《电力电子技术》课程设计
设计题目: 单相交流调压电路
院(系): 能源工程学院 专业年级: 13级电气二班 姓 名: 徐刚刚 学 号: 1305230246 指导教师: 荆红莉
2015年12月 28日
课程设计（论文）任务及评语
院（系）：能源工程学院 教研室：电气工程及其自动化 学 号 设计题目 实现功能 利用晶闸管构成交流调压电路，对电加热设备、白炽灯、卤钨灯、电风扇灯等进行平滑的调温、调光、调速。 设计任务 1、方案的经济技术论证。2、主电路设计。3、通过计算选择器件的具体型号。4、触发电路设计kj004。5、绘制相关电路图。 要求 1、 文字在4000字左右。 2、 文中的理论分析与计算要正确。 3、 文中的图表工整、规范。 4、元器件的选择符合要求。 技术参数 1、交流电源：单相220V。2、输出电压在0～220V连续可调。3、输出电流最大值5A。4、负载为电阻负载或阻感负载。5、根据实际工作情况，最小控制角取20～30左右。 第1天：集中学习；第2天：收集资料；第3天：方案论证；第4天：主电路设01305230246 学生姓名 徐刚刚 专业班级 二班 单相交流调压电路 课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 课程设计（论文）任务 工作计划计； 第5天：选择器件；第6天：触发电路设计；第7天：保护电路设计；第8天：电路调试或仿真；第9天：总结并撰写说明书；第10天：答辩 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 指导教师签字： 总成绩： 年 月 日
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前 言
电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的交换和控制的科学，是20世纪50年代诞生，70年代迅速发展起来的一门多学科互相渗透的综合性技术学科。这些技术包括以节约能源、提高照明质量为目的的绿色照明技术；以节约能源、提高运行可靠性并更好地满足产要求为目的的交流变频调速技术，以提高电力系统运行的稳定性、可控制性为目的，并可有效节能的灵括（柔性）交流输电技术等等。随着电力半导体制造技求、徽电子技术、汁算机技术，以及控制理论的不断进步。电力电子技求向着大功率、高频化及智能化方向发展，应用的领域将更加广阔。
交流调压电路广泛应用于灯光控制，如调光台灯和舞台灯光控制及其异步电动机的软启动，也应用于异步电机调速。在电力系统中，这种电路也用于对无功功率的调节。
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目录
前 言 .............................................................................................................................................. 3 1 单相交流调压电路的设计 ......................................................................................................... 5
1.1 设计目的和要求分析 ..................................................................................................... 5 2 设计方案选择 ............................................................................................................................... 5 .......................................................................................................................................................... 5 3 单向调压电路单元电路的设计 ................................................................................................... 6
3.1 单相调压主电路 ............................................................................................................. 6 4 驱动电路的设计 ........................................................................................................................... 7
4. 1 晶闸管对触发电路的要求 ............................................................................................. 7 4. 2 触发电路 ......................................................................................................................... 7
4.2.1 KJ004可控硅移相电路 ...................................................................................... 7 4.2.2 KJ004可控硅移相电路工作原理 ...................................................................... 7 4.3触发电路 ............................................................................................................................ 9 5 保护电路的设计 ........................................................................................................................... 9
5. 1 过电压的产生与保护 ..................................................................................................... 9 5. 2 过电流的产生与保护 ................................................................................................... 10 6 相交流调压电路参数设定与计算 ............................................................................................. 11
6．1 电阻性负载 ................................................................................................................... 11 6.2电路分析与计算 .............................................................................................................. 12 7 主电路及触发电路各主要元器件的选择 ................................................................................. 14
7.1 主电路图及触发电路 ..................................................................................................... 14 7.2主要元器件的选择 .......................................................................................................... 14 8仿真图及其结果 .......................................................................................................................... 15
8.1 仿真电路图 ................................................................................................................... 15 8.2 仿真效果图 ................................................................................................................... 16 参考文献......................................................................................................................................... 21 单相交流调压电路总结及体会..................................................................................................... 22
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1 单相交流调压电路的设计
1.1 设计目的和要求分析
设计一个单相交流调压电路，要求触发角为60度。输入交流U2=210伏。要求分析：
1. 单相交流调压主电路设计，原理说明；
2．触发电路设计，每个开关器件触发次序与相位分析； 3．保护电路设计，过电流保护，过电压保护原理分析；
4．参数设定与计算(包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析，器件额定参数确定等可自己添加分析的参数)；
5. 相关仿真结果。
由以上要求可知该系统设计可分为四个部分：交流调压主电路设计、触发电路设计、保护电路设计及相关计算和波形分析部分。
2 设计方案选择
本系统主要设计思想是：采用两个晶闸管反向并联加负载为主电路，外加触发电路；触发电路控制晶闸管的导通，从而控制输出。其系统框图如下所示：
触发 电路 图1.1 系统整体框图
交流 输入 主 电 路 电阻 负载 输出
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