电力电子实验报告(共71页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第三章 实验一 单结晶体管触发电路实验一、原理概述：本电路利用单结晶体管的负阻特性和RC的充放电特性，组成频率可调的自激振荡电路。RC充放电在电容C1两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲。电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1可改变C1的充电的时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。二、实验报告：三、思考题：（1）由，知C1越大，f越小，反之，C1越小，f越大。（2）不能, 因为脉冲产生是在电容放电那一瞬间，而电容充电需要一定的时间，即脉冲产生有一定的滞后性，因此移相范围达不到180。第三章 实验二 正弦波同步移相触发电路实验一、原理

2、概述：本电路由同步移相，脉冲放大等环节组成。通过调节RP1及RP2均可改变V1三极管的翻转时刻，从而控制触发角的位置。二、实验报告：（1）（2）Uct增加时，控制角减小，移相范围大约为090，同步电压从过零点到正半周90一段为脉冲移相范围。（3）当逆时针旋转RP3时，输出脉冲变窄；当顺时针调节RP3时，输出脉冲变宽。三、思考题：（1）正弦波同步移相触发电路由脉冲形成、脉冲放大、同步移相等几个环节组成。（2）不能，因为触发脉冲的形成是在V1三极管的翻转时刻，而V1的翻转不能在 0180范围内任一时刻发生。第三章 实验三 锯齿波同步移相触发电路实验一、原理概述本电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制

3、、脉冲形成、脉冲放大等环节组成。同步检测是利用同步电压来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度，利用恒流源中电位器RP1的调节来改变锯齿波的斜率。通过控制偏移电压及移相控制电压的大小来控制脉冲出现的时刻，再经过脉冲形成放大环节对形成脉冲进行放大。二、实验报告（1）（2）当Uet=0时，调节偏移电压Ub大小，使=90。三、思考题（1）锯齿波同步移相触发电路增加了同步检测环节，保证了触发脉冲的完全同步。移相范围大，输出两组互差180的脉冲，可为单相桥式电路提供触发信号。（2）锯齿波同步移相触发电路的移相范围与RP1阻值有关。（3）因为锯齿波的形成过程大于半个周期，而脉冲形成在锯齿波形成周期内，而正弦波

4、同步移相范围在半个周期内。第三章 实验四 西门子TCA785集成触发电路一、原理概述：本电路通过设置集成块Tca785各引脚参数值从而产生两路互差180的触发脉冲，其中电位器RP1主要调节锯齿波的斜率，电位器RP2则调节输入的移相控制电压，从而控制触发脉冲出现的时刻。二、实验报告（1）（2）VD1、VD2形成一个双向限幅电路，对同步信号进行双向限幅形成“1”点波形，通过对C4充放电形成锯齿波，通过调节电位器RP1调节锯齿波的斜率。三、思考题（1）Tca785触发电路触发脉冲由芯片Tca785产生，集成度高，控制简单。（2）Tca785触发电路的移相范围的脉冲宽度与电容C5的值有关。第三章 实验

5、五 单相半波可控整流电路实验一、原理概述本电路主要通过控制DJK03-1上触发脉冲出现时刻即触发角大小来控制输出电压Ud的大小。晶闸管VT1由反桥中任一晶闸管提供，其门极G和阴极K分别与DJK03-1上一晶闸管G、K相连。二、实验报告（1）当=90时，Ud、UVT波形如图所示。（2）（3）由波形可以看出当晶闸管导通时输入电压全部加在输出电压Ud两端，当晶闸管截止时，输入电压全部加在晶闸管两端；带感性负载时，由于电流不能突变，输出电压出现负压，此时电压由变压器提供。三、思考题（1）由知C1越大，越小，反之，C1越小，越大。（2）单相半波可控整流电路接感性负载时会出现负压，为消除负压，可在电路负载

