同步信号为锯齿波触发电路报告

1、实训报告 同步信号为锯齿波触发电路学 院 自动化学院 专 业 电力系统及其自动化 年级班别 2007级4班 学 号 3107001259/3107 学生姓名 傅京坛/甘庆祥 指导教师 程汉湘，罗兴 2009年 12 月23日摘 要 在本学期的17周，我们在工学二号馆进行为期一个星期的电力电子技术实训，主要是用protel99画出同步信号为锯齿波触发电路的电气原理图,并设计出它的pcb图,经过审定后,然后根据自己设计出来的pcb图制作电路板,制作电路板的过程包括印制转印去铜打孔涂助焊剂焊接。焊接完后就开始认真调试和检测电路,完成所有工作后在示波器上检测各点的波形。关键词: 同步信号，锯齿波触发电

2、路，pcb，焊接目录1实训内容及要求- 1 -1.1实训目的 - 1 -1.2实训内容及要求 - 1 -1.3实训主要仪器设备和材料 - 1 -2电气原理图及工作原理 - 2 -2.1电气原理图 - 2 -2.2实验原理 - 2 -3印刷电路板及说明- 3 -3.1印刷电路板说明 - 3 -3.2印刷电路板(pcb图) - 3 -4电路仿真- 4 -5电路板调试 - 5 -5.1波形、数据及分析 - 6 -5.2调试过程存在问题分析及解决措施- 7 -6实训的收获体会- 8 -参考文献- 9 -实验项目名称: 同步信号为锯齿波的触发电路实验项目性质: 综合/设计性所属课程名称: 电力电子技术实

3、训实验计划学时: 1周实 验 地 点：工学二号馆512实 训 时 间：2008年12月1日2008年12月5日1实训内容及要求1.1实训目的1、进一步熟悉电力电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。2、学会电力电子电路的安装与调试技能。3、进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。4、培养学生独立分析问题和解决实际工程问题的能力，并锻炼动手能力。1.2实训内容及要求1. 按电气原理图设计印刷电路板，要求合理布局。2. 安装，调试电路板，测试波形，数据。1.3实训主要仪器设备和材料1. 计算机，转印机。2示波器，万用表，敷铜板，一块，电子元器件若干。3实训具体过程流程图如下2电气原理图及实验原理2.

4、1电气原理图2.2实验原理脉冲形成环节由v4,v5组成,v6,v7起脉冲放大作用.控制电压uco加在v4基极上,电路的触发脉冲由脉冲变压器tp二次侧输出,其一次绕组接在v7集电极电路中. 当控制电压uco=0时,v4截止. +e1(+15v)电源通过r11供给v5一个足够大的基极电流,使v5饱和导通,所以v5的集电极电压uc5一个足够大的基极电流,使v5 饱和导通,所以v5的集电极电压uc5接近于-u1(15v).v6,v7处于截止状态,无脉冲输出.另外,电源的+e1(15v)经r0,v5发射极到-e(-15v),对电容c3充电,充满后电容两段电压接近2e1(30v),极性如图所示: 当控制电

5、压uco=0.7v时,v4导通,a点电位由+e1(+15v)迅速降低到1.0v左右,由于电压c3两端电压不能突变,所以v5基极电位迅速降低到-2e1(-30v),由于v5发射结反偏置v5立即截止.它的集电极电压由-e1迅速上升到钳位电压+1.4v(v6,v7两个pn结正向压降之和),于是v7导通,输出触发脉冲.同时电容c3经电源+e1,r11,vd4,v4放电和反向充电 ,使v5基极电位逐渐上升,直到ub5-e1(-15v),v5又重新导通.这时uc5又立即降低到-e1,使v7截止,输出脉冲终止.可见,脉冲前沿由v4导通时刻确定,v5(或者v6)截止持续时间即为脉冲宽度.所以脉冲宽度与反向充电

6、回路时间常数r11,c3有关.3印刷电路板及说明3.1印刷电路板说明（1）用protel 99 se 软件根据图21的同步信号为锯齿波触发电路设计印制电路板图（见附录：附图1）。印制电路板按规定尺寸设计，不留空余面积。一般控制信号从左流到右，强电信号从上流到下。220v不能余印刷电路板连接，220v的引线要用绝缘胶布牢固扎住。（2）绘制印制电路板图布线线宽在1mm以上，本设计设为1.8mm。为了避免干扰，布置地线时要注意各级电路采用一点接地原则，加粗、缩短地线。（3）所有元件排列均匀，元件引脚、极性正确，布局合理，美观实用，注意变压器的同名端。（4）绘制的印制电路板图，通过老师审定后制作成印制

7、电路板。制版前要求将板冲洗干净，腐蚀后也要冲洗干净，不含腐蚀物。按图准确钻孔，两面无损。（5）根据电路原理图选用合适的型号的元器件，检测其参数并看其是否有损坏，无误后在印制板上对应位置上合理安放、焊接。要求净化元件引线和焊点表面，同种元件距离印制电路板的高度一致，焊接牢固，无虚焊，焊点光亮、圆滑、饱满、无裂纹、大小适中且一致。3.2印刷电路板(pcb图)4电路仿真tp2：tp3：tp4：tp5：tp6：tp7：5电路板调试5.1波形、数据及分析1）整定移相控制电压uco0v，偏移电压up4v。调斜率电位器rp3，改变锯齿波的上升斜率，使测试点tp7的脉冲前沿在检测点tp3的锯齿波形中央，见图2

