电力电子技术实验讲义
电力电子实验内容

实验一 单相桥式全控整流电路实验一.实验目的1.了解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2.研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、阻—感性负载及反电势负载时的工作。
3.熟悉NMCL —05锯齿波触发电路的工作。
二.实验线路及原理1、参见图4-7。
2、晶闸管导通条件:承受正向电压、控制极有触发脉冲;3、电阻负载时,输出电压平均值为:21cos 0.9()2d U U θ+=,且0θπ≤≤; 阻感负载时,输出电压平均值为:20.9cos d U U θ=,且02πθ≤≤;4、阻感负载情况下,阻抗角==控制角的时候,负载电流临界连续;因此,调整负载R 的大小、控制角的大小,均可以改变负载电流的连续情况。
三.实验内容1.单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
2.单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
3.单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。
四.实验设备及仪器1.NMCL 系列教学实验台主控制屏。
2.NMCL —18组件(适合NMCL —Ⅱ)或NMCL —31组件(适合NMCL —Ⅲ)。
3.NMCL —33组件或NMCL —53组件(适合NMCL —Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ) 4.NMCL —05组件或NMCL —05A 组件5.NMEL —03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6.NMCL-35三相变压器。
7.双踪示波器 (自备) 8.万用表 (自备)五.注意事项1.实验开始前,先将NMCL-33组件上脉冲开关关闭(按下去),以免引起误触发;2.调节电阻RP到最大值,以免电流过大烧坏晶闸管;3.电感的值可根据需要选择,需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4.NMCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板,应注意连线不可接错,否则易造成损坏可控硅。
同时,需要注意同步电压的相位,若出现可控硅移相范围太小(正常范围约30°~180°),可尝试改变同步电压极性。
5.逆变变压器采用NMCL-35三相变压器,原边线电压为220V,低压绕组为110V。
电力电子实验指导书功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究

实验三功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究一.实验目的:1.熟悉MOSFET主要参数的测量方法2.掌握MOSEET对驱动电路的要求3.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.MOSFET主要参数:开启阀值电压V GS(th),跨导g FS,导通电阻R ds输出特性I D=f(Vsd)等的测试2.驱动电路的输入,输出延时时间测试.3.电阻与电阻、电感性质载时,MOSFET开关特性测试4.有与没有反偏压时的开关过程比较5.栅-源漏电流测试三.实验设备和仪器1.MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与PWM波形发生器部分2.双踪示波器(自配)3.毫安表4.电流表5.电压表4、实验线路见图2—2五.实验方法1.MOSFET主要参数测试(1)开启阀值电压V GS(th)测试开启阀值电压简称开启电压,是指器件流过一定量的漏极电流时(通常取漏极电流I D=1mA)的最小栅源电压。
在主回路的“1”端与MOS 管的“25”端之间串入毫安表,测量漏极电流I D ,将主回路的“3”与“4”端分别与MOS 管的“24”与“23”相连,再在“24”与“23”端间接入电压表, 测量MOS 管的栅源电压Vgs ,并将主回路电位器RP 左旋到底,使Vgs=0。
将电位器RP 逐渐向右旋转,边旋转边监视毫安表的读数,当漏极电流I D =1mA 时的栅源电压值即为开启阀值电压V GS (th )。
读取6—7组I D 、Vgs ,其中I D =1mA 必测,填入表2—6。
(2)跨导g FS 测试双极型晶体管(GTR )通常用h FE (β)表示其增益,功率MOSFET 器件以跨导g FS表示其增益。
