我给电路放放血

一、前言

  前两天在分析这款双向可控硅交流调压模块原理图的时候，遇到了一个问题，那就是电路右边这些阻容器件的作用是什么？

 对于C1,R1的作用还好分析，主要应该是保护可控硅功率管。但是，这个整流桥以及电阻R2,R3的功能究竟是什么？ 一时半会令摸不清楚头脑，我感到很是迷惑。

今天早上，使用 LTspice 对于这款交流调压器的功能进行仿真，负载功率仿真结果中，出现了一些异样。也就是在调压模块中的移项电阻在中间值的时候，输出功率会出现一些随机的波动，似乎电路出现了混沌现象。

这个电路的输入信号和负载都是稳定的。出现了这些随机波动，似乎意味着电路的行为不再是确定性的，一种非线性混沌机制使得负载功率出现突变。不过，联想到实际电路中，在移相电容上并联的这些电阻，似乎感觉应该能够减少电路的随机波动。下面，就在LTspice仿真电路中，增加上这个整流桥和电阻电路，验证它是否可以改善电路的稳定性。

二、仿真结果

  在刚才的仿真电路上，增加了电容C1的放电回路。使用四个二极管组成整流桥，放电R3,R4 分别连接到整流桥的正负两端。下面改变移相电阻R1的阻值，从1k欧姆，每隔10k 递增到350k欧姆。这里给出了36个负载电阻功率结果。由于负载功率数值是在RC平滑滤波的结果，所以，可以看到在第十秒钟的时候输出功率基本上保持着恒定了。

  对比没有增加放电电阻时仿真结果，可以看到，在移相电阻比较小的时候，输出功率变得非常平稳了。在移相电阻比较大的时候，虽然输出功率也有存在随机跳变现象，但是跳变的频次和幅度非常小了。特别是，当移相电阻比较大的时候，输出功率始终存在，并没有降低到0。

  作为对比，我们可以再对比一下没有放电电阻仿真情况。可以看到在移相电阻比较小的时候，输出功率有随机波动。中间阻值时，对应的输出功率突变比较频繁，跳变幅度比较。特别是，当移相电阻放大的时候，输出功率会出现消失的情况。由此，可以看到，电路中移相电容C1的放电电阻的存在，的确可以改善电路输出功率的稳定性。

  这里给出了移相电阻与负载功率之间的关系。可以看到，在有放电电阻存在的情况下，当移相电阻比较大的时候，输出功率还是存在的。这里对比了放电电阻存在对于输出功率的影响。存在放电电阻，输出功率会有略微的提升。如果没有放电电阻，在功率比较小的时候，就会出现输出截止的情况。而存在放电电阻，输出功率不会突然截止。

  既然给移相电容进行放电可以改善输出功率的稳定性，减少其中出现随机波动。那么，下面将放电电阻的阻值进一步减小。从33k欧姆，减小到3k欧姆。重新进行仿真。十分钟之后，得到了仿真结果，可以看到 的确负载功率变得稳定多了。

  仔细观察，可以看到虽然仍然存在着输出功率的波动，但出现的频次和幅度都大为降低了。特别是在移相电阻比较大的时候，输出功率更加平稳了。对应的移相电阻与输出功率之间的关系变化不大，只是比没有放电电阻的情况下，输出的功率增加的略微大了一些。

三、电路图解释

  最后，根据前面的仿真实验结果，对于可控硅调压模块中的电路进行解释。移相电容C2右边的整流桥电路，实际上 是对移相电容C2进行加速放电。这样，可以提高可控硅触发脉冲在每一个半周期的一致性。进而避免输出功率出现随机突变。这种随机的突变，很像是电路中的混沌现象。电容C1 和电阻R1，本质上是并联在双向可控硅的两端，所以主要是吸收可控硅两端出现的尖脉冲，保护功率管。

※ 总  结 ※

  本文通过LTspice仿真电路，分析了一款可控硅调压电路中的辅助电路的功能。通过在移相电容C2的两端增加放电电阻，以及在可控硅两端并联RC吸收电路。可以提高电路输出的稳定性。通过仿真验证了，增加了移相电容上的放电电阻，可以避免输出功率随机波动。虽然通过仿真解释了电路中放电电阻的作用。但是具体为何原来电路会出现混沌波动现象，现在还无法具体给出理论上的分析。