8、3。以后偏移电位器rp2,斜率电位器rp3不用调整。图23：将输出脉冲整定在锯齿波的中央2以图21中的0作为参考点。改变移相控制电压uco08v，脉冲的移相范围d=090.3)以图2-1中的0点为参考点。用双线示波器观测检测点tp1tp7在一个工作周期中的波形，测量波形的正负电压值，波形的周期，对齐相位，全部记录在图22中。4）测绘移相控制特性，用完用表支流电压挡测量土2-1中的移相控制电压uco。用示波器观测tp7的脉冲，记录在表2-1中。作出a=f（uco）移相控制特性的函数曲线。绘制在图2-4中。5）两板连接测量补脉冲：a，b两板地线相连，a板补脉冲输出点接b板脉冲输入点，观察记录b板上

9、g，k两点之间的波形（应有双脉冲输出），判断何为补脉冲。图22 各测量点在同一周期中的波形图2-4 测绘移相控制特性f(uco)5.2调试过程存在问题分析及解决措施在调试的过程中，一开始时比较正常，很容易就检测到了tp1和tp2的波形。但是，当用示波器显示tp3的时候就发现没有波形。之后的tp4tp7也一样没有波形。经过检测，我们发现稳压管两端电压居然高于5v，正常应该在3.6v左右，于是我们找老师换了一个新的稳压管。但换上新的稳压管后还是测不出波形。我们又从新检测其他所有器件，后来发现，在v2的基极是有波形的，而到v3的基极就没有波形了，而同支路的其他各点电压都正常。所以，我们决定，将v2元

10、件拆下来进行检验。果然，检验后发现原来这个二极管的放大倍数很小，并不满足要求。于是，换来新管，进行更换。更换后，检测tp3，示波器上显示出波形，但那却是不正确的，这让我们挺沮丧。光检测就花了我们大量时间，后来决定把一些器件拆下来重新焊接过，用万用表再检测一下元件，而且可以避免出现虚焊等情况，重新焊接后用二极管档检测了所有元件的每个脚与电路板都是道通，依然无法检测出波形。信心再次大受打击。这时我们又接上电路重新再一次全面检查，这一次我们发现稳压管两端的电压竟然接近零，估计是被击穿了，我们马上找了老师再次换上新的稳压管并检查了一遍，这次稳压管的电压3.5v，是正确的数字，于是我们再次接上示波器，检

11、测了tp3的波形。终于皇天不负苦心人，这次示波器现实出了正确的波形并且很完美。接下去的tp4-tp7都能显示出正确的结果。6实训的收获体会我们电力一班在过去的一周里在工学二号馆512进行了电力电子技能实训，通过了这个实训，我进一步熟悉了电力电子的类型和特性，掌握了合理选用的原则，也学会了电力电子电路的安装与调试技能。我也从中锻炼了动手能力，培养工程实践观念的目的。更加加深了电力电子技术的理论知识理解，为以后的专业学习打下了基础。更为重要的是，从这次实训中懂得了团队精神，个人的力量有限，团队的力量是巨大的。通过电力电子技能实训课程设计，首先，对于protel这个并不是很熟悉的软件，对于原理图，确

12、实没什么障碍，但是对于布线图的生成倒了不少困难，但是我们利用前期比较空闲的时间，自学protel的使用，收获确实不少。其次，对于焊接，对我们来说已经不是什么新鲜事，我觉得焊接过程中，应该特别注意的就是三极管的管脚排放位置。但是焊接不好却直接关系到我们的测试结果，所以我觉得焊接是本次实训的关键。还有，实训的目的不是简单地把元件按电路图焊接上去，我们必须先搞懂电路的原理，进而我们才能够自我分析波形的对错，并找出产生错误的原由。在调试的过程中，更是考验我们的细心，耐性。虽然遇到了一些问题，而部分问题解决过程也并不是十分的顺利。尤其是某些点焊接时不小心虚焊了，于是我们利用万用表的二极管档检测了所有元件

13、的每个脚与电路板是否道通。调试过程的不顺利虽然在一定程度上打击了我们的信心和耐性，但是，相比一切都顺利地完成，这样的调试过程使我们掌握了更多安装与调试的技巧，并锻炼了我们独立分析问题的能力。在制作的过程中,我们以三人一组为单位,遇到不明白的时候我们就互相讨论直到得出正确结果为止。比如就是三极管的极性判断或是三端稳压管的检验等等，虽然这样做比直接问老师花费的时间多,但是它培养了我们独立思考问题的能力。最后，我个人认为这次实训不足之处在于，我们使用的元件大部分是回收后再利用的，虽然这可以节省器件，但是他也给我们电路故障增加了更多的可能性，所以我们在焊接之前必须对元件进行检测，否则焊接上去之后发觉有问题再检测会更麻烦。我通过积极参加本课程设计，认识了电力电子电路设计的一般规律，积累了宝贵的设计经验，明确了自己的学习方向，激发了自己的学习热情，我会不断地调整和完善自己的知识结构，战胜前进道路上的各种挫折，锻炼自己的意志和毅力，为适