6、主电路工作过程
当输入交流电处于正半波时,经调解制的方波信号施加于VT2的栅极和源极,VT1的控制电压为佳0V,交流电经L,R,VT2,VD1构成回路。
当输入交流电处于负半周时,方波信号加于VT1,VT2控制电压为0,交流电经过VT1,VT2,R,L构成回路,从而在RL上得到一完整的经过调制的单相正弦波交流电,有效值通过调节脉冲的占空比进行改变,则负载电阻RL上的电压波形如图5所示(输出端不带滤波环节时),显然,负载上的电压有效值随脉寬信号的占空比而变。
7、输出电压大小调节的实现
输出交流电压大小的调节是通过调节可变电阻RP来完成的。调节RP即可改变调制信号的电压Ur(参考信号),当Ur增大时,由SG3525的13脚输出的PWM波的占空比减小,但经过或非门D1或D2之后,在c点或d点的PWM波的占空比相应的增大。(经过隔离及驱动电路后e点和c点的波行一致,g点和d点的波形一致)。则交流电压的负半周或正半周经过VT1或VT2导通的部分也就相应的增大,负上RL上的电压也就增大了。
8、输出波形的进一步改善
从图5的输出电压波形可以看出,输出的交流电压波形为一系列有缺口的正弦波,这会引起高次谐波。但只要在RL前接入电感电容滤波回落,则在负载RL上便可获得比较理想的正弦波,如图4所示URL为输出端带有滤波环节时的负载端电压波形。另外,由于URL的相位与交流电压的相位保持一致,所以此交流调压的功率因素可以达到1。
9、结论
图5:负载为电阻时的 输出电压电流波形
图5给出了电阻负载时负载电压U0和电源电流i1(也就是负载电源)的波形。可以看出电源电流的基波分量是与电源电压同相位的。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,这些高次谐波用很小的滤波器即可滤除,这时电路的功率因数接近于1。
采用由SG3525控制的单相交流调压电路具有下列优点:
(1) 谐波幅值小,且最低次谐波频率高,故可采用小容量滤波元件;
(2) 功率因数高,经滤波后,功率因数接近于1。
(3) 对其他用电设备的干扰小。因此,此种调压方式可用于马达调速,调温,调光等设备。本文所述的是用于调光的一种新型交流调压电路。
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