、 路进行通断控制 ，而不改变交流电的频率。 它包括交流开关 、 交流调功和交流调压等； 交流调功和交流调压等；交流电力控制电路主要采用即通断 控制或相位控制方式。 控制或相位控制方式。 交流开关和交流调功主要采用通断控 而交流调压通常采用相位控制。 制，而交流调压通常采用相位控制。 1）通断控制。即把晶闸管作为开关，将负载与交流电源接通 ）通断控制。即把晶闸管作为开关， 几个周期，然后再断开一定周期，通过改变通断时间比值达 几个周期， 然后再断开一定周期， 到调压目的。这种控制方式电路简单，功率因数高， 到调压目的 。 这种控制方式电路简单， 功率因数高， 适用于 较大时间常数的负载；缺点是输出电压或功率调节不平滑。 较大时间常数的负载；缺点是输出电压或功率调节不平滑。 2）相位控制。它使晶闸管在电源电压每一周期内选定的时刻 ）相位控制。 将负载与电源接通， 将负载与电源接通 ，改变选定的导通时刻就可达到调压的目 的。
第5章 交流 交流变换电路 章 交流-交流变换电路
本章要点
交流开关、 交流开关、交流调功和交流电压调节的基本工作原 理和应用电路分析； 理和应用电路分析； 相位控制和通断控制的概念； 相位控制和通断控制的概念； 不同负载时，单相和三相交流调压电路的结构、 不同负载时，单相和三相交流调压电路的结构、工 作原理、波形分析； 作原理、波形分析； 单相和三相交-交变频电路的电路结构 工作原理。 交变频电路的电路结构、 单相和三相交 交变频电路的电路结构、工作原理。
如果使晶闸管交流开关在端电压为零或零附近瞬间接通， 如果使晶闸管交流开关在端电压为零或零附近瞬间接通，利 用管子电流小于维持电流使管子自行关断， 用管子电流小于维持电流使管子自行关断，就可使电路波形 为正弦整周期形式，这样可以避免高次谐波的产生。 为正弦整周期形式，这样可以避免高次谐波的产生。这种触 发方式称为过零触发或零触发。 发方式称为过零触发或零触发。交流零触发开关对外界的电 磁干扰最小。用交流零触发开关实现功率调节的方法如下： 磁干扰最小。用交流零触发开关实现功率调节的方法如下： 在设定的周期T 在设定的周期 C内，用零电压开关接通几个周波然后断开几 个周波，改变晶闸管在设定周期内的通断时间比例， 个周波，改变晶闸管在设定周期内的通断时间比例，可调节 负载上的交流平均电压，即可达到调节负载功率的目的。 负载上的交流平均电压，即可达到调节负载功率的目的。这 种装置也称为调功器或周波控制器。 种装置也称为调功器或周波控制器。
第5章交流-交流变换电路
5.1 交流调压电路
5.1.2 三相交流调压电路
根据联结形式的不同 三相Y形联结 三相负载Δ形联结 三相晶闸管控制Δ形联结 三相半控Y形联结
5.1 交流调压电路
5.1.2.1 Y形三相交流调压电路
Y形三相交流调压电路可分为 三相三线制（Y形） 三相四线制（YO形）：相当于 三个单相交流调压电路的组合， 三相互相错开120°工作，单相 交流调压电路的工作原理和分析 方法均适用于这种电路。
5.1 交流调压电路
5.1.2 三相交流调压电路
5.1.2.1 Y形三相交流调压电路
最典型、最常用的三相交流 调压电路，它正常工作时必须满 足：
（1） 三相中至少有两相导 通才能构成通路，且其中一相为 正向晶闸管导通，另一相为反向 晶闸管导通；
（2）为保证任何情况下的 两只晶闸管同时导通，应采用宽 度大于60°的宽脉冲（列）或双 窄脉冲触发；
在电源电压u1的正半周和负半周，分 别触发VT1和VT2，就可以调节输出电压， 电压过零时晶闸管关断。
在稳态情况下，应使正、负半周的α角 相等。负载电压波形是电源电压波形的一 部分，负载电流与负载电压的波形相同。
5.1 交流调压电路
5.1.1 单相交流调压电路 5.1.1.1 电阻性负载
单相交流调压电路带电阻性负载，在 触发角为α时，负载电压有效值Uo、负载电 流有效值Io、晶闸管电流有效值IVT和电路 的功率因数λ分别为
5.1.1 单相交流调压电路 5.1.1.4 斩控式交流调压电路
采用全控型器件作为开关元件 输入是正弦交流电压 交流电源电压u1的正半周，用V1进行 斩波控制，用V3给负载电流提供续流通 路 在u1的负半周，用V2进行斩波控制， 用V4给负载电流提供续流通路。 斩控式交流调压电路带电阻性负载时， 电路的功率因数接近1。
5交流变换电路
二、阻感负载
2.工作特点
1）必须采用宽脉冲或脉冲列触发。 2）晶闸管的导通角θ既与控制角α有关，也与负载 阻抗角φ有关。
