单相交流调压电路课程设计59951.docx

. . . . . . . . 单相交流调压电路的设计 单相交流调压电路设计任务及设计目的 2 1.1 电路设计任务 . ................................................... 2 1.2 电路设计目的 . ................................................... 2 1.3 主电路的原理分析 . ............................................... 2 1.4 主电路器件的选择 ................................................ 3 设计方案及选择 5 单相交流调压电路的设计 5 3.1 主电路的设计 . ................................................... 5 3.2 控制电路的设计 . ................................................. 6 3.2.1 触发信号的种类 ................................................ 6 3.2.2 触发电路设计 .................................................. 7 3.2.3 总的电路图 .................................................... 8 单相交流调压电路仿真结果及结果分析 8 4.1 仿真结果 . ....................................................... 8 4.2 结果分析 . ...................................................... 11 单相交流电压电路设计总电路图 12 总 结 13 参考文献 14 单相交流调压电路设计任务及设计目的 电路设计任务 进行设计方案的比较，并选定设计方案。 完成单元电路的设计和主要元器件的说明。 完成主电路的原理分析，各主要元器件的选择。 驱动电路的设计。 电路的仿真。 电路设计目的 电力电子技术是专业技术基础课，做课程设计是为了让我们运用学过的电路原理的知识，独立进行查找资料，选择方案，设计电路，撰写报告，制作电路等，进一步加深对变流电路基本原理的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础，同时也锻炼了自己的实践能力。 电阻性负载的交流调压器的原理分析 其晶闸管 VT1和VT2反并联连接，与负载电阻 R串联接到交流电源上。当电源电压 U2 正半周开始时刻触发 VT1，负半周开始时刻触发 VT2，形同一个无触点开关。若正、负半周以同样的移相角α触发 VT1和VT2，则负载电压有效值随α角而改变， 实现了交流调压。移相角为α时的输出电压 u的波形，如图 1-1 所示。 主电路的原理分析 图 1-1A 电阻性负载单相交流调压电路及波形图 所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中， 在每半个周波通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。交流调压电路广泛用于灯 光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。此外，在高电压小电流或低电 压大电流之流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。本次课程设计主要 是研究单相交流调压电路的设计。 由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，本次实验对阻感负载予以重点讨论。图中的 2 个晶闸管也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源 u1 的正半周和负半周，分别对 2 个晶闸管的移相控制角进行控制就可以调节输出电压。单相交流调压电路的主电路图如下图 主电路器件的选择 图 1-1B 单相交流调压主电路 主电路中所用到得器件比较少，主要是 200V单相交流电源， 2 个反并联的晶闸管， 还有一个阻感负载。其中 2 反并联的晶闸管可用一个双相晶闸管代替，阻感负载可以用一个电阻和一个电感串联，也可以用一个串联谐振代替 2 个反并联的晶闸管。 晶闸管的选择： 选择正反向电压 可控硅在门极无信号，控制电流 Ig 为 0 时，在阳 (A) 一一阴 (K) 极之间加 (J2) 处于反向偏置，所以，器件呈高阻抗状态， 称为正向阻断状态， 若增大 UAK而达到一定值 VBO，可控硅由阻断突然转为导通，这个 VBO值称为正向转折电压，这种导通是非正常导通， 会减短器件的寿命。所以必须选择足够正向重复阻断峰值电压 (VDRM。) 在阳一一阴极之 间加上反向电压时，器件的第一和第三 PN结(J1 和 J3)