单相交流调压电路课程设计

【精品】单相斩控式交流调压电路设计设计课程设计一、实验目的1、熟悉单相斩波电路的构成和基本工作原理。

2、深刻理解交流半波斩波的不足之处，为此掌握单相斩波控制器的工作原理。

3、通过实验，掌握斩波控制电路的设计方法。

二、实验器材设备1、单相电源。

2、变压器：输入电压220V，输出电压0-48V，输出电流1A。

3、单相斩波控制器电路实验板。

4、万用表。

5、示波器。

三、实验内容1、搭建单相斩波控制器电路实验板电路。

2、通过调节斩波控制器电路实验板中的电位器和可调电阻，实现调节输出电压的目的。

3、测量并记录在不同输出电压下控制器的调节时间，分析控制器电路的工作原理和性能。

4、测量单相斩波控制器实验板电路中的主要电参数，包括输入电压、输出电压和输出电流等。

四、实验原理1、单相斩波电路原理单相斩波电路是一种简单的电源控制电路，通常用于直流电源的切割和变频器的输出。

在单相斩波电路中，电源通过晶体管或三极管等器件进行控制，可通过控制器调整输出电压的大小。

在斩波电路中，斩波开关的导通和截止时间是关键，决定着电路的传输与转换功能。

斩波控制可通过电位器和可调电阻来实现。

斩波电路的原理如图1所示。

由图1可知，当电源接入电路时，输入电压经过变压器的降压作用，接入斩波开关Q1的水平校准电路中。

斩波开关Q1被控制，从而使输出电压发生变化。

当斩波开关Q1导通时，电源通过变压器向输出电容充电。

当斩波开关Q1截止时，输出电容电压呈现指数下降趋势，并释放储藏的能量。

最终，输出电压达到预设值。

2、单相斩波控制器原理单相斩波控制器常用于直流电源的控制，以调节输出电压。

斩波控制器内置反馈控制系统，通过调整开关导通和截止时间来实现输出电压的精确调整。

控制器工作原理如图2所示。

如图2所示，单相斩波控制器由斩波开关、强制电路、反馈电路和输出电路等部分组成。

当输入电源接通时，斩波开关打开，输出电路上升到输入电压。

输出电压与比较器输出电压比较，反馈电路会根据比较结果确定斩波开关的导通和截止时间，使输出电压达到所需值。

电力电子技术课程设计说明书单相交流调压电路系部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：肖文英职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：电气本1105班完成时间：2014年5月20摘要交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。

在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。

此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。

在这些电源中如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。

这都是十分不合理的。

采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压、电流值都比较适中，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。

这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。

单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。

用在电热制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等合。

与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制简便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属耗也少。

