電力電子技術實驗手冊

1、-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -實驗一單相橋式半控整流電路實驗一、實驗目的：1、加深對單相橋式半控整流電路帶電阻性、電阻電感性負載時各工作情況的理解。2、了解續(xù)流二極管在單相橋式半控整流電路中的作用，學會對實驗中出現(xiàn)的問題加以分析和解決。二、實驗主要儀器與設備：序型號備注號1 DJK01 電 源控 制 該控制屏包含“三相電源輸出”， “勵磁電源”等屏幾個模塊。2 DJK02 晶 閘管 主 該掛件包含“晶閘管”以及“電感”等幾個模塊。電路3 DJK03-1 晶 閘 管 該掛件包含“鋸齒波同步觸發(fā)電路”模塊。觸發(fā)電路4 DJK06給定及實驗 該掛件包含“二極管”以及“開關” 等幾個模塊。

2、器件5 D42 三 相可調(diào)電阻6雙蹤示波器自備7萬用表自備三、實驗原理本實驗線路如圖 1所示，兩組鋸齒波同步移相觸發(fā)電路均在DJK03-1掛件上，它們由同一個同步變壓器保持與輸入的電壓同步，觸發(fā)信號加到共陰極的兩個晶閘管，圖中的 R用D42三相可調(diào)電阻，將兩個900 接成并聯(lián)形式，二極管 VD1、VD2、 VD3及開關 S1均在 DJK06掛件上，電感 Ld在DJK02面板上，有 100mH、 200mH、700mH三檔可供選擇，本實驗用700mH，直流電壓表、電流表從DJK02掛件獲得。I1AVT1VT3Ld2VS11U1R三相電源輸出VD3VD1VD2DJK03-1鋸齒波觸掛件發(fā)電路1-精

3、品 word 文檔值得下載值得擁有 -圖1單相橋式半控整流電路實驗線路圖四、實驗內(nèi)容及步驟(1) 鋸齒波同步觸發(fā)電路的調(diào)試。(2) 單相橋式半控整流電路帶電阻性負載。(3) 單相橋式半控整流電路帶電阻電感性負載。2、實驗步驟：(1) 將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到 “直流調(diào)速” 側(cè)使輸出線電壓為200V，用兩根導線將 200V交流電壓接到 DJK03-1的“外接 220V”端，按下“啟動”按鈕，打開 DJK03-1電源開關，用雙蹤示波器觀察“鋸齒波同步觸發(fā)電路”各觀察孔的波形。(2) 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路調(diào)試：其調(diào)試方法與實驗三相同。令Uct=0 時（ RP2電位器順時針轉(zhuǎn)到底），

4、 170o。(3) 單相橋式半控整流電路帶電阻性負載：按原理圖接線，主電路接可調(diào)電阻R，將電阻器調(diào)到最大阻值位置， 按下“啟動”按鈕，用示波器觀察負載電壓Ud、晶閘管兩端電壓UVT 和整流二極管兩端電壓 UVD1的波形，調(diào)節(jié)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路上的移相控制電位器RP2，觀察并記錄在不同 角時 Ud、 UVT、UVD1的波形，測量相應電源電壓U2 和負載電壓 Ud的數(shù)值，記錄表 1 中。表 130060090012001500U 2U d （記錄值）U d / U 2U d （計算值）(4) 單相橋式半控整流電路帶電阻電感性負載：斷開主電路后，將負載換成將平波電抗器Ld(70OmH)與電阻 R

5、串聯(lián)。2-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -不接續(xù)流二極管VD3，接通主電路，用示波器觀察不同控制角 時 Ud、UVT、UVD1、Id 的波形，并測定相應的U2、Ud數(shù)值，記錄于表2 中：表 2300600900U 2U d （ 記 錄值）U d / U 2U d （ 計 算值）在 =60°時，移去觸發(fā)脈沖 ( 將鋸齒波同步觸發(fā)電路上的“ G3”或“ K3” 拔掉 ) ，觀察并記錄移去脈沖前、后 Ud、 UVT1、 UVT3、UVD1、UVD2、Id 的波形。接上續(xù)流二極管 VD3，接通主電路，觀察不同控制角 時 Ud、UVD3、Id 的波形，并測定相應的 U2、 Ud數(shù)值，記