u1 O u G1
φ
t
α>φ时， θ=π-α+φ< π 。 3）αθ↓ Uo↓→实现交流调压。 4）α的移相范围为： φ~π。
α
O u G2 O uo O io O u VT1 O
u
o
R
uo
2U1
导通段=nT u1
p/ 2p/ 3p/
设电源周期为T，控制周期TC内导 通的周波数为n，则可求出， 输出电压的有效值为：
4p/
5p/ 6p/
O
t
UO =
nT U1 TC
电源周期T
输出平均功率为： P =（nT/TC）P1
控制周期TC=mT
交流调功电路典型波形(m =3、n =2)
ua b ub uc
ia 负载
a
n
n
ub
b
uc c c) d) 图4-9
c
a) 星形联结
b) 线路控制三角形联结 c) 支路控制三角形联结 d) 中点控制三角形联结
27
三相交流调压电路
一、三相交流调压电路的几种接线形式
星形联结电路
星形联结电路 三相三线 三相四线
• 三相四线时，相当于三个单相交流
调压电路的组合。其特点是电路各相 通过零线自成回路，零线中有很大的
α
φ α
θ
t t
t
t
t
21
单相交流调压电路
VT1
io VT2
u1 uo R L
二、阻感负载
1.工作原理 设负载阻抗角为φ= arctan(ωL / R) 3）a <φ时
第五章交流调压电路与斩波电路分析
值计算如下：
由
2 P I kW o o R 2300
得
Io 1414A
因为Io大于R＝2.3 Ω时的电流，所以α＞0。
I o 1414 IV 707 A 2 2
交流调压与斩波电路 压力检测方法及仪表
18
③ 加在晶闸管上正、反向最大电压为电源电压的最大值，
即
2 2300 3253 V
wt
交流调压与斩波电路 压力检测方法及仪表
3. 数量关系
☞负载电压有效值Uo
Uo
与单相桥式整流 电路电压有效值 的区别？
1
2U 1 sinw t d w t U 1
2
1 sin 2 2
u1
O uo O i
o
wt
☞负载电流有效值Io
Io
Uo R
2 2
2300 2.3 2.3
2 2
707A
交流调压与斩波电路 压力检测方法及仪表
20
第三节 斩波电路
直流斩波电路：
利用晶闸管和自关断器件实现通断控制，将直流电压断续加到负载上， 通过控制通、断时间改变负载电压的平均值。也称为直流-直流变换器。
直流斩波技术的应用：
广泛应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断电源(UPS)、无轨电
则负载上得到缺α 角的正弦半波电压。 2)u1过零时： VT1中电流下降为零而关断。 3)u1﹤0时：
i
u1 O uo O
o
wt
wt
VT2受正压，当ω t＝π ＋α 时，触发VT2使其导通，
则负载上又得到缺α 角的正弦负半波电压。
u
O
交流调功电路和交流调压电路的电路形式
交流调功电路和交流调压电路的电路形式交流调功电路和交流调压电路是电子电路中常见的两种电路形式。
它们分别用于功率调节和电压调节。
在本文中，我们将分别介绍这两种电路的原理、结构、应用和性能特点。
一、交流调功电路交流调功电路是一种用于调节交流电源输出功率的电子电路。
它通常由功率半导体器件和控制电路组成。
在实际应用中，交流调功电路可在很大程度上提高电源利用率和系统稳定性，同时也可节省能源和保护设备。
下面我们将分别对交流调功电路的原理、结构、应用和性能特点进行介绍。
1.原理交流调功电路的基本原理是通过控制功率半导体器件（如晶闸管、可控硅等）的导通角度和导通时间来改变电源输出的有效值，从而实现功率调节。
在正半周和负半周交替的交流电源中，通过改变器件的导通角度和导通时间，可以控制电源输出的每个电压周期内的功率大小，从而实现对输出功率的调节。
2.结构交流调功电路通常由功率半导体器件、控制电路和保护电路组成。
功率半导体器件主要用于控制电源输出的有效值，通常可以选择晶闸管、可控硅等器件。
控制电路主要用于控制功率半导体器件的导通角度和导通时间，通过信号调节器来实现。
保护电路主要用于在电路过载、短路等异常情况下对电路进行保护。
3.应用交流调功电路广泛应用于各种电源系统中，如变频调速系统、电磁加热系统、交流电动机控制系统等。
在这些应用中，交流调功电路可以实现对输出功率的精确控制，从而满足不同设备的工作要求。
4.性能特点交流调功电路具有功率调节范围广、响应速度快、效率高、无级调节等特点。
