单相交流调压电路纯电阻负载.pdf

可编辑

1设计方案及选择

由于题目要求输出电压范围为0～100V，所以方案可选电阻性负载或阻感性负载。本

电路采用单相交流调压器带阻感负载时的电路图如图1所示，在负载和交流电源间用两个

反并联的晶闸管VT1，VT2相连。

2单相交流调压电路的设计

2.1主电路的设计

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，在每半个周波内通

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，因此下

面就反电势电阻负载予以重点讨论。图1、图2分别为反电势电阻负载单相交流调压电路

图及其波形。图中的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源U2的

正半周和负半周，分别对VT1和VT2的移相控制角进行控制就可以调节输出电压

图1电阻负载单相交流调压电路

精品文档，欢迎下载

可编辑

图2单相交流电压电路波形





正、负半周起始时刻（=0），均为电压过零时刻。在t时，对VT施加触发脉

1



冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在t时，电源电



压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1自然关断。在t时，对VT2施加触发脉

冲，当VT2正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在时，电源电

t2

压过零，VT2自然关断。

当电源电压反向过零时，由于反电动势负载阻止电流变化，故电流不能立即为零，此



时晶闸管导通角的大小，不但与控制角有关，而且与负载阻抗角有关。两只晶闸管

门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。稳态时，正负半周的相等，负载

电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（电源电流）和负载电压的波形相似。

精品文档，欢迎下载

可编辑

2.2控制电路的设计

2.2.1触发信号的种类

晶闸管由关断到开通，必须具备两个外部条件：第一是承受足够的正向电压；第二是

门极与阴极之间加一适当正向电压、电流信号(触发信号)。门极触发信号有直流信号、交

流信号和脉冲信号三种基本形式。

1直流信号：

在晶闸管加适当的阳极正向电压的情况下，在晶闸管门极与阴极间加适当的直流电

压，则晶闸管将被触发导通。这种触发方式在实际中应用极少。因为晶闸管在其导通后就

不需要门极信号继续存在。若采用直流触发信号将使晶闸管门极损耗增加，有可能超过门

极功耗；在晶闸管反向电压时，门极直流电压将使反向漏电流增加，也有可能造成晶闸管

的损坏。

2交流信号：

在晶闸管门极与阴极间加入交流电压，当交流电压u=u时，晶闸管导通。u是保证晶

ctt

闸管可靠触发所需的最小门极电