斩控式单相交流调压电路正文

目录第1章概述-------------------------------------------------------------------------------------------- 21.1 课题设计目的及意义 -------------------------------------------------------------------- 21.2 优势-------------------------------------------------------------------------------------------- 3 第２章设计总体思路 ------------------------------------------------------------------------------- 42.1 系统总体方案确定------------------------------------------------------------------------- 42.2 交流斩波调压的基本原理---------------------------------------------------------------- 8 第3章主电路设计与分析------------------------------------------------------------------------- 93.1主要技术条件及要求----------------------------------------------------------------------- 93.2 开关器件的选择 ---------------------------------------------------------------------------- 93.2.1开关管IGBT的选择--------------------------------------------------------------- 93.2.2续流二极管的选择 ---------------------------------------------------------------- 93.2.3具体参数计算--------------------------------------------------------------------- 103.3 主电路结构设计 ---------------------------------------------------------------------------113.5 主电路保护设计 -------------------------------------------------------------------------- 12 第4章控制及驱动电路设计-------------------------------------------------------------------- 144.1主控制芯片的详细说明 ----------------------------------------------------------------- 144.1.1芯片的选择------------------------------------------------------------------------ 144.1.2芯片的详细介绍 ----------------------------------------------------------------- 144.1.3 芯片的工作原理----------------------------------------------------------------- 164.2 驱动电路设计 ----------------------------------------------------------------------------- 17 第5章保护电路及设计---------------------------------------------------------------------------- 195.1 过零检测及续流触发电路-------------------------------------------------------------- 195.2 输出限流电路---------------------------------------------------------------------------- 205.3输入过压电路 ------------------------------------------------------------------------------ 205.4 结果分析 ----------------------------------------------------------------------------------- 21 第6章总结与体会---------------------------------------------------------------------------------- 24 附录----------------------------------------------------------------------------------------------------- 25 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------ 26第1章概述1.1 课题设计目的及意义单相交流电源的应用是非常广泛的。

【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。

单周控制的单相交流斩波调压电路时间：2009-07-02 14:14:44 来源：《电源世界》作者：1 引言传统上，交流电压变换是通过变压器的电磁感应实现的。

当变压器输入电压发生变化，其输出电压也要相应变化，有些电气设备还需要利用交流稳压器稳压，在某些场合，负载电压还要求能调节，这时宜用如自耦变压器之类的可调变压器。

这些是大众常用的方法。

但是随着现代社会的发展，地球资源的逐渐枯竭，为了实现人类社会的可持续发展，传统的采用大量铜、铁等贵金属的变压器将逐渐退出历史舞台，而由电力电子元件组成可调压AC/AC变换器来代替，本文正是从这方面来进行探讨。

过去曾经用双向晶闸管的相控方法，来做恒频下的降压调节，由于晶闸管是半控元件，这样的调节会造成很大的电压畸变，产生谐波、消耗无功功率和功率因数变差，所以仅在一些功率较小的装置上采用。

随着功率半导体技术的发展，功率半导体器件广泛应用于AC/AC变换器，主要有AC/DC/AC变换器、矩阵变换器、高频链AC/AC变换器和基于DC/DC拓扑的直接AC/AC 变换器。

AC/DC/AC变换器适用于同时需要变频、变压的场合，变换级数及所用元件多，而且其整流滤波环节对电网污染严重；矩阵变换器可实现高输入功率因数，但由于其开关数量多导致成本增高，同时它的控制策略也很复杂；高频交流环节AC/AC变换器也存在着成本高，控制复杂等问题。

