单相交流调压电路课程设计
【精品】单相斩控式交流调压电路设计设计课程设计
【精品】单相斩控式交流调压电路设计设计课程设计一、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。
如图2所示，单相斩波控制器由斩波开关、强制电路、反馈电路和输出电路等部分组成。
当输入电源接通时，斩波开关打开，输出电路上升到输入电压。
输出电压与比较器输出电压比较，反馈电路会根据比较结果确定斩波开关的导通和截止时间，使输出电压达到所需值。
电力电子课程设计---单相交流调压电路
课程设计说明书课程设计名称：电力电子技术课程设计题目：单相交流调压电路班级：电气0902班姓名：学号：指导教师：时间：2011年06 月目录第一章前言 (2)第二章单相调压电路设计任务及要求 (3)2．1 设计任务及要求 (3)2．2 设计方案选择 (3)第三章单向调压电路单元电路的设计和主要元器件说明 (5)3. 1 单元电路的设计 (5)3.1.1主电路的设计 (5)3. 2 主要元器件说明及功能模块 (5)第四章驱动电路的设计 (6)4. 1 晶闸管对触发电路的要求 (6)4.1.1触发信号的种类 (6)4.1.2触发电路的要求 (6)4. 2 触发电路 (7)4.2.1单结晶体管的工作原理 (7)4.2.2单结晶体管触发电路 (9)4.2.3单结晶体管自激震荡电路 (9)4.2.4同步电源 (10)第五章保护电路的设计 (11)5.1过电压保护 (12)5.2过电流保护 (13)第六章单相调压电路主电路的原理分析和各主要元器件的选择 (14)6．1 主电路原理分析 (14)6．2 各主要元器件的选择 (17)6.3元器列表 (18)第七章仿真软件7.1仿真软件的介绍 (19)7.2仿真模型、仿真波形及其分析 (20)第八章心得体会 (23)附录参考文献 (24)第一章前言交流变换电路是指把交流电能的参数（幅值、频率、相位）加以转变的电路。
根据变换参数的不同，交流变换电路可分为交流电力控制电路和交-交变频电路。
通过控制晶闸管在每一个电源周期内导通角的大小（相位控制）来调节输出电压的大小，可实现交流调压。
它主要由调压电路、控制电路组成。
根据结构的不同，交流调压电路有单相电压控制器和三相电压控制器两种。
单相交流调压电路根据负载性质的不同分为电阻性负载和阻感性负载，电阻性负载的控制角的移向范围为0～π，阻感性负载的控制角的移向范围为φ～1800。
随着电力电子的飞速发展，交流调压电路广泛应用于电炉的温度控制、灯光调节、异步电动机软起动和调速等场合，也可以用作调节整流变压器一次电压。
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。
单相交流调压及调功电路课程设计方案
姓名学号年级专业系（院）指导教师一、引言较流-交流变流电路，即把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路。
在进行交流-交流变流时，可以改变相关的电压（电流）、频率和相数等。
交流-交流变流电路可以分为直接方式（无中间直流环节方式）和间接方式（有中间直流环节方式）两种。
而间接方式可以看做交流-直流变换电路和直流-交流变换电路的组合，故交-交变流主要指直接方式。
其中，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称为交流电力控制电路，改变频率的电路称为变频电路。
采用相位控制的交流电力控制电路，即交流调压电路；采用通断控制的交流电力控制电路，即交流调功电路和交流无触点开关。
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。
交流调功电路常用于电炉的温度控制，其直接调节对象是电路的平均输出功率。
像电炉温度这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁的控制，只要以周波数为单位进行控制就足够了。
通常控制晶闸管导通的时刻都是在电源电压过零的时刻，这样，在交流电源接通期间，负载电压电源都是正弦波，不对电网电压电流造成通常意义的谐波污染。
RO图4-1u 1u oi o VT 1VT 2u 1u o i o u V TωtO ωtO ωtO ωt三、设计方案选择及论证3.1 带电阻性负载 3.1.1 原理图1为电阻负载单相交流调压电路图及其波形。
单相交流调压电路的课程设计
