交流调压电路
交流调功电路和交流调压电路的电路形式
交流调功电路和交流调压电路的电路形式交流调功电路和交流调压电路是电路中常见的两种电子元件调整电流和电压的方法。
它们在电子设备和电路中起着至关重要的作用，能够有效地调整电流和电压以满足设备的需求和保护设备。
下面将详细介绍交流调功电路和交流调压电路的电路形式以及它们的工作原理。
1.交流调功电路交流调功电路是一种能够调整交流电流的电路，它可以根据需要在电路中加入一些元件，来调整输入输出功率和电流。
在实际电子设备和电路中，交流调功电路通常用于调节交流电源的输出功率，以满足设备的需求。
下面将介绍交流调功电路的一些常见形式以及它们的工作原理。
1.1电阻调功电路电阻调功电路是一种最简单的交流调功电路，它通过改变电路中的电阻来调整功率输出。
在电子设备和电路中，电阻调功电路常常用于调节电路的输出功率和电流，以满足设备的需求。
电阻调功电路的原理是通过改变电路的电阻来改变电流的流动路径和大小，从而达到调整功率的目的。
常见的电阻调功电路的形式包括可变电阻、电阻网络等。
1.2变压器调功电路变压器调功电路是一种利用变压器的变压比来调节输出功率的电路。
变压器是一种能够改变交流电压大小的电子元件，通过调节变压器的绕组变比可以改变输入输出功率。
在实际电子设备和电路中，变压器调功电路常常用于调节电源的输出功率和电流，以满足设备的需求。
变压器调功电路的原理是通过改变变压器的绕组变比来改变输入输出电压和功率，从而达到调整功率的目的。
1.3变容调功电路变容调功电路是一种利用可变电容器的电容值来调节输出功率的电路。
可变电容器是一种能够改变电路中的电容值的元件，通过调节可变电容器的电容值可以改变电路的谐振频率和输入输出功率。
在实际电子设备和电路中，变容调功电路常常用于调节谐振电路的输出功率和谐振频率，以满足设备的需求。
变容调功电路的原理是通过改变可变电容器的电容值来改变电路的谐振频率和功率，从而达到调整功率的目的。
2.交流调压电路交流调压电路是一种能够调整交流电压的电路，它可以根据需要在电路中加入一些元件，来调整输入输出电压。
简述交流调压电路的应用范围
简述交流调压电路的应用范围交流调压电路是一种常见且广泛应用的电子电路，它能够将交流电源的电压稳定在所需范围内。
这种电路通过采用一些特定的元件和技术，有效地控制和调节交流电压，使其适应不同应用领域的需求。
在本文中，我将简要介绍交流调压电路的应用范围，并对其重要性和未来发展进行探讨。
1. 家庭电器家庭电器是交流调压电路最常见的应用领域之一。
随着科技的不断进步，人们对电器性能和使用体验的要求越来越高。
但是，不同地区的电网电压会有所不同，如果将高电压直接输入到电器中，可能会损坏设备或造成安全隐患。
通过使用交流调压电路，可以将不稳定的电网电压调节为稳定的、适应电器要求的电压，确保电器的正常运行和长寿命。
2. 工业自动化在工业领域，许多设备和生产线都需要稳定的电压供应。
交流调压电路可以确保设备得到稳定的电源，减少故障率，并提高生产线的稳定性和效率。
在自动化过程中，各种传感器和执行器都需要合适的电压供应，交流调压电路可以提供稳定的电源，确保这些设备按照预期工作。
3. 通信设备在现代社会中，通信设备对我们的生活和工作起着关键作用。
交流调压电路可以确保通信设备得到所需的稳定电压，提高设备的性能和可靠性。
基站设备、光纤通信设备以及手机充电器等都需要稳定的电压供应。
交流调压电路对于确保通信设备的正常工作和提高通信质量非常关键。
4. 医疗设备医疗领域对电源的要求非常高，因为医疗设备需要高度可靠和稳定的电源以确保患者的生命安全。
交流调压电路在医疗设备中的应用非常广泛，如心电图机、X射线机和医用图像设备等。
通过使用交流调压电路，医疗设备可以得到稳定的电压供应，减少故障和意外情况的发生。
总结回顾：交流调压电路的应用范围非常广泛，涵盖了家庭电器、工业自动化、通信设备和医疗设备等多个领域。
它能够确保设备和系统得到稳定的电源，提高性能、可靠性和安全性。
交流调压电路在现代社会中起着至关重要的作用，对于推动科技进步和提升生活质量具有重要意义。