本次试验的题目是单相交流调压电路的设计，主要是设计出主电路和触发电路，通过触发电路触发主电路中的反并联的晶闸管来控制负载电压电流。

触发电路产生的触发脉冲的延迟角也是可以调节的，通过对它的调节来达到对输出控制的目的。

在MATLAB中连接好总电路图，用示波器观察输出结果，直接方便。

MATLAB这一功能强大的软件给我们带来了很多方便，让我们对于设计电路的结果分析更加清楚明确。

关键词：交流；调压；电动机调速；电力系统；变压器；示波器ABSTRACTAC voltage regulation circuit is widely used in lighting control (such as dimmer and stage lighting control) and asynchronous motor soft start, also for adjustable speed asynchronous motor. In power system, the circuit is also often used forcontinuous adjustment of the wattless power. In addition, in the high voltage and low current or low voltage and high current DC power supply, often using AC voltage regulating transformer voltage regulating circuit. In these power such as using thyristor phase controlled rectifier circuit, high voltage and low currentcontrolled DC power supply needs many thyristor series; similarly, low voltage and high current DC power needs many thyristor parallel. This is veryunreasonable. The AC voltage regulation circuit on the primary side of atransformer voltage regulation are moderate, its voltage, current value, in the twoside of the transformer can be used as long as the diode rectifier. The size of a circuit is such a small, low cost, easy to design and manufacture. Single phaseAC voltage regulation circuit of single-phase AC voltage regulating circuit. Used in electric heating system, AC motor speed control, lighting control and AC stabilizer etc.. With self coupling transformer voltage regulating method, AC voltage regulation circuit of simple control, fast regulating speed, device, light weight and small size,less consumption of non-ferrous metals. The test of the topic is to design a single-phase AC voltage regulation circuit, is the design of main circuit and trigger circuit, to control the load voltage and current through the thyristor trigger circuit to trigger parallel reverse in the main circuit of the tube. The trigger circuit produces a trigger pulse delay angle isadjustable, adjust it to output control purposes. Connect the total circuit in MATLAB, observe the output using the oscilloscope, direct and convenient.Software MATLAB this powerful brings us a lot of convenience, let us for the design of circuit analysis results more clearly.Keywords: alternating current; voltage; motor; power system; transformer;oscilloscope目录一、电路设计的目的及任务 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求及分析 (1)1.3 电路设计任务 (1)1.4 设计方案选择 (2)二、单相交流调压主电路设计及分析 (2)2.1 电阻性负载 (2)2.1.1 电阻性负载的交流调压器的原理分析 (3)2.1.2 结果分析 (6)2.2阻感负载 (7)2.2.1电路结构 (8)2.2.2工作原理 (8)2.2.3模型仿真图 (9)2.2.4仿真图 (9)2.3 控制电路设计 (10)2.4 触发电路设计 (10)2.5 保护电路设计 (11)三、单相交流电压电路设计总电路图 (13)单相交流调压电路总结及体会 (14)参考文献................................. 错误!未定义书签。

电力电子课程设计——单相交流调压电路学院：工程学院班级：12电气2班姓名：2015年6月摘要本次课程设计，先明确了实验的要求和设计目的设计一个单相交流调压电路。

然后根据要求进行电路设计，包括主电路、触发电路。

排版等等。

设计并发现、解决相应的问题。

之后对电路进行了实验仿真，通过仿真实验，再发现其中的问题和不足，进行更改和完善。

然后确定实验所需的元器件。

确定之后，进行器件的购买，之后进行电路板实物的焊接。

焊接后要进行调试。

发现和排除错误，调试时，发现了问题，然后经过实验仪器的排错，线路元器件的排错，发现了两处问题，更改之后就正常了。

接着是对波形的观察和数据的记录。

完成这些后，对数据进行处理，整理结论。

最后是我们的心得体会和收获。

以及完成报告总结。

关键词主电路触发电路波形负载电压调压目录一、设计任务及目的 (4)（一）设计要求任务 (4)（二）设计目的 (4)二、实验器件、设备及所用软件 (4)（一）实验材料的选择 (5)（二）实验所需设备 (5)（三）所用软件 (5)三、电路设计方案的设计和选择 (5)（一）方案的确立 (5)（二）实验电路的设计 (6)1、触发电路的设计 (6)1.1触发信号的种类 (6)1.2触发电路的设计 (6)2、主电路的设计 (9)四、完整电路图及实物图 (11)五、实验波形及数据 (12)（一）α=30°时 (12)（二）α=60°时 (13)（三）α=90°时 (15)（四）α=120时 (17)六、实验数据处理 (19)七、结论总结 (20)八、心得体会 (21)参考文献 (22)单相交流调压电路前言电力电子线路的基本形式之一，即交流—交流变换电路，它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。

在进行交流—交流变换时，可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。

用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以方便的调节输出电压有效值。

可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等，也可用作调节整流变压器一次侧电压，其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。

设计内容与设计要求一．设计内容：1．电路功能：1）用斩控方式实现交流调压，功率因数高，谐波小，输出波形好。

2）电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：主电力电子开关与续流管。

控制电路主要环节：脉宽调制PWM电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。

3）主电路电力电子开关器件采用GTR、IGBT或MOSFET。

4）系统具有完善的保护2. 系统总体方案确定3. 主电路设计与分析1）确定主电路方案2）主电路元器件的计算及选型3）主电路保护环节设计4. 控制电路设计与分析1）检测电路设计2）功能单元电路设计3）触发电路设计4）控制电路参数确定二．设计要求：1．用SG3525产生脉冲。

2．设计思路清晰，给出整体设计框图；3．单元电路设计，给出具体设计思路和电路；4．分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。

5．绘制总电路图6．写出设计报告；主要设计条件1．设计依据主要参数1）输入输出电压：单相（AC）220（1+15%）、0~150V（AC）2）最大输出电流：5A3）功率因数：≥0.72. 可提供实验与仿真条件说明书格式1．课程设计封面；2．任务书；3．说明书目录；4．设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；5．单元电路设计（各单元电路图）；6．故障分析与电路改进、实验及仿真等。