6、两端并联一二极管，称为续流二极管，从而使电感中储存的能量通过续流二极管放掉。第三章 实验六 单相桥式半控整流电路一、原理概述本电路由2个全控型器件和2个不控型器件组成桥式半控整流电路，通过控制触发角的大小来控制输出电压的大小。VT1、VT3两组触发脉冲分别由锯齿波同步触发电路、提供，两路脉冲相位互差180。二、实验报告（2）=30时=60时 =90时阻感性负载和阻性负载波形相同在此略（3）在负载侧并联一个续流二极管，使负载电流通过续流二极管续流，而不再经过T1、D1或T3、D2这样可使晶闸管恢复阻断能力。三、思考题（1）电路在正常运行情况下，突然把触发脉冲切断或者角增大到180，就会产生“失控

7、”。（2）加续流二极管前后，晶闸管两端电压波形不变。第三章 实验七 单相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、原理概述三相电源经三相不控整流，得到一个上负下正的直流电源，供逆变桥路使用，逆变桥路逆变出的交流电压经升压变压器反馈回电网。二、实验报告（1）阻性负载（2）（3）本实验产生逆变颠覆的原因是触发脉冲丢失；逆变颠覆会使电路中出现很大的短路电流，可能会烧坏晶闸管。三、思考题实现有源逆变的条件有两个（1）外部条件：外部有一个直流电势，方向与晶闸管导通方向一致，值稍大于变流器侧输出的平均电压。（2）内部条件：逆变电路的主电路为全控结构，90，处于逆变区。本电路直流电势由整流输出电压提供，使用心式变压

8、器进行升压，使直流电势值稍大于变流器侧输出的平均电压。第三章 实验八 三相半波可控整流电路实验一、原理概述本电路采用三只晶闸管接成共阴极形式，由A、B、C三相电压高低及触发脉冲到来时刻来控制三个晶闸管的导通和关断，任一时刻只有一个晶闸管导通。一个周期内三个晶闸管轮流导通一次。二、实验报告=90时阻性负载时，=90时脉冲到来，A、B、C三相轮流导通60，波形如图所示。由于阻性负载电压与电流成正比，因此电流波形与电压波形一样只是幅度成一定的比例。接阻感性负载时，由于电感的存在，使VT1、VT3、VT5在换相后继续导通一段时间，形成连续的电流。三、思考题：（1）若DJK02-1上同步信号a、b、c三

9、者相位满足a超前b120,b超前c120，c超前a120，则说明三相触发脉冲的相序正确。主电路输出的三相相序不能任意改变，因为若输入DJK02-1三相同步信号相序变化，则单次脉冲通过KC41进行补脉冲时，脉冲控制角会发生变化。（2）若已知晶闸管额定流IT，测电路的最大输出电流I2=IT。第三章 实验九 三相半波有源逆变电路实验一、直流电压由励磁电源提供，经逆变电路产生的交流信号接心式变压器的中压端，返回电网的电压从高压端输出。二、实验报告（1）（2）整流状态下，U d为正，逆变状态下Ud为负。=90为整流与逆变的临界点。三、思考题（1）如图所示（2）当=60时输出电压为负值，当=90时，输出电

10、压为零。第三章 实验十 三相桥式半控整流电路实验一、原理概述本电路由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，因此具有可控与不可控两者的特性。改变共阴极组晶闸管的控制角，可获得02.34U2的直流可调电压。二、实验报告可以看出阻性负载=60是整流电压波形连续与断续的临界点。感性负载时，电压波形同阻性负载，电流波形为连续波形。三、思考题（1）因为电动机负载相当于大电感负载，使输出更平稳。（2）电阻性负载时可以，电动机负载不可以，因为电感中流过电流不能突变，容易出现过流。第三章 实验十一 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、原理概述本电路由6个全控型器件组成，