跨导的定义为漏极电流的小变化与相应的栅源电压小变化量之比,即g FS =△I D /△V GS 。
典型的跨导额定值是在1/2额定漏极电流和V DS =15V 下测得,受条件限制,实验中只能测到1/5额定漏极电流值。
电力电子技术实验报告解答

实验一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。
三、实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路的原理图如图1-11所示。
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1-3节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、预习要求(1)阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路的内容,弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。
(2)掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。
六、思考题(1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?(2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关?(3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大?七、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。
《 电力电子与变频技术》实训指导书

《电力电子与变频技术》实验实训指导书李翔编写适用专业:电气自动化机电一体化安徽国防科技职业学院机电工程系2011 年 11 月第一部分电力电子技术实验指导实验一三相半波可控整流电路的研究一.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。
二.实验线路及原理三相半波可控整流电路用三只晶闸管,与单相电路比较,输出电压脉动小,输出功率大,三相负载平衡。
不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过,变压器利用率低。
实验线路见图2-1。
三.实验内容1.研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。
2.研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作。
四.实验设备及仪表1.MCL系列教学实验台主控制屏。
2.MCL—18组件(适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件(适合MCL—Ⅲ)。
3.MCL—33组件或MCL—53组件(适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ)4.MEL—03组件(900Ω,0.41A)或自配滑线变阻器.5.双踪示波器。
6.万用电表。
五.注意事项1.整流电路与三相电源连接时,一定要注意相序。
2.整流电路的负载电阻不宜过小,应使I d不超过0.8A,同时负载电阻不宜过大,保证I d超过0.1A,避免晶闸管时断时续。
3.正确使用示波器,避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上,造成短路事故。
六.实验方法1.按图接线,未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常。
(1)打开MCL—18电源开关,给定电压有电压显示。
(2)用示波器观察MCL-33(或MCL-53,以下同)的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,幅度相同的双脉冲(3)检查相序,用示波器观察“1”,“2”单脉冲观察孔,“1”脉冲超前“2”脉冲600,则相序正确,否则,应调整输入电源。
(4)用示波器观察每只晶闸管的控制极,阴极,应有幅度为1V—2V的脉冲。
2.研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作合上主电源,接上电阻性负载,调节主控制屏输出电压U uv、U vw、U wv,从0V调至110V:(a)改变控制电压U ct,观察在不同触发移相角α时,可控整流电路的输出电压U d=f(t)波形,并记录相应的U d、I d、U ct值。
