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電壓控制器

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電壓控制器
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電壓控制器交流電壓控制器交流調節器,是從定電壓、定頻率的交流電(AC)中,轉換所需的交流電壓給電阻負載的電子裝置,其功率晶體英語power module可以是晶閘管雙向晶閘管(TRIAC)、矽控整流器(SCR)或絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。轉換產生的電壓輸出可以作街燈調光、調節家中或工廠的加熱溫度、工業風扇英語Industrial fan的速度控制,以及卷繞機英語winding machine及其他應用,作用類似自耦變壓器[1][2]。電壓控制器是在電力電子學的範圍內。由於電壓控制器不太需要保養,效率很好,在工業應用上已大幅取代磁放大器英語magnetic amplifier可飽和電抗器英語saturable reactor[2]

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SCR為基礎的燈光dimmer線路圖

運作模式

電子式的電壓控制器可以用兩種方式運作,一種是啟停控制,另一種是相位角控制[3][4][5]

啟停控制

針對啟停控制的控制器,會用閘流體來在一些電壓週期關斷電路,在其他時間導通電路,因此調整整體輸出的均方根(RMS)電壓值,類似高速的交流開關。高頻擾動產生的快速切換電流會使溫度上昇,也會對周邊電器電磁干擾[2][4]。此設計只適用在小功率的應用[6]

相位角控制

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相位角控制的例子。藍線表示實際120 V的輸入電壓,紅線表示用閘流體開關的方式產生可控的60 V電壓,其作法就是在特定相位角時關斷電源,再在特定導通角時導通電源

相位角控制器英語Phase-fired controller(Phase angle control)裡,使用閘流體選擇性的在特定週期導通電源。透過控制觸發角或相位角,可以調整輸出給負載的均方根電壓。相位角即是閘流體打開的位置。

應用

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一個散熱片接在左邊的電壓控制器,前方有最大和最小的設定
  • 電燈調光電路
  • 電子加熱系統的溫度控制
  • 電動機的速度控制
  • 交流磁鐵的控制[7]

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參考資料

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