11、通过控制触发角的大小，从而控制输出电压大小。相对于其它整流电路，三相桥式整流输出电压范围更大，电压利用率更高。二、实验报告（1）（2）（3）（4）由于晶闸管突然失去脉冲，使电源瞬时电压与E顺极性串联，出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，造成逆变失败。三、思考题（1）触发电路的同步信号从主电路引入。若主电路三相电源的相序变化，单次脉冲通过KC41进行脉冲补偿时，脉冲控制角会发生变化，因此主电路三相电源的相序不可任意设定。（2）当在0，90 之间时电路工作在整流状态，当90时电路工作在逆变状态。这是因为在 0，90之间时，整流输出能量大于逆变输出反馈回电网的能量，以整流为主，当90时，逆变输出能量

12、大于整流输出能量以逆变为主。第三章 实验十二 单相交流调压电路实验一、原理概述通过改变反并联晶闸管或双向晶闸管的控制角，从而改变交流输出电压的大小。因为触发脉冲为窄脉冲时，会造成晶闸管工作不对称，所以交流调压电路通常采用宽脉冲或脉冲列触发。二、实验报告（2）由电流波形可知：当时，180；电流断续；当=时，=180，电流处于临界连续状态；当时，仍维持180导通，电路不起调压作用。时线性变化，时，缺相，非线性变化。三、思考题（1）交流调压电路带电感性负载时，不能用窄脉冲触发，否则时会发生一个晶闸管无法导通的现象，电流出现很大的直流分量，会烧毁熔断器或晶闸管。可采用宽脉冲或脉冲列触发。（2）交流调压

13、电路有移相控制和斩波控制方式，在工业加热、灯光控制，电动机调压调速等场合应用。第三章 实验十三 单相交流调压电路实验（2）一、原理概述本电路利用RC充放电电路和双向触发二极管DB3的特点，在每半个周波内，通过对双向可控硅的通断进行移相触发控制，从而方便的调节输出电压的大小。二、实验报告可控硅导通前，输入信号全部加在可控硅两端，可控硅导通后，输入电压一部分加在负载两端，另一部分加在可控硅两端，输出电压波形为加触发脉冲后Ui波形，可控硅两端电压波形为加触发脉冲前Ui波形。三、思考题（1）双向晶闸管与两个单向晶闸管反并联相比是比较经济的，而且控制电路比较简单。在控制方式上，双向晶闸管可以通过控制一个

14、脉冲的出现时刻来控制，而两上晶闸管反并联则需要两个触发脉冲来触发两个晶闸管。第三章 实验十四 单相交流调功电路实验一、原理概述交流调功电路采用通断控制方式，通过改变接通周波数和断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。二、实验报告（1）由波形图可知BCR的触发信号Ug接通两个周波断开1个周波，当BCR导通时，输入电压加在灯泡两端，当BCR截止时，输入电压加在BCR两端，二者波形呈互补关系。（2）特点：交流调功电路时间常数很大，没有必要对交流电源的各个周期进行频繁的控制，因此控制比较方便，常用于电炉的温度控制。三、思考题（1）交流调功电路的主电路和交流调压电路和的形式基本相同，但控制方式不同。

15、交流调压是在交流电源的半个周期内作移相控制，交流调功是以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断，采用通断控制方式。（2）交流调压电路采用相位控制，在变压器一次侧调压，其电压电流值都不太大也不太小，在这压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。而交流调功电路控制比较简单。第三章 实验十五 三相交流调压电路实验一、原理概述通过控制触发角的大小，从而去控制交流调压电路输出电压的大小。交流调压电路带感性负载时，当控制角减小到等于负载功率因数角时，晶闸管就全导通，进一步减小时，若触发脉冲为窄脉冲，就会造成晶闸管工作不对称，所以交流调压电路通常都采用宽脉冲或脉冲列触发。二、实

