如何控制交流电力？

家中使用的大多数电器都需要交流电源进行操作。通过一些电力电子开关的切换操作给设备提供该AC电源或AC。为了平稳运行负载，有必要控制应用交流电源给他们。这是通过控制电力电子开关的切换操作而实现的，例如SCR。

两个控制SCR切换操作的方法

• 相控制方法：这指的是通过参考AC信号的相位来控制SCR的切换。通常，这是晶闸管被触发从AC信号的开始处为180度。或者换句话说，在AC信号波形的过零点的过零点处，将触发脉冲施加到晶闸管的栅极端子。在控制SCR的交流电源的情况下，通过增加脉冲之间的时间来延迟这些脉冲的应用，并且这通过发射角延迟被称为控制。然而，这些电路导致更高阶的谐波并产生射频RFI和较大的浪涌电流以及更大的功率水平，需要更多的过滤器来减少RFI。

• 积分周期切换：积分循环控制是用于直接转换AC至AC的另一种方法，称为零切换或循环选择。整体周期触发涉及交流电开关电路，尤其涉及整体周期零电压交流开关电路。当采用零电压开关来切换低功率因数（诸如电动机或电力变压器的低功率因数（电感负载）导致电力线路上的电力变压器过热。因此，负载电流的饱和是过高的浪涌电流。整体周期零电压切换的另一种方法涉及使用双稳定存储元件的相对复杂的布置和逻辑电路，其效果计数负载电流的半循环的数量。整体周期切换包括接通电源以加载整数周期，然后关闭电源以获得进一步数量的整体周期。由于晶闸管的零电压和零电流切换，将减少生成的谐波。使用整体周期开关不可能，频率是可变的。通过胸部触发晶闸管作为去除整个循环的方法，循环或交流信号周期的部分的整体周期切换是一种众所周知的和旧方法，用于控制交流电源，特别是在AC加热器负载上。然而，通过使用微控制器实现电压波形的循环窃取电压波形的概念可以根据装配/ C语言编写的程序非常精确。 So that the average time of voltage or currently experienced at the load is proportionally smaller than if the entire signal is to be connected to the load.

利用该方案的一个副作用是输入电流或电压波形中的不平衡，因为循环在负载上接通和断开，因此它们适用于针对触发角控制方法的特定负载，以最小化THD。

在进行每种类型的控制例之前，让我们简要介绍零交叉检测。

零交叉检测或零电压过桥

通过术语零电压交叉，我们表示AC信号波形处的点，其中信号通过与X轴相交的信号波形的零点引用或换句话说。它用于测量周期性信号的频率或周期。它还可以用于产生同步脉冲，该脉冲可用于触发硅控制整流器的栅极端子，以使其在180度触发角度进行。

大自然的正弦波具有电压过零点的电压，反转方向并完成正弦波的节点。

通过在零电压点处切换交流负载，我们几乎消除了电压引起的损耗和应力。

零交叉感应或零电压感测ZVS或ZVR电路

通常，零交叉检测中使用的opamp作为比较器的比较器，比较脉动DC信号（通过整流AC信号获得），参考DC电压（通过滤波脉动DC信号而获得）。参考信号被给予非变形端子，而脉动电压被给予反相终端。

在比参考信号小的脉动DC电压的情况下，在比较器的输出处开发逻辑高信号。因此，对于AC信号的每个零交叉点，从零交叉检测器的输出产生脉冲。

零交叉探测器上的视频

积分切换循环控制（ISCC）：

为了消除积分周期开关的缺点，并且相位控制切换整体开关循环控制用于控制加热负荷。ISCC电路具有3个部分。第一个由电源组成，以驱动所有内部放大器并将栅极能量馈送到功率半导体器件。通过感测零电源电压的实例并提供相位延迟，第二部分由零电压检测组成。在第三部分中，需要放大器阶段的放大器级控制信号提供打开电源开关所需的驱动器。ISCC电路包括触发电路和功率放大器（FCPA）和用于控制负载的电源。

FCPA由晶闸管的栅极驱动器组成，并且TRIAC用作所提出的设计中的电力器件。TRIAC可以在接通时在任一方向上进行电流，并且以前称为双向三极管晶闸管或双侧三极管晶闸管。TRIAC是AC电路的方便开关，其允许控制大功率流量的大功率流量控制。

整体循环切换 - 工业功率控制的应用整体交换

该方法可用于控制AC电源，尤其是跨线性载荷，例如在电炉中使用的加热器。在此，微控制器基于接收的中断作为产生触发脉冲的参考提供输出。

使用这些触发脉冲，我们可以驱动光学分子器，以触发三端双向可控硅的触发器，以实现与微控制器接口的开关的整体循环控制。代替电动机，提供电灯以观察其功能。

这里，零交叉检测器用于向晶闸管的栅极脉冲提供触发脉冲。这些脉冲的应用通过微控制器和光学溶剂控制。微控制器被编程为将脉冲施加到光学器，以固定的时间，然后停止脉冲的应用以进行另一种固定的时间。这导致完全消除施加到负载的几个交流信号波形周期。相应地，光学器基于微控制器的输入驱动晶闸管。因此，控制给灯的交流电源。

相控开关可编程交流电源控制的应用

该方法用于通过向灯控制AC电源来控制灯的强度。这是通过延迟将脉冲触发到三端双向自由度或使用发射角延迟方法来完成的。零交叉检测器在施加到微控制器的AC波形的每个过零点处提供脉冲。最初，微控制器将这些脉冲给出到光学器，相应地触发了晶闸管而没有任何延迟，因此灯以全强度发光。现在使用与微控制器接口的键盘，百分比所需的强度应用于微控制器，并将其编程为延迟将脉冲的应用延迟到光学器。因此，晶闸管的触发被延迟，因此控制灯的强度。