电力电子技术课程设计说明书单相交流调压电路的设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：李啸龙指导教师：肖文英职称副教授专业：自动化班级：1101班完成时间：2014年5月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，有色金属耗也少关键词：交流；调压；电动机调速；电力系统；变压器；ABSTRACTAc 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.Single-phase ac voltage circuit of single-phase ac voltage is to adjust the circuit. Used in electric heating system, ac motor speed control, lighting control and ac stabilizer etc. Since the voltage transformer with decoupling method, exchange regulating circuit control and speed regulation, the device, light weight, small size, non-ferrous metal consumption is lessKey words: communication; Voltage regulation; Motor drive; Power system; Transformer;目录1 单相交流调压电路设计目的及务 (5)1．1设计目的 (5)1.2设计要求及分析 (5)1.3 设计方案选择 (5)2 单相交流调压主电路设计及分析 (5)2.1电阻负载 (6)2.1.1建立模型仿真 (6)2.1.2仿真参数设置 (6)2.1.3结果分析 (10)2.2阻负载感 (11)3 触发电路 (16)4 保护电路 (18)4.1保护电路设计 (18)4.2过电压的产生及过电压保护 (18)4.3晶闸管过电流保护 (19)5 总电路图 (21)6 单相交流调压电路参数设定与计算 (21)6.1单相交流调压变流器参数设定 (21)6.2单相交流调压变流器电路分析 (21)6.3输出平均电压、电流及输出有功功率 (22)7 总结与体会 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)1单相交流调压电路设计目的及任务1.1设计目的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。
单相交流调压及调功电路课程设计
电力电子技术课程设计报告题目：单相交流调压及调功电路课程设计姓名学号年级专业系（院）指导教师一、引言较流-交流变流电路，即把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路。
在进行交流-交流变流时，可以改变相关的电压（电流）、频率和相数等。
交流-交流变流电路可以分为直接方式（无中间直流环节方式）和间接方式（有中间直流环节方式）两种。
而间接方式可以看做交流-直流变换电路和直流-交流变换电路的组合，故交-交变流主要指直接方式。
其中，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称为交流电力控制电路，改变频率的电路称为变频电路。
采用相位控制的交流电力控制电路，即交流调压电路；采用通断控制的交流电力控制电路，即交流调功电路和交流无触点开关。
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。
交流调功电路常用于电炉的温度控制，其直接调节对象是电路的平均输出功率。
像电炉温度这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁的控制，只要以周波数为单位进行控制就足够了。
通常控制晶闸管导通的时刻都是在电源电压过零的时刻，这样，在交流电源接通期间，负载电压电源都是正弦波，不对电网电压电流造成通常意义的谐波污染。
二、设计任务R图4-1u三、设计方案选择及论证3.1 带电阻性负载 3.1.1 原理图1为电阻负载单相交流调压电路图及其波形。
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。
单相交流调压电路课程设计
设计收获：对单相交流调压电路有了更深入的理解和掌握
电路设计：考虑电路的稳定性和可靠性
控制策略：优化控制策略，提高系统的响应速度和稳定性
仿真验证：增加仿真验证的准确性和可靠性
实验验证：加强实验验证，提高设计的实用性和可靠性
创新性：提高设计的创新性和实用性，增加设计的竞争力
团队合作：加强团队合作，提高设计的效率和质量
单相交流调压电路可以调节电压，满足不同设备的需求。
单相交流调压电路可以降低电力系统的损耗，提高能源利用效率。
单相交流调压电路在电机控制中的应用广泛，如家用电器、工业设备等。
单相交流调压电路可以实现对电机的转速、转矩、功率等参数的精确控制。
单相交流调压电路可以提高电机的工作效率，降低能耗。
单相交流调压电路可以延长电机的使用寿命，提高设备的可靠性。
电路设计问题：确保电路设计正确，避免短路、断路等问题
电源问题：确保电源稳定，避免电压波动、电源故障等问题
调试问题：确保调试步骤正确，避免误操作、参数设置错误等问题
故障排除：遇到故障时，根据故障现象进行排查，找出问题所在并解决
