实验五-直流斩波电路实验报告

实验报告课程名称电力电子技术实验报告实验名称实验五直流斩波电路〔设计性〕的性能研究班级电气4班姓名李晓英梁琦季中元实验日期实验地点光电实验室评定成绩评阅教师--------------实验报告要目--------------1实验目的要求2实验仪器、设备3实验线路、原理框图4实验方法步骤5实验的原始数据和分析6实验讨论实验五直流斩波电路(设计性)的性能研究一．实验目的熟悉六种斩波电路〔buckchopper、boostchopper、buck-boostchopper、cukchopper、sepicchopper、zetachopper)的工作原理，掌握这六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．现代电力电子及直流脉宽调速组件(NMCL-22)3．示波器〔自备〕；4．万用表〔自备〕四．实验电路图如下五．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性能测试用示波器测量，PWM波形发生器的“1”频率：9.10KHZ占空比的调节范围：9.58%~84.3%2．buckchopper(1)连接电路。将PWM波形发生器的输出端“1〞端接到斩波电路中IGBT管VT的G端,将PWM的“地〞端接到斩波电路中“VT〞管的E端,再将斩波电路的〔E、5、7〕，〔8、11〕，(6、12)相连，最后将15V直流电源U1的“+〞正极与VT的C相连，负极“-〞和6相连。〔照电路图接成buckchopper斩波器。〕〔2〕观察负载电压波形。经检查电路无误后,闭合电源开关，用示波器观察VD两端5、6孔之间电压，调节PWM触发器的电位器RP1，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。E=5V𝛂=9.86%负载电压理论值为：0.493V实际值为：0.5V𝛂=51.5%负载电压理论值为：2.575V实际值为：2.6V𝛂=84.5%负载电压理论值为：4.225V实际值为：4.2V负载电压随着占空比的增大而增大。但是因为是降压斩波，所以当占空比根本上接近为1，为最大84.4%时，其平均电压仍然是小于直流输入电压平均值。〔4〕观察负载电流波形。用示波器观察并记录负载电阻R两端波形因为是纯阻性负载，所以其电流波形与电压波形完全相同，只是幅值不同。在负载电压为正时，即从0~ton时，电流慢慢增加，到toff期间，虽然负载电压为0，但是因为是大电感，的存在，可以阻止电流立刻降为0，从而慢慢降低，使得电流连续。3．boostchopper〔1〕照图接成boostchopper电路。电感和电容任选,负载电阻为R。实验步骤同buckchopper。E=5V𝛂=20%负载电压理论值为：6.6125V实际值为：6V𝛂=50%负载电压理论值为：9.94V实际值为：10V𝛂=80%负载电压理论值为：24.85V实际值为：21.6V该电路中输出电压即为电阻两端的电压。因为电路中串入了极大电感，并且并入了极大电容，所以当IJBT处于导通状态时，电源E向电感L储能，稳态时充电电流根本保持不变，同时电容向负载放电，因电容很大，根本保持输出电压不变〔如下图〕，二极管受反压截止。当IJBT处于阻断状态时，电源和电感同时向负载供电，并对电容充电。4．buck-boostchopper〔1〕照图接成buck-boostchopper电路。电感和电容任选,负载电阻为R。实验步骤同buckchopperE=5V𝛂=20%负载电压理论值为：1.1425V实际值为：1V𝛂=50%负载电压理论值为：4.97V实际值为：4.6V𝛂=80%负载电压理论值为：19.88V实际值为：18.4V此为升降压斩波电路，顾名思义，就是既可以升压也可以降压。当开关器件处于通态时，二极管截止，电源经过V向电感L供电使其储能，同时电容C向负载R供电并维持输出电压恒定；当V处于关断状态时，二极管导通，电感中储存的能量经过二极管向负载释放。由实验结果可看出：当0≤𝛂≤1/2时，降压；当1/2≤𝛂≤1时，升压。5．cukchopper〔1〕照图接成cukchopper电路。电感和电容任选,负载电阻R实验步骤同buckchopper。E=5V𝛂=20%负载电压理论值为：1.1425V实际值为：1.2V𝛂=50%负载电压理论值为：4.97V实际值为：4.6V𝛂=80%负载电压理论值为：19.88V实际值为：18.4V由实验图可以看出该电路是将Boost电路的输入局部与Buck电路的输出局部串接而成。该电路的特点在于其输入输出端都串有电感，减小了输入和输出的电流脉动。6．sepicchopper〔1〕照图接成sepicchopper电路。电感和电容任选,负载电阻为R。实验步骤同buckchopper。E=5V𝛂=20%负载电压理论值为：1.1425V实际值为：1.24V𝛂=50%负载电压理论值为：4.97V实际值为：4.4V𝛂=80%负载电压理论值为：19.88V实际值为：19.5V该电路可以看成是由Boost电路的输入局部与Buck-Boost电路前后级联而成。在该电路中，由于电源回路中存在电感，使输入电流连续，有利于输入滤波，但负载电流是脉动波形，电路输出电压为正极性。7．zetachopper〔1〕照图接成zetachopper电路。电感和电容任选,负载电阻为R。实验步骤同buckchopperE=5V𝛂=20%负载电压理论值为：1.1425V实际值为：1.12V𝛂=50%负载电压理论值为：4.97V实际值为5.20V𝛂=80%负载电压理论值为：19.88V实际值为：20V六：实验思考升压不能升得很高，其原因是维系的时间太短，但实际上其峰值是可以升的很高的。波形中的振动是由杂散电感和电容引起的，不是由电路中的C2引起的。在Buck电路、Buck-Boost与Zeta电路中，因为怕接零点不同地而在测量过程中不小心烧坏示波器，所以控制电压没有直接加在栅极和发