单相交流电源自动稳压器设计——基于自耦变压器与晶闸管控制

"电力电子课程设计，包括自耦变压器分级高压设计和单片机应用，旨在让学生掌握电力电子电路、模拟电路、数字电路和自动控制设计。设计内容为单相交流电源自动稳压器，采用自耦变分级、晶闸管无触点开关和开环或闭环自动控制技术。要求学生完成系统方案设计、电路图绘制、元件选择及实验或仿真。设计程序包括电源控制、显示与保护电路设计，并需提交完整设计报告。" 电力电子课程设计是一个涵盖多个领域的重要实践项目，旨在帮助学生将理论知识应用于实际工程设计中。在这个设计中，学生需要设计一个单相交流电源自动稳压器，该稳压器使用了自耦变压器分级调压技术，结合晶闸管无触点开关，实现了对输入电压的有效调节。设计要求设备能够处理2000~240V的输入电压，输出稳定在220V±5V。 设计中，学生需要考虑的环节包括主电路、自动调压与触发电路、电源控制及保护显示电路。在主电路中，自耦变压器作为关键组件，通过改变其变比k来调整输出电压。晶闸管无触点开关则提供了高效且无磨损的电压调节方式。同时，设计还要求包含开环或闭环自动控制系统，以确保输出电压的精确控制。 电源控制部分涉及空气开关、接触器和起动/停止按钮，用于电路的开启和关闭。保护机制包括熔断器过流保护和压敏电阻过压保护，确保设备在异常情况下不会受损。此外，设计还包括输入电源的有电显示以及输出电压和电流的实时监测。 在系统环节电路设计部分，电源开关、电源控制电路和保护电路的详细电路图和元件参数被给出。例如，熔断器应选择4.5~5A，压敏电阻耐压为450V，电阻R1和R2均为150Ω，接触器电压为AC220V，电容为5μF。电路的工作原理涉及到电源开关S1的闭合和断开，以及接触器JC的控制，以实现电路的通断和状态显示。 通过这个课程设计，学生不仅学习到电力电子技术，还能够锻炼电路设计、计算选型和实际操作的能力，为未来的工程实践打下坚实基础。同时，分组合作和设计报告的撰写也有助于提升团队协作和书面表达能力。