第五章 交流调压电路与斩波电路..
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斩波式交流调压电路工作原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠斩波式交流调压电路的工作原理。
你看啊,这斩波式交流调压电路就像是一个神奇的魔术师。
它能把普通的交流电变得不一样,就好比咱能把一块普通的布料变成一件漂亮的衣服。
想象一下,交流电就像一条流淌的小河,有高有低,有起有伏。
而斩波式交流调压电路呢,就是在这条小河上设置的一道道关卡。
它可以根据我们的需要,把小河里的水拦住一部分,或者放过去一部分。
在这个过程中,有个关键的元件叫晶闸管。
这晶闸管就像是个聪明的守门员,它能根据指令,准确地开关,控制电流的通过和阻断。
当晶闸管导通的时候,电流就可以顺畅地通过,就像打开了水龙头,水哗哗地流。
当晶闸管阻断的时候,电流就过不去啦,就像把水龙头给关上了。
那它是怎么实现调压的呢?嘿嘿,这就有意思了。
通过控制晶闸管的导通和阻断时间,就能改变输出电压的大小。
比如说,导通时间长一点,输出电压就高一点;导通时间短一点,输出电压就低一点。
这多神奇呀!就好像我们走路,走得快一点,就能在同样时间里走更远的路;走得慢一点,走的路就少一些。
斩波式交流调压电路就是这样巧妙地控制着电压。
而且啊,这种调压方式还有很多优点呢!它反应速度快,就像短跑运动员一样,能迅速做出反应。
而且效率高,不会浪费太多的能量,就跟咱过日子要精打细算一样。
在实际应用中,斩波式交流调压电路可厉害啦!像一些需要调节电压的设备,比如电动机的调速,它就能大显身手。
能让电动机跑得更快或者更慢,适应不同的工作需求。
你说这斩波式交流调压电路是不是很了不起?它就像一个默默工作的小英雄,在我们看不到的地方发挥着重要的作用。
让我们的生活变得更加方便、高效。
所以啊,咱可别小瞧了这小小的斩波式交流调压电路,它里面蕴含的学问可大着呢!咱得好好研究研究,让它为我们的生活创造更多的价值!这就是斩波式交流调压电路的工作原理啦,大家明白了吗?。
斩波电路原理一、斩波电路概述斩波电路是一种将直流电转换为交流电的电路,通常用于交流电机驱动、逆变器等应用中。
其原理是通过周期性地开关导通和断开,使直流电源经过一个高频变压器的变换,输出具有一定频率和幅值的交流电。
二、斩波电路分类1. 单极性斩波电路:只有一个半桥开关管或全桥开关管,在负载两端产生单向脉冲。
2. 双极性斩波电路:有两个半桥开关管或全桥开关管,在负载两端产生双向脉冲。
三、单极性斩波电路原理单极性斩波电路主要由直流源、半桥开关管、高频变压器和输出滤波器四部分组成。
其中直流源提供稳定的直流输入,半桥开关管控制输入信号的导通和断开,高频变压器将输入信号变换成具有一定频率和幅值的交流信号,输出滤波器则对交流信号进行平滑处理。
1. 直流源直流源通常使用整流桥将市区或三相交流转换为稳定的直流电源,直流电压的大小取决于所选用的整流桥和滤波器。
2. 半桥开关管半桥开关管通常由一个N沟道MOSFET管和一个二极管组成。
当N 沟道MOSFET导通时,二极管截止;当N沟道MOSFET截止时,二极管导通。
通过控制N沟道MOSFET的导通和截止,可以实现直流信号的周期性开关。
3. 高频变压器高频变压器是斩波电路中最重要的部分之一。
它通过将输入信号变换为具有一定频率和幅值的交流信号,实现了直流到交流的转换。
高频变压器通常由磁芯、一些绕组和辅助元件组成。
4. 输出滤波器输出滤波器主要用于对交流信号进行平滑处理,去除其残留的脉冲噪声和杂散波形。
输出滤波器通常由电感、电容等元件组成。
四、双极性斩波电路原理双极性斩波电路与单极性斩波电路类似,只不过在半桥开关管上增加了一个相同结构相反的开关管。
这样,当一个开关管导通时,另一个开关管截止,从而在负载两端产生双向脉冲。
五、斩波电路优缺点1. 优点:(1) 斩波电路可以将直流电源转换为交流电源,用于驱动交流负载。
(2) 斩波电路具有高效率、高速度和可靠性等优点。
(3) 斩波电路可以实现输出电压和频率的调节。
第五章 直流—直流交流电路1.简述图5-1a 所示的降压斩波电路工作原理.答:降压斩波器的原理是:在一个控制周期中,让V 导通一段时间t on ,由电源E 向L 、R 、M 供电,在此期间,u o =E 。
然后使V 关断一段时间t off ,此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电,u o =0.一个周期内的平均电压U o =E t t t ⨯+offon on。
输出电压小于电源电压,起到降压的作用。
2.在图5-1a 所示的降压斩波电路中,已知E =200V ,R =10Ω,L 值极大,E M =30V ,T =50μs ,t on =20μs ,计算输出电压平均值U o ,输出电流平均值I o 。
解:由于L 值极大,故负载电流连续,于是输出电压平均值为U o =E T t on =5020020⨯=80(V)输出电流平均值为I o =R E U M o -=103080-=5(A)3.在图5-1a 所示的降压斩波电路中,E =100V , L =1mH,R =0。
5Ω,E M =10V ,采用脉宽调制控制方式,T =20μs ,当t on =5μs 时,计算输出电压平均值U o ,输出电流平均值I o ,计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。
当t on =3μs 时,重新进行上述计算。
解:由题目已知条件可得:m =E E M =10010=0。
1τ=RL =5.0001.0=0.002 当t on =5μs 时,有ρ=τT =0。
01αρ=τont =0。
0025由于11--ραρe e =1101.00025.0--e e =0.249>m 所以输出电流连续。