简述交流调压电路的应用范围
简述交流调压电路的应用范围
交流调压电路是一种电子电路，通常用于将输入交流电压调节为所需的输出电压。
这种电路在各种应用中都有广泛的用途，其主要应用范围如下：
1. 电源供应：交流调压电路用于电子设备和电源供应中，以确保设备得到稳定的电压。
这包括计算机、移动设备、家用电器等。
2. 照明系统：交流调压电路可用于控制室内和室外照明系统，以提供所需的亮度和颜色温度。
3. 电动机控制：交流调压电路可用于电动机的启动、调速和停止，以满足不同应用的要求。
4. 通信设备：在通信设备中，交流调压电路用于稳定和管理电源，以确保通信系统的可靠性。
5. 工业自动化：工业控制系统中常使用交流调压电路，以管理设备和机器的电力需求。
6. 电子设备：交流调压电路在各种电子设备中用于稳定电压，以确保它们的正常运行，如电视、音响等。
7. 再生能源系统：在太阳能和风能系统中，交流调压电路用于将不稳定的能源产出转换为稳定的电源输出。
8. 医疗设备：医疗设备需要稳定的电源以确保患者的安全和设备的正常运行，因此交流调压电路在医疗领域中也有广泛的应用。
9. 交通系统：用于交通灯、铁路信号系统等，以确保交通系统的正常运行。
10. 实验室设备：在科研和实验室环境中，交流调压电路用于供电实验设备和科学仪器，以确保实验的准确性。
交流调压电路的应用领域多种多样，它们可以确保电源的稳定性和适应不同的电压要求，从而在各种电子和电气应用中发挥重要作用。
第6章 交流调压电路
图6-11 交流调功器 （a）单相交流调功器；（b）三相交流调功器
图6-12 单相交流过零触发开关电路的工 作波形
•
如设定运行周期Tc内的周波数为n，每个周波的周期为T (20ms),频 率为50Hz，则调功器的输出功率Po为
调压器输出电压有效值为
上式中，Tc应大于电源电压一个周波的时间且远远小于负 载的热时间常数，般取1s左右就可满足工业要求。
第一节单相交流调压电路
采用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以很方便地调节输出电压的有效 值。交流调压器的晶闸管控制通常有通/断控制和相位控制两种方法。 • 通/断控制是将晶闸管作为开关将负载与交流电源接通几个周期，然后再断 开几个周期，通过改变通/断时间的比值达到调压的目的。 • 相位控制是使晶闸管在电源电压的每一个周期中，在选定的时间内将负载 与电源接通，通过改变选定的时刻可达到调压的目的。 • 用晶闸管组成的单相交流调压电路有多种形式，可以由一只双向晶闸管组 成，也可以使用两只普通的晶闸管来完成。以下以使用两只普通的晶闸管反 向并联组成的电路为例，来分析单相交流调压电路的工作原理。 •
•
•
• 交流调压电路的应用：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)和异步电机软启动，也应用于异步电动机 调速;在高压小电流或低压大电流直流源中，也用于调节整流变 压器一次侧电压。
• 交流过零调功电路的应用：用于时间常数很大的电热负载的控制， 如电炉温度控制等。
• 本章主要介绍交流调压电路、交流过零调功电路的工作原理及 交流调压电路的应用。
• ( 三 ) α< ψ时 • 1.窄脉冲触发：结果形成单向半波整流现象，如图6一4所示。 回路中将出现很大的直流电流分量，无法维持电路的正常工作。 因此，需要采用宽脉冲或宽脉冲列触发。
交流调压电路的作用
交流调压电路的作用一、引言交流调压电路是一种电子电路，其作用是将输入的交流电压转换为所需的稳定直流电压输出。
交流电压通常具有波动性，而很多电子设备需要稳定的直流电压供电。
因此，交流调压电路在电子设备中起到了至关重要的作用。
二、交流调压电路的作用1. 稳定电源供电：交流调压电路能够将输入的交流电压转换为稳定的直流电压输出，从而为电子设备提供稳定的电源供电。
这对于需要稳定电压的设备来说是非常重要的，如计算机、手机、家用电器等。
2. 保护电子设备：交流调压电路能够对输入电压进行过滤和保护，以防止过高或过低的电压对电子设备造成损害。
