电力电子技术实验大纲(xxxx-10-12)

1、实验一、单相半控桥整流电路实验一、主要内容1. 实现控制触发脉冲与晶闸管同步；2. 观测单相半控桥在纯阻性负载时Ud, Uvt波形，测量最大移相范围及输入 -输出特性；3. 单相半控桥在阻-感性负载时，测量最大移相范围，观察失控现象并讨论解决方案；二、方法和要领1. 实现同步：从三相交流电源进端取线电压 Uuw （约230v）至脾压变压器（MCL-35 ），输出单相电压（约124v）作 为整流输入电压山；在（MCL-33 ）两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列（共 12只）中，选定两只晶闸管，与整流二极 管阵列（共6只）中的两只二极管组成 共阴极方式的半控整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载。

2、思考：接通电源和控制信号后，如何判断移相控制是否同步？2. 半控桥纯阻性负载实验：连续改变控制角二测量并记录电路实际的最大移相范围，用数码相机记录a最小、最大和90时的输出电压Ud波形（注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压较大时，Id不超过0.6A）；思考：如何利用示波器测定移相控制角的大小？在最大移相范围内，调节不同的控制量，测量控制角：、输入交流电压 氏、控制信号Uct和整流输出Ud的大小，要求不低于 8组数据。3. 半控桥阻-感性负载（串联L= 200mH）实验：断开总电源，将负载电感串入负载回路；连续改变控制角 a，记录a最小、最大和90时的输出电压 Ud波形，观察其特点（Id不超过

3、0.6A ）； 固定控制角a在较大值，调节负载电阻由最大逐步减小（分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A值下测量。注意Id 0时，处于整流移相控制；Uct 0时处于逆变移相控制：2. 整流工作阻性（4500）负载测试：双置开关选择整流回路，负载电阻设定为最大（约45E）,加正给定电压。1）观测并记录整流状态下 a-0, 60, 90时Ud、U空波形（注意限制Id 0.6A ）；2）a胡0时封锁任1只晶闸管的脉冲信号，记录Ud的波形及大小值；3）a胡0时封锁任2只晶闸管的脉冲信号，记录Ud的波形及大小值；（一次：共阴极组 2只；一次：阴极阳极组各1只）阻-感（300门+ 700mH ）负载测试

4、：双置开关选择整流回路，观测并记录a =30, 90时Ud、Uvt波形（注意限制Id 0.6A ）； a =60封锁分别1只和2只晶闸管的脉冲信号，记录Ud的波形及大小值。3. 逆变工作断掉主回路电源，将负载回路切换到逆变条件，注意逆变电动势源的直流极性。选负给定信号，保持负载为（450Q+700mH ）,再合上电源，观测逆变状态下3 =60, 90时Ud , Uvt波形；在恒定负载情况下（电阻450 Q,电感700mH，直流反电动势E基本恒定），在最大逆变移相范围内，测定电网实际吸收直流功率 Pk = f （Ud）的函数曲线（不低于8组数据点）。已知，三相全控桥输出等效电阻Rn=12Jo六、

5、实验报告要求：1. 实验项目名称2. 实验基本内容（已知条件及实验要求）3. 实验条件描述（主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人）4. 实验过程描述（含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等）；5. 实验数据处理（含原始数据清单、计算结果、特性曲线等）；6. 误差分析（分析方案、方法、仪器、操作等带入的必然、偶然误差因素）；7. 特别要求：分析比较整流工作时，阻性负载和阻感负载再缺相（丢失一路触发信号）故障下，Ud瞬时波形的差异性？整流状态下阻-感负载时，a =90时ud的瞬时波形就一定有正负半波对称吗，为什么？说

6、明逆变状态下，逆变电源的负载波形是电路上哪两端的波形？为什么逆变输出电压Ud越高，负载电流Id越小？对Pk = f （Ud）曲线结果作趋势分析。A：直流电敢表、V:直流电试表.L:平波电抗嚅、可选择刃伽HRP：或为IAEL快的加Q欧奁盘电阻并联，或白配1. 9K，0. 6別取垛滑线变阻需图4-12三相桥式全控整流及有源逆変实验三 半桥型开关稳压电源的性能研究主要内容1.熟悉PWM专用芯片SG3525的基本功能和应用特色，测试其典型功能端波形;2 .测试和分析半桥型开关电源在开环和闭环两种模式下的输出性能主要实验内容和技术要领i. PWM控制芯片SG3525的测试1）连接： 将开关Si打向“半桥

7、电源”，屏蔽误差调节器反馈输入端。2）测试：用示波器分别观察锯齿波振荡器和A （或B ）路PWM信号的波形，并记录波形的频率和幅值，调节“脉冲宽度调节”电位器，记录其占空比可调范围（最大、最小占空比）。3）连接：断开主电路和控制电路的电源，将光电藕输出信号端与半桥电路中的Power-MOSFET管正确相连。4）测试：接通控制电路电源开关“ S2”，观察Power-MOSFET管VTi的栅极G和源极S间的电压波形，记录 波形周期宽度T、幅值Ugs及上升tr、下降时间tf。ii. 构成开环电压系统向负载供电1）连接：断开主电路和控制电路的电源，将“主电源1”将直流电压输出至半桥电路的输入端，连接半

8、桥输出负载R1+R2 （负载电阻为33 Q）o2）测试：调节“脉冲宽度调节”电位器，记录不同占空比（不低于8组数据）时输出电源电压 uo大小；iii. 构成闭环电源系统，测试稳压性能1）连接：开放误差调节器反馈输入端，从“半桥型开关稳压电源” 输出端“13”取电压反馈信号连至 SG3525的反馈输入“ 2”端，并将“半桥型稳压电源”的“9 ”端和“ PWM波形发生”的地端相连（共地）：2）测试：半桥输出回路“ 9”，“11 ”端连通（负载电阻为 3Q ）,调节PWM占空比使电源输出端电压 U0为5V ;然后断开“ 9”，“11 ”端连线，连接“ 9”，“12”端（负载电阻改变至 33Q）,测量

9、输出电压uo的值， 计算负载强度变化十倍时的电压调整率（抗负载变化的电压稳定能力）：U。- 5V100%断开输出端“ 13”电压反馈信号，重新屏蔽误差调节器反馈输入端，回复到开环状态，重复上述3 Q和33Q不同负载时“ 5V”输出电压的电压调整率。与闭环系统的结果进行比较。三、 实验报告要求1 .实验项目名称2 .实验基本内容（已知条件及实验要求）3. 实验条件描述（主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记 录人和报告完成人）4. 实验过程描述（含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等）；5. 实验数据处理（含原始数据清单、计算结果及工程特性曲线，注：利用数据处理软件自动生成）;6. 误差分析（分析方案、方法、仪器、操作等可能带入的必然、偶然误差因素）；7. 特别要求：根据实验数据，生成开环时 Uo=f （ d %）的函数曲线（负载为 R什R2，不少于8组数据点）为什么在2、3步要分别将“ PWM波形发生”的“ 3”，“4”两点短接或断开？分析闭环后的稳压控制 是如何实现的。在系统开环工作状态下，当PWM占空比d % 15.1VSG3525SG3525R4 1V5.1V RPI匸振荡器-9A111B10