它可以实现对输出功率的精确控制，适用于各种功率要求不同的系统。
同时，交流调功电路还具有体积小、重量轻、结构简单等优点，适用于各种工作环境。
二、交流调压电路交流调压电路是一种用于调节交流电源输出电压的电子电路。
它通过控制电压型功率半导体器件（如反相控制变阻型可控硅等）的触发脉冲来实现对交流电压的调节。
交流调压电路可以满足不同电源输出电压的要求，通常用于工业控制、家用电器、电动机控制等领域。
第五章 交流-交流变换技术
5.2 单相交流调压电路
工作波形示意
特点：
感性负载电流滞后，电 压过零点附近，电感电 流方向与电压方向反向， 此时开关组的切换也造 成电流的断续。因此， 为防止过电压还需要采 取其他措施，如使用缓 冲电路、电压电流过零 检测等，这是互补控制 方式的不足之处。
5.2 单相交流调压电路
常用控制模式
电压同步。 Y连接时三相中至少要有两相导通才能构成电流通路，因
此单窄脉冲是无法启动三相交流调压电路的。为保证起始 工作电流的流通，触发信号应采用大于/3的宽脉冲（或 脉冲列），或采用间隔/3的双窄脉冲。
工 作 波 形 分 析
30o
5.3 三相交流调压电路
PWM斩控三相交流调压电路
sin( ) sin( )e tan
的情况：
负载电流只有稳态分量i1，导通角 ，π电流连续。在这种状态下，
电感续流结束时刻正好是下一个控制脉冲到来的时刻，负载电流 处于临界连续状态，负载电压是完整的正弦波（ ）u，o 而u负i 载
电流则是一个滞后于电压 角的纯 正弦波，电路无调压作用。
（2）负载电流有效值：
I or ms
Uorms R
Urms R
sin2 π
2π
π
负载电流等于交流电源电流
5.2 单相交流调压电路
（3）流过晶闸管的电流平均值和有效值：
IVTrms
1π (
2Urms sint )2 d(t ) Urms
2π
R
R
sin2 π
5.3 三相交流调压电路
三相交流调压电路常见结构
5.3 三相交流调压电路
电力电子第5章交流调压电路和直流变换电路-PPT精选文档
第Ⅲ象限
Ⅲ＋ Ⅲ－
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§5.1.2：晶闸管交流开关
一、简单交流开关及应用 门极毫安级电流的通断，可控制晶闸管阳极几十 到几百安培大电流的通断。交流开关的特点是晶 闸管在承受正半周电压时触发导通，而它的关断 是利用电源负半周在管子上加反压来实现，在电 流过零时自然关断。
9
二、过零触发开关电路与交流调功器 移相触发控制使电路中的正弦波出现缺角，包含 较大的高次谐波。为克服此缺点，可采用过零触 发或称为零触发。交流零触发开关使电路在电压 为零或零附近的瞬间接通，利用管子电流小于维 持电流使管子自行关断，此开关对外界的电磁干 扰最小。调节方法：可利用调功器或周波控制器。 即在设定的周期内，用零电压开关接通几个周波 然后断开几个周波，改变晶闸管在设定周期内的 通断时间比例，以调节负载上的交流平均电压， 即可达到调节负载功率的目的。
14
感性负载
a ＞， ＜180°，正负半波电流断续，a愈大， 愈小，
波形断续愈严重。
a ＝， ＝180°，正负半周电流处于临界连续状态，相
当于晶闸管失去控制，负载上获得最大功率。
a ＜， ＞180°，电路已不起调压作用，不能正常工作。
所以，带电感性负载时，晶闸管不能用窄脉冲触发。
15
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17
§5.4 ：基本直流变换电路
降压式直流斩波电路
升压式直流斩波电路 升降压式直流斩波电路 软开关的基本概念
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18
降压式直流斩波电路的输出电压平均值低于输入 直流电压。主要用于直流可调电源和直流电机 驱动。 升压式直流斩波电路的输出电压高于输入电压。
升降压式直流斩波电路的输出与输入有公共 接地端，输出电压幅值可以高于或低于输入 电压，其极性为负。主要用于可调直流电源。
简述交流调压电路与交流调功电路的异同
交流调压电路与交流调功电路是电子电路中常见的两种电路类型，它们分别在交流电源的调节和功率调节方面发挥着重要作用。
本文将从工作原理、应用场景和特点等方面对交流调压电路和交流调功电路进行详细的比较与分析，希望能为读者对这两种电路有一个更清晰的认识。