交流电压波动可能会导致设备损坏或运行不稳定，而交流调压电路能够将这种波动性降低到最小，从而保护电子设备的正常运行。
3. 提高能效：交流调压电路能够根据需要调整输出电压，以提高能效。
对于一些需要不同电压的设备来说，交流调压电路可以根据负载要求调整输出电压，从而提高能效。
这对于节能和环保来说是非常重要的。
4. 减少电磁干扰：交流调压电路能够减少电磁干扰对其他电子设备的影响。
交流电压波动会产生一定的电磁干扰，而交流调压电路能够降低这种干扰，从而保障其他设备的正常运行。
5. 提供稳定的输出电压：交流调压电路能够提供稳定的输出电压，不受输入电压波动的影响。
这对于需要精确控制电压的设备来说非常重要，如医疗设备、精密仪器等。
6. 支持多种输出电压：交流调压电路可以设计成支持多种输出电压，以满足不同设备的需求。
这对于电子设备的多样性和兼容性来说是非常重要的。
三、交流调压电路的应用交流调压电路广泛应用于各种电子设备中，包括但不限于以下领域：1. 通信设备：交流调压电路在通信设备中起到了至关重要的作用，确保设备的稳定运行和通信质量的提升。
2. 工业自动化：交流调压电路在工业自动化中被广泛应用，用于电机驱动、PLC控制等方面，提供稳定电源。
3. 家用电器：交流调压电路在家用电器中起到了重要的作用，如电视机、冰箱、洗衣机等，保证了这些设备的正常运行。
三相交流调压电路(单向可控硅反并联)
一、三相交流调压电路（单向可控硅反并联）1、 主电路电气原理图电源输入600VACB A负载负载V22、 反馈信号说明A. 当负载以稳定交流电流为目时应采用交流电流反馈，从而组成交流电流闭环调节系统，此时的交流电流反馈器件多采用交流电流互感器CT 来完成，CT 二次额定输出电流要求满足2.0V< 2·R1≤10.0V（R1：电流-电压转换电阻，位于触发器左部居中，此时需要焊上）B. 当负载以稳定交流电压为目时应采用交流电压反馈，从而组成交流电压闭环调节系统，此时的交流电压反馈器件多采用交流电压互感器VT 来完成，VT 二次额定输出电压要求满足：5.0 < V2 ≤10.0V（R1：电流-电压转换电阻，位于触发器左部居中，此时不要焊上）C. 当系统采用开环控制时，可以不装设反馈器件，此时应在积分器电容C11两端并联一支20K 的普通电阻。
当给定信号从最小值到最大值变化而主电路输出并不从最小值到最大值跟随变化，此时应把给定信号设定为最小值，调节触发器上的电位器W0使主电路输出也刚好为最小值即可（若此时给定信号最大值与主电路输出最大值跟随性还相差较大时可适当调节电阻R12的阻值即能满足要求）。
D. 当反馈信号为直流信号时，为了消除主电路最小值输出的死区，应把触发器中的二极管D4、D9（位于触发器左部偏上，有明显的丝网加重标记）用短接线进行短接，短接后接线端子“CC ”与“GND ”为等电位。
3、触发器接线原理图故障反馈+5VK1K4K3K6K5K24、调节及保护电路说明C11为闭环调节积分器电容；W1为反馈比例调节电位器；W2为保护整定调节电位器，当UF > 2V 时，经过几秒钟延时后保护电路动作，封锁脉冲，同时对外发出故障信号（保护电路只对反馈信号所代表的电气参数起保护作用；保护电路动作后须断电复位）。
发光二极管指示如下：L0：触发器上电 L1：主电路参数超限 L2：快速熔断器熔断附：有关电源零线“N ”的说明三相可控硅调压/整流主电路的主要形式如下：U AB主电路电源千欧）当主电路电源为三相四线制时，电源零线“N ”可直接接入触发器，当快速熔断器发生一只或两只熔断时触发器能在一秒钟内封锁触发脉冲同时给出相应的故障指示及对外输出故障信号；当主电路电源为三相三线制时，若要求快速熔断器熔断检测还有效，则需要用户模拟出电源零线“N ” , 否则快速熔断器熔断检测无效。
第十七讲：交流调压电路
(n 3,5,7....)
n次谐波电压幅值Unm为
2 2 U nm a n bn
基波和n次谐波电压有效值、电流有效值
Un 1 2 2 an bn 2 ( n 1,3,5,7,...)
