为零时电流也为零。波 形如图4.7（a）所示。 电感性负载，负载电流 i滞后电源电压，且有 电压脉冲时电流缓慢上 升，当电压脉冲为零时 电流缓慢下降，形成锯 齿。波形如图4.7（b） 所示。
用VT2进行斩波控制 用VT1n给负载电 图4.6 交流斩波调压电路 流提供续流通道
图4.7 交流斩波时的输出电压、电流波形
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图4.1 单相交流调压器电阻性负载时的主电路和输出波形

负载上交流电压有效值U与控制角α的关系为
U

2U 2 sin t d (t ) U 2 a
1

2
1 sin 2 2
电流有效值 电路功率因数
U I RL
1 π α sin 2α 2π π
图4.3 导通角θ、控制角α及 7 阻抗角φ的关系
（1）当 α＞φ时 θ＜180°，正负半波电流断续，α愈大，θ愈小，波形断续愈严重。 （2）当α=φ 时 θ=180°，正负半周电流处于临界连续状态，相当于晶闸管失去控制，负载 上获得最大功率，此时电流波形滞后电压φ（=α）角。
（
（3）当α＜φ时 θ＞180°，如果触发脉冲为如图 4.4所示的窄脉冲，则当Ug2出现 时，VT1的电流还未到零，VT2 管受反压不能触发导通；待VT1 中电流变到零关断，VT2开始承 受正压时，Ug2脉冲已消失，所 以VT2无法导通。第三个半周 Ug1又触发VT1管，这样使负载 只有正半波，电流出现很大的直 流分量，电路不能正常工作。
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在正半周期间，晶体管VT1按斩波方式工作，VT1n关断，VT2和VT2n给予 导通信号。在负半周期间，VT2进行斩波工作，VT2n关断，VT1和VT1n给 予信号。在0～ωt1期间，负载电流i＜0，通过 VT2将负载功率送回电源侧， 这时 VT1并不需要再按斩波方式工作。在ωt1～ωt2期间，负载电流i＞0， 像直流斩波一样，VT1斩波，VT1n起续流作用。电压下半周的动作过程参 见表4-1。
t on t on t on t off TC
图4.5 交流斩波调压电路原理及其波形图
改变脉冲宽度ton或者改变斩波周期TC就可改变导通比，从而实现交流调压。
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2．交流斩波控制
在交流电源u1的ห้องสมุดไป่ตู้半周
纯电阻负载，负载 电流i的基波波形与 负载电压波形同相。 且有电压脉冲时电 流产生，当电压脉冲
会出现有一个晶闸管无法导通的现象，电流出现很大的直流
分量。 ③带电感性负载时，最小控制角为αmin=φ（负载阻抗角），
所以α的移相范围为φ～180°，而带电阻性负载时移相范围
为0～180°。
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4.1.2
交流斩波调压电路
1．交流斩波调压原理
利用S交流开关的斩波作用，在负载R 上获得可调的交流电压u。图中开关 S2是续流器件，为负载提供续流回路， 交流开关S1受控制信号G的控制，其 中，G定义为： S1闭合，S2打开时，G=1； S1打开，S2闭合时，G=0。 G随时间变化的波形如图4.5（b） 所示，设交流开关S1接通时间为ton， 关断时间为toff，则交流斩波器的导通 比ρ为

P UI cos S U2I

电路的移相范围为0 ~ π 。
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2．电感性负载的工作情况
负载阻抗角：
= arctan(L / R)
若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于u1的角度 为，当用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后。
零的时刻，的移相范围 应为≤ ≤π。
sin( ) sin( )e
tg
当取不同的φ角时，θ=f（a）的曲 线如图4.3所示，由图可见：当α＞ φ时，θ＜180°，其负载电路处于 电流断续状态；当α=φ时， θ=180°，电流处于临界连续状态； 当α＜φ，θ仍维持180°，电路已 不起调压作用。
表4-1 交流斩波器对电感性负载的控制方法
特点
电源电流的基波分量和电源电压同相位，即位移因数为1。 电源电流不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波。 功率因数接近1。
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图4.4 α＜φ窄脉冲时的电流波形
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综上所述，单相交流调压可归纳为以下3点。
①带电阻性负载时，负载电流波形与单相桥式可控整流交 流侧电流波形一致，改变控制角α，可以改变负载电压有效 值，达到交流调压的目的。单相交流调压的触发电路完全可 以套用整流触发电路。 ②带电感性负载时，不能用窄脉冲触发，否则，当α＜φ时
=0时刻仍定为u1过
图4.2 单相交流调压器械电感性负载时 6 的主电路和输出电压、电流波形
当α＞φ时，电压、电流波形如图4.2（b） 所示。随着电源电流下降过零进入负半周， 电路中的电感存储的能量释放完毕，电流到 零，VT1管才关断。t = 时刻开通晶闸 管VT1 ，ωt=θ时管子关断可求得θ
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4.1.1 相位控制的单相交流调压电路 1．电阻性负载的工作情况
电路如图4.1（a）所示，它用两只反并联的普通晶闸管或一只双向晶闸管与电 阻负载RL串联组成主电路。以反并联电路为例进行分析，正半周α时刻触发VT1 管，负半周α时刻触发VT2管，输出电压波形为正负半周缺角相同的正弦波，如 图4.1（b）所示。
交交变频
变频电路 改变频率的电路 交直交变频
直接
间接
2
4.1交流调压电路
原理 两个晶闸管反并联 后串联在交流电路中， 通过对晶闸管的控制就 可控制交流电力。 应用 1 灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制)。 2 异步电动机软起动。 电路图
3 异步电动机调速。
4 供用电系统对无功功率的连续调节。 5 在高压小电流或低压大电流直流电源中， 用于调节变压器一次电压。
第4章 交流电压变换电路
4.1 交流调压电路 4.2 交流调功电路和交流电力电子开关 4.3 交-交变频电路
4.4 晶闸管交-交变换器的应用
本章小结
习题及思考题
1
概述:

本章主要讲述
交流-交流变换电路
把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路
交流电力 控制电路 只改变电压,电 交流调压电路 相位控制 流或控制电路 的通断,而不改 交流调功电路 通断控制 变频率的电路。