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2Ø晶闸管电流有效值ITØ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过零后再延迟一段时间后才能降为零，延迟的时间与负载的功率因数角 有关。

晶闸管的关断是在电流过零时刻，因此，晶闸管的导通时间θ 不仅与触发控制角α 有关，还与负载功率因数角有φ关，必须根据α与α 的关系分别讨论。

由于θ=π 时意味着负载电流i0 连续， θ ＜ π时意味i0 断续，因此也表达了电流连续与否的运行状态。

单相交流调压电路实验总结1. 实验目的本实验旨在通过搭建单相交流调压电路，研究和了解调压原理，探究电压调节器的工作原理，掌握电压调节器的设计和使用方法。

2. 实验原理单相交流调压电路是一种能够将输入的交流电源电压调节到特定输出电压的电路。

通过调整器件的导通角度来改变直流电压的大小，从而实现对交流电源进行调节。

常见的调压器有可控硅调压器和晶闸管调压器。

本实验以晶闸管调压器为例，其主要由变压器、调压变压器、晶闸管、负载等组成。

通过改变触发信号的时刻，来控制晶闸管的导通和截断，从而改变输出电压的大小。

3. 实验步骤与结果3.1 实验步骤1.搭建单相交流调压电路，连接变压器、调压变压器、晶闸管和负载。

2.接通电源，调节输出电压调节器的电位器，观察输出电压的变化。

3.改变触发信号的时刻，观察输出电压的变化。

3.2 实验结果根据实验步骤进行实验后，观察到输出电压随着调节器电位器的调节而改变，同时观察到改变触发信号的时刻会对输出电压产生影响。

4. 重要观点与关键发现•晶闸管调压电路可以实现对交流电源电压的调节。

•调压电路主要由变压器、调压变压器、晶闸管和负载等组成。

•通过改变导通角度来控制晶闸管的导通和截断，从而调节输出电压的大小。

•输出电压的大小和触发信号的时刻密切相关。

5. 进一步思考1.通过实验可以发现，调压电路可以实现对交流电源电压的调节。

然而，在实际应用中，还需要考虑电流、功率等因素。

如何在保证电压稳定的前提下，实现对电流和功率的控制，是一个值得研究的问题。

2.实验中使用的是晶闸管调压器，还有其他类型的调压器，如可控硅调压器等。

不同类型的调压器具有不同的特点和适用范围，可以进行更深入的研究和比较。

3.在实验过程中，可能会遇到一些问题，如晶闸管发热、功率损耗等。

如何在设计和使用调压器时解决这些问题，可以进行进一步的探索和优化。

4.在实际应用中，调压器多用于电力系统中，如电网调压、高压输电线路调压等。

如何在复杂的电网环境下实现稳定的调压效果，是一个具有挑战性的问题，值得深入研究。

实验一：单相交流调压电路(电阻负载)一、 实验容对单相交流调压电路的原理能够理解，并能够通过MATLAB 仿真得出当α为不同角度时的仿真波形。

最后通过分析仿真波形来了解单相交流调压电路（电阻负载）的工作情况。

电路模型由交流电源、反并联的两个晶闸管、触发模块、电阻负载组成。

单相交流调压电路（电阻负载）如图1-1所示。

我所要分析的问题是α为不同值时，输出电压及电流的波形变化。

图1-1二、 实验原理图1-1为纯电阻负载的单相调压电路。

图中晶闸管VT1和VT2反并联连接与负载电阻R 串联接到交流电源U 2上。

当电源电压正半周开始时出发VT1，负半周开始时触发VT2，形同一个无触点开关，允许频繁操作，因为无电弧，寿命特长。

在交流电源的正半周αω=t 时，触发导通VT1，导通角为1θ= απ-；在负半周αω=t +π时，触发导通VT2，导通角为2θ= απ-。

负载端电压U 为下图所示斜线波形。

这时负载电压U 为正弦波的一部分，宽度为（απ-），若正负半周以同样的移相角α触发VT1和VT2，则负载电压U 的宽度会发生变化，那么负载电压有效值也将随α角而改变，从而实现交流调压。

三、 实验步骤在MATLAB 新建一个Model ，命名为zuxingfuzai ，同时模型建立如下图所示图1-2 电阻负载的电路建模图四、仿真结果仿真参数：选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3，开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.06，其他的选项为默认设置。

模型参数设置参数设置为频率（Frequency）为50Hz，电压幅值100V，“measurements”测量选“V oltage” 其他为默认设置，如图所示触发信号uG1参数设置：幅值（Amplitude）电压为12V；周期（Period）为0.02s；占空比（Pulse Width）为40%；时相延迟（Phase delay）为（α*0.02/360）其他为默认设置，如图所示。