单相交流调压电路可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
单相交流调压电路在电力系统中的应用广泛，如家用电器、工业设备等。
确定设计目标：实现单相交流调压电路的功能
确定设计要求：满足性能指标、安全性、可靠性等要求
确定设计方法：选择合适的电路拓扑、元器件、控制策略等
确定设计步骤：需求分析、方案设计、仿真验证、硬件实现等
单相交流调压电路的拓扑结构设计实例
单相交流调压电路的拓扑结构选择原则
单相交流调压电路的常见拓扑结构
单相交流调压电路的基本结构
电源提供交流电，变压器将交流电转换为所需的电压，整流器将交流电转换为直流电，滤波器滤除直流电中的交流成分，稳压器稳定直流电的电压。
单相交流调压电路2000W--电力电子技术-课程设计论文
各部分电路的作用 (2)电路与变压器变比的设计参数计算2.8 设计总结1、按课程设计指导书提供的课题, 根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计, 方案的经济技术论证。
2、主电路设计。
3、通过计算选择整流器件的具体型号。
4、确定变压器变比及容量。
5、确定平波电抗器。
7、触发电路设计或选择。
第1章课程设计内容将一种交流电能转换为另一种交流电能的过程称为交流-交流变换过程, 凡能实现这种变换的电路为交流变换电路。
对单相交流电的电压进行调节的电路。
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。
与自耦变压器调压方法相比, 交流调压电路控制方便, 调节速度快, 装置的重量轻、体积小, 有色金属消耗也少。
结构原理简单。
该方案是由变压器、触发电路、整流器、以及一些电路构成的, 为一台电阻炉提供电源。
输入的电压为单相交流220V, 经电路变换后, 为连续可调的交流电。
2.2 各部分电路作用220V交流输入部分作用: 为电路提供电源, 主要是市电输入。
调压环节的作用: 将交流220V电源经过变压器、整流器等电路转换为连续可调的交流电输出。
触发电路部分作用: 为主电路提供触发信号。
输出连续可调的交流电源部分作用: 为电阻炉提供电源。
发电路与变压器变比的设计闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲, 保证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通。
晶闸管触发电路应满足下列要求:1) 触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通, 对感性和反电动势负载的变流器应采用宽脉冲或脉冲列触发, 对变流器的起动、双星形带平衡电抗器电路的触发脉冲应宽于30o, 三相全控桥式电路应采用宽于60o 或采用相隔60o 的双窄脉冲。
2) 触发脉冲应有足够的幅度, 对户外寒冷场合, 脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流的3~5倍, 脉冲前沿的陡度也需增加, 一般需达1~2A/μs 。
3) 所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额, 且在门极伏安特性的可靠触发区域之内。
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 παθθαππ==+⎰g 公式（1） 22(cos 1)d U d RU 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 22242VT U U I I R R πααππ-===+ 公式（5） 电路功率因数：0010sin 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≤≤。
且假设在晶闸管电流过零时开通一个晶闸管，则有负载电流应满足以下微分方程和初始条件0012sin I d L R U t dti ϖ+= 公式（7）公式（8） 可以解得方程的解为：]0tan 21sin()sin()t U t e Z i αϖϕϖϕαϕ-⎡=---⎢⎢⎣ 公式（9）利用边界条件，可以得到，当以ϕ为参变量时，α与θ的关系可以用一簇曲线来表示。
单相交流调功课程设计
单相交流调功课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单相交流调功的基本原理，掌握其电路组成和功能。
2. 掌握单相交流调功电路中主要元件的作用及工作原理。
3. 学会分析单相交流调功电路的性能，了解影响调功效果的因素。
技能目标：1. 能够正确绘制单相交流调功电路图，并进行简单的电路分析。
2. 学会使用示波器、万用表等工具进行单相交流调功电路的调试与测量。