为实现AC/AC电压变换，近年来人们己广泛利用全控型电力电子开关进行斩波（PWM）控制來实现[1，2]。

本文将对单相交流电压，通过单周控制实现AC/AC直接变换的斩控式调压进行研究，并且力图用的开关数量少，结构简单。

本文主要研究了在Buck电路上的AC/AC变换，它有调压功能，但调压范围是低于输入电压。

由于采用单周控制，它的动态性能好、在负荷变化时有一定的稳压能力。

所以说它兼有变压、调压、稳压的功能，应该指出该电路的滤波部分仍需用到电感器和电器，亦即仍需消耗部分金属资源，但由于斩波频率远远高于工频，体积、重量都不大。

课程设计课程名称电力电子技术课题名称单相斩控式交流调压电源设计专业班级学号姓名指导教师2013年1月4日目录第1章概述 (1)第2章系统总体方案 (2)2.1 设计总体思路 (2)2.2 基本工作原理 (2)2.3系统设计总方案确定 (4)第3章硬件设计 (5)3.1 主电路设计 (5)3.2 控制电路设计 (6)3.3 主电路计算及元器件参数选型 (7)3.4 谐波分析 (7)第4章调试测试和仿真 (9)4.1 建立仿真模型 (9)4.2 仿真结果 (10)第5章总结和体会 (12)附录 (14)参考文献： (15)电气信息学院课程设计评分表 (16)第1章概述单相交流电源的应用是非常广泛的。

比如在农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。

对于单相交流电源，调压和稳压是最为普遍的要求。

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。

2)机械式调压器，机械式调压器由电动机带动碳刷实现输出电压的调节。

这种调压器输出波形较好，但体积、重量大，动态性能差。

3)电子式调压器，这种调压器采用电力电子器件实现。

目前有晶闸管调压器和逆变式调压器两种。

晶闸管调压器采用的是相控方式，因此其输出波形差；逆变式调压器采用的是斩波控制方式，其输出波形和动态响应较好。

随着现代电力电子技术的发展，单相电源变换技术也有了很大的进步，先后出现了多种利用全控器件的交—交直接变换方案。

本文基于矩阵式变换理论，提出一种矩阵式单相电源变换电路，该电路只使用两个双向开关管，可以实现输出电压连续可调及获得高正弦度的输入电流波形。

采用单相—单相矩阵式电力变换。

通过一组开关函数可以将输入的工频交流电压转换成幅值和频率均可调的单向交流电压。

第2章系统总体方案2.1 设计总体思路交流-交流变流电路，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，可以改变电压、电流、频率和相位等参数。