16、验报告第三章 实验十六 直流斩波电路原理实验一、原理概述本实验采用脉宽可调的晶闸管斩波器，其中VT1为主晶闸管，VT2为辅助晶闸管，通过控制VT2脉冲出现的时刻来调节输出电压的脉宽，从而可达到调节输出直流电压的目的。二、实验报告VT1主晶闸管控制输出回路，当VT1通时输入电压全部加在输出上，当VT1载止时，输入电压加在VT1两端，即VT1、Ud波形互补，它们分别是输入电压的一部分。三、思考题1、直流斩波器主要有脉冲宽度调制、脉冲频率调制和混合型三种调制方式。本实验中的斩波器为脉冲宽度调制。2、本实验中电容C主要用来保持输出电压恒定。第三章 实验十七 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGB

17、T特性实验一、电路介绍本实验主要研究五种新器件的V/A特性，其中SCR为半控型器件，其余四种器件为全控型器件。它们的特性主要在管子导通过程中研究。二、实验报告 第三章实验十八 GTO、MOSFET、GTR、IGBT驱动与保护电路实验一、 实验报告第四章 实验一 单相正弦波脉宽调制逆变电路实验一、原理概述：通过对逆变器开关器件的通、断控制，使逆变器输出一系列幅值相等而宽度不同的脉冲，用它来代替正弦波。本实验采用两片ICL8038集成函数信号发生器为核心器件，其中一片8038产生正弦调制波，另一片用以产生三角载波，将此两路信号经比较电路LM311异步调制后，产生一系列等幅，不等宽的矩形波，即SPW

18、M波。SPWM波经反相器后，生成两路相位相差180的PWM波，再经触发器CD4528延时后，得到两路相位相差180并带一定死区范围的SPWM1和SPWM2，作为主电路中两对开关管IGBT的控制信号。二、实验报告（1）正弦调制波Ur的频率范围为4.505HZ61.73HZ三角载波UC的频率为111HZ改变Ur的频率，三角载波UC频率不变，即调制比可变，因此是异步调制。（2）f 7HZ 24HZ 29.3HZ A 178V 177V 177Vf=14HZ 20HZ 30HZ 40HZ 50HZ 63HZ =178V 177V 177V 177V 177V 177V三、思考题（1）增加滤除谐波成分的

19、滤波电路，使波形更逼真，不受干扰。（2）可以。（3）开关死区时间太小，会导致管子来不及换相而造成电路中产生大电流，开关死区时间T太大，会造成调制波形不连续，波形失真。第四章 实验三 半桥型开关稳压电源的性能研究一、原理概述：通过控制开关管的通断来控制输出电压的大小，当电网波动或负载变化时，改变占空比就可以调整输出电压，保持输出电压稳压。两只MOSFET管和两只电容C1、C2组成一个逆变桥，在两路PWM信号的控制下实现了逆变，将直流电压变换为脉宽可调的交流电压，并在桥臂两端输出开关频率约为26KHZ，占空比可调的矩形脉冲电压。然后通过降压，整流、滤后获得可调的直流电源电压输出。该电源开环时，负载

20、特性较差，加入反馈，构成闭环控制后，当外加电源电压或负载变化时，均能自动控制PWM输出信号的占空比，以维持电源的输出直流电压在一定的范围内保持不变，达到了稳压的效果。二、实验报告由观测可知SG3525中11（A）、14（B）管脚波形均为方波，且二者幅值相等，频率相同，幅值为16.8V，频率f为416.7HZ，占空比均为6.1%，脉宽t为2.410-3ms，两路之间的死区时间tdead=19.6us。UiG（0，50V）Ur(V)1.31.51.72.02.32.6占空比20.5%25.6%35.9%41%41%41%UT2(V)19.219.219.219.219.219.2U0(V)7.45

21、7.457.487.517.517.51Ui=200V时Ur(V)1.21.41.61.82.42.6占空比41%41%41%41%41%41%UT2(V)50.550.550.552.667.5873.1U0(V)31.731.731.731.631.631.5Ur=2.2V Ui=200V调可变电阻负载R，开环。R（）188151.6126.7110.39950.7占空比25.8%25.8%25.8%25.8%25.8%25.8%U0(V)30.229.729.529.428.828.0I（A）0.160.200.250.260.350.56Ur=2.2V Ui=200V调可变电阻负载R，

