电力电子技术实验-打印的

电力电子技术实验-打印的-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII实验一单结晶体管触发电路实验一、实验目的(1) 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。

(2) 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。

序号型号备注1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。

2 DJK03 晶闸管触发电路该挂件包含“单结晶体管触发电路”等模块。

3 双踪示波器自备图1-8 单结晶体管触发电路原理图由同步变压器副边输出60V的交流同步电压，经VD1半波整流，再经稳压管V1、V2进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过R7及等效可变电阻V5向电容C1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压Up时，单结晶体管V6导通，电容通过脉冲变压器原边放电，脉冲变压器副边输出脉冲。

同时由于放电时间常数很小，C1两端的电压很快下降到单节晶体管的谷点电压Uv使V6关断，C1再次充电，周而复始，在电容c1两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲。

在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但对晶闸管的触发只有第一个输出脉冲起作用。

电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1改变C1的充电时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。

单结晶体管触发电路的个点波形略。

四、实验内容(1) 单结晶体管触发电路的调试。

(2) 单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。

五、思考题(1) 单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中 C1 的数值有什么关系答：在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但对晶闸管的触发只有第一个输出脉冲起作用。

电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1 改变C1的充电时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。

(2) 单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°答：能六、实验方法(1) 单结晶体管触发电路的观测将 DJK01 电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧 , 使输出线电压为 200V （不能打到“交流调速”侧工作，因为 DJK03 的正常工作电源电压为220V ± 10% ，而“交流调速”侧输出的线电压为 240V 。

如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。

在“ DZSZ-1 型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到 220V 左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将 200V 交流电压接到 DJK03 的“外接220V ”端，按下“启动”按钮，打开 DJK03 电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路，经半波整流后“ 1 ”点的波形，经稳压管削波得到“ 2 ”点的波形，调节移相电位器 RP1 ，观察“ 4 ”点锯齿波的周期变化及“ 5 ”点的触发脉冲波形；最后观测输出的“ G 、K ”触发电压波形，其能否在30° ～170° 范围内移相(2) 单结晶体管触发电路各点波形的记录当α＝ 30 o 、 60 o 、 90 o 、 120 o 时，将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来，并与图 1-9 的各波形进行比较。

七、实验报告画出α=60°时，单结晶体管触发电路各点输出的波形及其幅值.答：如图所示。

八、注意事项双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。

为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。

当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。

九、实验总结通过实验,加深了课堂上学习的知识.第一次做这种实验,运用示波器的时候以为和其他的一样,刚开始并没有看注意事项,导致波形观察不是很清楚.后来采用了两个示波器观察.实验二锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目的(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。

(2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路的原理图见DJK03-1挂件介绍中锯齿波同步移相触发电路原理图。

锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见DJK03-1挂件介绍部分和电力电子技术教材中的相关内容。

四、实验内容(1)锯齿波同步移相触发电路的调试。

(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。

五、思考题(1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?答：锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成(2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关?答：与电容C1、电位器RP1、电位器RP2、电位器RP3等参数有关。

六、实验方法(1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V±10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。

如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。

在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V 左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。

①同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。

②观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。

③调节电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。

④观察“3”～“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6的对应关系。

(2)调节触发脉冲的移相范围将控制电压Uct调至零(将电位器RP2顺时针旋到底)，用示波器观察同步电压信号和“6”点U6的波形，调节偏移电压Ub(即调RP3电位器)，使α=170°，其波形如下图所示。

锯齿波同步移相触发电路(3)调节Uct（即电位器RP2）使α=60°，观察并记录U1～U6及输出“G、K”脉冲电压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在下表中(可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的“V/DIV”和“t/DIV”微调旋钮旋到校准位置)。

U1 U2 U3 U4 U5 U6幅值（V）0.48 0.34 0.11 0.34 0.8 0.038宽度（ms）20 20 20 7.2 5 10七、实验报告(1)整理、描绘实验中记录的各点波形，并标出其幅值和宽度。

答：数据见表格。

(2)总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法，如果要求在Uct=0的条件下，使α=90°，如何调整?答：调节RP3电位器即可。

八、注意事项(1) 双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。

为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。

当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。

(2)由于正弦波触发电路的特殊性，我们设计移相电路的调节范围较小，如需将α调节到逆变区，除了调节RP1外，还需调节RP2电位器。

(3)由于脉冲“G”、“K”输出端有电容影响，故观察输出脉冲电压波形时，需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极（或者也可用约100Ω左右阻值的电阻接到“G”、“K”两端，来模拟晶闸管门极与阴极的阻值），否则无法观察到正确的脉冲波形。

九、实验心得体会锯齿波同步移相触发电路1、2由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲放大等环节组成，通过本实验使我更加理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用，并基本掌握掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。

实验三单相半波可控整流电路实验一、实验目的(1) 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。

(2) 掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作。

(3) 了解续流二极管的作用。

2 DJK02 三相变流桥路该挂件包含“晶闸管”，以及“电感”等几个模块。

3 DJK03 晶闸管触发电路实验该挂件包含“单结晶体管触发电路”模块。

4 DJK06 给定﹑负载及吸收电路该挂件包含“二极管”以及“开关”等几个模块。

5 DK04 滑线变阻器串联形式： 0.65A ，2k Ω并联形式： 1.3A ，500 Ω6 双踪示波器自备7 万用表自备单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在 1-3 节中作过介绍。

将 DJK03 挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“ G ”和“ K ”接到 DJK02 挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的 R 负载用 DK04 滑线变阻器接成并联形式。

二极管 VD1 和开关 S1 均在 DJK06 挂件上，电感 L d 在 DJK02 面板上，有 100mH 、200mH 、 700mH 三档可供选择，本实验中选用 700mH 。

直流电压表及直流电流表从 DJK02 挂件上得到。

图 3-3 单相半波可控整流电路四、实验内容(1) 单结晶体管触发电路的调试。

(2) 单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。

(3) 单相半波整流电路带电阻性负载时U d /U 2 = f(α) 特性的测定。

(4) 单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。

五、思考题(1) 单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中电容 C1 的数值有什么关系答：在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但对晶闸管的触发只有第一个输出脉冲起作用。

电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1 改变C1的充电时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。