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单相斩波电路单相斩波电路是一种常用的电力电子器件，主要用于交流电的控制和变换。
它通过切割正弦波电压或电流，实现对电能的调节和控制。
本文将介绍单相斩波电路的原理、结构和应用。
一、原理单相斩波电路的原理基于电力电子器件的开关特性。
它由三个主要部分组成：开关管、触发电路和控制电路。
其中，开关管用于控制电流的通断，触发电路用于触发开关管的导通和关断，控制电路用于控制触发电路的工作状态。
在正常工作状态下，单相斩波电路接入交流电源，通过开关管的控制，使电流的通断与电压波形相对应。
当开关管导通时，电流通过，电压波形为正弦波；当开关管关断时，电流断开，电压波形为零。
通过不断地切割正弦波，单相斩波电路可以实现对电能的调节和控制。
二、结构单相斩波电路的结构相对简单，主要由开关管、触发电路和控制电路组成。
开关管通常采用晶闸管或功率MOS管，具有较高的导通能力和耐压能力。
触发电路采用触发器和脉冲发生器，用于控制开关管的导通和关断。
控制电路通常由微处理器或专用芯片组成，用于控制触发电路的工作状态。
三、应用单相斩波电路广泛应用于电力电子领域。
具体应用包括以下几个方面：1. 交流电调压单相斩波电路可以实现对交流电的调压，通过切割正弦波的方式，将高压交流电转换为低压交流电。
这种方式常用于家用电器的调压和电力系统的调节。
2. 频率变换单相斩波电路还可以实现对交流电频率的变换。
通过控制切割正弦波的时间间隔，可以将高频交流电转换为低频交流电，或者将低频交流电转换为高频交流电。
这种方式常用于变频器和电力系统的频率控制。
3. 功率控制单相斩波电路可以实现对电能的功率控制。
通过控制切割正弦波的占空比，可以调节电能的输出功率。
这种方式常用于电动机的调速、电炉的温度控制等。
4. 逆变器单相斩波电路还可以用于逆变器的设计。
逆变器是将直流电转换为交流电的装置，通过控制切割正弦波的方式，可以实现对直流电的逆变。
逆变器广泛应用于太阳能发电、风能发电等领域。
【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。
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。
斩波电路的工作原理
斩波电路是一种电子电路，用于改变电源电压的波形。
它的工作原理是通过开关器件（如晶体管、场效应管等）控制电源电压的通断，从而实现波形的截取，使电路输出的波形具有特定的形状和频率。
斩波电路通常由一个振荡电路和一个开关控制电路组成。
振荡电路产生一个高频信号，用于控制开关器件的通断。
开关器件将输入电源电压根据振荡信号的控制，进行快速开关，使电源电压的波形被截取，并形成特定形状的输出波形。
当振荡电路输出高电平信号时，开关器件导通，电源电压可以通过；而当振荡电路输出低电平信号时，开关器件断开，电源电压无法通过。
通过控制振荡电路的频率和开关器件的通断时间，可以控制输出波形的频率和形状。
斩波电路常用于交流电源的变换、逆变和调制等应用中。
通过改变斩波电路中振荡电路的频率和开关器件的通断时间，可以实现对电源电压的精确控制，从而满足不同电子设备对电源电压波形的要求。
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。
摘要直流斩波电路是将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器 , 如果改变开关的动作频率，或改变直流电流接通和断开的时间比例，就可以改变加到负载上的电压、电流平均值。
在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。
随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路。
直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
全控型电力电子器件MOSFET在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。
关键词：Buck Chopper MOSFET Simulink 高频开关目录1 降压斩波电路主电路基本原理 (1)2 MOSFET基本性能简介 (5)2.1 电力MOSFET的结构和工作原理 (5)2.1.1 电力MOSFET的结构 (5)2.1.2 功率MOSFET的工作原理 (6)2.2 功率MOSFET的基本特性 (6)2.2.1 静态特性 (6)2.2.2 动态特性 (7)2.3 电力MOSFET的主要参数 (8)3 电力MOSFET驱动电路 (9)3.1 MOSFET的栅极驱动 (9)3.2 MOSFET驱动电路介绍及分析 (9)3.2.1 不隔离的互补驱动电路 (9)3.2.2 隔离的驱动电路 (10)3.2.3 驱动电路的设计方案比较 (13)4 保护电路设计 (15)4.1 主电路的保护电路设计 (15)4.2 MOSFET的保护设计 (15)5 仿真结果 (17)心得体会 (23)参考文献 (24)1 降压斩波电路主电路基本原理高频开关稳压电源已广泛运用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源，通信电源、通信电源、逆变电源、计算机电源等。
它能把电网提供的强电和粗电，它是现代电子设备重要的“心脏供血系统”。
BUCK变换器是开关电源基本拓扑结构中的一种，BUCK变换器又称降压变换器，是一种对输入输出电压进行降压变换的直流斩波器，即输出电压低于输入电压，由于其具有优越的变压功能，因此可以直接用于需要直接降压的地方。
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。
斩控式沟通调压电路试验报告沟通调压的掌握方式有三种：①整周波通断掌握。
整周波掌握调压——适用于负载热时间常数较大的电热掌握系统。
晶闸管导通时间与关断时间之比，使沟通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。
转变导通的周波数和掌握周期的周波数之比即可转变输出电压。
为了提高输出电压的区分率，必需增加掌握周期的周波数。
为了削减对四周通信设备的干扰，晶闸管在电源电压过零时开头导通。
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，产生由掌握周期打算的奇数次谐波，这些谐波引起电网电压变化，造成对电网的污染。
图1-1 周期掌握的电压波形②相位掌握。
相位掌握调压——利用掌握触发滞后角α的方法,掌握输出电压。
晶闸管承受正向电压开头到触发点之间的电角度称为触发滞后角α。
在有效移相范围内转变触发滞后角，即能转变输出电压。
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沟通调压电路的输出电压波形。
相控沟通调压电路输出电压包含较多的谐波重量，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斩波掌握。
斩波掌握调压——使开关在一个电源周期中屡次通断，将输入电压切成几个小段，用转变段的宽度或开关通断的周期来调整输出电压。
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 为斩波掌握的沟通调压电路的输出电压波形。
图1-2 相位掌握的电压输出波形在斩波掌握的沟通调压电路中，为了在感性负载下供给续流通路，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。
掌握开关导通时间与关断时间之比即能掌握沟通调压器的输出电压。
一、 单相交流调压电路（电阻负载）1 原理分析如图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。
图1 -1单相交流调压电路的电路（电阻负载）原理图2 建立仿真模型根据原理图用MATLAB 软件画出正确的仿真电路图，如图1-2。
图1-2 单相交流调压电路电路（电阻负载）的MATLAB 仿真模型仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0.0结束时间2.0如图1-3。
图1-3 仿真时间参数电源参数，如图1-4。
图1-4 交流电源参数触发脉冲参数设置，如图1-5、1-6图1-5 触发脉冲参数图1-6 触发脉冲参数3 仿真波形设置触发脉冲α分别为0°、60°、120°、180°。
与其产生的相应波形分别如图1-6、图1-7、图1-8、图1-9。
图1-6 α=0°单相交流调压电路（电阻负载）仿真结果图1-7 α=60°单相交流调压电路（电阻负载）仿真结果图1-8 α=120°单相交流调压电路（电阻负载）仿真结果图1-9 α=180°单相交流调压电路（电阻负载）仿真结果4 小结4.1 波形分析在波形图中第一列波为触发脉冲波形，第二列波为晶闸管两端电压波形，第三列波为负载电流波形，第四列波为负载电压波形。