6、錄于表 3 中：表 3300600900U 2U d （ 記 錄值）U d / U 2U d （ 計 算值）在接有續(xù)流二極管VD3 及 =60°時，移去觸發(fā)脈沖 ( 將鋸齒波同步觸發(fā)電路上的“ G3”或“ K3”拔掉 ) ，觀察并記錄移去脈沖前、后Ud、UVT1、UVT3、UVD2、UVD1和 Id 的波形。五、實驗注意事項1、 雙蹤示波器有兩個探頭， 可同時觀測兩路信號， 但這兩探頭的地線都與3-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -示波器的外殼相連， 所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上，否則這兩點會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。 為此，為了保證測量的順利進

7、行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣， 只使用其中一路的地線， 這樣從根本上解決了這個問題。 當需要同時觀察兩個信號時， 必須在被測電路上找到這兩個信號的公共點， 將探頭的地線接于此處， 探頭各接至被測信號， 只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個信號，而不發(fā)生意外。2、在本實驗中，觸發(fā)脈沖是從外部接入DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極，此時 ,應將所用晶閘管對應的正橋觸發(fā)脈沖或反橋觸發(fā)脈沖的開關撥向“斷”的位置，并將 Ulf 及Ulr 懸空，避免誤觸發(fā)。六、思考題1、單相橋式半控整流電路在什么情況下會發(fā)生失控現(xiàn)象?2、在加續(xù)流二極管前后，單相橋式半控整流電路中晶閘管兩端的電壓波形如何 ?七

8、、實驗報告1、畫出電阻性負載，電阻電感性負載時Ud/U2=f( ) 的曲線。2、畫出電阻性負載，電阻電感性負載， 角分別為 30°、 60°、 90°時的 Ud、UVT的波形。3、說明續(xù)流二極管對消除失控現(xiàn)象的作用。實驗二單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗一、實驗目的：1、加深理解單相橋式全控整流及逆變電路的工作原理。2、研究單相橋式變流電路整流的全過程。3、研究單相橋式變流電路逆變的全過程，掌握實現(xiàn)有源逆變的條件。4、掌握產(chǎn)生逆變顛覆的原因及預防方法。二、實驗主要儀器與設備：序型號備注號1 DJK01 電 源控 制 該控制屏包含“三相電源輸出”， “勵磁電源”等

9、屏幾個模塊。2 DJK02 晶 閘管 主 該掛件包含“晶閘管”以及“電感”等幾個模塊。電路4-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -3 DJK03-1 晶 閘 管 該掛件包含“鋸齒波同步觸發(fā)電路”模塊。觸發(fā)電路4 DJK10 變 壓器 實 該掛件包含“逆變變壓器”以及“三相不控整流”驗等模塊。5 D42 三 相可調(diào)電阻6雙蹤示波器自備7萬用表自備三、實驗原理圖 2 為單相橋式整流帶電阻電感性負載， 其輸出負載 R 用 D42 三相可調(diào)電阻器，將兩個 900接成并聯(lián)形式，電抗 Ld 用 DJK02面板上的 700mH，直流電壓、電流表均在 DJK02面板上。觸發(fā)電路采用 DJK03-1 組件掛

10、箱上的 “鋸齒波同步移相觸發(fā)電路”和“”。圖3為單相橋式有源逆變原理圖，三相電源經(jīng)三相不控整流，得到一個上負下正的直流電源， 供逆變橋路使用， 逆變橋路逆變出的交流電壓經(jīng)升壓變壓器返饋回電網(wǎng)?！叭嗖豢卣鳌笔?DJK10上的一個模塊，其“心式變壓器”在此做為升壓變壓器用，從晶閘管逆變出的電壓接“心式變壓器”的中壓端 Am、Bm，返回電網(wǎng)的電壓從其高壓端 A、B輸出，為了避免輸出的逆變電壓過高而損壞心式變壓器，故將變壓器接成 Y/Y接法。圖中的電阻 R、電抗 Ld和觸發(fā)電路與整流所用相同。I1AVT1VT3LdVU1RVT4VT6三相電源輸出DJK03-1鋸齒波觸掛件發(fā)電路圖 2單相橋式整流實

