晶闸管在交流电力调整器中实现电压调节主要有以下几种方式:
单相半波控制
在交流电源的正半周,当晶闸管的阳极电压高于阴极电压且门极有触发信号时,晶闸管导通,截取正半周的部分电压送入负载.
通过改变晶闸管的导通角度或导通时间来控制输出电压的大小。导通角度越小,截取的正半周电压部分越小,输出电压越低;反之,输出电压越高.
单相全波控制
使用两个晶闸管连接到交流电源的正负极性上,这样可以实现对完整的交流周期进行控制.
适当地触发晶闸管,使其在正半周和负半周的特定时刻导通,从而按需提供负载所需的电压。例如,通过调整触发脉冲的延迟时间,可以改变晶闸管在每个半周期内的导通起始点,进而控制输出电压的有效值.
三相控制
对于三相电网,采用三相晶闸管电路,并对晶闸管的触发信号进行相位锁定.
确保在每个半周期的特定角度触发晶闸管,精确控制输出电压。通过控制三相晶闸管的导通顺序和导通时间,可以使三相负载上得到不同大小和相位的电压,从而实现对三相交流电压的灵活调节.
相控角调节
这是一种常用的控制方式,通过控制晶闸管的触发延迟角来调节电压。在交流电源的每个周期内,延迟触发晶闸管,使得晶闸管在正半周或负半周的较晚时刻才导通.
导通角越小,负载上得到的平均电压就越低。随着触发延迟角的增大,输出电压的有效值逐渐减小,从而实现对电压的连续调节 。
零电压开关控制
某些交流电力调整器采用零电压开关技术,即让晶闸管在交流电压过零时刻附近触发导通.
当晶闸管在电压过零点导通时,可有效降低开关过程中的电压和电流应力,减少电磁干扰。同时,通过控制每个周期内晶闸管的导通与关断次数,或者改变导通的周波数,来调节输出电压的有效值,实现对负载电压的控制.
脉冲宽度调制控制
虽然晶闸管本身并不像一些其他电力电子器件那样直接进行脉冲宽度调制,但在一些复杂的控制电路中,可以结合其他元件或控制策略来实现类似的效果。
例如,通过控制晶闸管在每个半周期内的导通脉冲宽度,使负载上得到不同占空比的电压波形,从而调节输出电压的平均值。较窄的脉冲宽度对应较低的输出电压,较宽的脉冲宽度则对应较高的输出电压 。