电工技术实验讲义

班级姓名学号成绩实验一电路元件伏安特性的测绘一、实验目的1.学会识别常用电路元件的方法。
2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。
3.掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。
二、原理说明任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I=f(U)来表示,即用I-U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。
1.线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图2-5中a所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。
2.一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的升高而增大,通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也越大,一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍,所以它的伏安特性如图2-5中b曲线所示。
U(V)3.一般的半导体伏安特性如图2-5中 c 所示。
正向压降很小(一般的锗管约为0.2~0.3V ,硅管约为0.5~0.7V ),正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。
可见,二极管具有单向导电性,但反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。
4.稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性较特别,如图2-5中d 所示。
在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当电压增加到某一数值时(称为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加,以后它的端电压将基本维持恒定,当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。
注意:流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值,否则管子会被烧坏。
三、实验设备四、实验内容1.测定线性电阻器的伏安特性 按图2-6接线,调节稳压电源的输出电压U ,从0 伏开始缓慢地增加,一直到10V ,记下相应的电压表和电流表的读数U R 、I 。
U图2-6线性电阻器的伏安特性测定电路图2-7线性电阻器的伏安特性测定电路2.测定非线性白炽灯泡的伏安特性 将图2-6中的R 换成一只12V ,0.1A 的灯泡,重复步骤1。
电子电路创新设计实践讲义课件

力。
06
04
电子电路创新设计案例
智能小车电路设计
总结词
智能小车电路设计案例展示了电子电路在自动化和智能化 方面的应用。
详细描述
智能小车电路设计涉及电源管理、电机驱动、传感器接口 和微控制器编程等方面的知识。通过设计智能小车的电路 ,学生可以掌握电子电路的基本原理,并了解如何将这些 原理应用于实际项目中。
电子电路创新设计实践 讲义课件
contents
目录
• 电子电路基础 • 电子电路设计软件 • 电子电路创新设计实践 • 电子电路创新设计案例 • 电子电路创新设计挑战与展望
01
电子电路基础
电子元件介绍
电子元件
电阻、电容、电感、二极管、晶 体管等。
元件特性
电阻的阻值、电容的容量、电感的 感抗等。
无线通信电路设计案例可以帮助学生了解无线通信领域的 发展趋势和应用前景。通过学习无线通信电路设计,学生 可以掌握更多的电子技术知识,提高自身的综合素质。
总结词
无线通信电路设计案例需要学生具备信号处理和通信原理 的基础知识。
详细描述
在进行无线通信电路设计之前,学生需要了解信号处理和 通信原理的基本概念。通过学习这些基础知识,学生可以 更好地理解无线通信电路的设计思路和方法,提高设计的 可靠性和稳定性。
掌握基础知识
要培养电子电路创新能力 ,首先需要掌握基础知识 ,如电路分析、电子元件 等。
学习新技术
要不断学习和掌握新技术 ,了解最新的技术动态和 趋势。
实践经验积累
通过实践经验的积累,不 断尝试新的设计方法和思 路,培养创新思维和实践 能力。
