單相橋式半控整流電路與單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的研究

1、實(shí)驗(yàn)一 單相橋式半控整流電路與單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的研究 （ 46 學(xué)時(shí)） 一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理，測(cè)量相關(guān)各點(diǎn)的電壓波形；2. 熟悉單相半波可控整流電路與單相半控橋式整流電路在電阻負(fù)載和電阻電感負(fù)載時(shí)的工作情況。分析、研究負(fù)載和元件上的電壓、電流波形；3. 掌握由分列元件組成電力電子電路的測(cè)試和分析方法。 二.實(shí)驗(yàn)電路及工作原理1. 實(shí)驗(yàn)電路如圖 1-1 所示； 圖 1-1 晶閘管半控橋式整流路圖及單晶閘管觸發(fā)電路圖（單元 1）三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 亞龍 YL-209 型電力電子實(shí)驗(yàn)裝置單元 12. 萬(wàn)用表3. 雙蹤示波器4. 變阻器 四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟（一）單結(jié)晶

2、體管觸發(fā)電路的測(cè)試1. 將實(shí)驗(yàn)電路的電源進(jìn)線(xiàn)端接到相應(yīng)的電源上。（虛線(xiàn)部分在交流電源單元上）2. 用雙綜示波器 Y1 測(cè)量50V 的電壓 UT 的數(shù)值與波形，用 Y2 測(cè)量 15 V 穩(wěn)壓管上的電壓 Uv（同步電壓）的波形，并進(jìn)行比較（注意：以 0 點(diǎn)為兩探頭的公共端）；3. 整定 RP1 與 RP0，使 RP2 輸出電壓 Us 在 0.5V2.5V 之間變化。4. 調(diào)節(jié)給定電位器 RP2，使控制角為 60左右。 測(cè)量單結(jié)晶體管 V3（BT 管）發(fā)射極電壓（即電容 C1 上的電壓 UC1）的電壓波形。（以同步電壓為參考波形）； 測(cè)量 V3 輸出電壓波形 U0；（即 100輸出電阻上的電壓） U

3、b1 測(cè)量脈沖變壓器 TP 兩端輸出的電壓波形 UG1 或 UG2； 調(diào)節(jié) RP2 觀(guān)察觸發(fā)脈沖移動(dòng)情況（即控制角 調(diào)節(jié)范圍；能否由 0180？注由于此電路的同步電壓為近似梯形波，因此前、后均有死區(qū)，調(diào)節(jié)范圍一般為 10170左右，甚至更小一些。注RP0 整定最高速，RP1 整定最低速，RP2 調(diào)節(jié)速度。（二）單相半波可控整流電路的研究（此實(shí)驗(yàn)可不做，直接做半控橋式電路）以 120V 交流電接入主電路輸入端，晶閘管 VT1 接入觸發(fā)脈沖，而 VT2 則不接入觸發(fā)脈沖（此時(shí)主電路相當(dāng)為一單相半波可控整流電路）。1. 電阻負(fù)載 將電阻負(fù)載接入主電路輸出端；（此處已接白熾燈） 調(diào)節(jié) RP2，使控制角

4、分別為： =60、 =90和=120，測(cè)量負(fù)載上的電壓波形，及 Ud 數(shù)值。（電流波形與電壓波形相同）。2. 電阻電感負(fù)載（不并接續(xù)流二極管） 將電感負(fù)載 Ld 與電阻負(fù)載 Rd 串聯(lián)后接入主電路輸出端。此處電阻負(fù)載為變阻器，調(diào)至 100左右，電感負(fù)載可借用 380V/50V 整流變壓器的二次側(cè)（即 50V）繞組。 用示波器探頭 Y1 測(cè) Ud 波形，同時(shí)用探頭 Y2 測(cè) Rd 上的波形注意 Y1 和 Y2 的接地端為公共端， （可以主電路底線(xiàn)為公共端）（Rd 上的波形相當(dāng)電流波形）。 調(diào)節(jié) RP0，使=60、 =90和=120，記下相應(yīng)的 Ud 值，電壓與電流波形。3. 電阻電感負(fù)載（并接續(xù)