Un In R
11
相控单相交流调压电路
谐波次数越低，谐波幅值越大。 3次谐波的最大值出现在 =90°时， 幅值约占基波分量的0.3倍。 5次谐波的最大值出现在 =60°和 =120°的对称位置。
相控三相交流调压电路
=30°电阻性负载为例
区间3(ωt=90°~120°)：
VT1、VT6仍导通， VT2 触发导通，故支路a、b、c 三相通，负载电压为ua
32
相控三相交流调压电路
=30°电阻性负载为例
第十七讲：交流调压电路 1、 交流调压电路原理概述
2、 相控单相交流调压电路 3、 相控三相交流调压电路 4、 斩波交流调压电路 5、 交流调功电路 重点掌握：2、3、4
1
交流调压电路原理概述
——电路结构及原理分析
S一般为两个晶闸管反并联或双向晶闸管
2
交流调压电路工作原理概述
——交流调压电路的控制方式 （1）整周波通断控制
Io
交流电路输入功率因数为：
U P U I o o o S U1 I o U1
1 sin 2 2
8
相控单相交流调压电路
（2）数量关系
ui 2U1 sint
晶闸管电流有效值IVT为：
2
IVT
U1 1 2U1 sin t d t 2 R R
5
交流调功电路和交流调压电路的电路形式
交流调功电路和交流调压电路的电路形式交流调功电路和交流调压电路是电子电路中常见的两种电路形式。
它们分别用于功率调节和电压调节。
在本文中，我们将分别介绍这两种电路的原理、结构、应用和性能特点。
一、交流调功电路交流调功电路是一种用于调节交流电源输出功率的电子电路。
它通常由功率半导体器件和控制电路组成。
在实际应用中，交流调功电路可在很大程度上提高电源利用率和系统稳定性，同时也可节省能源和保护设备。
下面我们将分别对交流调功电路的原理、结构、应用和性能特点进行介绍。
1.原理交流调功电路的基本原理是通过控制功率半导体器件（如晶闸管、可控硅等）的导通角度和导通时间来改变电源输出的有效值，从而实现功率调节。
在正半周和负半周交替的交流电源中，通过改变器件的导通角度和导通时间，可以控制电源输出的每个电压周期内的功率大小，从而实现对输出功率的调节。
2.结构交流调功电路通常由功率半导体器件、控制电路和保护电路组成。
功率半导体器件主要用于控制电源输出的有效值，通常可以选择晶闸管、可控硅等器件。
控制电路主要用于控制功率半导体器件的导通角度和导通时间，通过信号调节器来实现。
保护电路主要用于在电路过载、短路等异常情况下对电路进行保护。
3.应用交流调功电路广泛应用于各种电源系统中，如变频调速系统、电磁加热系统、交流电动机控制系统等。
在这些应用中，交流调功电路可以实现对输出功率的精确控制，从而满足不同设备的工作要求。
4.性能特点交流调功电路具有功率调节范围广、响应速度快、效率高、无级调节等特点。
它可以实现对输出功率的精确控制，适用于各种功率要求不同的系统。
同时，交流调功电路还具有体积小、重量轻、结构简单等优点，适用于各种工作环境。
二、交流调压电路交流调压电路是一种用于调节交流电源输出电压的电子电路。
它通过控制电压型功率半导体器件（如反相控制变阻型可控硅等）的触发脉冲来实现对交流电压的调节。
交流调压电路可以满足不同电源输出电压的要求，通常用于工业控制、家用电器、电动机控制等领域。
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交流调压电路
交流调功电路
交流电力电子开关
6
4.1 交流调压电路
4.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路
1．电阻负载
VT VT u1
1 2
io uo R
在交流电源 u1的正半周和负半周，
分别对VT1和VT2的开通角a进行控
制就可以调节输出电压。 正负半周a 起始时刻（a =0）均
闸管电流有效值IVT负载电流有效值Io分别为
1 a 2 Uo ( 2 U sin w t ) d (w t ) 1 a U1
(4-8)
1 sin 2a sin( 2a 2 )
2U1 Z sin( w t j ) sin( a j )e
2 1 1 a Uo 2 U sin w t d w t U sin 2 a 1 1 a 2
(4-1)
Uo Io R
(4-2)
2 U sin w t U 1 1 a sin 2a 1 1 IT d w t (1 ) a 2 R R 2 2
a wt tgj
I VT
1 2
a
a
d(w t )
(4-9) (4-10)
2
U1 sin cos( 2a j ) cos j 2 Z
I0
2 IVT
14
0.5