22、闭环。R（）188151.6126.7110.39972.950.7占空比4.3%5%6.5%7%9%11%12.9%U0(V)24.1624.1424.1224.1124.0624.0323.9I（A）0.130.170.20.210.290.340.48Ur=2.2V R不变 Ui在200V左右调节，开环。Ui(V)100120140180200240250占空比25%25.8%26%27%28%29%29.6%U0(V)13.616.4519.525.328.133.7335.2I（A）0.280.340.40.510.550.660.69Ur=2.2V R不变Ui在200V左右调节，闭

23、环。Ui(V)100120140180200240250占空比47.3%47.3%47.3%17.2%12.9%8.7%8.8%U0(V)14.5117.520.5623.923.923.923.9I（A）0.290.360.420.490.470.470.47(2)开环时，R减小即负载增大，输出电压UO逐渐减小。闭环时，R减小即负载增大，输出电压UO基本保持不变。（3）开环时，输入电压增加，输出电压随之增加，闭环时，输入电压达到一定值时，输出电压保持不变。三、思考题（1）开关稳压电源的工作原理见第一部分原理概述。交流电压从电网下来后，首先整流滤波成直流，再经PWM控制逆变成高频交流，由高频变

24、压器隔离后，经高频整流滤波输出稳定直流，控制逆变器的占空比D就可以调整输出电压以保持稳定，主要元器件主要有开关管，滤波电容，变压器等。（2）依靠反馈，当外加电源电压或负载变化时，电路能自动控制PWM输出信号的占空比，以维持电源的输出直流电压在一定的范围内保持不变，从而达到稳压的效果。（3）半桥型开关稳压电源的输出稳压值可调范围大，管子功耗小。三端稳压块输出电压最大值为24V，有一定的局限性。（4）全桥型和半桥型电路结构基本相同，但全桥型逆变桥由四个开关管构成，电压利用率较高。且输出稳压值范围较大。（5）示波器两探头会通过示波器外壳发生电气短路。第四章 实验四 反激式电流控制开关稳压电源一、原理

25、概述通过控制电路中电流值的大小来控制一些开关管的通断。而在开关管导通期间，外界供电电源只向储能电感（变压器）供电，负载只靠滤波电容器供电；在开关管截止期间，储能电感（变压器）才向负载供电。二、实验报告（1）波形观察（2）电流控制原理交流输入经二极管整流后的直流电压Udc经变压器初级绕组加到功率三极管Q1之C极，同时经电阻R9，R10加到Q1之b极使Q1开通。Udc电压加到变压器初级使磁通逐渐上升，初级电流也线性增大，变压器反馈绕组3-4上的感应电势的极性使Q1的b-e之间正向偏置增大，为了保证Q1中的电流不超过其元件最大值，我们用三极管Q2来控制电流峰值。当R7中的电流大到一定允许值Q2导通，

26、强迫将Q1之b极变为零电平使Q1关断，而Q2的通断受三极管Q4的通断;来控制,而Q4的通断由三极管Q3和4N35中的三极管的导通情况来决定。Q3的通断由来自电流反馈采样电阻R7上的电压来控制。（3）分析负载变化时输出电压不变的原理。当12V直流输出的负载改变时，输出12V电压能够保持不变吗？为什么？答：当负载变化5V输出电压变化时，输出电压的采样电阻分压后加到TL431的R端的电压增大或减小。由TL431的作用原理可知其C端电压会自动相应的下降或上升，结果造成4N35的二极管中电流增大或减小，从而使4N35的三极管的等效内阻减小或增大，从而去控制Q1的关断时刻，从而去控制电流变化以达到调整输出