1. 工作原理交流调压电路是指通过对交流输入电压进行调节，输出稳定的交流电压的电路。
其主要工作原理是利用稳压管、变压器、电容器等元件对输入电压进行整流、滤波和调节，从而使输出电压保持在一个稳定的水平。
常见的交流调压电路包括全波整流稳压电路、半波整流稳压电路等。
而交流调功电路则是通过对交流输入功率进行调节，实现对输出负载的功率控制。
其主要工作原理是利用可控硅、变压器等元件对输入功率进行调节，从而实现对输出负载的功率控制。
常见的交流调功电路包括调压调功电路、斩波调功电路等。
2. 应用场景交流调压电路主要用于需要稳定交流电压供电的场合，如家用电器、办公设备、工业自动化设备等。
它能够有效地解决交流电源波动、噪声等问题，保证设备正常稳定运行。
交流调功电路主要用于需要对交流功率进行调节的场合，如电动机调速、照明光源调光等。
它能够实现对输出负载的精确功率控制，满足不同场合对功率的需求。
3. 特点比较交流调压电路的特点主要表现在稳定性和波动性方面。
它能够实现对输出电压的稳定控制，减小输入电压的波动对设备的影响。
而交流调功电路的特点主要表现在功率控制和效率方面。
它能够实现对输出功率的精确控制，提高系统的能效比。
在实际应用中，需要根据具体的需求来选择合适的电路类型。
总结来看，交流调压电路和交流调功电路在工作原理、应用场景和特点上存在一定的区别。
在实际应用中，需要根据具体的需求来选择合适的电路类型，以实现最佳的效果。
希望本文能够帮助读者对这两种电路有一个更清晰的认识。
交流调压电路与交流调功电路是电子电路领域中常见的两种电路类型，它们在工作原理、应用场景和特点等方面各有不同。
在本文中，我们将进一步扩展讨论这两种电路的工作原理和应用，并深入探讨它们在实际工程中的应用以及各自的优劣势。
交流调压电路和交流调功电路
交流调压电路和交流调功电路交流调压电路和交流调功电路是电子电路中常见的两种类型，它们分别用于控制交流电源输出的电压和功率。
本文将从定义、原理、应用等方面详细介绍这两种电路。
一、交流调压电路1.1 定义交流调压电路是一种通过控制交流信号的幅值或相位来实现对输出电压进行调节的电路。
1.2 原理交流调压电路主要由三个部分组成：变压器、整流器和滤波器。
其中变压器主要用于将输入的高压交流信号降低到合适的工作范围内；整流器则将变换后的信号转换为直流信号；滤波器则通过去除残留的脉动信号，使得输出信号更加稳定。
在实际应用中，还需要一个控制器来对输出信号进行调节。
控制器可以通过改变整个系统中某些元件（如可变阻容）的参数，来改变整个系统中某些元件（如可变阻容）的参数，从而实现对输出信号的控制。
1.3 应用交流调压电路广泛应用于各种需要稳定输出电压的场合，如电子设备、通信设备、医疗设备等。
在这些场合中，稳定的输出电压可以保证设备正常工作，同时也可以保护设备免受过高或过低的电压损害。
二、交流调功电路2.1 定义交流调功电路是一种通过控制交流信号的幅值或相位来实现对输出功率进行调节的电路。
2.2 原理交流调功电路主要由三个部分组成：变压器、整流器和负载。
其中变压器主要用于将输入的高压交流信号降低到合适的工作范围内；整流器则将变换后的信号转换为直流信号；负载则是需要进行功率控制的元件。
在实际应用中，还需要一个控制器来对输出信号进行调节。
控制器可以通过改变整个系统中某些元件（如可变阻容）的参数，来改变整个系统中某些元件（如可变阻容）的参数，从而实现对输出信号的控制。
2.3 应用交流调功电路广泛应用于各种需要稳定输出功率的场合，如工业生产线、飞机和火车等大型机械设备。
在这些场合中，稳定的输出功率可以保证设备正常工作，同时也可以保护设备免受过高或过低的功率损害。
三、交流调压电路和交流调功电路的区别交流调压电路和交流调功电路都是用于控制交流信号的幅值或相位来实现对输出信号进行调节的电路。
交流调功电路和交流调压电路的电路形式
交流调功电路和交流调压电路的电路形式交流调功电路和交流调压电路是两种常见的电路形式，用来控制交流电源以满足不同的电器设备和系统的工作需求。
它们在电力系统、电子设备、工业自动化等领域都有着广泛的应用，因此了解它们的原理和特点对于电气工程师和电子技术人员来说是非常重要的。
首先，我们来分析交流调功电路。
交流调功电路是一种能够调节交流电源输出功率的电路。
它可以根据需要来控制电器设备的输出功率，从而实现对电器设备的控制。
交流调功电路的主要作用是改变电路中的电压、电流或频率，从而实现对电路的功率调节。
