无谐波的单相市电跳周期控制器
出处：维库电子市场网 发布于：2024-03-29 16:52:27 | 81 次阅读
在电加热应用中，电阻加热器通过相角控制的 SCR/三端双向可控硅开关电路供电，以改变施加的电压/功率以维持所需的温度。
相角控制会产生大量谐波，导致电力线干扰。
图 1的电路提供了一种简单且经济高效的解决方案，且不会引入谐波。该控制器会在中间跳过一定数量的功率循环，以改变加热器的功率。
图 1电源周期跳跃控制器的电路原理图，该控制器在中间跳过一定数量的电源周期，以改变加热器的功率。
例如，如果 RV1 选择 40 ms 宽度（对应于 50 Hz 电源的 2 个完整周期），则三端双向可控硅开关元件将不会导通 2 个电压周期，而将导通 8 个完整周期并传递到负载。因此，跳过了两个周期。重复该操作。因此，通过跳过选定数量的电压周期来控制负载功率。由于传递到负载的交流周期是完整周期，因此消除了不需要的谐波。
相角控制会产生大量谐波，导致电力线干扰。
图 1的电路提供了一种简单且经济高效的解决方案，且不会引入谐波。该控制器会在中间跳过一定数量的功率循环，以改变加热器的功率。图 1电源周期跳跃控制器的电路原理图，该控制器在中间跳过一定数量的电源周期，以改变加热器的功率。
在此典型设计中，以 10 个完整周期为基础。定时器 U3 (555) 通过 R2、R4 和 C1 通过提供间隔为 200 ms 的输出脉冲来决定这一点，这是 50 Hz 交流电源的 10 个完整交流周期的宽度（对于 60 Hz 电源，这将是166.6 毫秒）。这些脉冲触发 U4（555）单稳态，通过调节电位器 RV1 产生 200 ms 内宽度可调的脉冲。该脉冲串控制带有过零检测器 U2 (MOC3033) 的光电双向可控硅开关，以触发双向可控硅 U1 (BTA25-600BW)。三端双向可控硅开关元件在 U4 产生的“关断脉冲宽度”期间导通。因此，这些导通周期允许选定数量的电压周期通过并施加在负载上。在“开启脉冲宽度”期间，三端双向可控硅开关元件不导通并跳过电压周期。仿真波形见图2图3 中跳过了两个完整周期，而图 3中跳过了五个完整周期。
图 2 U3 定时器输出（黄色）、U4 定时器输出（蓝色）和加热器电压（粉色）的仿真波形。八个完整周期施加在负载上，跳过两个完整周期（由 RV1 电位计位置决定）。
例如，如果 RV1 选择 40 ms 宽度（对应于 50 Hz 电源的 2 个完整周期），则三端双向可控硅开关元件将不会导通 2 个电压周期，而将导通 8 个完整周期并传递到负载。因此，跳过了两个周期。重复该操作。因此，通过跳过选定数量的电压周期来控制负载功率。由于传递到负载的交流周期是完整周期，因此消除了不需要的谐波。
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