7．总结与体会；8．附录（完整的总电路图）；9．参考文献；10、课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料；星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计；第二周星期一: 控制电路设计星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等星期四~五:写设计报告，打印相关图纸；星期五下午:答辩及资料整理目录第1章概述 (1)1.1 单相交流调压........................ 错误！未定义书签。

1.2 交流调压在生活生产中的应用.......... 错误！未定义书签。

1 概述电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。

通常所用的电力有交流和直流两种，从公用电网直接得到的电力是交流，从蓄电池和干电池得到的电力是直流。

从这些电源得到的电力往往不能直接满足要求，需进行电力变换。

电力变换通常可分为四大类，即交流变直流（AC-DC）、直流变交流（DC-AC）、直流变直流（DC-DC）、交流边交流（AC-AC）。

交流变直流称为整流，直流变交流成为逆变，直流变直流称为斩波，交流变交流可以是电压或电力的变换，称作交流电力控制，是把一种形式的交流变成另一种形式的交流的电路在进行交流-交流变流时，可以改变相关的电压（电流）、频率和相数等。

把两个晶闸管反并联后串连在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出。

这种电路不改变交流电的频率，称为交流电力控制电路。

在每半个周波内通过对晶闸管的开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。

交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。

在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。

此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次侧电压。

在这些电源中如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。

这都是十分不合理的。

采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压、电流值都比较适中，在变压器二次侧只要用二极管整流可以了。

这样的电路体积小、成本低、易于制造。

2 主电路设计及分析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。

晶闸管单相交流调压与调功电路设计1 题目初始条件初始条件：电源为工频220V，调压阻感负载，R＝0.5欧姆，L＝2mH。

调功阻性负载R ＝4欧姆。

2 设计任务与设计要求分析通过分析题目的初始条件，可知本次课程设计有以下几个基本要求：1单相交流调压与调功主电路的设计。

2. 触发电路的设计。

3.分析系统不同负载下的电流、电压波形及相控特性。

4.须针对电阻炉负载分析系统的过零控制特性。

5. 需要绘制单相交流调压与调功电路的原理图。

3 单相交流调压电路的设计3.1单相交流调压电路主电路的设计单相交流电压主电路的设计主要包括：1.根据负载特性，选择相应型号的晶闸管。

2.根据相关理论分析、推导及计算，得到电路相关参数3.1.1 单相交流调压电路主电路原理图图一单相交流调压主电路原理图3.1.2 电路各参数推导及计算通过分析可知，当单相交流调压电路带电阻性负载时，可得以下参数表达式： 负载电压、电流平均值1122sin 22(cos 1)Ud U d U παθθαππ==+⎰g 公式（1） 22(cos 1)d U d RU I R πα==+ 公式（2） 负载电压、电流有效值2021sin 2(2sin )22U U d U παπααθθπππ-==+⎰ 公式（3） 020sin 22U U I R R πααππ-==+ 公式（4） 020sin 22242VT U U I I R R πααππ-===+ 公式（5） 电路功率因数：0010sin 22U I U I πααλππ-==+ 公式（6） 当电路带阻感性负载时，可以分析得负载电流相位应落后负载电压相位一个固定的阻抗角，其大小应为arctan()11.31L R ϖϕ==︒,且相当明显，当用晶闸管控制时，会使得负载电流更为滞后，即阻感性负载稳态时，晶闸管的移相范围为ϕαπ≤≤。

且假设在晶闸管电流过零时开通一个晶闸管，则有负载电流应满足以下微分方程和初始条件0012sin I d L R U t dti ϖ+= 公式（7）公式（8） 可以解得方程的解为：]0tan 21sin()sin()t U t e Z i αϖϕϖϕαϕ-⎡=---⎢⎢⎣ 公式（9）利用边界条件，可以得到，当以ϕ为参变量时，α与θ的关系可以用一簇曲线来表示。

单相交流课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握单相交流电的基本概念，包括电压、电流、频率等。