3. 能够解决实际应用中单相交流调功电路的常见问题，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣，激发学习热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养良好的交流沟通能力。
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力，树立自信心。
课程性质：本课程为电子技术专业课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为电子技术专业中职二年级学生，具有一定的电子基础知识和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握单相交流调功技术的基本知识和技能，为后续课程学习打下坚实基础。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，激发学生的学习兴趣和动力。
二、教学内容1. 单相交流调功原理：讲解单相交流调功的基本概念、工作原理及电路类型，结合教材第3章第2节内容，让学生理解调功技术在电力电子设备中的应用。
- 电路类型：电阻调功、电容调功、电感调功- 工作原理：调功原理、调压原理、调功方式2. 单相交流调功电路组成与元件：详细介绍单相交流调功电路的组成、各元件的作用及工作原理，对应教材第3章第3节内容。
- 主要元件：晶闸管、触发电路、滤波电路、负载- 电路组成：主电路、控制电路、保护电路3. 单相交流调功电路性能分析：分析影响调功效果的因素，学习电路性能的优化方法，结合教材第3章第4节内容。
- 影响因素：元件参数、触发角度、负载特性- 性能优化：提高调功精度、减小谐波、降低损耗4. 实践操作：安排学生进行单相交流调功电路的搭建、调试与测量，结合教材第3章实验部分，提高学生的实际操作能力。
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。
图1-1反电势电阻负载单相交流调压电路图图1-2输入输出电压及电流波形图1.2 阻感负载由于感性负载本身滞后于电压一定角度，再加上相位控制产生的滞后，使得交流调压电路在感性负载下大的工作情况更为复杂，其输出电压、电流波形与控制角α、负载阻抗角φ都有关系。
单相交流调压课程设计
单相交流调压课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单相交流调压电路的基本原理，掌握相关理论知识；2. 学生能掌握单相交流调压电路的电路图、元件及其功能；3. 学生能了解单相交流调压电路在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，正确绘制单相交流调压电路图；2. 学生能通过实验，验证单相交流调压电路的功能，具备一定的实践操作能力；3. 学生能运用所学知识，解决实际生活中的单相交流调压问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习单相交流调压电路，培养对电力电子技术的兴趣和热情；2. 学生在学习过程中，树立正确的安全意识，遵循实验操作规范；3. 学生通过小组合作，培养团队协作能力和沟通能力。
课程性质：本课程为电子技术专业课程，旨在帮助学生掌握单相交流调压电路的基本原理和实际应用。
学生特点：学生已具备一定的电子技术基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：教师需结合理论讲解、实验演示和实际操作，引导学生掌握单相交流调压电路相关知识，注重培养学生的实践能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，提高学生的综合素养。
二、教学内容1. 理论知识：- 介绍单相交流调压电路的基本原理；- 讲解单相交流调压电路的电路图、元件及其功能；- 分析单相交流调压电路在实际应用中的重要性。
2. 实践操作：- 演示单相交流调压电路的搭建与调试；- 学生动手实践，绘制单相交流调压电路图；- 学生分组进行实验，验证单相交流调压电路的功能。
3. 教学大纲安排：- 第一章：单相交流调压电路概述，介绍基本原理和元件功能；- 第二章：单相交流调压电路的电路图分析与绘制；- 第三章：单相交流调压电路的实验操作与功能验证；- 第四章：单相交流调压电路在实际应用中的案例分析。
4. 教学进度：- 第一章：2课时；- 第二章：2课时；- 第三章：3课时；- 第四章：2课时。
5. 教材章节及内容：- 教材第四章：电力电子器件及其应用；- 教材第五章：交流调压电路；- 教材第七章：电力电子电路在实际应用中的案例分析。
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。
单相交流调压电路课程设计
单相交流调压电路的设计学院专业姓名学号指导老师目录一、设计任务 (3)二、所用器件 (3)三、设计方案 (3)1.单相交流调压主电路及触发电路图 (3)2.设计指标 (3)3.单相交流调压主电路 (4)4.单相交流调压电路谐波分析 (5)5.单相交流调压触发电路 (5)6.单相交流调压的计算 (10)四、结果分析 (11)五、设计体会 (12)一、设计任务设计一个单相交流调压电路。