11、驗原理圖5-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -I1LdAVT1VT3A1VB1U1三相電源輸出VT4VT6三相不控三整相流電源輸出三相心式變壓器RDJK03-1鋸齒波觸掛件發(fā)電路圖 3單相橋式有源逆變電路實驗原理圖四、實驗內(nèi)容及步驟1、實驗內(nèi)容：(1) 單相橋式全控整流電路帶電阻電感負載。(2) 單相橋式有源逆變電路帶電阻電感負載。(3) 有源逆變電路逆變顛覆現(xiàn)象的觀察。2、實驗步驟：(1) 觸發(fā)電路的調(diào)試將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調(diào)速”側(cè)使輸出線電壓為200V，用兩根導線將 200V交流電壓接到 DJK03-1的“外接 220V”端，按下“啟動”按鈕，打開 DJK0

12、3-1電源開關，用示波器觀察鋸齒波同步觸發(fā)電路各觀察孔的電壓波形。將控制電壓 Uct 調(diào)至零 ( 將電位器 RP2順時針旋到底 ) ，觀察同步電壓信I1AVT1VT3LdVU1RVT4VT6三相電源輸出DJK03-1鋸齒波觸掛件發(fā)電路號和“ 6”點 U6的波圖 2單相橋式整流實驗原理圖6-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -I1LdAVT1VT3A1VB1U1三相電源輸出VT4VT6三相不控三整相流電源輸出三相心式變壓器RDJK03-1鋸齒波觸掛件發(fā)電路圖 3單相橋式有源逆變電路實驗原理圖四、實驗內(nèi)容及步驟1、實驗內(nèi)容：(1) 單相橋式全控整流電路帶電阻電感負載。(2) 單相橋式有源逆變電

13、路帶電阻電感負載。(3) 有源逆變電路逆變顛覆現(xiàn)象的觀察。2、實驗步驟：(1) 觸發(fā)電路的調(diào)試將 DJK01 電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調(diào)速”側(cè)使輸出線電壓為200V，用兩根導線將 200V交流電壓接到DJK03-1的“外接 220V”端，按下“啟動”按鈕，打開 DJK03-1 電源開關， 用示波器觀察鋸齒波同步觸發(fā)電路各觀察孔的電壓波形。 將控制電壓 Uct 調(diào)至零 ( 將電位器 RP2順時針旋到底 ) ，觀察同步電壓信號和“ 6”點 U6的波形，調(diào)節(jié)偏移電壓 Ub(即調(diào) RP3電位器 ) ，使 =180°。將鋸齒波觸發(fā)電路的輸出脈沖端分別接至全控橋相應晶閘管的門極和陰極，

14、注意不要把相序接反了，將DJKO2上的正橋和反橋觸發(fā)脈沖開關都打到“斷”位置,使 Ulf 和 Ulr 懸空，確保晶閘管不被誤觸發(fā)。(2) 單相橋式全控整流按圖 2 接線，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，保持Ub 偏移電壓不變 ( 即 RP3固定 ) ，逐漸增加 Uct （調(diào)節(jié) RP2），在 =0°、 30°、 60°、90°、120°時，用示波器觀察、 記錄整流電壓 Ud 和晶閘管兩端電壓 Uvt 的波形，并記錄電源電壓 U2 和負載電壓 Ud的數(shù)值于表 4 中。7-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -表 430060090012