交流调功电路通常由功率变压器、触发电路、控制电路和负载组成。
在交流调功电路中，功率变压器起着很重要的作用，它可以改变输入电压的大小和频率而不改变其波形，从而实现对电路的功率的调节。
触发电路和控制电路则可以对功率变压器进行控制，以实现对电路的功率调节。
交流调功电路可以应用在电力系统中，也可以应用在变频调速、照明控制、温度控制和其他电气设备调节等领域。
交流调功电路可以提高电器设备的效率和使用寿命，从而降低设备的能源消耗和维护成本。
接下来，我们来分析交流调压电路。
交流调压电路是一种能够调节交流电源输出电压的电路。
它可以根据需要来改变电器设备的输入电压，从而实现对电器设备的控制。
交流调压电路的主要作用是改变电路中的电压，从而实现对电路的电压调节。
交流调压电路通常由自耦变压器、控制电路和负载组成。
在交流调压电路中，自耦变压器起着很重要的作用，它可以将输入电压转变为需要的输出电压，并且可以通过改变自耦变压器的绕组来实现对电路的电压调节。
控制电路可以对自耦变压器进行控制，以实现对电路的电压调节。
交流调压电路可以应用在电力系统中，也可以应用在变压器调节、电阻炉控制、电动机控制和其他电气设备控制等领域。
交流调压电路可以提高电器设备的灵活性和稳定性，从而满足不同工作环境和需求的要求。
从以上分析可以看出，交流调功电路和交流调压电路都是在交流电源控制和调节方面有着重要的作用的电路形式。
交流调压电路和交流调功电路区别
1.答：交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于控制方式不同。
交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。
而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。
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）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。
在供用电系统中，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。
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。
交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。
由于控制对象的时间常数大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。
2. 答：TCR是晶闸管控制电抗器。
TSC是晶闸管投切电容器。
二者的基本原理如下：TCR 是利用电抗器来吸收电网中的无功功率（或提供感性的无功功率），通过对晶闸管开通角a角的控制，可以连续调节流过电抗器的电流，从而调节TCR从电网中吸收的无功功率的大小。
TSC 则是利用晶闸管来控制用于补偿无功功率的电容器的投入和切除来向电网提供无功功率（提供容性的无功功率）。
二者的特点是：TCR只能提供感性的无功功率，但无功功率的大小是连续的。
实际应用中往往配以固定电容器（FC），就可以在从容性到感性的范围内连续调节无功功率。
交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？
交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？
交流调压电路和交流调功电路是两种不同的电路，其主要区别在于其电路结构和工作原理：
1.交流调压电路：交流调压电路是一种用于控制和调节输入
交流电压的电路。
它通过改变电路中的元件（如晶闸管、可控硅等）的导通角度或触发时机，来控制电流流过负载的时间，从而改变输出电压的大小。
交流调压电路用于控制和稳定输出电压，以保持电压输出的稳定性。
2.交流调功电路：交流调功电路是一种用于调节负载电流的
电路。
它通过改变电路中的元件（如晶闸管、可控硅等）的导通角度或触发时机，来控制电流流过负载的大小。
交流调功电路用于调节负载电流，从而实现对输出功率的控制。
两者的运用范围和负载类型有所不同：
•交流调压电路常用于需要稳定输出电压的场合，像电炉、恒温器、电动机起动等。
这是因为交流调压电路能够通过调节导通角度或触发时机来降低电压，从而保持输出电压稳定。