27、电压大小的目的。当12V直流输出的负载改变时，输出12V电压能够保持不变，因为12V和+5V共用同一条磁路，12V 可以通过+5V反馈回路来调整输出电压的变化情况。（4）分析交流输入电压改变时，输出电压保持不变的原理？答：当输入交流电压变化时，Udc随之变化，Q1导通后变压器中的磁通上升速率随之变化，结果使Q1的开通关断周期随之调整，从而达到稳压的效果。第四章 实验五 直流斩波电路的性能研究一、原理概述：通过控制开关管的快速通断，把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，改变这一脉冲列的脉冲宽度或频率来实现输出电压平均值的调节。二、实验报告（1）调节SG3525第2脚外接电位器的大小，即调节Ur的小

28、，即可调节比较器的负端基准电压值。基准电压与5脚产生的锯齿波比较，即可产生一系列等幅不等宽的矩形波。改变Ur的大小，即可调节矩形波（即PWM波）的占空比。然后经RS触发器及T触发器进行分频，同时把PWM信号分成相位相差180的两路信号，再经光耦隔离进行隔离保护。（2）三、思考题（1）直流斩波器的工作原理见第一部分原理概述，主要有升压式，降压式及升降压复合式，主要元器件有IGBT、电感、电解电容、续流二极管等。（2）在主电路工作时若用示波器的双踪探头同时对两处波形进观测，会导致两观测点通过示波器外壳发生电气短路。第四章 实验六 单相斩控式交流调压电路实验一、原理概述斩控式交流调压电路基本原理和直

29、流斩波电路类似，也是通过对的调节来调节输出电压Uo，只是直流斩波电路的输入是直流电压，而斩控式交流调压电路输入的是正弦交流电压。二、实验报告阻性负载时Ur(V)1.41.61.82.02.22.42.5Uo(V)22.8532.5541.9051.4560.8570.3574.95阻感性负载时Ur(V)1.41.61.82.02.22.42.5Uo(V)37.146.4356.1565.4974.181.7785.24三、思考题（1）斩控式交流调压电路是通过调节占空比来调整输出电压，相控交流调压电路的原理是通过调节触发脉冲出现时刻即调节触发角来调节输出电压的大小。斩控式交流调压电路功率因数接近

30、于1，相控式交流调压电路功率因数小于1。（2）通过在负载两端串接一电感，使输出电压平稳变化来提高输出电压的稳定度。第四章 实验七 整流电路有源功率因数校正实验一、原理概述通过控制控制电路的参数值使之产生一个受控的脉宽调制PWM脉冲信号，加到MOSFET栅极去控制主电路开关S的通断。通过快速调整开关管S的通断，从而使输入电流紧跟输入电压的变化，最终实现输入电流与输入电压的同相及输入电流的正弦化。二、实验报告（1） 无滤波电容，整流电路带纯阻性负载时，电压电流波形如图（a）Ui（V）80859095100105110P（W）13.515.117.118.920.923.125.3COS111111

31、1U(V)70757983889397I(A)0.140.150.160.170.180.190.20（2） 有滤波电容，整流电路带纯阻性负载，电压电流波形见图（b）Ui（V）80859095100105110P（W）23.326.129.332.535.539.142.9COS0.660.670.670.670.670.670.67U(V)103110116122129136142I(A)0.210.230.240.250.260.280.29（3） 整流电路有源功率因数校正测试，电压电流波形见图（c）Ui（V）80859095100105110P（W）87.986.785.785.184.