2. 学生能够描述单相交流电的波形特点，解释正弦波交流电的数学表达。

3. 学生能够掌握单相交流电路中阻抗的计算方法，并运用欧姆定律分析简单电路。

技能目标：1. 学生能够运用示波器等工具观察单相交流电波形，并分析其参数。

2. 学生能够通过实验方法，搭建并测试简单的单相交流电路，验证理论知识。

3. 学生能够解决实际生活中的单相交流电问题，如家庭用电计算等。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电学知识的兴趣，认识到电学在生活中的重要性。

2. 学生能够树立安全意识，了解并遵守电气设备的使用规范。

3. 学生能够提高团队合作能力，通过小组讨论和实践，培养探究精神和批判性思维。

课程性质：本课程为电学基础课程，旨在帮助学生建立对单相交流电的基本认识，为后续深入学习电路分析和电气工程打下基础。

学生特点：考虑到学生所在年级的知识深度，课程设计将注重理论联系实际，通过实验和案例，帮助学生形象地理解抽象的电学概念。

教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，通过实际操作和问题解决，提高学生的动手能力和创新能力。

同时，注重培养学生的安全意识，确保实验过程安全可靠。

在教学过程中，关注学生的个体差异，给予每个学生个性化的指导和帮助，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 单相交流电基本概念：电压、电流、频率、相位、周期等。

- 教材章节：第一章第1节- 内容：正弦波交流电的数学表达，交流电的波形图示。

2. 单相交流电路的阻抗分析：- 教材章节：第一章第2节- 内容：电阻、电感、电容在交流电路中的作用，阻抗的计算与测量。

3. 单相交流电路的功率分析：- 教材章节：第一章第3节- 内容：有功功率、无功功率、视在功率的计算，功率因数的概念及提高方法。

4. 单相交流电实验与观察：- 教材章节：第二章第1节- 内容：使用示波器观察交流电波形，搭建简单电路验证理论知识。

单相交流调压电路的设计学院专业姓名学号指导老师目录一、设计任务 (3)二、所用器件 (3)三、设计方案 (3)1.单相交流调压主电路及触发电路图 (3)2.设计指标 (3)3.单相交流调压主电路 (4)4.单相交流调压电路谐波分析 (5)5.单相交流调压触发电路 (5)6.单相交流调压的计算 (10)四、结果分析 (11)五、设计体会 (12)一、设计任务设计一个单相交流调压电路。

输入电压为24V交流，输出交流电压可变，带纯电阻性负载。

二、所用的器件电烙铁焊锡导线万用表双刀单掷开关电路板芯片座电阻：10KΩ---×415KΩ---×21KΩ---×130KΩ---×2510Ω---×2电容：0.0473μF---×2变阻器：6.8KΩ---×2 2.2KΩ---×1晶闸管---×2二极管IN4001---×2三极管s9014c NPN型----×2脉冲变压器变比2:1 ---×2三、设计方案1.单相交流调压主电路及触发电路图如下:2.设计指标（1）输入电压：单相交流24V，50Hz（2）负载性质：电阻3.单相交流调压主电路在上图中晶闸管VT1 VT2 也可以用双向晶闸管代替在电源U的正半周内，晶闸管V承受正向电压，当ωt=α时触发V使其导通则负载上得到缺α角的正弦半波电压，当电源电压过0时，V管电流下降为0而关断，在电源电压U的负半周，V晶闸管承受正向电压，当ωt=α+π时，触发V使其导通，则负载上得到缺α角的正弦负半波电压，改变α角大小，就改变了输出电压有效值大小，负载电压电压有效值为()()παπαπωωππα-+==⎰2sin21dsin21121oUttUU负载电流有效值παπαπ-+==2sin21RURUI oo晶闸管电流有效值())22sin1(21sin221121παπαωωππα+-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎰R UtdRtUIT电路功率因数παπαπλ-+====2sin211oo1ooUUIUIUSP由图和公式可以看出α移项范围从0到π，α=0时，相当于晶闸管一直接通，输出电压为最大值，Uo=UI，随着α的增大，Uo降低，直到α=π时，Uo=0，此外，α=0时，功率因数λ=1，随着α的增大，输入电流落后于电压并且发生畸变，λ也随之降低。

辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：单相交流调压电路（220V/1000W）院（系）：电子与信息工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2014.12.15-2014.12.26课程设计（论文）报告的内容及其文本格式1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括：①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等）②设计(论文)任务及评语③中文摘要（黑体小二，居中，不少于200字）④目录⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等）⑥参考文献2、课程设计（论文）正文参考字数：2000字周数。