0.4 IVTN
j= 0
设晶闸管电流IVT的标么值为
0.3
0.2 0.1 0 40 80
图4-1电阻负载单相交流调压 电路及其波形
随着a的增大，Uo逐渐降低， 直 到a =π时， Uo =0。 a =0时，功率因数λ=1， 随 着a增大，输入电流滞后于电压 且发生畸变，λ也逐渐降低。
wt
wt wt
10
2.阻感负载
VT 1 VT 2 u1 u1 O u G1 O u G2 O uo O io O u VT O 0.6 io uo R L
设负载阻抗角为j = arctan(wL / R) 如果用导线把晶闸管完全短接，
稳态时负载电流为正弦波，其相
wt
位滞后于电源电压u1的角度为j， 当用晶闸管控制时，只能进行滞
wt wt wt
后控制，使负载电流更为滞后，
无法使其超前。
wt
wt
图4-2
a =0时刻仍定在电源电压u1过零 的时刻，阻感负载下稳态时a的 移相范围应为j ≤ a ≤π。
图4-2 阻感负载单相交流调压 电路及其波形
11
在ωt = a时刻开通VT1，负载电流应满足如下方程式和初始条件
d io L Rio dt i o w t a 0
解方程得
2U 1 sin w t
(4-5)
a wt 2U 1 tg j io sin(w t j ) sin(a j )e Z
P UoIo Uo 1 a sin 2a S U1 I o U1 2
2
(4-3)
(4-4)
9
VT VT u1 u1
1 2
io uo R
a的移相范围为0≤ a ≤π。 a =0时，相当于晶闸管一直接通 ，输出电压为最大值， Uo=U1。
wt
O uo
O io O u VT O
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，不改变频率的电路
改变频率的电路
变频电路
交交变频电路 交直交变频电路
大多不改变相数，也有改变相数的
2
交交变频电路
直接变频电路
直接把一种频率的交流变成另一种频率或可变频率的交流 交直交变频电路 间接变频电路
先将交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流
以j为参变量，利用 式（4-7）可将a和θ
的关系用图4-3曲线
/(° )
表示 VT2导通时， a和θ 关系完同，只是io极 性相反，相位相差
60 100 ) a /(° 140 180
180°
图4-3 单相交流调压电路以a为参变量的 θ和a关系曲线
图4-3
13
阻感负载单相交流调压电路在开通角为a时，负载电压有效值Uo、晶
3
第4章 交流电力控制电路和交 交变频电路（AC/AC变换）
4.1 交流调压电路
4.2 其它交流电力控制电路
4.3 交交变频电路
4.4 矩阵式变频电路
本章小结
4
4.1 交流调压电路
4.1.1 单相交流调压电路
4.1.2 三相交流调压电路
5
4.1 交流调压电路
交流电力控制电路 两个晶闸管反并联后串联在交流电路中， 通过控制晶闸管就可控制交流电力 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 以交流电周期为单位控制晶闸管通断，改 变通断周期数的比，调节输出功率的平均 值 不调节输出平均功率，只接通或断开电路， 串入电路的晶闸管
IVTN IVT
Z 2U1
(4-11)
IVT和a的关系曲线如图4-4
u1
O uo O io O
wt
为电压过零时刻，在稳态情况下，
正负半周的a 相等。 负载电压波形是电源电压波形的
wt wt wt
一部分，负载电流和负载电压的波
形相同。
u VT
O
图4-1电阻负载单相交流调压 电路及其波形
8
电阻负载单相交流调压电路在开通角为a时，负载电压有效值Uo、负 载电流有效值Io、晶闸管电流有效值IVT和电路的功率因数λ分别为
第4章 交流电力控制电路和交 交变频电路（AC/AC变换）
4.1 交流调压电路
4.2 其它交流电力控制电路
4.3 交交变频电路
4.4 矩阵式变频电路
本章小结
1
第4章 交流电力控制电路和交交变频电路
交流-交流变流电路
一种形式的交流变成另一种形式交流的电路 在进行交流—交流变速时，可改变相关的电压、电流、频率和相数等
a wt a
(4-6)
式中， Z R 2 (wL) 2
,θ为晶闸管导通角
tg j
利用边界条件：ωt = a +θ时io =0,可求得θ
sin(a j ) sin(a j )e
(4-7)
12
180 140 100 60 20 0 20
90° j= ° 75 ° 60 ° 45 ° 30 ° 15 ° 0