电力电子实验报告波形图.docx

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电力电子实验报告波形图

电力电子实验报告波形图

　　篇一：

电力电子实验报告_

　　电气学科大类

　　2012级

　　《信号与控制综合实验》课程

　　实验报告

　　姓名吴楚田学号U201115686专业班号中英1203班同组者李文博学号专业班号中英1202班

　　指导教师邓春花日期实验成绩评阅人

　　实验评分表

　　实验28PWM信号的生成和PWM控制的实现

　　一、任务与目标

　　掌握PWM控制芯片的工作原理和外围电路设计方法。

掌握控制电路调试方法。

了解其他PWM控制芯片的原理及设计原则。

　　二、总体方案设计

　　1．PWM控制

　　PWM控制的基本原理：

将宽度变化而频率不变的的脉冲作为电力电子变换器电路中的开关管驱动信号，控制开关管的适时、适式的通断；而脉冲宽度的变化与变换器的输出反馈有着密切的联系，当输出变化时，通过输出反馈调节开关管脉冲驱动信号，调节驱动脉冲的宽度，进而改变开关管在每个周期中的导通时间，以此来抵消输出电压的变化，从而满足电能变换的需要。

　　2．TL494及外围电路介绍

　　TL494是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。

　　TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可以通过外部的一个电阻和一个电容进行调节。

　　输出电容的脉冲其实是通过电容上的正极性锯齿波电压与另外2个控制信号进行比较来实现。

功率输出管Q1和Q2受控于或非门。

当双稳触压器的时钟信号为低电平时才会被通过，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。

当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小。

　　控制信号由集成电路外部输入，一路送至时间死区时间比较器，一路送往误差放大器的输入端。

死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压，它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波的周期4%，当输出端接地，最大输出占空比为96%，而输出端接参考电平时，占空比为48%。

当把死区时间控制输入端接上固定的电压，即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。

　　脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段：

当反馈电压从变化到时，输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降为零。

2个误差放大器具有从—到的共模输入范围，这可能从电源的输出电压和电流察觉的到。

误差放大器的输出端常处于高电平，它与脉冲宽度调智器的反相输

　　入端进行“或”运算，正是这种电路结构，放大器只需最小的输出即可支配控制电路。

　　图28-1PWM集成电路芯片TL494原理框图

　　三、方案实现及具体设计

　　1．基于PWM芯片的控制电路（包括外围电路）的设计：

电路要求具有以上介绍的PWM控制的几个功能，可选择单路输出、双路推挽输出（具有约5us的死区）两种不同方案进行设计，开关频率为10kHz或20kHz；具有根据反馈电压调节脉宽功能、软启动功能、保护封锁功能，以及限流控制功能。

　　2．分析一个具有PWM控制功能的电路，分析其所具有的功能，确定验证这些功能的实验步骤，列出必要的分析计算数据作为实验的依据，预测实验结果，以便验证实验。

　　3．以上两项可选择一项完成，也可根据自己的能力全部完成。

　　4．扩展性实验要求：

针对其他的PWM控制芯片进行设计，并针对这些芯片的不同功能部分进行探讨和设计。

　　四、实验设计及具体结果

　　1．PWM脉宽调节：

软启动后，在V1端口施加电压作为反馈信号Vf，给定信号Vg=，改变V1端口电压大小，即可改变V3,从而改变输出信号的脉宽。

V3越大，K越大，C=J+K越大，脉宽越小；反之脉宽越大。

记录不同V1下的输出波形并与预计实验结果比较。

　　2．软启动波形：

在启动时，为防止变换器冲击电流的出现，驱动脉宽应从零开始增大，逐渐变宽到工作所需宽度。

本实验中此功能由脉冲封锁端口电位的逐渐开放来实现，电位又打逐渐变小，便可实现软启动。

为对控制芯片的该控制过程有更明确和清晰的认识，我们可以观察芯片启动过程中“启动和保护端口4”（TP3）的电压波形变化并与实验前预测进行比较。

　　1.锯齿波

　　2.锯齿波

　　3.tp1=vg1输出

　　篇二：

华科电力电子实验报告

　　20级

　　《信号与控制综合实验》课程实验报告

　　姓名学号专业班号电气同组者1学班号电气

　　同组者2学号专业班号指导教师日期实验成绩评阅人

　　号专业

　　实验评分表

　　目录

　　一、PWM信号的生产和PWM控制的实现····················1二、DC/DC－PWM升压、降压变换电路性能研究··············5三、三相桥式相控整流电路性能研究······················7四、DC/AC单相桥式SPWM逆变电路性能研究··············15五、DC/DCPWM升降压变换电路设计··········20六、实验结论·········································24七、心得与自我评价···································24八、参考文献·········································25