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。

仿真结果可以用于评估电路性能和优化设计。

根据仿真结果，可以调整电路参数，以达到更好的性能要求。

比如，可以尝试不同的变压器匝数比、二极管种类和数量、电容器容值等，看看它们对电路性能的影响。

单相交流调压电路工作原理
单相交流调压电路通过电子器件（如二极管、晶闸管）的导通和截止控制，改变电源所提供的交流电压的大小，以实现对负载端的电压调节。

具体工作原理如下：
1. 整流：交流调压电路首先将交流电源的电压通过二极管桥等电路改变为半波或全波的单向脉动直流信号。

当交流电压为正向时，二极管处于导通状态，电流经过；当交流电压为反向时，二极管处于截止状态，电流不通过。

2. 滤波：由于整流后的脉动直流信号仍然含有较大的纹波，因此需要通过电容器等滤波元件，去除纹波成分，使直流电压更为稳定。

3. 调压：在滤波后得到的稳定直流电压基础上，通过调节电子器件（如可控硅）的导通时间，改变电路中电流的流动，进而改变负载端的电压大小。

例如，当电子器件导通时间较长时，电路中电流流过的时间增加，负载端的电压也会增加。

4. 反馈控制：为了实现在不同负载下仍能维持稳定的输出电压，通常需要设置反馈控制回路。

该回路根据负载端的电压变化，自动调整电子器件的导通时间，使得输出电压稳定在设定值。

单相交流调压电路工作原理的关键是通过整流、滤波、调压和反馈控制等环节实现对交流电压的调节和稳定输出。

这样可以满足不同负载的电压需求，应用于各种电力电子设备和电路中。

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。

1.单相交流调压电路（阻-感性负载）1.1单相交流调压电路电路结构（阻-感性负载）单相交流调压电路，它用两只反并联的普通晶闸管或一只双向晶闸管与负载电阻R电感L串联组成主电路。

单相交流调压电路（阻-感性负载）电路图如图1所示。

图1.单相交流调压电路（阻-感性负载）电路图1.2单相交流调压电路工作原理（阻-感性负载）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VT2关断。

1.3单相交流调压电路仿真模型（阻-感性负载）单相交流调压电路（阻-感性负载）仿真电路图如图2所示：图2.单相交流调压电路（阻-感性负载）仿真电路图电源参数，频率50hz，电压100v，如图3图3.单相交流调压电路（阻-感性负载）电源参数VT1脉冲参数设置，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟α/360*0.02，如图4图4.单相交流调压电路（阻-感性负载）脉冲参数设置VT2脉冲参数设置，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟（α+π）/360*0.02，如图5图5.单相交流调压电路（阻-感性负载）脉冲参数设置1.4单相交流调压电路仿真参数设置（阻-感性负载）设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。

单相交流调压电路实验报告单相交流调压电路实验报告引言：在现代电力系统中，交流电压的调整和稳定对于各种电气设备的正常运行至关重要。

为了实现对交流电压的调节，单相交流调压电路应运而生。

本文将介绍一次单相交流调压电路的实验过程和结果。

实验目的：本次实验的目的是通过搭建单相交流调压电路，掌握调压电路的工作原理和调压效果，并通过实验数据分析，对调压电路的性能进行评估。

实验装置：1. 交流电源：提供实验所需的交流电源，频率为50Hz，电压为220V。

2. 变压器：将输入的220V交流电压转换为所需的输出电压。

3. 整流电路：将交流电压转换为直流电压。

4. 滤波电路：对整流后的直流电压进行滤波处理，使其更加稳定。

5. 调压电路：通过调节电路中的元件，实现对输出电压的调节。

实验步骤：1. 按照实验装置的接线图，将交流电源、变压器、整流电路、滤波电路和调压电路依次连接。

2. 打开交流电源，调节变压器的输出电压，使其达到所需的实验电压。

3. 通过示波器观察输出电压的波形，并记录下波形的峰值、峰-峰值和有效值。

4. 调节调压电路中的元件，观察输出电压的变化，并记录下调节前后的输出电压值。

5. 重复步骤4，记录不同调节状态下的输出电压值，以评估调压电路的性能。

实验结果：通过实验，我们得到了以下结果：1. 输出电压的波形为直流电压，具有较小的纹波。

2. 调节电路中的元件可以实现对输出电压的连续调节，并且调节范围较大。

3. 调节电路的调压效果良好，输出电压的稳定性较高。

实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下分析：1. 变压器的作用是将输入的220V交流电压转换为所需的输出电压。