斩控式交流调压电路实验报告交流调压的控制方式有三种：①整周波通断控制。

整周波控制调压——适用于负载热时间常数较大的电热控制系统。

晶闸管导通时间与关断时间之比，使交流开关在某几个周波连续导通，某几个周波连续关断，如此反复循环地运行，其输出电压的波形如图1-1所示。

改变导通的周波数和控制周期的周波数之比即可改变输出电压。

为了提高输出电压的分辨率，必须增加控制周期的周波数。

为了减少对周围通信设备的干扰，晶闸管在电源电压过零时开始导通。

但它也存在一些缺点那就是：在负载容量很大时，开关的通断将引起对电网的冲击，产生由控制周期决定的奇数次谐波，这些谐波引起电网电压变化，造成对电网的污染。

图1-1周期控制的电压波形②相位控制。

相位控制调压——利用控制触发滞后角α的方法,控制输出电压。

晶闸管承受正向电压开始到触发点之间的电角度称为触发滞后角α。

在有效移相范围内改变触发滞后角，即能改变输出电压。

有效移相范围随负载功率因数不同而不同，电阻性负载最大,纯感性负载最小。

图1-2是阻性负载时相控方式的交流调压电路的输出电压波形。

相控交流调压电路输出电压包含较多的谐波分量，当负载是电动机时，会使电动机产脉动转矩和附加谐波损耗。

另外它还会引起电源电压畸变。

为减少对电源和负载的谐波影响，可在电源侧和负载侧分别加滤波网络。

③斩波控制。

斩波控制调压——使开关在一个电源周期中多次通断，将输入电压切成几个小段，用改变段的宽度或开关通断的周期来调节输出电压。

斩控调压电路输出电压的质量较高,对电源的影响也较小。

图1-2为斩波控制的交流调压电路的输出电压波形。

图1-2相位控制的电压输出波形在斩波控制的交流调压电路中，为了在感性负载下提供续流通路，除了串联的双向开关S1外，还须与负载并联一只双向开关S2。

当开关S1导通，S2关断时，输出电压等于输入电压；开关S1关断，S2导通时,输出电压为零。

控制开关导通时间与关断时间之比即能控制交流调压器的输出电压。

湖南工程学院应用技术学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：斩控式单相交流调压电源设计专业班级：电气118学生姓名：学号:指导老师：刘星平蔡斌军李祥来等审批：谢卫才任务书下达日期2014年5 月12日设计完成日期2014年5月23 日目录第1章概述 (1)1.1 交流调压在生活中的应用 (1)1.2 关于单向调压器 (1)1.3 关于本课题 (2)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 (7)第3章主电路设计与分析 (8)3.1 主要技术条件及要求 (8)3.2 开关器件的选择 (8)3.3 主电路计算及元器件参数选型 (8)3.4 主电路结构设计及分析 (9)第4章主控制芯片的详细说明 (10)4.1 芯片的选择 (10)4.1 芯片的详细介绍 (10)4.1芯片的工作原理 (11)第5章实验调试 (13)第6章总结与体验 (19)附录A 参考文件及评分表第1章概述1.1交流调压在生活中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）及异步电动机的软起动，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，也常用交流高压电路调节变压器一次电压。

因此交流调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。

1.2关于单相调压器对于单相交流电源，调压和稳压是最为普遍的要求。

目前能够实现这一要求的调压器有下面三种：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。

机械式调压器机械式调压器由电动机带动碳刷实现输出电压的调节。

这种调压器输出波形较好，但体积、重量大，动态性能差。

电子式调压器这种调压器采用电力电子器件实现。

目前有晶闸管调压器和逆变式调压器两种。

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。

目录----------------------------------------------------------------------------第1章概述 (2)1.1 交流调压在生活生产中的应 (2)1.2 关于单相调压器 (2)1.3 关于本课题 (3)第2章系统总方案的设计 (4)2.1 基本工作原理 (4)2.2总体方案的确定 (5)第3章主电路的总体设计 (6)3.1 设计总体思路 (6)3.2 主电路的设计 (6)3.3 主电路的保护电路设计 (7)3.4 主电路元件的选型 (9)第4章控制及驱动电路设计 (10)4.1驱动电路设计 (10)第5章保护电路及设计 (11)5.1 过零检测及续流触发电路 (11)5.2控制电路的保护设计 (12)第6章主控制芯片的详细说明 (13)6.1主控制芯片的选择及介绍 (13)6.2 SG3525引脚功能及特点简介 (13)6.3 芯片的工作原理 (15)第7章总结与体会 (17)附录A 参考文献 (18)电气信息学院课程设计评分表 (19)总电路图 (20)第1章概述1.1 交流调压在生活生产中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）及异步电动机的软起动，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，也常用交流高压电路调节变压器一次电压。

因此交流调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。

1.2 关于单相调压器对于单相交流电源，调压和稳压是最为普遍的要求。

目前能够实现这一要求的调压器有下面三种：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。

机械式调压器机械式调压器由电动机带动碳刷实现输出电压的调节。

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。

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。

目录第1章概述 (1)课题来源 (1)解决方式 (1)优势 (2)第2章系统整体方案确信 (111)设计整体思路……………………………………………大体工作原理……………………………………………框图…………………………………………………………第3章主电路设计 (111)主电路……………………………………………………主电路图…………………………………………………第4章单元操纵电路设计 (111)操纵及驱动电路………………………………………输入欠电压电路…………………………………………输出限流电路……………………………………………输入过压电路……………………………………………过零检测及续流触发电路……………………………谐波分析…………………………………………………第5章故障分析与电路改良、实验及仿真 (111)第6章总结与体会 (111)第1章概述课题来源单相交流电源的应用是超级普遍的。

