使用晶闸管在交流负载中进行功率调节的原理
正弦交流电路中的平均负载功率可以通过以下方式调整 晶闸管…如果负载是纯活动的,这种控制功耗的方法特别容易。然而,通过对消费电路进行一些修改,可以使用晶闸管控制负载。 反应成分.
这种监管方式通常被称为 相电压调节,一般适用于最初可以直接从电网供电,但不需要 完美谐波张力形式.
其控制原理是像电子开关一样改变晶闸管的开启角度。因此,当晶闸管打开并且电流不是通过正弦波的整个半波,而是仅从它的某个相位开始时,不完整的正弦波被馈送到负载及其片段,半波的初始部分 -月周期中断。
这是通过晶闸管或独立工作的事实来实现的 半波整流器,或者在整流电路中加入两个晶闸管(那么这就是所谓的 可控整流器).电路运行的结果是提供给连接在这种整流器之后的负载的电压有效值的降低。
这种电路经常可以在直流电机的软启动器、控制充电电池电流的板上、调节白炽灯亮度的设备等中找到。
这种方法的优势主要在于低成本和简单的晶闸管组装电路,以及在涉及网络中的交流电时用于电压相位调节的控制电路的简单性。当然,缺点是产生的电压波形失真、输出端的高纹波电流以及用户功率因数的降低。
与电压和电流波形失真相关的缺点的本质是,当晶闸管突然关断时,通过负载的电流急剧增加,同时电源电路和负载电路中电阻两端的电压降增加急剧地。电源电压的形状根本不会变成正弦曲线。例如,在控制感应电机的功率时,我们需要构建额外的滤波器,因为感应电机始终需要纯正弦波。
晶闸管的设计方式使其开始传导电流 作为二极管 恰好从触发电压脉冲施加到其控制电极的那一刻开始。此时,晶闸管由闭锁状态切换到导通状态,电流从阳极流向阴极,即使控制脉冲的动作已经结束,但阳极流向阴极的电流还在继续流动。
一旦电路中的电流停止,晶闸管就会锁定并等待下一个脉冲到达其控制电极,同时从阳极侧施加电压。这样就形成了晶闸管开路的周期,得到了用户电路中电流正弦波的切片。
出于这个原因,晶闸管控制广泛用于家用电器,其中使用加热元件、直流电机、灯丝 - 这些设备对以网络频率出现的波不是特别敏感。小型、紧凑且便宜的晶闸管调光器非常适合用于调节电地暖的温度、白炽灯的发光强度、油加热器、烙铁等的温度。
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