通过调节变压器的输出电压，可以实现对输出电压的初步调节。

2. 整流电路的作用是将交流电压转换为直流电压。

通过整流电路的滤波处理，可以使输出电压的纹波较小。

3. 调压电路的作用是通过调节电路中的元件，实现对输出电压的进一步调节。

通过实验数据的记录和分析，我们可以评估调压电路的性能，并对其进行优化和改进。

实验（三）：单相交流调压电路实验一、实验目的(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。

(2)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。

二、预习内容要点(1) 熟悉实验电路（包括主电路、触发控制电路）。

(2) 按实验电路要求matlab仿真，用示波器观察移相控制信号α的情况。

(3) 主电路接电阻负载，用示波器观察不同α角时输出电压和晶闸管两端的电压波形,并用电压表测出输出电压的有效值。

为使读数便利，可取α为30°、60°、90°进行观察和分析(4) 主电路改接电阻电感负载，在不同控制角α和不同负载阻抗角θ情况下用示波器观察和记录负载电压和电流的波形。

(5) 特别注意观察上述α<θ情况下出现较大的直流分量，此时L 固定，加大R直至消除直流分量。

三、实验仿真模型图1.1 单相交流调压阻感性电路四、实验内容及步骤1.对单相交流调压带电阻性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形（至少3组）。

（1）器件的查找以下器件均是在MATLAB R2017b环境下查找的，其他版本类似。

有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找；其他一些器件可以搜索查找（3）参数设置1.双击交流电源把电压设置为220V，频率为50Hz；2.双击脉冲把周期设为0.02s，占空比设为80％，延迟角设为30度，60度，,90度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即，(30/360)*0.02；3.双击负载把电阻设为10Ω；4.双击示波器把Number of axes设为6;仿真波形及分析当α=30°时，当α=60°时，当α=90°时，2.对单相交流调压电路带阻感性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形（至少3组）。

参数设置双击负载把电阻设为10Ω；电感为0.01H;其余参数不变。

当α=30°时，当α=60°时，当α=90°时，五、实验总结1、在交流调压电路中，当负载为阻性时，输出电压的有效值随相控角增大而减小。

单向交流调压电路的特点
单向交流调压电路是一种常见的电力电子电路，它通过控制晶闸管的导通时间，实现对交流电压的调节。

以下是单向交流调压电路的主要特点：
1.电路简单：单向交流调压电路只需单向晶闸管和几个支持元件，无需反并联二极管，因此结构简单，成本较低。

2.适用于小功率电源：由于单向晶闸管的容量有限，单向交流调压电路一般适用于小功率电源，通常不超过几百瓦特。

3.调压范围较宽：单向交流调压电路的调压范围较宽，可从百分之几到百分之几十。

通过调节触发脉冲的宽度和延迟时间，可以实现对输出电压的有效控制。

4.触发脉冲控制：单向交流调压电路采用触发脉冲控制晶闸管的导通，触发信号的同步电压应与电源同相位。

为了保证电路的正常工作，需要确保触发脉冲的同步电压与电源电压保持一致。

5.触发脉冲的宽度应与所需调压范围相适应：触发脉冲的宽度对单向交流调压电路的输出电压有很大影响。

为了实现所需的调压范围，需要根据电源电压和负载情况调整触发脉冲的宽度。

6.控制电路的同步电压一般采用电源电压作为同步电压：在单向交流调压电路中，控制电路的同步电压一般采用电源电压作为同步电压。

有时为了减少调压晶闸管的电流波形畸变或使触发脉冲与电源电压同步，也可采用其他交流电源作为同步电压。

总之，单向交流调压电路具有结构简单、成本低、调压范围宽、
适用于小功率电源等特点，在电力电子技术中有着广泛的应用。

单相交流调压电路工作原理
单相交流调压电路是一种用于将交流电压调整到所需电压级别的电路。

它主要包括变压器、整流器、滤波器和稳压器等组成部分。

首先，交流电源提供变压器的输入端，变压器将输入的交流电压变换为所需的电压级别。

变压器的工作原理是通过电磁感应实现的，其中的绕组使得输入端和输出端之间的电压发生变化。

变压器的输出端连接到整流器，整流器的主要功能是将交流电转化为直流电。

常见的整流器类型有单相和三相整流器，其工作原理是利用二极管的单向导电特性将负半周的电流进行截取，只保留正半周的电流。

经过整流器的转换后，电流仍然存在波动和脉动，为了消除这些不稳定的成分，需要使用滤波器。

滤波器通常由电容和电感组成，它们联合作用，能够平滑电流波形并去除脉动成分，使输出电压更为稳定。

最后，调压电路中还包括稳压器，它的主要功能是在电压波动时自动调整输出电压以保持其稳定性。

常见的稳压器类型有电容稳压器和稳压二极管等，它们通过对电流进行控制和调节，以保持稳定的输出电压。

综上所述，单相交流调压电路通过变压器变换电压、整流器将交流电转化为直流电、滤波器去除波动和脉动、稳压器保持输
出电压的稳定性，最终实现将交流电压调整到所需电压级别的目的。