它通常用于负载电压敏感的场合。
•交流调功电路常用于需要调节负载电流的场合，像电炉、电动机等。
这是因为交流调功电路能够通过调节导通角度或触发时机来改变负载电流，从而控制输出功率。
它通常
用于负载功率敏感的场合。
需要注意的是，交流调压电路和交流调功电路都使用可控器件来实现对电流或电压的控制，但其目的和应用场合有所不同。
交流调压电路的主要任务是调节和保持输出电压稳定，而交流调功电路的主要任务是调节负载电流来达到所需的功率控制。
因此，在选择合适的电路时，应根据应用需求和负载特性来确定使用哪种电路。
交流调功电路和交流调压电路的电路形式
交流调功电路和交流调压电路的电路形式交流调功电路和交流调压电路是电子电路中常见的两种调节电路。
它们各自具有特定的电路形式和工作原理，用于不同的电器设备和电子系统中。
本文将分别介绍交流调功电路和交流调压电路的电路形式，并对它们的工作原理进行深入分析。
交流调功电路是一种能够对交流电信号进行功率调整的电路。
它通常由三个主要部分组成：输入端的整流电路、中间的控制器和输出端的逆变电路。
其中，整流电路用于将交流电转换为直流电，控制器用于调节直流电的电流和电压，逆变电路用于将调节后的直流信号再次转换为交流信号。
这种电路形式常用于调节交流电压，以适应不同的电器工作电压需求。
具体的工作原理是：当输入交流电信号进入整流电路后，产生直流电信号，控制器根据需要对直流电信号进行调节，再经过逆变电路转换为所需的交流电信号输出。
交流调功电路有多种不同的电路形式，根据控制方式和输出功率大小不同，可以分为开环控制、闭环控制和PWM控制等。
其中，闭环控制是最常见的一种形式，它通过检测输出信号，反馈给控制器，以实现对输出功率的精确调节。
而PWM控制则是通过对输出信号进行脉冲宽度调制，来实现对输出功率的调节。
这些不同的电路形式都有各自的优缺点，适用于不同的场合和应用需求。
另一方面，交流调压电路是一种能够对交流电信号进行电压调节的电路。
它通常由输入端的变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。
其中，变压器用于改变输入交流电信号的电压大小，整流电路用于把交流电信号转换为直流电信号，滤波电路用于去除直流信号中的杂波和纹波，稳压电路用于对直流电信号进行电压的稳定调节。
这种电路形式常用于为各种设备和系统提供稳定的交流电源。
交流调压电路同样有多种不同的电路形式，根据控制方式和输出电压大小不同，可以分为线性调压和开关调压等。
其中，线性调压是一种简单的电路形式，它通过耗散额外的功率来实现对输出电压的调节。
而开关调压则是一种更加高效的电路形式，它通过开关元件的控制来实现对输出电压的调节。
交流调功电路和交流调压电路的电路形式
交流调功电路和交流调压电路的电路形式交流调功电路和交流调压电路是电力电子技术中非常常见的电路形式，它们在电力传输和供应中起着重要作用。
本文将对这两种电路进行比较分析，并介绍它们的电路形式。
一、交流调功电路交流调功电路是一种能够调节交流负载功率的电路。
它的典型例子是交流调压器，主要应用于照明电路、电机起动和电器控制等方面。
交流调功电路通常由磁性元件、控制器、桥式整流电路和功率互感器等组成。
交流调功电路的电路形式可以分为以下三种：1.电阻调功电路电阻调功电路是一种基于扰动动作原理的电路。
它会在实现功率调节和短路保护的过程中自动改变电路中的阻抗，并根据负载电阻的变化自动调整电路中的电源电压。
由于电阻调功电路的调节过程较为缓慢，它通常用于较小功率的电路中。
2. SCR调功电路SCR调功电路是一种基于晶闸管动作原理的电路。
它可以通过开关晶闸管来控制负载电流的大小，并从而实现负载功率的调节。
SCR调功电路的调节过程较为迅速，因此通常用于中、大功率的电路中。
3. MOSFET调功电路MOSFET调功电路是一种基于场效应晶体管动作原理的电路。
它可以通过控制MOSFET的开关状态来调节负载电流的大小。
与SCR调功电路相比，MOSFET调功电路的响应速度更快，能够更好地控制功率调节。
二、交流调压电路交流调压电路是一种能够调节交流电压的电路。
它的典型应用场合包括调节供电电源、电动机速度调节和实现电子设备稳定供电等方面。
交流调压电路通常由变压器、控制器、桥式整流电路和晶闸管等组成。
交流调压电路的电路形式可以分为以下三种：1.电阻调压电路电阻调压电路是一种基于电流分压原理的电路。