此时输出平均电压为U o =E T t on =205100⨯=25(V) 输出平均电流为I o =R E U M o -=5.01025-=30(A) 输出电流的最大和最小值瞬时值分别为I max =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----ραρ11=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----e e =30.19(A )I min =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---11ραρ=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---e e =29。
交流电降压斩波电路工作原理
交流电降压斩波电路是一种常见的电子电路,它通过斩波的方式将输入的交流电压降低到所需的输出电压。
其工作原理如下:
1. 斩波器工作原理,斩波器是斩波电路的核心部分,它由开关管和控制电路组成。
当输入交流电压通过斩波器时,控制电路会控制开关管的导通和截止,使得输出波形呈现出一定的占空比,从而有效地降低输出电压。
2. 脉宽调制(PWM)原理,斩波电路通常采用脉宽调制技术,即通过调节开关管的导通时间来控制输出电压的大小。
当需要输出较低的电压时,开关管导通时间较短;当需要输出较高的电压时,开关管导通时间较长。
3. 输出滤波原理,斩波电路输出的是脉冲波形,为了得到稳定的直流电压,通常会接入滤波电路,通过电感和电容等元件将脉冲波形平滑成稳定的直流电压输出。
4. 控制电路原理,斩波电路的控制电路负责监测输出电压,并根据设定值调节斩波器的工作状态,以保持输出电压稳定在设定值
附近。
总的来说,交流电降压斩波电路通过斩波器的工作原理,结合脉宽调制技术和输出滤波,实现将输入的交流电压降低到所需的输出电压。
同时,控制电路能够保持输出电压稳定,从而实现对交流电压的有效降压。
绪论单元测试1.光伏逆变器属于()变换电路。
A:AC-DCB:DC-DCC:AC-ACD:DC-AC答案:D2.提出电力电子学倒三角描述的学者W. Newell是()。
A:美国学者B:德国学者C:英国学者D:法国学者答案:A3.电力电子系统中主电路和控制电路之间的电气隔离方式主要有()。
A:磁隔离B:光隔离C:电介质隔离D:电容隔离答案:AB4.电力电子学是由电子学、电力学和控制技术3门学科交叉而形成的。
()A:错B:对答案:B5.变流还包括频率或者相数等参数的变换。
()A:对B:错答案:A6.电力电子技术的诞生是以硅整流二极管的研制成功为标志的。
()A:错B:对答案:A7.电力电子技术的基础是电力半导体器件的制造技术。
()A:对B:错答案:A8.电力电子器件所采用的半导体材料主要是硅材料。
()A:错B:对答案:B第一章测试1.为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件件一般工作在()。
A:放大状态B:导通状态C:截止状态D:开关状态答案:D2.当电力电子器件开关频率较高时,其功率损耗主要为()。
A:开通损耗B:断态损耗C:通态损耗D:开关损耗答案:D3.电力电子系统的主要组成部分有()。
A:控制电路B:主电路C:驱动电路D:检测电路答案:ABCD4.晶闸管断态不重复电压UDSM在数值上通常应大于转折电压Ubo()A:错B:对答案:B5.电力二极管具有的重要特性是单向导电性。
()A:对B:错答案:A6.按照门极能够被控制的程度,电力电子器件可分为不可控型,半控型和全控型。
()A:错B:对答案:B7.晶闸管从断态转入通态,触发信号移除后,能够维持导通的最小电流称之为维持电流。
()A:错B:对答案:A8.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间控制信号的性质,可将电力电子器件分为单极型和双极型两类。
()A:错B:对答案:A9.使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。
第5章直流斩波电路1.直流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。
2.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路和_升压斩波电路_。
3.斩波电路有三种控制方式:_脉冲宽度调制(PWM)_、_频率调制_和_(t on和T都可调,改变占空比)混合型。
4.升压斩波电路的典型应用有_直流电动机传动_和_单相功率因数校正_等。
8.斩波电路用于拖动直流电动机时,降压斩波电路能使电动机工作于第__1__象限,升压斩波电路能使电动机工作于第__2__象限,_电流可逆斩波电路能使电动机工作于第1和第2象限。
9.桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时,可使电动机工作于第_1、2、3、4_象限。
10.复合斩波电路中,电流可逆斩波电路可看作一个_升压_斩波电路和一个__降压_斩波电路的组合;多相多重斩波电路中,3相3重斩波电路相当于3个__基本__斩波电路并联。
第6章交流—交流电力变换电路1.改变频率的电路称为_变频电路_,变频电路有交交变频电路和_交直交变频_电路两种形式,前者又称为_直接变频电路__,后者也称为_间接变频电路_。
2.单相调压电路带电阻负载,其导通控制角α的移相范围为_0-180O_,随 α 的增大, Uo_降低_,功率因数λ_降低__。
3.单相交流调压电路带阻感负载,当控制角α<ϕ(ϕ=arctan(ωL/R) )时,VT1的导通时间_逐渐缩短_,VT2的导通时间__逐渐延长_。
6.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为__交交变频电路_。
7.单相交交变频电路带阻感负载时,哪组变流电路工作是由_输出电流的方向_决定的,交流电路工作在整流还是逆变状态是根据_输出电流方向和输出电压方向是否相同_决定的。
8.当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时,单相交交变频电路的输出上限频率约为_20Hz__。
9.三相交交变频电路主要有两种接线方式,即_公共交流母线进线方式_和_输出星形联结方式_,其中主要用于中等容量的交流调速系统是_公共交流母线进线方式_。