32、784.183.3COS1111111U(V)198198198198198198198I(A)0.40.40.40.40.40.40.4整流电路有源功率因数校正电路的工作原理见第一部分原理概述。三、思考题（1）整流电路有源功率因数校正电路的工作原理见第一部分原理概述，主要由整流电路、升压变换器、控制电路三部分组成。（2）升压变换器的输出电压与输入电压关系如下： T：MOSFET导通关断周期； Toff：MOSFET处于断态的时间（3）当输入交流电压在一定范围内变化时，输入电流能及时跟随输入电压的变化，并与输入电压保持同相，所以输出直流电压能保持不变。PWM信号随输入电压的增大占空比减小，随输

33、入电压的减小占空比增大。第四章 实验八 PS-ZVS-PWM软开关技术实验一、实验原理通过在原来的开关电路中增加很小的电感Lr，电容Cr等谐振元件，构成辅助换流网络，在开关过程前后引入谐振过程，使开关开通前电压先降为零，从而消除开关过程中电压电流的重叠，降低它们的变化率，从而大大减小甚至消除损耗和开关噪声。本实验能通过一些控制器件实现零电压开通及零电压关断。二、实验报告Vin (V)16.817.618.922.8727.2228.9330.06Vout (V)31.8634.3438.2947.7956.2959.3661.39由表格数据可以看出，输出电压随输入电压的变化呈线性变化。三、思考

34、题（1）软开关电路主要由控制电路、驱动电路、移相控制零电压，开关PWM变换器、稳压反馈电路等组成。（2）电压基本上是方波，只是上升沿和下降沿较缓，开关承受的电压明显降低。利用以谐振为主的辅助换流手段，解决了电路中的开关损耗和开关噪声问题，使开关频率可以大幅度的提高。第四章 实验九 单端电流反馈他激式隔离开关电源实验一、原理概述市电经二极管整流后的直流电压Udc经开关变压器初级绕组加到功率场效应管Q1的D极。同时G极加有来自脉宽调制器（PWM）U13844N的方波，绕组中的电流将线性增长，其峰值电流取决于Udc和来自PWM的脉宽占空比。由于输入电压Udc的变化立即反映为电感电流的变化，它不经过任

35、何误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度。而负荷的变化即5V直流输出电压的变化，可通过可变基准稳压二极管U4TL431和光耦P2 2051，放大器Q3、Q2，注入3脚过流检测比较器，以改变输出脉宽，达到稳压的目的。二、实验报告（2）说明电流控制原理市电输入经二极管整流后的直流电压Udc经开关变压器初级绕组加到功率场效应管（MOSFET）Q1的D极。同时G极加有来自脉宽调制器（PWM）U1 3844N的方波，绕组中的电流将线性增长，其峰值电流取决于Udc和来自PWM的脉宽占空比。由于输入电压Udc的变化反映为电感电流的变化，它不经过任何误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度，从面去调整输出电

36、压的大小。（3）分析负载变化时输出电压不变的原理。当12V直流输出的负载改变时，输出12V电压能够保持不变吗？为什么？答：负载的变化即5V直流输出电压的变化，通过可变基准稳压二极管U4TL431T 和光耦P22501，放大器Q3、Q2，注入3脚过流检测比较器，以改变输出脉宽，达到稳压的目的。当12V直流输出的负载改变时，输出12V电压能够保持不变。因为它和+5共用一个磁通。同时由于+5V负载的大量改变能间接影响12两绕组的输出电压，所以在12V的输出端接有三端稳压器。以达到稳定12V输出电压的目的。（4）分析交流输入电压改变时，输出电压保持不变的原理答：当输入交流电压变化时，Udc随之变化，U

37、dc的变化反映为电感电流的变化，它不经过任何误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲的宽度，从而调整输出电压的大小。三、思考题（1）什么叫反激式开关电源，它与正激式有何区别？答：反激式开关电源在导通期间，外界供电电源只向储能电感（变压器）供电，负载只靠滤波电容器供电；在开关管截止期间，储能电感（变压器）才向负载供电。它与正激式的区别在于开关变压器初级与次级线圈同名端的位置不一样。（2）什么叫自激式与他激式开关电源？答：开关信号由自身电路产生的开关电源叫自激式开关电源，开关信号由外电路提供的电源叫他激式开关电源。（3）变压器的磁路在制作时为什么必须留有气隙？答：变压器的磁路在制作时留有气隙是为了保证

