实验四SPWM逆变电路实验

1、实验四 SPWM逆变电路实验一、实验目的1 掌握单相正弦波（spwM逆变电路的组成、工作原理、特点、波形分析与使用场合。2. 熟悉正弦波发生电路、PWM专用集成电路SG3525的工作原理与使用方法。二、实验仪器1. MC III教学实验台主控制屏2. NMCL-22 实验3. 双踪示波器4. 万用表三、脉宽调制信号产生原理脉宽调制信号由专用集成芯片SG3525产生。SG3525芯片不仅能产生频率灵活可变的方波，而且可输出正弦 PWM SPWM信号，以提高后接变压器的工作频率。为了使SG3525产生一个SPWMt号，可在芯片的9脚处加入一个幅度可变的正弦波（图 b）,与5脚处的锯齿 波（图a）信

2、号进行比较，从而获得SPWM$制信号，改变正弦波的幅值，即改变调制度M（调制度定义为正弦波调制波峰Um与锯齿波载波峰值 Um之比，即M = Um/Utm ）就可以改变输出电压的幅值，I；鼻*ms i nia -精选资料，欢迎下载四、实验内容和要求实验内容：1. SPWM波形发生器测试。2逻辑延时时间的测试。3带不同负载时，输出电压波形的测试。实验方法：1. SPWI波形的观察Ur波形（2端对地），改变正弦波频率调节（1）观察“ SPWI波形发生器”的正弦信号 电位，测试其频率可调范围。（2） 观察三角波Uc的波形（1端对地），观察并记录其顶点 Uh谷点UL,测试并记录 其频率范围。（3） 观察

3、经过三角波和正弦波比较后得到的SPWM 3端对地）。2逻辑延时时间的测试将SPWM波形发生电路的“ 3”端与DLD电路的“1”端相连，用双踪示波器同时观察 DLD 电路的“1”、“ 3”端波形，并记录延时时间 Td。(该步骤做完后，不要拆这根连线)3. 带电阻负载时输出电压的测试。(1) 将NMCL-22挂箱的 U V、W与电源的 U、V、W相连接。(2) 将电阻(灯箱)接入“ 6”、“7”端。(3) 合上主电路电源，观察并记录负载电压的波形，记录其幅值。注意：为便于观察输出的电压波形，需要把三角波频率调至最低，把正弦波频率调至最高。将示波器的扫描周期调至 2ms按“ stop ”按钮将波形定

4、住。此时调整示波器的扫描周 期，观看波形局部变化，是否能看到等幅不等宽的波形。(4) 测试完毕，断开主电源。4带电阻-电感负载时波形的观察(1) 将电容与电阻并联后与电感串联，然后接入“6”、“7”端，如下图。具体接线：将电阻(灯箱)并联接入“7”、“9”端，然后9端与电感(电感选用作整流实验时用的750m H的电感，NMCL-22实验箱上的电感实际上不存在)的一端相联，电感的另 一端与“ 6端”相连。(2) 将正弦波幅值调整到中间位置，合上主电源，用示波器观察并记录电容(电阻) 两端的电压波形。(3) 调整三角波载波的频率，观察电容两端的电压波形及电压值(交流)发生了什么 变化。(4) 调整

5、正弦波调制信号的频率，观察电容两端的电压波形及输出电压值的频率发生 了什么变化。(5) 调整正弦波调制信号的幅值，观察电容两端的电压波形及电压值(交流)发生了 什么变化。2.列出正弦波信号最大和最小频率，顶点Uh、谷点ULoR1SOL TBD i 卜亠小J O e.60UFirHW驷kHz L.SfiU MZTkte* IW.Bul DH&.M0OS貴rHli.2林4勺*旳 UwO. I 理 HUSTiw mgv V*S,五、实验报告1.列出三角波的最大和最小频率。Fr*4|l -2,e9eHz UH】） SOlkM甩19 1pVTim 100.Bbs 4沐（DM的:最大频率/KHz11.9最

6、小频率/KHz2.049最大频率/Hz51.02最小频率/Hz2.890顶点UH/mV508谷点UL/mV5013. 带电阻负载时输出电压的测试。R1 IGOL STOF HP-s-JF O 0 .OOURltOL STOPf & .MUTkDUJFB 2.WJ4. 实验电路用的是单极性控制方式还是双极性控制方式。答：单极性控制在SPWM逆变电路中，同一相上下两个臂的驱动信号是否需要死区时间，为什么？答：同一相上下两个臂的驱动信号，为避免同时将同一相的上下管导通，都必须设置死区时间。因为开关从关断到导通以及导通到关断有一个上下升的过程，在这个过程中上下管就有可能在同一时间处于导通状态，致使直流

7、电压处于弱短路，产生较大的电流，从而烧损开关管。因此，上下管通断时，要确保一管导通时（包含从导通到关断 时的下降过程），另一管始终处于关闭状态，这一下降过程另一管处于关闭状态的一个 延时时间就是死区时间。5. 在逆变电路中二极管的作用是什么？答：开关器件关断后，电机定子电感中的电流可以通过二极管泄放掉，避免其产生的反电动势把开关器件烧掉。6.输出的电压值与正弦波调制信号的幅值有何关系答：正弦波调制信号的幅值越大，输出的电压值越大7.输出的电压频率与正弦波调制信号的频率有何关系答：正弦波调制信号的频率变化与输出电压频率变化同步，及正弦波快，输出也快。8.载波频率对输出电压波形有何影响9. SPW实验和DC/DC( 2)实验在主电路结构和控制方式上有何异同。结构上：SPWM利用电感电容等元件而 DC/DC利用晶闸管。控制方式上：SPWM利用对半导体开关器件的导通