交流调感稳压电源中等效电感的分析

1前言

交流净化电源和晶闸管调感交流稳压电源是一种应用广泛的交流稳压电源。这种电源的核心是等效电感的计算。等效电感的构成方式有多种，其中常用模压电感的是晶闸管调感式（TCR），它是通过调节晶闸管的控制角&alpha电感器的检测;（亦称触发角）来调节等效电感Le的大小。其优点是简单，造价低，缺点是产生的谐波较大，使电感损耗增加，对市电污染也较大；另一种是具有发展前途的高频PWM斩波器调感式（PCR），这种电路是通过调节IGBT交流斩波器的脉冲宽度来调节等效电感Le的大小。其优点是产生的谐波小，对电感损耗影响不大，对市电污染也比较小，缺点是使用元器件多，造价高。

在设计净化电源或晶闸管调感交流稳压电源时，必须对等效电感Le进行计算。目前，晶闸管调感式电路Le的计算方法有三种，它们的正确性和内在关系是本文研究的重要内容之一，本文研究的另一重要内容是介绍高频PWM斩波器调感电路（PCR）的应用。

2晶闸管调感电路Le的计算

晶闸管调感电路Le的计算式有两种求法：即电感电流法和电感电压法。

21用电感电流求Le当用晶闸管调感时，晶闸管的导通角θ与控制角α和电感功率因数角φ有关。当控制角α>φ时电感电压和电流的波形如图1所示。流过电感L的电流有两个分量，即稳定分量i1和自由分量i2：

i1=sin(ωt＋α－φ)

图1感性负载α>φ时的波形共模电感图

图2α>φ时θ与α和φ的关系曲线

图3φ≤时等效电路与波形图

i2=－sin(α－φ)

iL=i1＋i电感厂家2=〔sin(ωt＋α－φ)－sin(α－φ)〕（1）式中：Z=；φ=tg－1；

R为电感L的绕组电阻。

导通角θ与控制角α和电感的功率因数角φ的关系曲线如图2所示。

由式（1），当忽略电感电阻令R=0,α－φ=β（见图1）则得：

iL=〔sin(ωt＋α－φ)－sin(α－φ)〕=〔sin(ωt＋β)－sinβ〕（2）

iL是奇谐波函数，将iL用付里叶级数表示时可以将iL分成基波iL1和谐波iLn两部分表示：

iL

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