15、00U 2U d （記錄值）U d （計算值）(3) 單相橋式有源逆變電路實驗按圖 3 接線，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，保持Ub 偏移電壓不變 ( 即 RP3固定 ) ，逐漸增加 Uct（調(diào)節(jié) RP2），在 =30°、60°、90°時，觀察、記錄逆變電流 I d 和晶閘管兩端電壓 Uvt 的波形，并記錄負載電壓 Ud 的數(shù)值于表 5 中。表 5300600900U 2U d （記錄值）U d （計算值）(4) 逆變顛覆現(xiàn)象的觀察調(diào)節(jié) Uct, 使=150°，觀察 Ud 波形。突然關斷觸發(fā)脈沖（可將觸發(fā)信號拆去），用雙蹤慢掃描示波器觀察逆變

16、顛覆現(xiàn)象，記錄逆變顛覆時的Ud 波形。五、實驗注意事項1、 雙蹤示波器有兩個探頭， 可同時觀測兩路信號， 但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連， 所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上，否則這兩點會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測量的順利進行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線， 這8-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -樣從根本上解決了這個問題。 當需要同時觀察兩個信號時， 必須在被測電路上找到這兩個信號的公共點， 將探頭的地線接于此處， 探頭各接至被測信號， 只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個信號，而不發(fā)生意外。2、在本實驗中，

17、觸發(fā)脈沖是從外部接入DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極，此時 ,應將所用晶閘管對應的正橋觸發(fā)脈沖或反橋觸發(fā)脈沖的開關撥向“斷”的位置，并將 Ulf 及 Ulr 懸空，避免誤觸發(fā)。3、為了保證從逆變到整流不發(fā)生過流，其回路的電阻 R應取比較大的值， 但也要考慮到晶閘管的維持電流，保證可靠導通。六、思考題單相橋式整流電路什么情況下會逆變失敗？七、實驗報告1、畫出 =30°、 60°、 90°、 120°、 150°時 Ud 和 UVT 的波形。2、畫出電路的移相特性Ud=f( ) 曲線。3、分析逆變顛覆的原因及逆變顛覆后會產(chǎn)生的后果。實驗三 三相橋

18、式全控整流及有源逆變電路實驗一、實驗目的：1、加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理。2、了解 KC系列集成觸發(fā)器的調(diào)整方法和各點的波形。二、實驗主要儀器與設備：序型號備注號1 DJK01 電 源控 制 該控制屏包含“三相電源輸出”， “勵磁電源”等屏幾個模塊。2 DJK02 晶閘管主電路3 DJK02-1 三相晶閘 該掛件包含“觸發(fā)電路” ,“正反橋功放”等幾個管觸發(fā)電路模塊。4 DJK10變壓器 該掛件包含“逆變變壓器”以及“三相不控整流”實驗等模塊。5 DJK06 給定及實 該掛件包含“二極管”以及“開關” 等幾個模塊。驗器件6 D42 三 相可調(diào)電阻7 雙蹤示波器自備9-精品

19、 word 文檔值得下載值得擁有 -8萬用表自備三、實驗原理實驗線路如圖 4 及圖 5 所示。主電路由三相全控整流電路及作為逆變直流電源的三相不控整流電路組成， 觸發(fā)電路為 DJKO2-1中的集成觸發(fā)電路，由 KCO4、KC4l、 KC42 等集成芯片組成，可輸出經(jīng)高頻調(diào)制后的雙窄脈沖鏈。集成觸發(fā)電路的原理可參考有關內(nèi)容， 三相橋式整流及逆變電路的工作原理可參見電力電子技術教材的有關內(nèi)容。 圖中的 R 用 D42 三相可調(diào)電阻，將兩個 900 接成并聯(lián)形式；電感 Ld 在 DJK02面板上，選用 700mH，直流電壓、電流表由 DJK02獲得。 在三相橋式有源逆變電路中， 電阻、電感與整流的一

20、致， 而三相不控整流及心式變壓器均在 DJK10掛件上，其中心式變壓器用作升壓I1AVT1VT3VT5LdVU1RVT4VT6VT2三相電源輸出G1K1G2K2Uc1G3K3給定G4正橋K4功放觸發(fā)電路G5K5G6K6圖 4三相橋式全控整流電路實驗原理圖10-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -I1LdAVT1VT3VT5V三相電源輸出U1三相不控三整相流電源輸出三相心式變壓器VT6VT2VT4RG1K1G2Uc1K2G3給定K3G4觸發(fā)電路正橋功放K4G5K5G6K6圖 5 三相橋式有源逆變電路實驗原理圖變壓器，逆變輸出的電壓接心式變壓器的中壓端 Am、Bm、Cm,返回電網(wǎng)的電壓從高壓端

