如何控制交流电源?

家中使用的大多数电器都需2021欧洲杯足球竞猜官方平台要交流电源进行操作。通过一些电力电子开关的切换操作给设备提供该AC电源或AC。为了平稳运行负载，有必要控制应用交流电源给他们。这是通过控制电力电子开关(如可控硅)的开关操作来实现的。

控制可控硅开关操作的两种方法

• 相控制方法:这是指参照交流信号的相位来控制可控硅的开关。通常,晶闸管被触发从交流信号开始的180度。换句话说，在交流信号波形的过零点处，触发脉冲被施加到晶闸管的门端。在控制交流电源到可控硅的情况下，这些脉冲的应用是通过增加脉冲之间的时间延迟，这被称为控制由发射角度延迟。然而，这些电路会产生高次谐波，并产生射频射频干扰(RFI)和大电流涌流(浪涌电流)，需要更多的滤波器来降低射频干扰(RFI)。

• 积分周期切换：积分循环控制是用于直接转换AC至AC的另一种方法，称为零切换或循环选择。整体周期触发涉及交流电开关电路，尤其涉及整体周期零电压交流开关电路。当采用零电压开关来切换低功率因数（诸如电动机或电力变压器的低功率因数（电感负载）导致电力线路上的电力变压器过热。因此，负载电流的饱和是过高的浪涌电流。整体周期零电压切换的另一种方法涉及使用双稳定存储元件的相对复杂的布置和逻辑电路，其效果计数负载电流的半循环的数量。整体周期切换包括接通电源以加载整数周期，然后关闭电源以获得进一步数量的整体周期。由于晶闸管的零电压和零电流切换，将减少生成的谐波。使用整体周期开关不可能，频率是可变的。通过胸部触发晶闸管作为去除整个循环的方法，循环或交流信号周期的部分的整体周期切换是一种众所周知的和旧方法，用于控制交流电源，特别是在AC加热器负载上。然而，通过使用微控制器实现电压波形的循环窃取电压波形的概念可以根据装配/ C语言编写的程序非常精确。 So that the average time of voltage or currently experienced at the load is proportionally smaller than if the entire signal is to be connected to the load.

利用这个方案的一个副作用是输入电流或电压波形的不平衡，因为周期在负载上开关，因此，它们适合特定的负载作为发射角度控制的方法，以最小化THD。

在讨论每种控制类型的例子之前，让我们先简要介绍一下过零检测。

零交叉检测或零电压交叉

通过术语零电压交叉，我们指的是在交流信号波形中信号与零点参考波形相交的点，或者换句话说，信号波形与x轴相交的点。用来测量周期信号的频率或周期。它也可以用来产生同步脉冲，可以用来触发可控硅整流器的门端，使其在180度点火角度下导电。

一个正弦波本质上有节点，在那里电压越过零点，反向和完成正弦波。

通过在零电压点处切换交流负载，我们几乎消除了电压引起的损耗和应力。

零交叉感应或零电压感测ZVS或ZVR电路

通常，用于过零检测的运放作为比较器，将直流脉冲信号(通过对交流信号进行整流得到)与参考直流电压(通过滤波直流脉冲信号得到)进行比较。参考信号给予非反相端子，而脉动电压给予反相端子。

在脉动直流电压小于参考信号的情况下，在比较器的输出处开发一个逻辑高信号。因此，对于交流信号的每一个过零点，脉冲都由过零检测器的输出产生。

一个关于零交叉检测器的视频

积分切换循环控制（ISCC）：

为了消除积分循环开关和相控开关的缺点，采用积分循环开关控制加热负荷。ISCC电路有三个部分。第一种是由一个电源驱动所有内部放大器，并将门能量供给功率半导体器件。第二部分包括通过感知零电源电压实例进行零电压检测并提供相位延迟。在第三部分，需要一个放大级来放大控制信号提供打开电源开关所需的驱动器。ISCC电路包括触发电路和功率放大器（FCPA）和用于控制负载的电源。

FCPA由可控硅栅驱动电路和可控硅驱动电路组成。双向可控硅在通断时可以任意方向传导电流，以前称为双向三极管可控硅或双向三极管可控硅。可控硅可控硅是一种方便的交流电路开关，它允许用毫安尺度控制电流来控制大功率流。

整体循环切换 - 工业功率控制的应用整体交换

该方法可用于控制AC电源，尤其是跨线性载荷，例如在电炉中使用的加热器。在此，微控制器基于接收的中断作为产生触发脉冲的参考提供输出。

利用这些触发脉冲，我们可以驱动光隔离器触发可控硅，以实现与微控制器接口的每个开关的积分周期控制。用一盏电灯代替电动机，以便观察它的工作情况。

这里用过零检测器向可控硅的栅脉冲提供触发脉冲。这些脉冲的应用是通过一个微控制器和光隔离器来控制的。微控制器被编程以在固定的时间内将脉冲应用到光隔离器上，然后在另一个固定的时间内停止脉冲的应用。这导致完全消除几个周期的交流信号波形应用到负载。光隔离器根据微控制器的输入驱动晶闸管。这样，给灯的交流电源就被控制了。

相控开关可编程交流电源控制的应用

该方法用于通过向灯控制AC电源来控制灯的强度。这是通过延迟将脉冲触发到三端双向自由度或使用发射角延迟方法来完成的。零交叉检测器在施加到微控制器的AC波形的每个过零点处提供脉冲。最初，微控制器将这些脉冲给出到光学器，相应地触发了晶闸管而没有任何延迟，因此灯以全强度发光。现在使用与微控制器接口的键盘，百分比所需的强度应用于微控制器，并将其编程为延迟将脉冲的应用延迟到光学器。因此，晶闸管的触发被延迟，因此控制灯的强度。