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电力电子技术教案(完整版)全文编辑修改
VT1、VD1导通
18
二、工作原理
3、当u2为负半周且控制角为α 时,触发VT2导通,负载电流 id经VT2、VD1流通,电感由 释放能量变成储存能量,负 载端电压ud=uba=-u2。
4、 u2电压由负变正过零时,电 感由储存能量变为释放能量, 产生上负下正的自感电动势, 维持电流流通,VT2将继续到 通,同时VD1关断、VD2导通, 负载端电压为0。
负载性质: 电阻性 电感性 反电势性
4
第2章:单相可控整流电路
用晶闸管组成的可控整流电路,可以很方便地把交流 电变成大小可调的直流电,且具有体积小、重量轻、效率 高以及控制灵敏等优点。
§2-1 单相可控整流电路 §2-2 三相可控整流电路
§2-3 带平衡电抗器的双反星型可控整流电路
§2-4 整流电路的换相压降与外特性
晶闸管承受的最大电压为 6U2 。
44
§2-2-3 :三相桥式半控整流电路
一、阻性负载: a <=60º,负载端电压波形 连续
Ud 1.17U 21 cosa
VT1 VT3 VT5
当α〉60°时,负载端电压波形断续 VD4 VD6 VD2
Ud 1.17U 21 cosa
二、电感性负载: 与单相半控桥式整流电路一样,桥内二极管有续流作用,因
qT qD 180
VT2、VD1导通
VT2、VD2导通
19
结论
1.晶闸管在触发时刻换 流,二极管在电源电 压过零时刻换流。
2.对于单向半控桥感性 负载,负载端的电压 波形如右图。
根据波形得
Ud=0.9U2(1+cosα)/2
20
结论
3.单相半控桥感性负载, 负载端电压波形与阻 性负载完全相同,即 单相半控桥感性负载 本身具有续流作用。
09电力电子实验
电力电子技术实验内容实验一认知实验1.实验目的(1)熟悉并了解MCL-॥ 电机电力电子及电气传动教学实验台的构成;各功能区及主要挂箱的工作原理(2)熟悉并掌握实验用测试仪表如:数字万用表,数字记忆示波器的基本使用方法。
一.MCL-॥ 电机电力电子及电气传动教学实验台特点(1)采用组件式结构,可根据不同内容进行组合,故结构紧凑,能在一套装置上完成《电力电子学》,《电力电子器件》,《开关电源》等课程的主要实验。
(2)实验配合教学内容,满足教学大纲要求。
控制电路全部采用模拟和数字集成芯片,可靠性高,维修,检测方便。
触发电路采用数字集成电路双窄脉冲。
(3)装置具有较完善的过流、过压、RC吸收、熔断器等保护功能,提高了设备的运行可靠性和抗干扰能力。
(4)面板上有多只发光二极管指示每一个脉冲的有无和熔断器的通断。
触发脉冲可外加,也可采用内部的脉冲触发可控硅,并可模拟整流缺相和逆变颠覆等故障现象。
二.实验挂箱(1)MCL-01触发电路,电流互感器,电压互感器,过流保护,给定,电流反馈(2)MCL-02Ⅰ组晶闸管,Ⅱ组晶闸管,平波电抗器,RC阻容吸收,二极管三相整流桥,晶闸管状态指示(3)MCL-03速度变换器,转速调节器,电流调节器(4)MCL-04反号器,转矩极性鉴别器,零电流检测器,逻辑控制器.(5)MCL-05单结晶体管,正弦波,锯齿波触发电路(6)MCL-06单相并联逆变器,斩波器(7)MCL-07 IGBT、VDMOS、GTR电力电子器件实验箱(8)MCL-08直流斩波电路(Buck-Boost)和电流控制型脉宽调制开关稳压电源实验箱(9)MCL-09微机控制的SPWM变频调速及空间矢量控制变频调速实验箱(10)MCL-10全桥DC/DC变换、直流脉宽调速系统实验箱(11)MCL-11单相交流调压实验、单相正弦波(SPWM)逆变电路实验(12)MCL-12电子模拟系统(13)MCL-13采用DSP控制的变频调速实验箱(14)MCL-14采用DSP控制的直流方波无刷电机调速实验箱(15)MCL-15整流电路的有源功率因数校正实验箱(16)MCL-16直流斩波电路(升压斩波、降压斩波)、单相交直交变频电路的性能研究、半桥型开关稳压电源的性能研究(17)MCL-18速度变换器,转速调节器,电流调节器,电流互感器,电压互感器,过流保护,给定,电流反馈(18)MCL-20给定,触发电路,Ⅰ组晶闸管,平波电抗器,RC阻容吸收,二极管三相整流桥(19)MCL-33触发电路,Ⅰ组晶闸管,Ⅱ组晶闸管,平波电抗器,RC阻容吸收,二极管三相整流桥(20)MEL-11电容箱(21)MEL-02 三相芯式变压器(22)MCL-34挂箱:反号器(AR),转矩极性鉴别器(DPT),零电流检测器(DPZ),逻辑控制器(DLC)三.触发电路实验挂箱MCL05MCL-05挂箱为触发电路专用挂箱,其中有单结晶体管,正弦波,锯齿波同步移相触发电路。
电力电子Ⅱ--ZCS、ZVS实验指导书
iLr(t ) = I 0 +
