李敏实验 (1).doc

1、电力电子实验电力电子技术实验报告班 级: 0831102姓 名： 石航学 号： 2011212585指导老师： 李 敏实验地点： 数字图书馆单结晶体管触发电路、单相半波可控整流电路实验报告一、实验目的(1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。(2)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。(3)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。(4)掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作。(5)了解续流二极管的作用，验证晶闸管的导通条件。二、实验设备及型号实验一设备及型号序号型号备注1DZ01 电源控制屏包含“三相电源输出”等几个模块2DJK03 晶闸管触发电路包含“单结晶

2、体管触发电路”等模块3双踪示波器包含探头2根实验二设备及型号序号型 号备 注1DZ01 电源控制屏2DJK02 三相变流桥路包含“晶闸管”，以及“电感”等几个模块。3DJK03 晶闸管触发电路实验包含“单结晶体管触发电路”模块。4DJK06 给定负载及吸收电路包含“二极管”以及“开关”等几个模块。 5DK04滑线变阻器串联形式：0.65A，2k并联形式：1.3A，5006双踪示波器自备三、实验原理及实验步骤 1、实验原理一(1) 观测单结晶体管触发电路：如下图所示。(2) 记录单结晶体管触发电路各点波形，当60o时，单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘如下，得到结论。(3)晶闸管导通条件的测试

3、：在不加门极触发电压，加正向阳极电压（交流15V）的情况下，观察晶闸管是否导通；在加阳极反向电压（交流15V），加正向门极触发电压（由单结晶体管触发电路提供）的情况下，观察晶闸管是否导通；加正向门极触发电压，加正向阳极电压（交流15V）的情况下，2、实验原理二如下图所示：(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电压波形的观察并记录。(3)单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U2= f()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。四：实验结果：1、单结晶体管触发电路a=30时的图形。仅UAKUAK，UGKUAK，UGKVT状态导通导通关断晶闸管

4、导通条件：晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。2、单相半波可控整流电路（1）单相半波可控整流电路接电阻性负载306090120150U2220220220220220Ud（记录值）947748287Ud/U20.430.350.220.130.03Ud（计算值）92.474.349.524.56.6Ud/v2(计算值 )0.430.340.230.110.03Ud=0.45U2(1+cos)/2(2)单相半波可控整流电路接电阻电感性负载306090120150U2220220220220220Ud(记录值）927350234Ud/U20.420.330.230.

5、100.02Ud（计算值）92.474.349.524.86.6接入续流二极管VD1，重复上述实验，观察续流二极管的作用,以及UVD1波形的变化。306090120150U2220220220220220Ud（记录值）967857289Ud/U20.440.350260.130.04Ud（计算值）92.474.349.524.816计算公式: Ud = 0.45U2(l十cos)/2（3）=90时，电阻性负载和电阻电感性负载的Ud、UVT波形如下所示。五：思考题：单结晶体管触发电路思考题：(1) 单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系?答： C1越大，振荡频率越小。(2) 单

6、结晶体管触发电路的移相范围能否达到180?答：可以，因为最大移相范围是0180(3) 晶闸管的导通条件是什么？答：（1）要有适当的正向阳极电压；（2）并且有适当的正向门极电压，且晶体管一旦导通，门极就将失去作用。单相半波可控整流电路思考题：(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中电容C1的数值有什么关系? 答：在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但对晶闸管的触发只有第一个触发脉冲起作用。电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1改变C1的充电时间，控制第一个尖脉冲的充电时刻，实现脉冲的移相控制。单相半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象?如何解决?答：1.输出电压平均值

7、减小。由于电感中感应电动势要阻碍电流的减小，到输入电压变负时，id并未下降到0，此时负载上的电压为负值。由于出现了负值部分，所以输出电压平均值减小2.输出电压产生振荡现象。没有续流，感性负载在愣次定律作用下，自感电势导致振荡，从理论上说，使用可控硅做半波整流带感性负载，触发脉冲宽度足够、触发时可控硅两侧有足够的正向电压，是不会有振荡现象的，但实际电路的电源、负载特性复杂，做不到。解决办法：在感性负载上并联一个续流二极管就可以解决问题。六：实验心得通过上述两个实验，我了解了单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用，加深了对续流二极管作用的理解，同时验证晶闸管的导通条件和具体的工作原理，虽然实验