输入电压为24V交流，输出交流电压可变，带纯电阻性负载。
二、所用的器件电烙铁焊锡导线万用表双刀单掷开关电路板芯片座电阻：10KΩ---×415KΩ---×21KΩ---×130KΩ---×2510Ω---×2电容：0.0473μF---×2变阻器：6.8KΩ---×2 2.2KΩ---×1晶闸管---×2二极管IN4001---×2三极管s9014c NPN型----×2脉冲变压器变比2:1 ---×2三、设计方案1.单相交流调压主电路及触发电路图如下:2.设计指标（1）输入电压：单相交流24V，50Hz（2）负载性质：电阻3.单相交流调压主电路在上图中晶闸管VT1 VT2 也可以用双向晶闸管代替在电源U的正半周内，晶闸管V承受正向电压，当ωt=α时触发V使其导通则负载上得到缺α角的正弦半波电压，当电源电压过0时，V管电流下降为0而关断，在电源电压U的负半周，V晶闸管承受正向电压，当ωt=α+π时，触发V使其导通，则负载上得到缺α角的正弦负半波电压，改变α角大小，就改变了输出电压有效值大小，负载电压电压有效值为()()παπαπωωππα-+==⎰2sin21dsin21121oUttUU负载电流有效值παπαπ-+==2sin21RURUI oo晶闸管电流有效值())22sin1(21sin221121παπαωωππα+-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎰R UtdRtUIT电路功率因数παπαπλ-+====2sin211oo1ooUUIUIUSP由图和公式可以看出α移项范围从0到π，α=0时，相当于晶闸管一直接通，输出电压为最大值，Uo=UI，随着α的增大，Uo降低，直到α=π时，Uo=0，此外，α=0时，功率因数λ=1，随着α的增大，输入电流落后于电压并且发生畸变，λ也随之降低。
(完整word版)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 (3)1。
4主电路器件的选择 (4)2 设计方案及选择 (7)3 单相交流调压电路的设计 (7)3.1主电路的设计 (7)3.2控制电路的设计 (8)3。
2。
1触发信号的种类 (8)3。
2.2触发电路设计 (9)3。
2.3总的电路图 (10)4单相交流调压电路仿真结果及结果分析 (11)4.1仿真结果 (11)4。
2结果分析 (13)5 单相交流电压电路设计总电路图 (14)总结 (15)参考文献 (17)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 进行设计方案的比较，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。
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正半周开始时刻触发VT1,负半周开始时刻触发VT2，形同一个无触点开关。
若正、负半周以同样的移相角α触发VT1和VT2,则负载电压有效值随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。
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：图2 阻感性负载波形根据设计条件阻抗角ϕ的围是10°~30°之间，所以令R=10Ω，L=10mH，据tanϕ=ωL R⁄知,ϕ=17.4°。
据所取电阻电抗参数值及式Z=√(ωL)2+R2，可得：负载阻抗Z=√(ωL)2+R2=√102+(2×3.14×50×0.)2=10.5Ω（2）关于控制角移相围的计算1、将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的最大围是πα<<0，正、负半周有相同的α角。
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《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。
要求分析：设计一个单相交流调压电路，要求触发角为60度。
输入交流U21.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、2图系统整体框图3单向调压电路单元电路的设计单相调压主电路如果在交流电源和负载之间之间用两个晶间管反并联后串联到交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流电力。
这种电路不改变交流电的频率，称为交流电力控制电路。
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。
