电力电子实验波形
电力电子波形图
2.1单相可控整流电路2.1.1单相半波可控整流电路2.1.2单相桥式全控整流电路2.1.3单相全波可控整流电路2.1.4单相桥式半控整流电路2.2三相可控整流电路2.2.1三相半波可控整流电路2.2.2三相桥式全控整流电路整流电路第2章单相可控整流电路2.1¾交流侧接单相电源¾几种典型的单相可控整流电路y单相半波整流电路–带电阻负载的工作情况–带阻感负载的工作情况y单相桥式全控整流电路–带电阻负载的工作情况–带阻感负载的工作情况–带反电动势负载时的工作情况y单相全波整流电路y单相桥式半控整流电路¾重点注意：工作原理（波形分析）、定量计算、不同负载的影响。
¾负载阻抗角ϕ、触发角a、晶闸管导通角θ的关系•若ϕ为定值，a越大，在u2正半周L储能越少，维持导电的能力就越弱，θ越小•若a为定值，ϕ越大，则L贮能越多，θ越大；且ϕ越大，在u2负半周L维持晶闸管导通的时间就越接近晶闸管在u2正半周导通的时间，ud中负的部分越接近正的部分，平均值Ud越接近零，输出的直流电流平均值也越小。
¾续流二极管的作用•若无续流二极管，则当a突然增大至180°或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使ud 成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期ud为零，其平均值保持恒定，称为失控。
•有续流二极管VDR 时，续流过程由VDR完成，晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
同时，续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。
三相可控整流电路2.2交流测由三相电源供电负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波时用。
基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路应用最广。
¾三相桥式全控整流电路的特点（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。
（2）对触发脉冲的要求：•按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60°。
电力电子实验报告
电力电子实验报告学院名称电气信息学院专业班级电气自动化03班学号学生姓名指导教师实验一电力晶体管(GTR)驱动电路研究一．实验目的1．掌握GTR对基极驱动电路的要求2．掌握一个实用驱动电路的工作原理与调试方法二．实验内容1．连接实验线路组成一个实用驱动电路2．PWM波形发生器频率与占空比测试3．光耦合器输入、输出延时时间与电流传输比测试4．贝克箝位电路性能测试5．过流保护电路性能测试三．实验线路四．实验设备和仪器1．MCL-07电力电子实验箱2．双踪示波器3．万用表4．教学实验台主控制屏五．实验方法1．检查面板上所有开关是否均置于断开位置2．PWM波形发生器频率与占空比测试（1）开关S1、S2打向“通”，将脉冲占空比调节电位器RP顺时针旋到底，用示波器观察1和2点间的PWM波形，即可测量脉冲宽度、幅度与脉冲周期，并计算出频率f与占空比D当S2通，RP右旋时：当S2断，RP右旋时：当S2通，RP左旋时：当S2断，RP左旋时：（2）将电位器RP左旋到底，测出f与D。
（3）将开关S2打向“断”，测出这时的f与D。
（4）电位器RP顺时针旋到底，测出这时的f与D。
（5）将S2打在“断”位置，然后调节RP，使占空比D=0.2左右。
3．光耦合器特性测试（1）输入电阻为R1=1.6K 时的开门，关门延时时间测试a．将GTR单元的输入“1”与“6”分别与PWM波形发生器的输出“1”与“2”相连，再分别连接GTR单元的“3”与“5”，“9”与“7”及“6”与“11”，即按照以下表格的说明连线。
b．GTR单元的开关S1合向“”，用双踪示波器观察输入“1”与“6”及输出“7”与“11”之间波形，记录开门时间ton（含延迟时间td和下降时间tf）以及关门时间toff（含储存时间ts和上升时间tr）对应的图为：（2）输入电阻为R2=150 时的开门，关门延时时间测试将GTR单元的“3”与“5”断开，并连接“4”与“5”，调节电位器RP顺时针旋到底（使RP短接），其余同上，记录开门、关门时间。
电力电子技术实验报告-三相半波可控整流电路实验等
实验一三相半波可控整流电路实验一、实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感性负载时的工作情况。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理三相半波可控整流电路用了三只晶闸管，与单相电路比较，其输出电压脉动小，输出功率大。
不足之处是晶闸管电流即变压器的副边电流在一个周期内只有1/3 时间有电流流过，变压器利用率较低。