Vin sin ( t − t 1) Zr
Vcr(t ) = Vin 1 − cos (t − t 1)
经过 1/2Tr,到达 t1a 时刻,iLr 减小到 I0,此时 Vcr 达到最大值 Vcrmax=2Vin 。 在
t1b 时刻,iLr 减小到 O,此时开关管 Q1 的反并二极管 DQl 导通, iLr 继续反方
结束,它的持续时间为:
t 23 =
4.自然续流阶段 t 3,t 4
LrILr( t 2) Uo
在此开关模态中, 谐振电感 Lr 和谐振电容 Cr 停止工作, 输入电流 Ii 经过 Ql 续流,
70
负载由输出滤波电容提供能量。 在 t4 时刻,Q1 零电压关断,开始下一个开关周期。 实验线路如图 3-69 所示:
3.电感放电阶段[t2,t3 ] 在此开关模态中,Q1 开通,输入电流 -Vo,那么 iLr 线性减小。
1 −(
Vo 2 ) IiZr
Ii 流经 Q1,此时加在谐振电感两端的电压为
iLr( t ) = I Lr( t 2) −
在
Vo ( t − t 2) Lr
t3 时刻,iLr 减小到 O,由于 D1 的阻断作用,iLr 不能反方向流动,此开关模态
图 3-69
Boost ZVS 实验线路图
三. 实验内容
1. 示波器观察 Boost ZVS 电路的各个测量点波形,分析其工作原理; 2. 了解 Boost ZVS 电路的优缺点。
四. 实验设备及仪器
1.电力电子技术探究性实验平台; 2. DDS 35“准谐振软开关电路”实验挂箱; 3. NMCL-50 数字直流表; 4. 数字式万用表; 5.示波器等。
电力电子技术及自动控制系统实验指导书:晶闸管直流调速系统的调试
实验三 晶闸管直流调速系统的调试一、实验目的1.分析晶闸管半控桥式整流电路电机负载(反电动势负载)时的电压、电流波形。
2.熟悉典型小功率晶闸管直流调速系统的工作原理,掌握直流调速系统的整定与调试。
3.测定直流调速系统的机械特性。
二、实验设备高自EAD —I 型电力电子与自控系统实验装置 万用表 双踪示波器 滑动变阻器直流电机机组,带涡流制动和机械制动负载,并有光电数字测速计及转速反馈模拟量输出。
机组的直流电机为SZD01型稀土高性能永磁直流电动机,电机的额定值为P nom =100W ,U nom =90V ,I nom =1.5A ,n nom =1000,T nom =1Nm ,Ω=11a R 。
三、实验电路实验电路具体接线如图3-1所示 四、实验原理此调速系统是小容量晶闸管直流调速装置,适用于4kW 以下直流电动机无级调速。
装置的主回路采用单相半控桥式晶闸管可控整流电路,触发电路采用电压控制的单结晶体管移相触发电路。
具有电压负反馈和电流正反馈及电流截止负反馈环节,电路均为分离元件,用于要求不太高的小功率传动调速场合。
1.晶闸管直流调速系统的基本工作原理虽然采用转速负反馈可以有效地保持转速的近似恒定,但安装测速发电机比较麻烦,费用也多。
所以在要求不太高的场合,往往以电压负反馈加电流正反馈来代替转速负反馈。
这是由于当负载转矩变化(设转矩增加)而使转速降低时,电动机的电枢电流将增加,而电流的增加,整流装置的内阻和平波电抗器上的电压降落也成正比地增加,这样,电动机电枢两端的电压将减小,转速也因此要下降,因而可考虑引入电压负反馈,使电压保持不变。
另一方面,电枢电流(d I )的大小也间接地反映了负载转矩l T (扰动量)的大小(d T m l I K T T Φ=≈),因此可考虑采用扰动顺馈补偿,引入电流正反馈,以补偿因负载转矩l T (扰动)增加而形成的转速降。
电压负反馈不能弥补电枢压降所造成的转速降落,调速性能不太理想。
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电力电子技术实验讲义电子信息工程学院二〇一四年七月目录实验注意事项-务必遵守! (2)实验一GTR MOSFET特性及驱动电路 (3)实验二直流斩波电路 (6)实验三半桥型开关稳压电源 (8)实验四全桥DC/DC变换电路实验 (11)实验五单相正弦波(SPWM)逆变电源............ 错误!未定义书签。
实验注意事项-务必遵守!主电源电压为110V!一.注意人身安全1.接线、拆线、连接探头时: 一律关闭主电源2.在主电源打开后,不得再进行任何电路调正,仅观察波形、记录数据即可3.调整连线、修改测试点时:先关闭主电源二.打开主电源前须经指导老师检查主电源电压为110V,主功率回路接线错误将会烧毁模块!实验一GTR、MOSFET特性及驱动电路一.实验目的1.熟悉GTR、MOSFET的开关特性。
2.掌握GTR、MOSFET缓冲电路的工作原理与参数设计要求。
3.掌握GTR、MOSFET对驱动电路的要求。
4.熟悉GTR、MOSFET主要参数的测量方法。
