文档介绍：电力电子技术实验报告学院: 机电工程学院姓名:纪俊恒学号: ********** 实验一控制电路及交流调压实验一、实验目的和要求本实验是利用单结晶体管来构成的最简单的控制电路。但具有触发电路的四要素, 这种电路的中小功率电路中仍广泛使用。 1. 学会制作单结晶体管控制电路, 以实现对小功率电力电子电路的控制, 通过实验学习触发电路的设计及测量方法 2. 了解脉冲变压器在可控硅触发电路中的应用, 学习脉冲变压器的制作及同名端的测试方法 3. 学习双向晶闸管在调压电路中的应用, 在制作简单的控制电路的基础上, 完成用双向晶闸管实现交流调压,用来控制灯光的亮度二、实验内容 1 .单结晶体管 DT33 构成的控制电路调试,记录各级波形,形成控制脉冲 2 .单相交流调压电路调试,实现灯光亮度调节三、实验仪器、设备(软、硬件)及仪器使用说明) 1 .单相或三相电源变压器一台 2 .模拟或数字示波器一台 3 .单结晶体管、可控硅及实验板一套四、实验原理 1. 把交流电整流成脉动直流电,再经过二极管限幅,形成同步梯形波,再把此电压加给电容器, 使其充电, 当其电压到达单结晶体管的峰点电压时, 单结晶体管导通, 电容器放电。我们正是利用单结晶体管 BT33 的负阻区形成触发脉冲,如图 1 所示。 2. 双向晶闸管具有双向调节电压的的作用,图2 的上半部分给出了双向晶闸管调压电路,所采用的双向晶闸管是 BT136 塑封管,其管脚图如图 2 的右下角 BT136 管脚的正视图, 有字一面正对自己, 最左边的为第一脚是门极, 最右边的一脚是 T1极, 中间的是 T2 极。 3. 利用单结晶体管 BT33 在负阻区形成触发脉冲作为控制信号, 加在门极和 T1 极上去控制双向晶闸管工作,使其在交流电的正半周和负半周各有一段时间不导通,控制不导通的时间长短就达到了调压调光目的。 4. 利用示波器找出脉冲变压器的同名端,目的是把正极性的控制信号加到可控硅的门极上,图中有黑点的端为同名端。单结晶体管组成控制电路原理图(作图工具: altium designer ) ?晶闸管对控制电路的要求: 1. 触发脉冲的极性应与晶闸管门极工作状态相一致; 2. 触发脉冲的幅度值应大于晶闸管标的触发电压和电流值,但触发功率不能超过功率容限, 脉冲的宽度应能保证晶闸管可靠导通,脉冲的前延要陡峭; 3. 触发脉冲应与主回路的电源电压同步; 4. 触发脉冲应有一定的移相范围。而以上控制电路能满足上述要求。?单结晶体管自激振荡电路工作原理: 单结晶体管自激振荡电路是利用单结晶体管的负阻效应和 RC充放电原理工作的。在加正弦电后, 经过整流电路和限流电路形成梯形电压波形,即B点波形。此时通过 R1和W1 给电容器C1 充电, 电容器上的电压按指数规律上升, 形成锯齿波。一开始 u c <u p, 处于截止状态, 只有漏电流存在; 当电容器上电压 u c>u p时, 单结晶体管进入负阻区, 发射极电流从几微安的漏电流一下子跃变到几十毫安电流, 单结晶体管立即进入导通状态。于是电容器上的电压就通过单结晶全管向电阻 R4 放电,这样在 R4上就产生了一个触发脉冲(即 D 点波形)。由于 R4很小,放电时间很短,触发脉冲的宽度很窄。电容器放电到其上电压 u c <u v 时,单结晶体管进入截止区, R4上的脉冲电压结束。?单结晶体管负阻区当u c>u p时, 单结晶体管进入导通状态, 导通后随着 I e 增大,u e 反而减小。正常情况下, 电阻不变, 随着电压增大, 电流要增大, 电流与电压成正比。而负阻区的单结晶体管在导通状态是随着电流增大而电压反而减小,相当于电阻提供了能量, 即负电阻。五、实验方法与步骤 1 .图1 的电路给出了控制电路的几种形式, 包括了了脉冲形成电路、同步电路、移相电路、输出电路等。同学们可参照图 1 的电路在面包板上插接电路: 1 )先用整流桥搭接整流电路,把交流电整流成脉动直流电,通电后观察并在座标纸上记录 A 点显示的波形; 2 )断电后串电阻接上稳压二极管,经过二极管限幅,形成同步梯形波;再加电测量并记录 B 点显示的同步梯形波波形; 3 )断电后插上 R2、 R3、 W1 、 C1、 BT33 和 R4 ,再加电后用示波器测量 C 点、 D点波形,看 C 点是否是锯齿波, D 点有无脉冲输出。 4 )若有波形,看脉冲多少,应控制脉冲在 5~20 个之间,并调节 W1 ,看锯齿波的个数有无增加或减少,有变化为正常。正常后调节到脉冲较少时记录波形,注意用双踪示波器对应测量 C 点和 D 点波形,观察 D 点的脉冲是在锯齿波的上升边还是在锯齿波的下降沿。 5 )去掉电阻 R4 ,换上脉冲变压器 B, (1 )测量变压器输出头的同名端,方法是用示波器探头的接地