1 / 3 晶闸管交流调压器输出电流波形畸变原因分析秦祖荫 2008年 9 月 4 日根据《 The philosophy of ac voltage regulation》一文所述的工作原理，导致大电流变压器次级电流波形畸变是因为以下三个因素综合作用的结果：1.变压器的漏感偏大，也即变压器（包括次级负载）的功率因数过低。2.晶闸管门极触发脉冲的宽度不够。3.晶闸管门极过零触发。下面结合电路仿真波形解释这三个因素造成电流波形畸变的原因。图1 是仿真用的模拟电路，图中红色虚线框是交流电源的等效电路，其中L4 和 R5 分别代表前级变压器的漏感和线圈电阻。蓝色虚线框是大电流变压器等效电路，其中 Ls1 和 Ls2 分别代表大电流变压器初级漏感和折算到初级的次级漏感，Lm 是变压器励磁电感，Rm 代表变压器铁心损耗的电阻，RL 是折算到变压器初级的次级负载电阻。图 1 图 2 是图 1 电路的仿真波形交流电源电压I GI t h1I t h2I L mI R L图 2 V1FREQ = 50VAMPL = 80VOFF = 0Lm100mH12RL1.31V2TD = 0TF = 1usPW = 2msPER = 10msV1 = 0TR = 1usV2 = 10vR21000Ls210mH12Ls10.8mh12Rm0.28th2W1890/27CV3TD = 0TF = 1usPW = 2msPER = 10msV1 = 0TR = 1usV2 = 10vR4100L420uH12R50.01IIVV-V+IIth1W1890/27CV1FREQ = 50VAMPL = 80VOFF = 0Lm100mH12RL1.31V2TD = 0TF = 1usPW = 2msPER = 10msV1 = 0TR = 1usV2 = 10vR21000Ls210mH12Ls10.8mh12Rm0.28X2W1890/27CV3TD = 0TF = 1usPW = 2msPER = 10msV1 = 0TR = 1usV2 = 10vR4100L420uH12R50.01IIVV-V+IIX1W1890/27CV2TD = 0TF = 1usPW = 2msPER = 10msV1 = 0TR = 1usV2 = 10vR2100Ls210mH12Ls10.8mh12R30.28X2W1890/27CTD = 0TF = 1usV1 = 0TR = 1usV2 = 10vL42R50.01IVV-V+IX1W1890/27CTime0s20ms40ms60ms80ms100ms120ms140ms160ms180ms200ms-I(R1)I(X2:A)I(L1)I(X1:A)-20A0A20A40ASEL>>1 V(R5:2)2 V(R2:2,V2:-)-100V0V100V1-40V-20V0V20V40V2 >>2 / 3 交流调压原理中已经说明：功率因数越低，晶闸管门极触发迟后角α 越小，则晶闸管电流波形的宽度越大。对于大电流变压器次级负载电阻都很小，而变压器次级电感（包括变压器次级漏感和次级大电流导线寄生电感）可能会大于次级负载电阻，这就造成变压器的功率因数很低，再用过零触发（见图 2 中的触发脉冲电流波形I G ）的结果是晶闸管th1首...
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