二.实验内容1.GTR的特性与驱动电路研究。
2.MOSFET的特性与驱动电路研究。
三.实验设备和仪器1.NMCL-07C电力电子实验箱2.双踪示波器(自备)3.万用表(自备)4.教学实验台主控制屏四.实验方法1、GTR的特性与驱动电路研究(1)GTR的贝克箝位电路性能测试(a)不加贝克箝位电路时的GTR存贮时间测试将开关S1拨到+15V,S2接地,PWM波形发生器的输出端“21”(占空比为50%)与面板上的“20”相连,“24与“10”、“11与“15”、“17”与GTR的“B”端,“14”与GTR的“E”端、18”与主回路的“3”、“19”与主回路“1”、GTR的“C”端相连。
用双踪示波器观察基极驱动信号U B(“15”与“18”之间)及集电极电流IE(“14”与“18”之间)波形,记录存贮时间ts。
ts=(b)加上贝克箝位电路后的GTR存贮时间测试在上述条件下,将“15”与“16”相连,观察与记录ts的变化。
ts=(2)不同负载时GTR的开关特性测试(a)电阻负载时的开关特性测试GTR:将开关S1拨到+15V,S2接地,PWM波形发生器的“21”与面板上的“20”相连,“24与“10”、“12”、“13”与“15”、“17”与GTR的“B”端、14”和GTR的“E”端、“18”与主回路的“3”相连、GTR“C”端与主回路的“1”相连。
E用示波器分别观察,基极驱动信号I B(“15”与“18”之间) 的波形及集电极电流I E(“14”与“18”之间) 的波形,记录开通时间ton,存贮时间ts、下降时间tf。
ton= us,ts= us,tf= us(b)电阻、电感性负载时的开关特性测试除了将主回器部分由电阻负载改为电阻、电感性负载以外(即将“1”断开,而将“2”相连),其余接线与测试方法同上。
ton= us,ts= us,tf= us(3)不同基极电流时的开关特性测试(a)断开“13”与“15”的连接,将基极回路的“12”与“15”相连,其余接线同上,测量并记录基极驱动信号I B(“15”与“18”之间)及集电极电流I E(“14”与“18”之间)波形,记录开通时间ton,存贮时间ts、下降时间tf。
(b)将GTR的“12”与“15”的连线断开,将“11”与“15”相连,其余接线与测试方法同上。
Ton= us,ts= us,tf= us(4)GTR有与没有基极反压时的开关过程比较(a)没有基极反压时的开关过程测试---与上述3测试方法相同。
(b)有基极反压时的开关过程测试GTR:将原来的“18”与“3”断开,并将“18”与“9”以及“8”与“3”相连,其余接线同上,测量并记录基极驱动信号I B(“15”与“8”之间)及集电极电流I E(“14”与“8”之间)波形,记录开通时间ton,存贮时间ts、下降时间tf。
ton= us,ts= us,tf= us(5)并联缓冲电路作用测试(a)带电阻负载GTR:“4”与GTR的“C”端相连、“5”与GTR “E”端相连,观察有与没有缓冲电路时“18”与“15”及“18”与GTR的“C”端之间波形。
(b)带电阻,电感负载将1断开,将2接入,观察有与没有缓冲电路时“18”与“15”及“18”与GTR“C”之间波形。
2、MOSFET的特性与驱动电路研究(1)不同负载时MOSFET的开关特性测试(a)电阻负载时的开关特性测试MOSFET:将开关S1拨到+15V,S2接地,PWM波形发生器的“21”与面板上的“20”相连,“26”与功率器件MOSFET的“G”端、“D”端与主回路的“1”、“S”端与“14” 、“18”与主回路的“3”相连。
用示波器分别观察,栅极驱动信号I B(“G”端与“18”之间) 的波形及电流I C(“14”与“18”之间) 的波形,记录开通时间ton,存贮时间ts、下降时间tf。
ton= us,ts= us,tf= us(b)电阻、电感性负载时的开关特性测试除了将主回器部分由电阻负载改为电阻、电感性负载以外(即将“1”断开,而将“2”相连),其余接线与测试方法同上。
ton= us,ts= us,tf= us(2)不同栅极电流时的开关特性测试(a)断开“26”与“G”端的连接,将栅极回路的“27”与“G”端相连,其余接线同上,测量并记录栅极驱动信号I G(“G”端与“18”之间)及电流I S(“14”与“18”之间)波形,记录开通时间ton,存贮时间ts、下降时间tf。
(b)断开“27”与“G”端的连接,将栅极回路的“28”与“G”端相连,其余接线与测试方法同上。
ton= us,ts= us,tf= us(3)MOSFET有与没有栅极反压时的开关过程比较(a)没有栅极反压时的开关过程测试---与上述2测试方法相同。
(b)有栅极反压时的开关过程测试MOSFET:将原来的“18”与“3”断开,并将“18”与“9”以及“8”与“3”相连,其余接线与测试方法同上。