触发电路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。
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。
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。
图阻容过电压保护电路图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额，这样对元件的短路故障所起的保护作用较差。
直流侧接快速熔断器只对负载短路起保护作用，对元件无保护作用。
只有晶闸管直接串接快速熔断器才对元件的保护作用最好，因为它们流过同—个电流．因而被广泛使用。
电子电路作为第一保护措施，快熔仅作为短路时的部分区段的保护，直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护，过电流继电器整定在过载时动作。
6相交流调压电路参数设定与计算6．1电阻性负载相交流调压变流器参数设定：要求触发角为60，输入流U 2=220V ，输出负载电阻200Ω。
图为电阻负载单相交流调压电路及其波形。
图电阻负载单相交流调压电路 图为60度时相应的波形图电路分析与计算在单相交流调压电路原理图中，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的开通角进行控制就可以调节输出电压。
正负半周起始时刻（ɑ=0）均为电压过零时刻。
在稳态情况下应是正负半周的相等，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。
输出平均电压、电流及输出有功功率的计算 根据公式计算得出如下结果：V t d t U u 34.197)()sin 2(1∫220==+απαωωπ(1)Ru i 00==(2)I VT =A wt d Rwt U 698.0)()sin 2(21∫22=+απαπ(3)200==I U I U S P λ=(4)从图及以上各式可以看出，α的移相范围为πα≤≤0，α=0时，相当于晶闸管一直通，输出电压为最大值，u o =u 1。
随着的增大，u o 慢慢减少，直到α=时u o =0。
7主电路及触发电路各主要元器件的选择主电路图及触发电路图主电路及触发电路主要元器件的选择通过计算可知，晶闸管的电压峰值UTM =2Uo=2*故U TM=，考虑2倍余量，U TM取600V。
晶闸管额定电流IT(AV)≥I VT/==，考虑2倍余量，I T(AV)取2A；所有晶闸管选取2A，600V 的型号，KP2-6。
8仿真图及其结果仿真电路图SIMULINK是Mathworks公司开发的MATLAB仿真工具之一,其主要功能是实现动态系统建模﹑仿真与分析.SIMULINK支持线性系统仿真和非线性系统仿真;可以进行连续系统仿真,也可以进行离散系统仿真,或者两者混合的系统仿真;同时也支持具有多种采样速率的采样系统仿真.利用SIMULINK对系统进行仿真与分析,可以对系统进行适当的实时修正或者按照仿真的最佳效果来调试及确定控制系统的参数,以提高系统的性能,减少设计系统过程中反复修改时间,从而实现高效率地开发实际系统的目标。
SIMULINK框图提供了交互性很强的非线性仿真环境,可以通过下拉菜单执行仿真,或使用命令进行批处理.仿真结果可以在运行的同时通过示波器或图形窗口显示.利用matlab软件进行一系列仿真，其原理图如下：图电路仿真原理图表仿真元器件表仿真效果图输入为100V交流，分别仿真触发30°，40°，45°，60°，90°，120°，150°，160°，180°等仿真图。
分别仿真其输入100V，VT1，VT2触发脉冲，输出电压，电流等。
图触发角30°时图触发角40°时图触发角45°时图触发角60°时图触发角90°时图触发角120°时图触发角160°时图触发角180°时此时输出电压，电流已很小，其幅度已接近于0。
参考文献[1]王兆安刘进军电力电子技术.北京：机械工业出版社2009[2]王中鲜MATLAB仿真与应用北京：机械工业出版社2014[3]黄俊,王兆安电子电流变电技术北京：机械工业出版社2001[4]黄俊电力电子技术北京：机械工业出版社2000.[5]周克宁电力电子技术北京：机械工业出版社2004[6]林辉电力电子技术武汉：武汉理工大学出版社2001单相交流调压电路总结及体会通过本次电力电子技术课程设计，我加深了对本课程知识的理解，平常都是理论知识的学习，在此次课程设计中，真正做到了自己查阅资料、完成一个基本汇编程序的设计。
在此次的设计过程中，我更进一步地熟悉了单相交流调压电路的原理以及触发电路的设计。
当然，在这个过程中我也遇到了困难，通过查阅资料，相互讨论，我准确地找出错误所在并及时纠正了，这也是我最大的收获，使自己的实践能力有了进一步的提高，让我对以后的工作学习有了更大的信心。
通过这次课程设计使我懂得了只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计，把以前所学过的知识重新温故，巩固了所学的知识。