3、封面格式4、设计（论文）任务及评语格式5、目录格式①标题“目录”（小二号、黑体、居中）②章标题（小四号字、黑体、居左）③节标题（小四号字、宋体）④页码（小四号字、宋体、居右）6、正文格式①页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；③行距：20磅行距；④页码：底部居中，五号、黑体；7、参考文献格式①标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。

②示例：（五号宋体）期刊类：[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次.图书类：[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次.课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院 教研室： 电子信息工程 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学 号学生姓名 专业班级 课程设计（论文）题目单相交流调压电路（220V/1000W ） 课程设计（论文）任务 课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数实现功能：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。

1设计方案选择采用两个普通晶闸管反向并联设计单相交流调压电路2 单相交流调压主电路设计及分析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，因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。

图2—1为反电势电阻负载单相交流调压电路图。

图中的晶闸管V T1和V T2也可以用一个双向晶闸管代替。

在交流电源U 2的正半周和负半周，分别对V T1和V T2的移相控制角 α进行控制就可以调节输出电压。

图2—1 反电势电阻负载单相交流调压电路图正、负半周α起始时刻（α=0），均为电压过零时刻。

在t ωα=时，对V T1施加触发脉冲，当V T1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 ωπ=时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，V T1自然关断。

在t ωπα=+时，对V T2施加触发脉冲，当V T2正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在2t ωπ=时，电源电压过零，V T2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θ的大小，不但与控制角α有关，而且与负载阻抗角φ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。

3 触发电路设计晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲，保证晶闸管在需要要的时刻有阻断转为导通。

广义上讲，晶闸管触发电路往往还包括对其触发时刻进行控制的相位控制电路，但这里专指脉冲的放大和输出环节。

斩控式单相交流调压电路Revised on November 25, 2020目录第1章概述.................................................单相交流调压..............................................交流调压在生活生产中的应用................................课题总体概述 (1)第２章设计总体思路 (2)基本工作原理 (2)总体方案确定 (3)第3章主电路设计与分析 (4)主要技术条件及要求 (4)主电路计算及元器件参数选型 (4)主电路结构设计 (5)主电路保护设计 (6)第4章单元控制电路设计 (7)主控制芯片的详细说明及介绍 (7)芯片的详细介绍 (7)芯片的工作原理 (8)驱动电路设计 (9)过零检测及续流触发电路 (10)控制保护电路设计 (11)第5章总结与体会 (12)第6章附录.................................................. 附录A 参考文件.. (14)第1章概述单相交流调压对单相交流电的进行调节的电路。

用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。

与调压方法相比，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。

交流调压在生活生产中的应用交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。

在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。

此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常用交流高压电路调节变压器一次电压。

因此交流调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。

课题总体概述用斩控方式实现交流调压，功率因数高，谐波小，输出波形好。

电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：主电力电子开关与续流管。

辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：单相交—交变频电路设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化学号：学生姓名：中书子指导教师：（签字）起止时间：2014.12.29-2015.1.9课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要本次课程设计任务是对单相交—交变频电路的设计。

在正式课程设计之前，先了解课程设计过程。

详细比较分析了当前交-交变频技术的特点,在此基础上提出了单相交-交变频原理。

利用单个功率器件构成双向交流开关,施加于传统的交流调压电路并进行相应的改造,实现了单个功率器件的单相交-交变频变压目的。

通过周期性地施加触发脉冲，获得频率可调的输出电压;采用按正弦规律变化的变脉宽高频脉冲信号对输出电压进行调制,获得了幅值可调的输出电压,并且具有较好的正弦度。

输出电压波形进行了详细的理论分析,发现单相交—交变频电路的输出特点。

在MATLAB环境下进行了单相交—交变频系统的仿真研究,得出仿真结果并且与文中的理论分析结果也完全一致,从而验证了本文提出的单相交-交变频原理的正确性。

关键词:单相；交交变频；MATLAB；目录第1章绪论 0第2章课程设计的方案 (1)2.1 概述 (1)2.2 系统组成总体结构 (1)第3章单相交—交变频电路设计 (3)3.1 主电路设计 (3)3.2 触发角调制模块电路设计 (4)3.3 整流与逆变电路 (4)3.4 输出正弦电压调制方法 (6)第4章仿真设计 (7)4.1 仿真软件说明 (7)4.2 仿真模型搭建 (8)4.2.1 触发角模块电路介绍 (9)4.2.2 同步六脉冲触发器介绍 (10)第5章仿真分析 (12)5.1 仿真参数设置 (12)5.2 阻感性负载 (12)第6章课程设计总结 (14)参考文献 (15)第1章绪论本次设计是在学完了大学电力电子技术专业课之后而进行的一次课程设计。