图3.1中晶闸管用DJK02 正桥组的三个，电阻R 用D42 三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式，L d电感用DJK02面板上的700mH，其三相触发信号由DJK02-1 内部提供，只需在其外加一个给定电压接到Uct端即可。
直流电压、电流表由DJK02 获得。
图3.1 三相半波可控整流电路实验原理图四、实验内容(1)研究三相半波可控整流电路带电阻性负载。
(2)研究三相半波可控整流电路带电阻电感性负载。
五、预习要求阅读电力电子技术教材中有关三相半波整流电路的内容。
六、思考题(1)如何确定三相触发脉冲的相序，主电路输出的三相相序能任意改变吗？(2)根据所用晶闸管的定额，如何确定整流电路的最大输出电流？七、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。
②将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。
③用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关，拨动“触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮。
④观察A、B、C三相的锯齿波，并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致。
⑤将DJK06上的“给定”输出Ug直接与DJK02-1上的移相控制电压Uct相接，将给定开关S2拨到接地位置（即Uct=0），调节DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察A相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1的输出波形，使α=170°。
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的：(1) 单相半波可控整流电路（电阻性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(2) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(3) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载加续流二极管）电路的工作原理电路设计与仿真。
（4）了解三种不同负载电路的工作原理及波形。
二、电阻性负载电路1、电路及其工作原理图1.1单向半波可控整流电路（电阻性负载）如图1.1所示，单向半波可控制整流电路原理图，晶闸管作为开关，变压器T起到变换电压与隔离的作用。
其工作原理：（1）在电源电压正半波(0~π区间)，晶闸管承受正向电压，脉冲uG在ωt=α处触发晶闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。
（2）在ωt=π时刻，u2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。
（3）在电源电压负半波(π~2π区间)，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输出电压，负载电流为零。
（4）直到电源电压u2的下一周期的正半波，脉冲uG 在ωt=2π+α处又触发晶闸管，晶闸管再次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复。
2、MATLAB下的模型建立2.1 适当连接后，可得仿真电路。
如图所示：2.2 仿真结果与波形分析下列所示波形图中，波形图分别代表了晶体管VT上的电流、晶体管VT 上的电压、电阻加电感上的电压。
设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°时的波形变化。
α=30°α=60°α=90°α=120°分析：与电阻性负载相比，负载电感的存在，使得晶闸管的导通角增大，在电源电压由正到负的过零点也不会关断，输出电压出现了负波形，输出电压和电流平均值减小；大电感负载时输出电压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零。
电力电子技术整流波形图
分析波形图的特征可以帮助我们了解电路的工作效率、稳定性以及可能存在的问题。例如，如果输出 电压的波形出现畸变，可能表明电路存在谐波干扰或热稳定性问题。
波形图的优化建议
根据对波形图的解读和特征分析，可以提出针对性的优化建 议。优化建议可能涉及电路参数的调整、元件的更换或改进 电路拓扑结构等。
实例二：三相整流波形图
总结词
三相整流波形图在电力电子技术中常用 于描述三相整流电路的工作状态。
