1 综述
在交流—交流变流电路中，只改变电压、电流或对电路的通断进行控制，而不改变频率的电路称为交流电力控制电路。根据不同的控制方式可以将交流电力控制系统分为以下几种基本类型：交流调压电路、交流调功电路、交流电力电子开关。交流调压电路应用最为广泛。交流调压电路广泛应用于灯光控制及异步电动机的软启动，交流电机的调压调速上。交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。对本次设计的亮度可连续调节灯光电路，用单相交流调压电路就可实现。单相交流调压电路的工作情况和负载性质有很大关系。并且电路中需要使用晶闸管，对晶闸管使用相控方式，需要触发电路提供脉冲信号。在电力电子电路中，除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计良好外，采用合适的过电压、过电流、du/dt保护和di/dt保护也是必要的。本次设计将对这些问题进行设计。
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2 单相交流调压电路原理
2.1 电路原理
采用两个晶闸管反向并联设计单相交流调压电路。 电阻负载
(a)主电路
(b)工作波形
2-1 电阻负载时的主电路与工作波形
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阻感负载
(a)主电路
(b)工作波形
2-2 阻感负载时的主电路与工作波形
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2.2 工作情况分析
和整流电路一样，交流调压电路的工作情况也和负载性质有很大的关系，因此分别予以讨论。
2.2.1 电阻负载工作情况分析
当负载为纯电阻负载时，图2-1(a)中T1和T2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源ui的正半周?角时，T1触发导通，输出电压uo等于电源电压，电流波形io从0开始上升。在交流电源ui的负半周?角时，T2触发导通，工作原理与正半周相同，其工作波形如图2-1(b)所示。
2.2.2 阻感负载工作情况分析
交流调压电路可以带电阻性负载，也可以带电感性负载，如感应电动机或其它电阻电感混合负载等。由于感性负载本身滞后于电压一定角度，再加上相位控制产生的滞后，使得交流调压电路在感性负载下大的工作情况更为复杂，其输出电压、电流波形与控制角?、
wL),相当于在电阻电感负载上加上负载阻抗角?都有关系。其中负载阻抗角??arctan(R纯正弦交流电压时，其电流滞后于电压的角度为?。当单相交流调压电路带感性负载时，为了可靠、有效的工作，并实现调压的目的，应使控制角的移相范围保持在????180?之间，同时为了避免出现直流分量，晶闸管的控制脉冲应采用宽脉冲或脉冲列触发。
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3 主电路的设计
3-1交流调光电路原理图
如图所示的单向调压电路，Q1，Q1组成互补型放大器，以构成晶闸管的触发电路。 220V交流电通过灯泡和经D1～D4桥式整流，输出全波脉动电压，此电压经R2、R4、R5向电容C1充电，使Q2发射极电位不断升高。当高于其基极电压时，Q1、Q2即导通，晶闸管D5门极即获得触发脉冲，D5导通。此时，电容 C1通过Q1、Q2及R4放电，正电源又重新通过R2、R4与R5向其充电。所以，通过调节电位器的阻值可以改变Q2发射极输出脉冲时间的前移或滞后，即改变晶闸管D5的导通角来控制导通时间，从而改变电压的有效值，通过电压变化调节灯的亮度。
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