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电压控制器

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電壓控制器
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电压控制器交流电压控制器交流调节器,是从定电压、定频率的交流电(AC)中,转换所需的交流电压给电阻负载的电子装置,其功率晶体英语power module可以是晶闸管双向晶闸管(TRIAC)、矽控整流器(SCR)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。转换产生的电压输出可以作街灯调光、调节家中或工厂的加热温度、工业风扇英语Industrial fan的速度控制,以及卷绕机英语winding machine及其他应用,作用类似自耦变压器[1][2]。电压控制器是在电力电子学的范围内。由于电压控制器不太需要保养,效率很好,在工业应用上已大幅取代磁放大器英语magnetic amplifier可饱和电抗器英语saturable reactor[2]

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SCR为基础的灯光dimmer线路图

运作模式

电子式的电压控制器可以用两种方式运作,一种是启停控制,另一种是相位角控制[3][4][5]

启停控制

针对启停控制的控制器,会用闸流体来在一些电压周期关断电路,在其他时间导通电路,因此调整整体输出的均方根(RMS)电压值,类似高速的交流开关。高频扰动产生的快速切换电流会使温度上升,也会对周边电器电磁干扰[2][4]。此设计只适用在小功率的应用[6]

相位角控制

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相位角控制的例子。蓝线表示实际120 V的输入电压,红线表示用闸流体开关的方式产生可控的60 V电压,其作法就是在特定相位角时关断电源,再在特定导通角时导通电源

相位角控制器英语Phase-fired controller(Phase angle control)里,使用闸流体选择性的在特定周期导通电源。透过控制触发角或相位角,可以调整输出给负载的均方根电压。相位角即是闸流体打开的位置。

应用

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一个散热片接在左边的电压控制器,前方有最大和最小的设定
  • 电灯调光电路
  • 电子加热系统的温度控制
  • 电动机的速度控制
  • 交流磁铁的控制[7]

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参考资料

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