5、流二極管）重復(fù) 2 中實(shí)驗(yàn)。比較 2、3 實(shí)驗(yàn)中 Ud 及波形的差別。（三）單相半控橋式整流電路的研究1. 電阻負(fù)載 以電阻負(fù)載接入半控橋主電路，為便于觀(guān)察，已在輸出端并聯(lián)一只白熾燈，若不需要，則可把燈泡擰去； 將兩組觸發(fā)脈沖分別加在兩個(gè)晶閘管 VT1 和 VT2 上； 調(diào)節(jié) RP0，使控制角 分別為： =60、 =90和=120，測(cè)量負(fù)載上的電壓 Ud 的數(shù)值和波形（電阻上的電流波形與電壓波形相同）； 測(cè)量晶閘管 VT1 兩端的電壓波形。2. 電阻電感負(fù)載（先不并接續(xù)流二極管） 將電抗器與電阻串聯(lián)后接入主電路； 將主電路進(jìn)線(xiàn)接在交流 10V 上。將變阻器與電抗器串聯(lián)，調(diào)節(jié)變阻器使電流 I=0

6、.5A。 調(diào)節(jié) RP0，使控制角分別為： =0、 =30、 =90、 =120和=170（最大）時(shí)，負(fù)載的電壓與電流波形，負(fù)載電壓波形為 Ud 波形，負(fù)載電流波形（即電阻 Rd 上的電壓波形）（因電阻上電壓、電流波形是相同的）。注意：以主電路底線(xiàn)為兩探頭的公共端； 在電路已進(jìn)入穩(wěn)定工作時(shí)，突然將控制角增大到接近 180，或突然拔去一個(gè)觸發(fā)脈沖，半控橋有可能發(fā)生： 正在導(dǎo)通的晶閘管一直導(dǎo)通 （波形成為半波整流）， 從而失去調(diào)節(jié)作用 （產(chǎn)生“失控現(xiàn)象” ），試觀(guān)察失控現(xiàn)象。 并接續(xù)流二極管后，再觀(guān)察有無(wú)失控現(xiàn)象。 五.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 由于電力電子實(shí)驗(yàn)中的數(shù)值和波形都比較復(fù)雜，涉及因數(shù)也較多，因此

7、要理解與掌握電路工作原理并對(duì)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行測(cè)量的數(shù)值和波形，做到心中有數(shù)。以避免實(shí)驗(yàn)中盲目性。2. 使用雙綜示波器的兩個(gè)探頭同時(shí)進(jìn)行測(cè)量時(shí)， 必須使兩個(gè)探頭的地線(xiàn)端為同一電位的端點(diǎn) （因示波器的兩個(gè)探頭的地線(xiàn)端是聯(lián)在一起的），否則測(cè)量時(shí)會(huì)造成短路事故。3. 由于示波器探頭公共端接外殼，而外殼又通過(guò)插頭與大地相聯(lián)，而三相電力線(xiàn)路的中線(xiàn)是接大地的，這樣探頭地線(xiàn)便與電力中線(xiàn)相通了。在進(jìn)行電力電子實(shí)驗(yàn)，若用探頭去測(cè)晶閘管元件時(shí)，(若不用整流變壓器時(shí))便會(huì)燒壞元件或造成短路.因此,通常要將示波器接地線(xiàn)折去，或通過(guò)隔離變壓器對(duì)示波器供電（如本實(shí)驗(yàn)裝置的插座均經(jīng)過(guò)隔離變壓器）。 六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 記錄交流電壓

8、、同步電壓、電容 C1 兩端電壓、V3（BT 管）、輸出電壓的波形； 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置檢驗(yàn)指導(dǎo)1：YL209型臺(tái)子檢測(cè)（即4個(gè)電源模塊的檢測(cè)）：以面板上的具體標(biāo)注足個(gè)檢測(cè)，允許誤差范圍8% 。注意：三相整流變壓器與三相同步變壓器模塊還要對(duì)同名端進(jìn)行檢測(cè)檢測(cè)方法參考如下：示波器顯示：示波器顯示如下：錯(cuò)誤示范：同名端反的如下（請(qǐng)更正）：注意：所有模塊上的直流電源的正負(fù)極切莫插錯(cuò)否則會(huì)對(duì)相應(yīng)的集成造成損壞。模塊（一）檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：參考圖如下1、在處接入交流15V電壓，并根據(jù)圖示理解得：調(diào)節(jié)電位器RP0、RP1、RP2使得端的電壓在010可調(diào)，調(diào)到2.5V（電位器統(tǒng)一向右旋轉(zhuǎn)電壓升高）。2、在處接入交流50V電壓，然后連接與、與；用示波器分別檢測(cè)對(duì)處、對(duì)處、對(duì)處、對(duì)處的波形（調(diào)