比如在农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域和电力机车供电系统。

关于单相交流电源，调压和稳压是最为普遍的要求。

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操纵主电路中电感的饱和程度，以改变电抗值和其上的电压，实现对输出电压的调剂。

这种调压器具有必然的动态性能，但输出电压的调剂范围小，体积和重量较大。

2)机械式调压器机械式调压器由电动机带动碳刷实现输出电压的调剂。

这种调压器输出波形较好，但体积、重量大，动态性能差。

3)电子式调压器这种调压器采纳电力电子器件实现。

目前有晶闸管调压器和逆变式调压器两种。

晶闸管调压器采纳的是相控方式，因此其输出波形差；逆变式调压器采纳的是斩波操纵方式，其输出波形和动态响应较好。

从上面可知，逆变式电子调压器具有最好的性能。

逆变式电子调压器的结构不仅具有调压、稳压的能力，而且还能够实现频率的变换。

它是通过AC/DC/AC变换实现的。

具有中间直流环节和储能电容，只是，变换效率低是它的不足。

相控式交流调压电路相控式交流调压电路通过某种装置对交流电压的有效值进行调整叫做交流调压。

交流调压的方式一般分为三种：相控式、斩波式、通断式。

第一种的电路一般由晶闸管构成，通过改变控制角实现调压。

第二种又叫交流斩波器，一般要用全控型器件来实现。

第三种也叫功率控制器，主电路与相控电路相似，但控制规则不同。

本设计采用相控式交流调压。

1 单相交流调压电路设计及说明单相交流调压电路如图2 所示。

两个晶闸管反并联与负载串联，通过改变控制角来调节晶闸管的导通时间，进而起到调节负载电压有效值的作用。

与晶闸管相控整流电路类似，负载性质会对电路的工作情况有较大的影响，下面分别对纯电阻负载和电感性负载进行分析。

1.1电阻性负载电源正半周VT1承受正向电压，在ωt α时触发VT1导通，负载电压uo u，由于是电阻性负载，负载电流io u/R，到ωt π时，正半周结束，io 0，VT1关断。

此后uo 0。

在电源负半周，VT2承受正向电压，ωt π+α时VT2被触发导通，uo u，ωt 2π时，VT2关断。

负载电压的波形如图2所示。

负载电压的有效值Uo为随着控制角的增大，负载电压减小，控制角的移相范围为0απ。

由于是纯电阻负载，负载电流瞬时值io与负载电压uo呈正比关系，负载电压有效值与负载电流有效值的关系为电源侧的视在功率S为电源输出的有功功率（即负载消耗的功率）P为功率因数为相控作用使电流发生滞后，并且波形也发生畸变，所以即使纯电阻负载功率因数也不为1。

而且控制角越大，功率因数越低，这是相控电路普遍存在的一个缺点。

控制角的移相范围为0 απ。

由于是纯电阻负载，负载电流瞬时值io与负载电压uo呈正比关系，因此负载电压有效值与负载电流有效值的关系2. 电感性负载带电感性负载的单相交流调压电流如图。

ωt α时VT1导通，负载电压uo u，电流开始上升，由于电感的作用，io与uo不呈正比关系，电感的作用还使晶闸管延迟关断，在电压正半周结束后的一段时间VT1仍导通，直到负载电流下降到0 时VT1关断。

湖南工程学院应用技术学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：斩控式单相交流调压电源设计专业班级：电气118学生姓名：学号:指导老师：刘星平蔡斌军李祥来等审批：谢卫才任务书下达日期2014年5 月12日设计完成日期2014年5月23 日目录第1章概述 (1)1.1 交流调压在生活中的应用 (1)1.2 关于单向调压器 (1)1.3 关于本课题 (2)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 (7)第3章主电路设计与分析 (8)3.1 主要技术条件及要求 (8)3.2 开关器件的选择 (8)3.3 主电路计算及元器件参数选型 (8)3.4 主电路结构设计及分析 (9)第4章主控制芯片的详细说明 (10)4.1 芯片的选择 (10)4.1 芯片的详细介绍 (10)4.1芯片的工作原理 (11)第5章实验调试 (13)第6章总结与体验 (19)附录A 参考文件及评分表第1章概述1.1交流调压在生活中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）及异步电动机的软起动，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，也常用交流高压电路调节变压器一次电压。