它可以通过调节电路中的电阻来实现输入电压和输出电压之间的比例关系。
由于电阻调压电路的调节过程相对简单，因此它通常用于小型调压电源中。
2. SCR调压电路SCR调压电路是一种基于晶闸管动作原理的电路。
它可以通过开关晶闸管来控制输出电压的大小，并从而实现负载功率的调节。
交流变换
2、交流调压的实现方法：通过控制晶闸管在每一个电源
周期内的导通角的大小（相位控制）来调节输出电压的大小。
3、交流调压电路应用：
• 电炉的温度控制 • 灯光调节 （如舞台灯光控制）
• 异步电机软起动
• 异步电机调速 • 调节整流变压器一次侧电压
5.1.1
单相交流调压电路
单相交流调压器主电路特点：
T2导通时，上述关系完全相同，只是iO相差1800
5.1.1
单相交流调压电路
1、 α >ф
调压电路的工作情况（ α > ф 、 α =ф、 α < ф ）
θ <1800
正负半波电流断续。 α 愈大，θ 愈小，波形断续愈严重。 •负载电压的有效值UO、晶闸管电流平均值IdT、电流有效值IT以及 负载电流有效值IO分别为：
图5.1.4 窄脉冲触发时的工作波形
5.1.1
单相交流调压电路
总结：
当 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 ,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 （负载的功率因数角）。所以 的移相范围为φ ～1800
第5章 交流变换电路
概述 5.1 交流调压电路 5.1.1 单相交流调压电路 5.1.2 三相交流调压电路 5.2 交流调功电路 5.3 交流电力电子开关 5.4 交－交变频电路 5.4.1 单相输出交－交变频电路 5.4.2 三相输出交－交变频电路 5.4.3 交－交变频电路输出频率上限的限制 5.4.4 交－交变频电路的优缺点
单向交流电压电路的工作情况与它的负载性质有关
5.1.1
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图5.1.1 电阻性负载时单向交流电压电路及输出电压波形
T承受正向电压，当ωt=α时，触发1）电源电压正半周：晶闸管
1
负载上得到缺α角的正弦半波电压；
T管电流下降为零而关断；
2）电源电压过零：
1
负载电压的有效值0 U 、晶闸管电流平均值dT I 、电流有效值T I 以及负载电 流有效值O I 分别为：
π
θααθωωπ
θ
αα)
(2sin 2sin )sin 2(1
20+-+==
⎰+U
t d t U U (5.1.6)
t d e
t I t dT
ωφαφωπ
θ
αα
φ
αω])sin()[sin(21tan ⎰+--
---= (5.1.7)
2
2tan 12()[sin()sin()]2t T U I t e d t Z
ωα
αθ
φα
ωφαφωπ
--+=
---⎰ sin cos(2)
cos U Z θθαφθπφ
++=
-
(5.1.8) T O I I 2= (5.1.9)
2、α =ф由： φ
θφαφθαtg e -
-=-+)sin()sin(
可得： 0
)sin(=-φθ→θ=O
180
此时，晶闸管轮流导通，相当于晶闸管被短接。
负载电流处于连续状态，为 完全的正弦波。
3、α =ф θ＞O
180
1） 如果采用窄脉冲触发，会出现先触发的一只晶闸管导通，而另一只管子 在电流下降为零时，因其门极脉冲已经消失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，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=O
180达到平衡。
解决失控现象。
总结：
当φα≤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φα=（负载的功率 因数角）。
所以α的移相范围为φ～O
180 单相交流电压器带阻感负载时电流谐波分析：
1） 电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波； 2） 随着次数的增加，谐波含量减少；
3） 和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些； 4）
角相同时，随着阻抗角的增大，谐波含量有所减少；