VS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
详细描述
三相整流电路通常用于大功率场合，如电 动机驱动、电网系统等。三相整流波形图 能够展示三相输入电压、输出电压和电流 的波形，帮助工程师了解电路的工作原理 和性能，并优化电路设计。
实例三：PWM整流波形图
更高效和更可靠
未来整流波形图将更加注重高效和可靠，通过优化控制策 略和改进电路拓扑结构，提高整流系统的稳定性和可靠性 。
更广泛的应用领域
随着电力电子技术的不断发展和应用领域的扩大，整流波 形图将应用于更多领域，如电动汽车、可再生能源、智能 电网等。
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电力电子技术整流波 形图
contents
目录
• 整流技术简介 • 整流波形图的基本概念 • 整流波形图的解析 • 整流波形图的应用实例 • 整流波形图的发展趋势与展望
01
整流技术简介
整流技术的定义
01
整流技术是一种将交流（AC）电 源转换为直流（DC）电源的电力 电子技术。
02
它通过利用二极管的单向导电性 ，将交流电的正负半周分别转换 为直流电的正负极。
电力电子实验报告
第三章实验十二单相交流调压电路实验
一、原理概述
通过改变反并联晶闸管或双向晶闸管的控制角α，从而改变交流输出电压的大小。因为触发脉冲为窄脉冲时，会造成晶闸管工作不对称，所以交流调压电路通常采用宽脉冲或脉冲列触发。
二、实验报告
（2）α=30°时
α=60°时α=90°时
阻感性负载和阻性负载波形相同在此略
（3）在负载侧并联一个续流二极管，使负载电流通过续流二极管续流，而不再经过T1、D1或T3、D2这样可使晶闸管恢复阻断能力。
三、思考题
（1）电路在正常运行情况下，突然把触发脉冲切断或者α角增大到180°，就会产生“失控”。
三、思考题
实现有源逆变的条件有两个
（1）外部条件：外部有一个直流电势，方向与晶闸管导通方向一致，值稍大于变流器侧输出的平均电压。
（2）内部条件：逆变电路的主电路为全控结构，α＞90°，处于逆变区。
本电路直流电势由整流输出电压提供，使用心式变压器进行升压，使直流电势值稍大于变流器侧输出的平均电压。
第三章实验八三相半波可控整流电路实验
二、实验报告
（1）当α=90°时，Ud、UVT波形如图所示。
（2）
（3）由波形可以看出当晶闸管导通时输入电压全部加在输出电压Ud两端，当晶闸管截止时，输入电压全部加在晶闸管两端；带感性负载时，由于电流不能突变，输出电压出现负压，此时电压由变压器提供。
三、思考题
（1）由 知C1越大， 越小，反之，C1越小， 越大。
电力电子电路常见波形及分析
电力电子电路常见波形及分析电力电子电路的功率输出级是在大信号条件下工作的电路，由于工作电压高、传输电流大，在电路的设计中经常需要对电路的各部分进行电压、电流和功率等参数的计算或估算，这种计算或估算甚至要细化到每一个元件。
电路参数的计算或估算可使设计者清楚地了解功率输出级各个部分的详细情况，这对于整个电路的设计和器件的选择是非常重要的。
计算电路参数的作用可大致归结为以下几点：(1)电路输出功率的分析。
电力电子电路的作用就是驱动大功率的负载，因此，电路输出的电压和电流能否满足负载的功率要求，是设计中首先必须考虑的问题。
(2)功率器件自身功耗的分析：电力电子电路中，功率器件工作在高电压、大电流的条件下，器件的功耗往往也会比较大，故在电路设计中，分析器件自身将承受的电压、电流和器件可能产生的功耗是合理选择功率器件和有效使用功率器件的重要前提。
(3)电路供电电源容量的确定。
电力电子电路常常要采用多组电源，分别为控制级、驱动级和功率输出级电路供电。
控制级电路属于小电力电子电路，因此其电源功耗很小。
驱动级电路在功率输出器件处于稳态时，电源功耗也很小，但在驱动功率器件动作的瞬间，其电流常会达到几安数量级，要根据驱动电路的具体参数设计此部分的电源容量。
功率输出级电路的供电方式有两种，一种是以稳压电源供电，故供电电源的容量应大于输出功率和功率器件自身功耗的总和；另一种是以电力线路的交流电源直接供电，此时也应根据输出功率和功率器件自身功耗考虑电力线路的容量和电力变压器的容量。
(4)印刷线路板布线形式的重要参考。
电力电子电路的功率输出级采用大信号方式工作，其导线上电压高、电流大，并且在电路状态发生切换时，流过大信号的导线会产生很大的电磁干扰。
因此，电力电子电路的印刷线路板布线时，要清楚每条导线的电流、电压值以及电磁干扰情况，并依据这些数据合理进行布线。
合理布线的基本要求是：将电流大的导线设置成较大的宽度，以保证导线的可靠性；使低电压导线尽量远离高电压导线，避免出现“打火”现象；将电磁干扰比较大的导线与易受干扰的小信号电路部分尽量在空间上隔离开，并避免大信号导线与小信号导线的平行摆放，以减少强信号部分对弱信号部分的干扰。
电力电子实验报告
电力电子实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建电力电子电路和测量电路参数，深入理解电力电子的基本原理和应用。