因此交流调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。

1.2关于单相调压器对于单相交流电源，调压和稳压是最为普遍的要求。

目前能够实现这一要求的调压器有下面三种：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。

机械式调压器机械式调压器由电动机带动碳刷实现输出电压的调节。

这种调压器输出波形较好，但体积、重量大，动态性能差。

电子式调压器这种调压器采用电力电子器件实现。

目前有晶闸管调压器和逆变式调压器两种。

目录1概述 (2)1.1晶闸管交流调功器 (2)1.2 交流调压与调功 (2)1.3 过零触发和移相触发 (2)2系统总体方案 (4)2.1交流调功电路工作原理 (4)2.2单相交流调压工作原理 (5)3电路设计 (8)3.1 电感性负载设计 (8)3.2φα>工作时的设计 (8)3.3α=φ工作时的设计 (12)3.4φα<工作时的设计 (12)3.5 保护电路的设计 (13)3.5.1 原理 (13)3.5.2 计算 (14)3.5.3 保护电路图 (15)3.5.4 电阻炉负载过零控制特性分析 (16)4 MATLAB仿真 (18)5电路的测试与故障分析 (20)6 总结 (22)附录 (23)参考文献 (24)1概述1.1晶闸管交流调功器交流调功器：是一种以晶闸管为基础，以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器，简称晶闸管调功器，又称可控硅调功器，可控硅调整器，可控硅调压器，晶闸管调整器，晶闸管调压器，电力调整器，电力调压器，功率控制器。

具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。

1.2 交流调压与调功交流调功电路的主电路和交流调压电路的形式基本相同，只是控制的方式不同，它不是采用移相控制而采用通断控制方式。

交流调压是在交流电源的半个周期内作移相控制，交流调功是以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断,即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和断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

如图3-21所示，这种电路常用于电炉的温度控制，因为像电炉这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的各个周期进行频繁的控制。

只要大致以周波数为单位控制负载所消耗的平均功率，故称之为交流调功电路。

1.3 过零触发和移相触发过零触发是在设定时间间隔内，改变晶闸管导通的周波数来实现电压或功率的控制。

过零触发的主要缺点是当通断比太小时会出现低频干扰，当电网容量不够大时会出现照明闪烁、电表指针抖动等现象，通常只适用于热惯性较大的电热负载。

目录第1章概述................................ 错误!未定义书签。

单相交流调压............................ 错误!未定义书签。

交流调压在生活生产中的应用.............. 错误!未定义书签。

课题总体概述 (1)第２章设计总体思路 (2)基本工作原理 (2)总体方案确定 (3)第3章主电路设计与分析 (4)主要技术条件及要求 (4)主电路计算及元器件参数选型 (4)主电路结构设计 (5)主电路保护设计 (6)第4章单元控制电路设计 (7)主控制芯片的详细说明及介绍 (7)芯片的详细介绍 (7)芯片的工作原理 (8)驱动电路设计 (9)过零检测及续流触发电路 (10)控制保护电路设计 (11)第5章总结与体会 (12)第6章附录................................. 错误!未定义书签。

附录A 参考文件.. (14)第1章概述单相交流调压对单相交流电的进行调节的电路。

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。

交流调压在生活生产中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）及异步电动机的软起动，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，也常用交流高压电路调节变压器一次电压。

因此交流调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。

课题总体概述用斩控方式实现交流调压，功率因数高，谐波小，输出波形好。

电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：主电力电子开关与续流管。

控制电路主要环节：脉宽调制PWM电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。

本课题将利用单相斩控式交流调压电路实现一系列的功能。