單相交流調壓電路

對單相交流電的電壓進行調節的電路。用在電熱控制、交流電動機速度控制、燈光控制和交流穩壓器等場合。與自耦變壓器調壓方法相比，交流調壓電路控制方便，調節速度快，裝置的重量輕、體積小，有色金屬消耗也少。

基本介紹

• 中文名：單相交流調壓電路
• 適用範圍：電熱控制、交流電動機速度控制等
• 優點：交流調壓電路控制方便
• 外形：重量輕、體積小，有色金屬消耗少

結構原理

交流調壓電路的一般結構如圖1a所示。按一定的規律控制交流開關S1的通斷，即可控制輸出的負載電壓u0。按單相交流調壓電路的控制方式有周波控制調壓、相位控制調壓和斬波控制調壓。採用前兩種控制方式的單相交流調壓電路如圖1b所示。圖1c所示。是斬波控制的單相交流調壓電路，圖中的雙向開關S2是續流開關。

周波控制調壓 　適用於負載熱時間常數較大的電熱控制系統。控制圖1b所示。中晶閘管導通時間與關斷時間之比，使交流開關在某幾個周波連續導通，某幾個周波連續關斷，如此反覆循環地運行，其輸出電壓的波形如圖2所示。改變導通的周波數和控制周期的周波數之比即可改變輸出電壓。為了提高輸出電壓的解析度，必須增加控制周期的周波數。為了減少對周圍通信設備的干擾，晶閘管在電源電壓過零時開始導通。在負載容量很大時，開關的通斷將引起對電網的衝擊，產生由控制周期決定的分數次諧波，這些分數次諧波引起電網電壓閃變。這是其缺陷。

功能區別

相位控制調壓

利用控制觸發滯后角α的方法,控制輸出電壓。晶閘管承受正向電壓開始到觸發點之間的電角度稱為觸發滯后角α。在有效移相範圍內改變觸發滯后角，即能改變輸出電壓。有效移相範圍隨負載功率因數不同而不同，電阻性負載最大,純感性負載最小。圖3是阻性負載時相控方式的交流調壓電路的輸出電壓波形。相控交流調壓電路輸出電壓包含較多的諧波分量，當負載是電動機時，會使電動機產生脈動轉矩和附加諧波損耗。另外它還會引起電源電壓畸變。為減少對電源和負載的諧波影響，可在電源側和負載側分別加濾波網路。

斬波控制調壓

使開關在一個電源周期中多次通斷，將輸入電壓切成幾個小段，用改變小段的寬度或開關通斷的周期來調節輸出電壓。斬控調壓電路輸出電壓的質量較高,對電源的影響也較小。圖4是斬波控制的交流調壓電路的輸出電壓波形。在斬波控制的交流調壓電路中，為了在感性負載下提供續流通路，除了串聯的雙向開關S1外，還須與負載並聯一隻雙向開關S2。當開關 S1導通，S2關斷時，輸出電壓等於輸入電壓；開關S1關斷，S2導通時,輸出電壓為零。控制開關導通時間與關斷時間之比即能控制交流調壓器的輸出電壓。開關 S1、S2動作的頻率稱斬波頻率。斬波頻率越高,輸出電壓中的諧波電壓頻率越高,濾波較容易。當斬波頻率不是輸入電源頻率的整數倍時，輸出電壓中會產生分數次諧波。當斬波頻率較低時，分數次諧波較大，對負載產生惡劣的影響。將斬波信號與電源電壓鎖相，可消除分數次諧波。斬波控制的交流調壓電路的功率開關元件必須採用功率電晶體或其他自關斷元件，所以成本較高。