课程设计说明书
课程设计名称： 电力电子技术
课程设计题目： 单相交流调压电路
班 级： 电气0902班
姓 名：
学 号：
指 导 教 师：
时 间： 2011年06 月
word文档 可自由复制编辑
目 录
第一章 前言…………………………………………………………………………2 第二章 单相调压电路设计任务及要求……………………………………………3
2．1 设计任务及要求…………………………………………………………3 2．2 设计方案选择……………………………………………………………3
第三章 单向调压电路单元电路的设计和主要元器件说明………………………5
3. 1 单元电路的设计…………………………………………………………5 3.1.1主电路的设计……………………………………………………………5
3. 2 主要元器件说明及功能模块……………………………………………5 第四章 驱动电路的设计……………………………………………………………6
4. 1 晶闸管对触发电路的要求………………………………………………6
4.1.1触发信号的种类……………………………………………………6 4.1.2触发电路的要求……………………………………………………6 4. 2 触发电路…………………………………………………………………7
4.2.1单结晶体管的工作原理……………………………………………7 4.2.2单结晶体管触发电路………………………………………………9 4.2.3单结晶体管自激震荡电路…………………………………………9 4.2.4同步电源……………………………………………………………10
第五章 保护电路的设计…………………………………………………………11 5.1过电压保护……………………………………………………………12 5.2过电流保护……………………………………………………………13 第六章 单相调压电路主电路的原理分析和各主要元器件的选择……………14 6．1 主电路原理分析………………………………………………………14 6．2 各主要元器件的选择…………………………………………………17 6.3元器列表………………………………………………………………18 第七章 仿真软件
7.1仿真软件的介绍………………………………………………………19
7.2仿真模型、仿真波形及其分析………………………………………20 第八章 心得体会…………………………………………………………………23附录
参考文献……………………………………………………………………24
word文档 可自由复制编辑
第一章 前 言
交流变换电路是指把交流电能的参数（幅值、频率、相位）加以转变的电路。根据变换参数的不同，交流变换电路可分为交流电力控制电路和交-交变频电路。通过控制晶闸管在每一个电源周期内导通角的大小（相位控制）来调节输出电压的大小，可实现交流调压。它主要由调压电路、控制电路组成。
根据结构的不同，交流调压电路有单相电压控制器和三相电压控制器两种。单相交流调压电路根据负载性质的不同分为电阻性负载和阻感性负载，电阻性负载的控制角的移向范围为0～π，阻感性负载的控制角的移向范围为φ～1800。
随着电力电子的飞速发展，交流调压电路广泛应用于电炉的温度控制、灯光调节、异步电动机软起动和调速等场合，也可以用作调节整流变压器一次电压。对调压输出波形质量主要是谐波含量要低。
word文档 可自由复制编辑
第二章 单相调压电路设计任务及要求
2.1 设计任务及要求
（1）设计任务：
1、根据课题正确选择电路形式；
2、绘制完整电气原理图（包括主要电气控制部分）；
3、详细介绍整体电路和各功能部件工作原理并计算各元器件值； （2）设计要求：
1 负载要求：
负载为感性负载,L=700mH,R=500欧姆。 2 技术要求：
(1) 电网供电电压为单相220V。 (2) 电网电压波动为+5%－-10%。 (3) 输出电压为0～100V。
2.2 设计方案选择
由于题目要求输出电压范围为0～100V，所以方案可选用电阻性负载或阻感性负载。
方案一：采用电阻性负载，电路由电阻和两个晶闸管反并联组成，负载电压
U0?有效值
1ππ???2U1sin?t?2d(?t)?U11π??sin2??2ππ式中，U1为输入交流电压的有效值。可以看出，随着α角的增大，U0逐渐减少。当α=π时，U0=0。因此，单相交流调压器对于电压负载，其电压可调范围为0～U1，控制角α移相范围为0～π。负载电流基波和各次谐波有效值是随着谐波次数n的增加，谐波含量减少。
方案二：采用阻感性负载，电路由电阻、电感和两个晶闸管反并联组成，负
??sin2??sin(???)载电压有效值U0?U随α角的增大，U0逐渐增大。在电
?word文档 可自由复制编辑
感负载时，要实现交流调压的目的，则最小控制角α=φ（负载功率因素角），所以α的移相范围为φ～1800。负载电流基波和各次谐波有效值是随着谐波次数n的增加，谐波含量减少，并且阻感性负载电流谐波相对少些。
综合两种方案：电阻性负载和阻感性负载都具有调压功能，都能调压到设计电压调压范围内，但是电阻性负载谐波电流含量要多些，当α相同时，阻感负载阻抗角增大，谐波含量也有所减少。考虑到性能指标、输出电压的稳定性、对电网的影响，所以选择方案二阻感性负载。
word文档 可自由复制编辑