闽南师范大学设计题目：基于multisim/matlab的单相交流调压电路的设计与仿真姓名：庄伟彬学号：1205000425系别：物理与信息工程学院专业电气工程及其自动化年级：12级指导教师：刘丽媗老师2014年 12月 25 日基于multisim的单相交流调压电路的设计与仿真1原理图2R=10,H=0.1H,触发角为0°3R=10,H=0.1H,触发角为30°4R=10,H=0.1H,触发角为36°5R=10,H=0.1H,触发角为90°基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真1建模仿真1．建立一个仿真模型的新文件。

在 MATLAB的菜单栏上点击 File，选择New，再在弹出菜单中选择 Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。

电路图2.在simulink菜单下面找到simpowersystems从中找出所需的晶闸管，交流电源，电压表，电流表，示波器，阻感负载等。

3.将找到的模型正确的连接起来，如下图所示4.参数设置⑴触发脉冲参数设置如下图所示:其中将周期（period）设置为0.02触发脉冲宽度（pulse width）设置为5相位滞后（phase delay）也就是触发角可设为0-0.01之间的任意数，他们之间的对应关系如下相位滞后=(触发角/180)×0.01⑵负载参数设置如果负载为电阻性负载，则将电感（inductance）设为0，电容（capacitance）设为inf,本次仿真中的负载为阻感性，其参数设置如下图所示⑶电源参数设置电源电压设为220V，频率设为50Hz,相位角设为0，如需改变可另行设置采样时间设为0，⑷仿真器设置为便于观察波形，将仿真时间设为0.06（三个周期）仿真算法（solver）设为ode23t，其他参数设为默认，设置好后的参数如下图所示：2仿真参数设置好后，点击（start simulink）开始仿真，为便于比较，先将负载设为电阻性负载，改变触发角，观察波形变化，不同触发角时的波形如下3阻感性负载（H=0.1）3.1 R=10,和H=0.1H,触发角为0°3.2 R=10,H=0.1H,触发角为90°3.3 R=10,H=0.1H,触发角为150°5．设计体会这次电力电子技术课程设计，让我们有机会将课堂上所学的理论知识运用到实际中。

湖南工程学院应用技术学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：斩控式单相交流调压电源设计专业班级：电气118学生姓名：学号:指导老师：刘星平蔡斌军李祥来等审批：谢卫才任务书下达日期2014年5 月12日设计完成日期2014年5月23 日目录第1章概述 (1)1.1 交流调压在生活中的应用 (1)1.2 关于单向调压器 (1)1.3 关于本课题 (2)第２章设计总体思路 (3)2.1 系统总体方案确定 (3)2.2 交流斩波调压的基本原理 (7)第3章主电路设计与分析 (8)3.1 主要技术条件及要求 (8)3.2 开关器件的选择 (8)3.3 主电路计算及元器件参数选型 (8)3.4 主电路结构设计及分析 (9)第4章主控制芯片的详细说明 (10)4.1 芯片的选择 (10)4.1 芯片的详细介绍 (10)4.1芯片的工作原理 (11)第5章实验调试 (13)第6章总结与体验 (19)附录A 参考文件及评分表第1章概述1.1交流调压在生活中的应用交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。

在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。

此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常用交流高压电路调节变压器一次电压。

因此交流调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。

1.2关于单相调压器对于单相交流电源，调压和稳压是最为普遍的要求。

目前能够实现这一要求的调压器有下面三种：磁饱和式调压器该调压器通过控制主电路中电感的饱和程度，以改变电抗值以及其上的电压，实现对输出电压的调节。

这种调压器具有一定的动态性能，但输出电压的调节范围小，体积和重量较大。

机械式调压器机械式调压器由电动机带动碳刷实现输出电压的调节。

这种调压器输出波形较好，但体积、重量大，动态性能差。

电子式调压器这种调压器采用电力电子器件实现。

目前有晶闸管调压器和逆变式调压器两种。