ton= us,ts= us,tf= us(4)并联缓冲电路作用测试(a)带电阻负载MOSFET:“6”与MOSFET的“D”端相连、“7”与“S”端相连,观察有与没有缓冲电路时“G”端与“18”及MOSFET的“D”端与“29”之间波形。
(b)带电阻,电感负载将1断开,将2接入,有与没有缓冲电路时,观察波形的方法同上。
五.实验报告1.绘出电阻负载与电感负载有与没有并联缓冲电路时的开关波形,并说明并联缓冲电路的作用,并在图上标出ton、toff。
2.绘出MOSFET有与没有基极、栅极反压时的开关波形,并分析其对关断过程的影响。
实验二直流斩波电路一.实验目的熟悉三种斩波电路(buck chopper 、boost chopper )的工作原理,掌握这三种斩波电路的工作状态及波形情况。
二.实验内容1.SG3525芯片的调试。
2.斩波电路的连接。
3.斩波电路的波形观察及电压测试。
三.实验设备及仪器1.电力电子教学试验台主控制屏2.NMCL-22组件3.双踪示波器(自备)4.万用表(自备)四.实验方法按照面板上各种斩波器的电路图,取用相应的元件,搭成相应的斩波电路即可。
1.SG3525性能测试先按下开关S1(1)锯齿波周期与幅值测量(分开关s2、s3、s4合上与断开多种情况)。
测量“1”端。
(2)输出最大与最小占空比测量。
测量“2”端。
2.buck chopper(1)连接电路。
将UPW(脉宽调制器)的输出端2端接到斩波电路中IGBT管VT的G端,分别将斩波电路的1与3,4与12,12与5,6与14,15与13,13与2相连,照面板上的电路图接成buck chopper斩波器。
(2)观察负载电压波形。
经检查电路无误后,按下开关s1、s8,用示波器观察VD1两端12、13孔之间电压,调节upw 的电位器rp,即改变触发脉冲的占空比,观察负载电压的变化,并记录电压波形(3)观察负载电流波形。
用示波器观察并记录负载电阻R4两端波形.pperopperVDVTRL22VD RVTL1VD RL2C1C1C2C13.boost chopper(1)照图接成boost chopper 电路。
电感和电容任选,负载电阻r 选r4或r6。
实验步骤同buck chopper 。
Sepic ChopperCuk Chopper Buck-Boost ChopperBoost ChopperL1VD VTRVTL1VD RVT VD L1L2C1R VT L2L1C2VD RVTL1VD RL2C1C1C1C2C14.buck-boost chopper(1)照图接成buck-boost chopper 电路。
电感和电容任选,负载电阻r 选r4或r6。
实验步骤同buck chopperSepic ChopperpperBuck-Boost ChopperopperVDL1RVTL1VD RVDL1RVTL2L1C2VD RVTL1VD RL2C1C1C2C1实验三半桥型开关稳压电源一.实验目的熟悉典型开关电源电路的结构,元器件和工作原理,要求主要了解以下内容。
1.主电路的结构和工作原理。
2.PWM控制电路的原理和常用集成电路。
3.驱动电路的原理和典型的电路结构。
二.实验内容1.SG3525的输出波形观察。
2.半桥电路中各点波形的观察。
三.实验设备及仪器1.电力电子及电气传动教学实验台主控制屏2.NMCL-16组件3.双踪示波器(自备)4.万用表(自备)四.实验方法1.SG3525的调试将开关S1打向“半桥电源”,分别连接“5”和“6”端,以及“9”端和“10”端,“3”端和“4”端,用示波器分别观察锯齿波输出(“1”端)和A、B两路PWM信号的波形(分别为“5”端和“9”端对地波形),并记录波形,频率和幅值,调节“脉冲宽度调节”电源器,记录其占空比可调范围。
10图2—10 半桥型开关稳压电源112.断开主电路和控制电路的电源,分别将“PWM波形发生”的“7”、“8”和“半桥型开关稳压电源”的G1、S1端相连,将PWM波形发生的“11”、“12”端和“半桥型开关稳压电源”的G2、S2端相连。
经检查接线无误后,将扭子开关S2打向“ON”,分别观察两个MOSFET管VT1、VT2的栅极G和源极S间的电压波形,记录波形,周期、脉宽、幅值及上升、下降时间。
3.断开主电路和控制电路的电源,分别将“主电源1”的“1”端、“2”端与“半桥开关稳压电源”的“1”、“2”端相连,然后合上控制电源以及主电源(注意:一定要先加控制信号,后加主电源否则极易烧毁“主电源1”的保险丝),用示波器分别观察两个MOSFET的栅源电压波形和漏源电压波形,记录波形、周期、脉宽和幅值,特别注意:不能用示波器同时观察两个MOSFET的波形,否则会造成短路,严重损坏实验设备。