21、 A、 B、C 輸出，變壓器接成Y/Y 接法。四、實驗內(nèi)容及步驟1、實驗內(nèi)容：(1) 三相橋式全控整流電路。(2) 三相橋式有源逆變電路。(3) 在整流或有源逆變狀態(tài)下，當觸發(fā)電路出現(xiàn)故障（人為模擬）時觀測主電路的各電壓波形。2、實驗步驟：(1)DJK02和 DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試打開 DJK01總電源開關，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關，觀察輸入的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。將 DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。用 10 芯的扁平電纜， 將 DJK02的“三相同步信號輸出” 端和 DJK02-1“三相同步信號輸入”端相連 ,打開 DJK0

22、2-1 電源開關，撥動 “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關，使“窄”的發(fā)光管亮。觀察 A、B、C三相的鋸齒波， 并調(diào)節(jié) A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器 （在11-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -各觀測孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。將 DJK06上的“給定”輸出 Ug直接與 DJK02-1上的移相控制電壓 Uct 相接，將給定開關 S2撥到接地位置（即 Uct=0），調(diào)節(jié)DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察 A相同步電壓信號和“雙脈沖觀察孔”VT1的輸出波形，使 =150°。適當增加給定 Ug的正電壓輸出，觀測 DJK02-1上“脈沖觀察孔”的波形，此時應觀測到

23、單窄脈沖和雙窄脈沖。將 DJK02-1面板上的 Ulf 端接地，用 20芯的扁平電纜，將 DJK02-1的“正橋觸發(fā)脈沖輸出”端和 DJK02“正橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連，并將 DJK02“正橋觸發(fā)脈沖”的六個開關撥至“通”，觀察正橋VT1 VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。(2) 三相橋式全控整流電路按圖 4接線，將 DJK06上的 “給定”輸出調(diào)到零 ( 逆時針旋到底 ) ，使電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，調(diào)節(jié)給定電位器，增加移相電壓，使 角在 30° 150°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，同時，根據(jù)需要不斷調(diào)整負載電阻 R, 使得負載電流 Id 保持在 0.6A左右

24、 ( 注意 Id 不得超過 0.65A) 。用示波器觀察并記錄 =30°、60°及 90°時的整流電壓 Ud和晶和晶閘管兩端電壓 Uvt 的波形，并記錄相應的 Ud數(shù)值于表 6中。(3) 三相橋式有源逆變電路按圖 5接線，將 DJK06上的 “給定”輸出調(diào)到零 ( 逆時針旋到底 ) ，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，調(diào)節(jié)給定電位器，增加移相電壓，使角在 30° 90°范圍調(diào)節(jié)，同時，根據(jù)需要不斷調(diào)整負載電阻R, 使電流 Id 保持在0.6A 左右 ( 注意 Id 不得超過 0.65A) 。用示波器觀察并記錄 =30°、60&

25、#176;、90°時的電壓 Ud和晶閘管兩端電壓 UVT的波形，并記錄相應的 Ud數(shù)值于表 7中。(4) 故障現(xiàn)象的模擬當 =60°時，將觸發(fā)脈沖鈕子開關撥向“斷開”位置，模擬晶閘管失去觸發(fā)脈沖時的故障，觀察并記錄這時的Ud、UVT波形的變化情況。表612-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -300600900U 2U d （ 記 錄值）U d / U 2U d （ 計 算值）表7300600900U 2U d （ 記 錄值）U d / U 2U d （ 計 算值）五、實驗注意事項1、為了防止過流，啟動時將負載電阻R調(diào)至最大阻值位置。2、三相不控整流橋的輸入端可加接三相