二、实验装置与仪器1. 稳压直流电源2. 功率电子器件（如二极管、晶闸管、MOS管等）3. 示波器4. 变压器5. 整流电路、逆变电路等电力电子实验电路板6. 电阻、电容、电感等元件7. 其他必要的实验器材和配件三、实验内容1. 实验一：整流器的实验a. 搭建并测量单相半波和全波整流电路的输出电压波形、输出电压和电流的平均值、有效值等参数。
b. 分析和比较两种整流电路的性能差异，并讨论其应用特点和限制。
2. 实验二：逆变器的实验a. 搭建并测量单相半桥和全桥逆变电路的输出电压波形、输出电压和电流的平均值、有效值等参数。
b. 分析和比较两种逆变电路的性能差异，并讨论其应用特点和限制。
3. 实验三：电力电子开关功率调节实验a. 搭建开关转换器或斩波电路实验电路，测量不同调节方式下的输出电压、电流和效率等参数。
b. 讨论开关功率调节的优缺点，以及不同调节方式的适用场景。
4. 实验四：PWM调制电路的实验a. 搭建简单的PWM调制电路，测量输出电压的调节范围、带宽等参数。
b. 分析PWM调制电路的工作原理和调节性能，探讨其在电力电子中的应用前景。
5. 实验五：电力电子控制系统的实验a. 搭建基于微控制器的电力电子控制系统，实现对某一电力电子器件的自动控制。
b. 测试并分析控制系统的稳定性、响应速度等性能指标，并讨论控制系统的设计考虑因素。
四、实验步骤与结果根据实验内容，按照以下步骤进行实验并记录实验结果：1. 记录实验所使用的电路和元件的连接方式和参数设置。
2. 使用示波器等仪器测量电路各个节点的电压和电流，并记录数据。
3. 分析实验结果，计算输出电压的平均值、有效值、波形畸变率等参数。
4. 对比实验数据，进行数据处理和性能比较。
5. 撰写实验结果报告并进行讨论。
五、实验结果分析根据实验结果，对各个实验内容进行数据分析和讨论，包括：1. 整流电路的性能比较：比较半波和全波整流电路的输出电压波形、平均值、有效值等参数，分析其差异和应用场景。
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锯齿波同步移相触发电路实验
一、原理概述
本电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成。
同步检测是利用同步电压来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度，利用恒流源中电位器RP1的调节来改变锯齿波的斜率。
通过控制偏移电压及移相控制电压的大小来控制脉冲出现的时刻，再经过脉冲形成放大环节对形成脉冲进行放大。
二、实验报告
（1）
=0时，调节偏
（2）当U
移电压U b大小，使α=90°。
三、思考题
（1）锯齿波同步移相触发电路增加了同步检测环节，保证了触发脉冲的完全同步。
移相范围大，输出两组互差180°的脉冲，可为单相桥式电路提供触发信号。
（2）锯齿波同步移相触发电路的移相范围与RP1阻值有关。
（3）因为锯齿波的形成过程大于半个周期，而脉冲形成在锯齿波形成周期内，而正弦波同步移相范围在半个周期内。
单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
一、原理概述
三相电源经三相不控整流，得到一个上负下正的直流电源，供逆变桥路使用，逆变桥路逆变出的交流电压经升压变压器反馈回电网。
二、实验报告Array
（1）
阻性负载
（2）
（3）本实验产生逆变颠覆的原因是触发脉冲丢失；逆变颠覆会使电路中出现很大的短路电流，可能会烧坏晶闸管。
三、思考题
实现有源逆变的条件有两个
（1）外部条件：外部有一个直流电势，方向与晶闸管导通方向一致，值稍大于变流器侧输出的平均电压。
（2）内部条件：逆变电路的主电路为全控结构，α＞90°，处于逆变区。
本电路直流电势由整流输出电压提供，使用心式变压器进行升压，使直流电势值稍大于变流器侧输出的平均电压。
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
一、原理概述
本电路由6个全控型器件组成，通过控制触发角α的大小，从而控制输出电压大小。
相对于其它整流电路，三相桥式整流输出电压范围更大，电压利用率更高。
二、实验报告
（3）
（1） （2）
（4）由于晶闸管突然失去脉冲，使电源瞬时电压与E顺极性串联，出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，造成逆变失败。
三、思考题
（1）触发电路的同步信号从主电路引入。
若主电路三相电源的相序变化，单次脉冲通过KC41进行脉冲补偿时，脉冲控制角会发生变化，因此主电路三相电源的相序不可任意设定。
（2）当α在[0°，90°] 之间时电路工作在整流状态，当α＞90°时电路工作在逆变状态。
这是因为α在[0°，90°]之间时，整流输出能量大于逆变输出反馈回电网的能量，以整流为主，当α＞90°时，逆变输出能量大于整流输出能量以逆变为主。