在电力电子领域，交流调压器是一种类型的功率变换器吗将固定的交流电压转换为可变的交流电压．可变交流电源可以用于大多数日常应用，如加热器(用于改变温度设置)，风扇，调光电路等。

以现代微控制器为基础智能家电，理解两者之间的接口数字电子对电力电子变得必不可少，因此本文提供了详细的概述交流电压调节器以及必要的设计参数。

不同类型的交流电源控制器

根据控制参数，交流电源控制器可分为两类:

1. 通过控制相位角进行幅度控制
2. 频率控制与循环转换器

而交流电压调节器属于相位角控制类别，提供可变输出电压电源频率没有任何变化．

基于控制方法的开关设备分类

半导体器件在工业中的应用开关电源可以细分为以下三组，它们是全控设备，完全不受控制的设备，和部分受控设备. 下表将帮助您简要了解这两种方法之间的区别。

功能	全控设备	完全不受控制的设备	部分控制装置
通过外部触发器(如门脉冲)打开控制	是的	没有	是的
关闭控制由外部触发器如门脉冲	是的	没有	没有
实例	MOSFET	二极管	可控硅

交流正弦波每半个周期自然达到零电压，不需要单独的换向（关断）电路.由于这一优势点，晶闸管家庭设备是最常用的低频，高功率应用。

下表介绍了在使用晶闸管系列设备时会遇到的一些关键参数，它将帮助您更好地了解系统。

参数	释义
触发角或 点火角(α)	它是可控硅打开并开始导电的角度。 这是设计人员应用闸极脉冲来控制可控硅/可控硅的角度。
交换角或消光角(β)	这是可控硅被关闭的角度。对于交流电阻负载的应用，换向通常发生在每一个过零处。 在RL负载应用中，它将随零交叉而变化
导通角(γ)	它是可控硅/可控硅处于通电状态并经历电流流动的角度。

下图显示了连接负载为纯电阻的输出电压曲线。当电源电压达到零时，SCR会自然关闭触发角、换向角和导通角下面有标记。

电阻（R）负载的晶闸管角度

上图显示了系统的输入和输出响应交流电压控制器附电阻性负载（R） 。输入电源电压显示为红色。晶闸管在50˚（2.78ms）时通过向栅极端子施加脉冲触发，这就是输出电压突然出现并跟随输入电压的原因。由于正弦波的性质，输入电压在180˚（10ms）时达到零(自然换向)，晶闸管关闭。第二个脉冲是在230˚(12.78ms，但现在它在正弦波的负一半，并跟随电源电压。在360˚(20ms)的温度下，同样由于正弦波的特性(自然换向)，晶闸管关闭，下一个脉冲仍施加。

因此，角度（50˚和230˚）是我们应用门脉冲的时间点，晶闸管开始导通，这被称为SCR的触发角。晶闸管停止导通并关闭的角度（180˚和360˚）称为换向角。晶闸管（50˚到180˚）和（230˚至360˚）处于接通状态（传导状态），此时输出负载通电，称为传导角。

电阻感应负载的晶闸管角度

上图显示了电阻和电感负载(RL)附加时的输出曲线。对于阻性负载，只要输入电源电压过零，晶闸管就会关闭。但是，如果我们连接一个电感负载平行于电阻负载(如电机)，晶闸管将不能关闭，即使当输入为零。这是由于负载的性质电感器因此，当使用感应负载（如电机）时，应在电感器完全放电且晶闸管完全关闭后应用下一个脉冲。

在上面的图中，我们在˚处施加触发脉冲，输出电压跟随输入电压。但是在180˚时，输出电压仍然跟随负半周期，而不是关闭栅极。这是因为电感是放电，电源从它阻止可控硅关闭。

交流电压调节器的单向和双向控制

交流电压控制电路的控制方法可分为两大类单向控制和双向控制

下图将给出单向控制方法的基本概念。

单向控制:

在晶闸管输入电压的正半周期内，当施加栅极触发信号V_gate（如图所示）时，T1开始导通。当输入电压的正半周由于自然换相而达到零时，晶闸管T1断开。在负半周期期间，二极管D获得正向偏置，并且在没有任何控制信号的情况下开始导通，并且在负半周期达到零时停止导通。在单向控制模式下，其中一个半周期只能控制，下一个半周期将跟随电源电压，而无任何控制信号。因此，RMS输出电压的总体可控性仅在70%到100%之间。为了扩大控制范围，我们必须采用双向控制。

双向控制：

在双向控制中，T1在正半周期时开始导电V_Gate_1脉冲触发T1，当电源电压达到零时关闭。在负半周期内，T2由V_Gate_2脉冲和传导在剩余的半周期和关闭时，负的半周期达到零。因此，双向控制提供了完全可控性，在两个半周期和输出可以改变一个更宽的电压范围。

双向控制的实际实施

双向控制可以根据设备类型，以不同的配置使能。所使用的设备和连接配置。下面的部分将给出不同双向控制电路的类型以及它们的优缺点。

用于交流电压调节器的带二极管桥配置的单晶闸管

这种配置将只需要一个晶闸管进行双向控制，因为有一个二极管桥。它是一个简单的电路，可以很容易地设计，因为它只需要一个控制电路。缺点是它需要一个二极管桥，这可能会增加成本和尺寸的设计。

有很多方法可以存档交流电压调节。一种方法是将二极管桥接在晶闸管上，将双向交流波转换为单向波，现在一个晶闸管就可以控制该波，但另一种简单的方法是使用另一种拓扑结构，可以使用两个晶闸管，这两个是连接在一个反向并联的配置，现在分别触发那些控制交流正弦波。更实际的方法是使用双向可控硅由于该装置是双向触发的，因此，使他们成为交流调节应用的完美选择，但这是另一篇文章的主题

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