5.1.2 三相交流调压电路
1、三相四线制调压电路特点：
1）相当于三个独立的单相交流调压电路组合而成的；
2）存在中性线，但是3次谐波在中线中的电流大，故中线的导线截面要求与 相线一致；3）晶闸管的门极触发脉冲信号，同相间两管的触发脉冲要互差180°。
4）各晶闸管导通顺序为1T ～6T ，依次滞后间隔60°； 5）因存在中线，可采用窄脉冲触发；
6）该电路工作时，零线上谐波电流较大，含有三次谐波，控制角a=90°时， 零线电流甚至和各相电流的有效值接近。
若变压器采用三柱式结构，则三次谐波
磁通不能在铁心中形成通路，产生较大的漏磁通，引起发热和噪音。
7）该电路中晶闸管上承受的峰值电压为l U 3
2
(l U 为线电压)。
图5.1.2(a)三相四线制调压电路 图5.1.2(b)三相三线制交流调压电路 2、三相三线制交流调压电路的特点： 1）每相电路必须通过另一相形成回路； 2）负载接线灵活，且不用中性线； 3）晶闸管的触发电路必须是双脉冲，或者是宽度大于600
的单脉冲； 4）触发脉冲顺序和三相全控桥一样，为1T ～6T ，依次间隔60°；
5）电压过零处定为控制角的起点，角移相范围是0°～150°；
图5.1.3不同a角时负载相电压波形
(a)a=30°(b) a=60°(c) a=120°
3、三相三线制交流调压电路改变α，电路中晶闸管的导电模式：(1) 0°≤α<60 °时，三个晶闸管导通与两个晶闸管导通交替，每管导通180°－α。
但α =0°时一直是三管导通，图5.1.3(a)所示。
5.2 交流调功电路
1、与调压电路的比较：
交流调功电路直接调节对象是电路的平均输出功率；
控制对象时间常数很大，以周波数为单位控制；
晶闸管导通时刻为电源电压过零的时刻，负载电压电流都是正弦波，不对电网电压电流造成通常意义的谐波污染。
2、电阻负载时的工作情况：控制周期为M倍电源周期，晶闸管在前N个周期导通，后M－N
个周期关断；负载电压和负载电流（也即电源电流）的重复周期为M倍电源周期；
图5.2.1交流调功电路典型波形图 5.2.2 交流调功电路的电流频谱图
(M =3、N =2) (M =3、N =2)
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图5.4.1 单相输出交－交变频电路
5.4.1 单相输出交－交变频电路
1、电路结构和工作原理
1）电路结构
由具有相同特征的两组晶闸管整流电路（正组整流器和反组整流器
图5.4.2 单相交流输入时交－交变频电路的波形图
3）电路控制特点：（1）一个周期内控制角固定不变时，输出电压为含有大量的谐波矩形波, (如图5.4.2) 对电机的工作很不利；（2）为了让输出电压波形接近正弦波，可按正弦规律对a 进行调制。
•
图5.4.3交－交变频电路的波形图（a 变化）
2、变频电路的工作过程（电感性负载）
对于电感性负载，输出电压超前电流。
❖ 一个周期可以分为六个阶段 第一阶段：输出电压过零， 0u 为正，0i <0，反组整流器工作在有源逆变状态， 正组整流器被封锁；
第二阶段：电流过零。
为无环流死区；
第三阶段：0i >0，0u >0。
正组整流器工作在整流状态，反组整流器被封锁。
第四阶段：0i >0，0u <0。
正组整流器工作有源逆变状态，反组整流器仍被封锁； 第五阶段：电流为零，为无环流死区；
第六阶段：0i <0, 0u <0，反组整流器工作在整流状态，正组整流器被封锁；
图5.4.4 交-交变频电路电感性负载时的输出电压和电流波形
小结：
1、哪组整流器电路工作是由输出电流决定，而与输出电压极性无关；
2、变流电路是工作在整流状态还是逆变状态，则是由输出电压方向和输出电流方 向的异同决定；
3、输出正弦波电压的控制方法（“余弦波交点法”）
)sin (cos 1t o ωγα-= （5.4.1）
式（5.4.1）为余弦交点法求α角的基本公式。
4、余弦交点法图解 1）线电压AB u 、 AC u 、 BC u 、 BA u 、 CA u 和CB u 依次用1u -6u 表示； 2)相邻两个线电压的交点对应于a =0；
3）u 1-u 6所对应的同步信号分别用s1u -s6u 表示 ；
4）s1u -s6u 比相应的1u -6u 超前30°，u s1-u s6的最大值和相应线电压
a =0的时刻对应；
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