8、过程中遇到了少许的问题，但在组员们的讨论以及老师的指导下，还是完成了实验任务。特别实在单结晶体管触发电路中，调节a=60度时的波形时，在心检查电路后任然调不出具体的实验波形，经过小组成员细心排查，最后调出来了。这让我认识到细节决定成败。实验三 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验一、实验目的(1)掌握各种电力电子器件的工作特性。(2)掌握各器件对触发信号的要求。二、实验所需挂件及附件序号型号备注1DZ01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。2DJK06 给定负载及吸收电路该挂件包含“二极管”以及“开关”。3DJK07 新器件特性实验4DJK02取

9、其中的直流电压表5D31取其中的伏特表和安培表6万用表自备三、预习要求阅读电力电子技术教材中有关电力电子器件的章节。四、实验线路及原理实验线路如图：图3-1 新器件特性实验原理图将电力电子器件和负载电阻R串联后接至直流电源的两端，由DJK06上的给定为新器件提供触发信号，使器件触发导通。图中的电阻R用DJK06上的灯泡负载，接成并联形式，直流电压和电流表可从DZ01电源控制屏上获得，电力电子器件在DJK07挂箱上，直流电源从电源控制屏的励磁电源取得。五、实验内容(1)晶闸管（SCR）特性实验。(2)可关断晶闸管（GTO）特性实验。(3)功率场效应管（MOSFET）特性实验。(4)大功率晶体管（

10、GTR）特性实验。(5)绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验。六、实验方法(1)按图3-1接线，将晶闸管（SCR）接入电路，在实验开始时，将给定电位器沿逆时针旋到底，即最小位置“0” （防止器件触发电压的不同使得某些低电压触发的管子被击穿，后面没做完一个器件都应该将其归位到“0”），关闭励磁电压。按下“启动”按钮，打开DJK06的开关，然后打开励磁开关，缓慢调节给定输出，同时监视电压表、电流表的读数，使之指示接近零（表示管子完全导通），记录给定电压Ug、回路电流Id以及器件的管压降Uv。(2) 关闭DJK06的开关，关闭励磁电压，按下“停止”按钮，给定电位器沿逆时针旋到底，将晶闸管换成可关断晶

11、闸管（GTO），重复上述步骤，并记录数据。（导通和关断均需测量）Ug201.212.5433.693.793.833.883.95Id21.31.31.5954.869.0870.5971.0471.3771.4Uv2250250231180.758.2615.542.530.370.09Ug24.03Id271.39Uv20.05 (3) 关闭DJK06的开关，关闭励磁电压，按下“停止”按钮，给定电位器沿逆时针旋到底，将可关断晶闸管（GTO）换成功率场效应管（MOSFET），重复上述步骤，并记录数据。（导通和关断均需测量）Ug302.543.354.094.234.544.814.924.9

12、7Id30.130.130.150.180.482.1317.8446.861.49Uv3250250250250250249240150.866.58Ug35.125.365.656.19Id371.471.471.471.4Uv31.520.080.070.06(4) 关闭DJK06的开关，关闭励磁电压，按下“停止”按钮，给定电位器沿逆时针旋到底，将功率场效应管（MOSFET）换成大功率晶体管（GTR），重复上述步骤，并记录数据。（导通和关断均需测量）Ug400.310.420.50.570.580.590.60.610.63Id40.130.130.153.239.1916.6734.0545.7169.8571.44Uv4250250250248246.7242.8223.7158.652.320.24Ug40.640.65Id471.4271.35Uv40.190.14(5) 关闭DJK06的开关，关闭励磁电压，按下“停止”按钮，给定电位器沿逆时针旋到底，将大功率晶体管（GTR）换成绝缘双极性晶体管（IGBT），重复上述步骤，并记录数据。（导通和关断均需测量）Ug501.642.513.43.834.034.564.674.74Id51.391.391.391.39