38、变压器磁芯磁通的复位，避免电子开关的损坏。如果在每一个工作周期结束时，磁通没有回到周期开始的出发点，则磁通将随周期的重复而逐渐增加，工作点逐渐上移，使得磁芯饱和，电流增大，导致电子开关损坏，未复位。（4）开关管的选择原则是什么？答：开关管的选择原则是：额定电流回路最大电流；额定电压其两端承受的电压。第四章 实验十 升、降压与复合斩波电路实验一、原理概述直流斩波器是一种把恒定直流电压变换成为负载所需的直流电压的变流装置。它通过周期性地快速通、断，把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，而改变这一脉冲列的脉冲宽度或频率就可实现输出电压平均值的调节，从而改变电机的转速。二、实验报告占空比D最大为43.7

39、%，最小为17.5%（1） 降压斩波电路D=17.5%， n=280，n=733，D=43.75%临界断流时U=118V（2）升压斩波电路D=17.5%，n=442，D=43.75%，n=351临界电压值U=8V（3）复合电流可逆斩波电路D=17.5%，n=372，D=43.75%，n=769临界电压值V=110V第五章实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验一、原理概述该系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机一发电机等组成。本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Uct，改变Uct的大小即可改变控制角，从而获得

40、可调的直流电压，以满足实验要求。 二、实验报告（1）电枢回路总电阻R的测定由实验测得U1=82.6V U2=95.4V I1=0.9A I2=0.52A 则由式R=（U2-U1）/（I1-I2）得R=33.7又测 U1=98.5V U2=105.8V I1=1.05A I2=0.58A则 RL+Rn=（U2- U1）/（I1- I2）=15.5Ra=R-（RL+Rn）=18.2U1=88.3V U2=99.3V I1=0.94A I2=0.53A 则 Ra+Rn=（U2-U1）/（I1- I2）=26.8RL =R-（Ra+Rn）=6.9 Rn=26.8-Ra=8.6（2）电枢回路电感L的测定

41、Ua=8.22V UL=23.12V I=0.106A（4） Td=6.4ms（5）由实验测得 Ud1=148V ，n1=1000 Ud2=119V，n2=800 则Ce=(Ud2-Ud1)/(n2-n1)=0.145 CM=9.55Ce=1.38（6） TM=40ms（7）第五章实验二 晶闸管直流调速系统主要单元的调试一、速度调节器的调试（1）调零：1、2、3端接地，短接5、6端，用万用表的毫伏档测7端输出电压，调节RP3，使输出电压接近零(3mV)。（2）调整输出正、负限幅值：3端接给定，去掉5、6短接线，当加正给定时，调节负限幅电位器RP2，当加负给定时，调节正限幅电位器RP1，观察调节

42、器输出变化。二、电流调节器的调试（1）调零：17端接地，短接9、10两端，用万用表的毫伏档测11端输出电压，调节RP3，使输出电压接近零（3mV）。（2）调整正、负限幅值：4端接给定去掉9、10短接线，当加正给定时，调节负限幅电位器RP2，观察调节器输出变化情况，当加负给定时，调节正限幅电位器RP1，观察调节器输出变化情况。第五章实验三 单闭环不可逆直流调速系统实验一、原理概述本电路主要应用在对调速指标要求不高的场合，与开环相比，闭环控制系统可以提高直流调速系统的动静态性能指标。本实验中，转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号；经“速度变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较，经放大后，得到移相控制电压Uct，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。电流单闭环实验原理同速度单闭环，电流单闭环系统是将反映电流变化的电流互感器输出电压信号作为反馈信号加到“电流调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较，经放大后得到移相控制电压Uct，控制整流桥的“触发电路”，从而改变“三相全控整流”的电压输出，构成电流负反馈闭环系统。二、实验报告三、思考题（1）P调节器可使系统稳定，并有足够的稳定裕度，同时还能满足稳态精度指标，PI调节器除具有以上功能外，还可以进