交流调压电路设计与电力电子技术

"这篇文档是关于电力电子技术课程设计报告，主题聚焦于交流调压电路的设计，特别是针对触发角为45度的情况。设计中考虑了反电势负载E为40伏，输入交流电压U2为210伏，并讨论了负载电感LB存在与否对电路的影响。文中还概述了电力电子技术的历史发展，包括晶闸管、GTO、MOSFET、SIT、IGBT和MCT等新型电力电子器件的进步，强调了这些器件在提升电路性能、简化设计和增强可靠性方面的作用。此外，文档提及了计算机模拟和仿真技术在电力电子领域的应用，并提到了中国在可控硅技术上的进步以及绿色电源产品的研发进展。" 在交流调压电路设计中，关键点在于控制晶闸管的触发角，以改变通过负载的平均电压，进而调整输出功率。在这个例子中，触发角设定为45度，这意味着在每个交流周期内，晶闸管导通的时间占总周期的一半，从而实现50%的功率调节。反电势负载E表示负载自身产生的电动势，这里为40伏，这可能影响电路的稳定性和效率。输入交流电压U2为210伏，这是电路的工作电源。 电路分析分为两种情况：有负载电感LB和无负载电感LB。当LB存在时，电感会存储能量并在电流变化时产生反电动势，影响晶闸管的开通和关断，可能导致电压波形的畸变。而当LB不存在时，电路可能更简单，但可能对电压控制的线性度有所影响。 电力电子技术的发展历程展示了从早期的大功率二极管、晶体管到现代的GTO、MOSFET等先进器件的进步。这些新型器件不仅提高了电压和电流等级，还显著提升了工作频率，使得电路设计更紧凑，效率更高。例如，GTO具有门极可关断特性，而MOSFET和SIT则实现了更高的开关速度。同时，IGBT和MCT结合了场控和双极型的优点，具有更好的性能。 随着技术的演进，计算机模拟和仿真技术在设计和优化电力电子电路中扮演了重要角色，减少了物理实验的需求，提高了设计精度。报告中还指出，中国在可控硅技术方面取得了显著的进步，特别是在高效、节能和环保电源产品方面，显示了该领域的积极发展趋势。