　　一、PWM信号的生产和PWM控制的实现

　　一、实验目的

　　1.掌握PWM控制芯片的工作原理和外围电路的设计方法；

　　2.掌握控制电路调试方法，了解其他PWM控制芯片的原理及设计原则。

　　二、实验内容

　　1.了解基于PWM芯片的控制电路的工作原理；

　　2.验证该控制电路的反馈电压调节脉宽功能，软启动功能，死区控制功能等。

　　三、实验步骤和数据分析

　　1、PWM脉宽调节：

软启动后，在V1端口施加电压作为反馈信号Vf，给定信号Vg=，改变V1端口电压大小，即可改变V3,从而改变输出信号的脉宽。

V3越大，K越大，C=J+K越大，脉宽越小；反之脉宽越大。

记录不同V1下的输出波形并与预计实验结果比较。

　　不同V1下的输出PWM波形如图1-1所示，

　　图1-1、V1=时输出PWM波形

　　图1-1、V1=时输出PWM波形

　　图1-1、V1=时输出PWM波形

　　通过比较不同V1时的PWM波形可以看出，反馈电压V1越大，输出的PWM占空比越小。

　　篇三：

电力电子实验报告

　　电力电子技术实验报告

　　题目：

锯齿波同步移相触发电路及

　　单相半波可控整流

　　班级：

姓名：

学号：

　　指导老师：

　　单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验报告

　　实验内容

　　1．单结晶体管触发电路的调试。

2．单结晶体管触发电路各点波形的观察。

3．单相半波整流电路带电阻性负载时特性的测定。

　　4．单相半波整流电路带电阻—电感性负载时，续流二极管作用的观察。

　　实验设备及仪器

　　⑴MCL-III型教学实验台

　　⑵NMCL-33组件：

触发电路和晶闸管主电路⑶NMCL-05组件：

触发电路⑷MEL03A组件：

可调电阻⑸双踪示波器⑹万用表

　　实验方法

　　单结晶体管触发电路调试及各点波形的观察

　　先不接主电路，NMCL-32的“三相交流电源”开关拨向“直流调速”侧。

将NMCL-05E面板左上角的同步电压输入端与NMCL—32的U、V端相连，单结晶体管触发电路中G、K接线端悬空，“2”端（地）与脉冲输出“K”端相连。

　　按下“闭合”按钮，用示波器观察触发电路单相半波整流输出（“1”），梯形电压（“3”、“4”），锯齿波电压（“5”）及单结晶体管输出电压（“6”）和脉冲输出（“GK”）等波形。

　　调节移相可调电位器RP，参照图1-1，观察输

　　出脉冲的移相范围，之后使相位角=180°。

图1-1单相半波整流相位角的观察

　　观察完毕，断开主电源。

　　注：

由于在以上操作中，脉冲输出未接至晶闸管的控制极和阴极，所以在用示波器观察触发电路各点波形时，特别是观察脉冲的移相范围时，可用导线把触发电路的地端（“2”）和脉冲输出“K”端相连。

但一旦脉冲输出接至晶闸管，则不可把触发电路和脉冲输出相连，否则造成短

　　路事故，烧毁触发电路。

　　单相半波可控整流电路带电阻性负载

　　断开触发电路中“2”端与“K”端的连接，按图1-2连好触发电路及主电路，其中主电路中负载为纯电阻（由MEL—03A的两个900Ω电阻并联，并调至阻值最大位置），电感和续流二极管暂“G”、“K”分别接至NMCL-33中任一晶闸管VT的控制极和阴极。

　　合上主电源，调节触发电路中脉冲移相电位器RP，用示波器观察=120°、90°、60°、30°时负载两端电压Ud以及晶闸管的阴极阳极两端的电压波形UVt。

测量Ud及电源电压U2，完成实验表格1-1，验证公式：

　　图1-1单结晶体管出发电路及半波整流电路

　　表1-1单结晶体管触发电路实验表格

　　单相半波可控整流电路带电阻—电感性负载，无续流二极管

　　串入平波电抗器（700mH），不接续流二极管。

用示波器观察并记录较大电阻和较小电阻（对应不同的阻抗角）、=90O时的电阻电感两端电压Ud以及晶闸管Uvt的波形。

　　注意调节Rd时，需要监视负载电流，防止电流超过Rd允许的最大电流及晶闸管允许的额定电流。

　　单相半波可控整流电路带电阻-电感性负载，有续流二极管

　　接入续流二极管，重复“3”的实验步骤。

　　实验报告

　　1．画出触发电路在α=90°时1，3，4，5，6各点以及GK两端的波形。

1，3，4，5，6各点以及GK两端的波形如下：

　　“1”为半波；“3，4”为梯形波5锯齿波

　　“6”单结晶体管两端电压GK脉冲（除去半波部分）2．分别画出纯电阻负载、电阻电感负载下，α=90°时Ud和Uv波形。

纯电阻负载时：

　　Uv：

　　电阻电感负载：

　　Ud

　　：

　　Ud

　　Uv：

　　：

　　3．画出在电阻电感性负载下，当电阻较大和较小时，Ud、UVT的波形（α=90°），并对两者波形进行分析比较。

　　较大电阻时：

　　Ud:

　　UVT:

　　较小电阻时：

　　Ud:

　　UVT:

　　分析：

　　负载有电感时，整流管前电压为负值的时候，电流不为零，继续导通。

接小电阻时，负载电压比整流管前电压更负。