26、自耦調(diào)壓器，以降低逆變用直流電源的電壓值。3、有時會發(fā)現(xiàn)脈沖的相位只能移動 120°左右就消失了， 這是因為 A、C兩相的相位接反了， 這對整流狀態(tài)無影響， 但在逆變時， 由于調(diào)節(jié)范圍只能到 120°，使實驗效果不明顯， 用戶可自行將四芯插頭內(nèi)的 A、C相兩相的導線對調(diào)， 就能保證有足夠的移相范圍。六、思考題三相整流電路逆變失敗的原因有哪些？七、實驗報告1、畫出電路的移相特性 Ud =f( ) 。13-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -2、畫出觸發(fā)電路的傳輸特性 =f(Uct)。3、畫出 =30°、 60°、 90°、 120°

27、、 150°時的整流電壓Ud 和晶閘管兩端電壓 UVT的波形。實驗四直流斬波電路的性能研究一、實驗目的：1、熟悉直流斬波電路的工作原理。2、熟悉各種直流斬波電路的組成及其工作特點。3、了解 PWM控制與驅(qū)動電路的原理及其常用的集成芯片。二、實驗主要儀器與設備：序型號備注號1 DJK01 電源 控 制 該控制屏包含“三相電源輸出”， “勵磁電源”等屏幾個模塊。2 DJK09單相調(diào)壓與可調(diào)負載3 DJK20 直流斬波電路4 D42 三相可調(diào)電阻5慢掃描示波器自備6萬用表自備三、實驗原理主電路：1 、降壓斬波電路 (Buck Chopper)降壓斬波電路 (Buck Chopper) 的原

28、理圖及工作波形如圖6圖7 所示。圖中 V為全控型器件，選用 IGBT。D 為續(xù)流二極管。由圖 7 中 V的柵極電壓波形 UGE可知，當 V處于通態(tài)時，電源 Ui 向負載供電， UD=Ui 。當 V處于斷態(tài)時，負載電流經(jīng)二極管 D 續(xù)流，電壓 UD近似為零，至一個周期 T結(jié)束，再驅(qū)動 V導通，重復上一周期的過程。負載電壓的平均值為：U 0tonU ton U UtontoffT式中 t on為V處于通態(tài)的時間， t off 為V處于斷態(tài)的時間， T為開關周期， 為導通占空比，簡稱占空比或?qū)ū? =t on/T) 。由此可知，輸出到負載的電壓平均14-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -值

29、UO最大為 Ui ，若減小占空比 ，則 UO隨之減小，由于輸出電壓低于輸入電壓，故稱該電路為降壓斬波電路。圖 6 降壓斬波電路的原理圖圖 7 降壓斬波電路的波形圖2、升壓斬波電路 (Boost Chopper)升壓斬波電路 (Boost Chopper)的原理圖如圖8 所示。電路也使用一個全控型器件 V 。當 V 處于通態(tài)時，電源U向電感L1 充電，充電電流基本恒定為同時,電容 C1 上的電壓向負載供電，因C1 值很大，基本保持輸出電壓 U 0 為恒值。設V 處于通態(tài)的時間為 ton ，此階段電感 L1 上積蓄的能量為 Uton 。當 V 處于斷態(tài)時 U 和 L1 共同向電容C1 充電，并向負

30、載提供能量。 設 V 處于斷態(tài)的時間為to ，則在此期間電感 L1釋放的能量為 (U 0 -U )ton 。當電路工作于穩(wěn)態(tài)時，一個周期 T 內(nèi)電感 L1 積蓄的能量與釋放的能量相等，即：Ut on =(U 0 -U )to上式中的 T/ to 1,輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路。3、升降壓斬波電路 (Boost-Buck Chopper)升降壓斬波電路 (Boost-Buck Chopper)的原理圖如圖9 所示。電路的基本工作原理是：當可控開關V 處于通態(tài)時，電源 U 經(jīng) V 向電感 L1 供電使其貯存能量，同時 C1 維持輸出電壓 U 0 基本恒定并向負載供電。此后，V

31、關斷，電感 L115-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -中貯存的能量向負載釋放?？梢?負載電壓為上負下正，與電源電壓極性相反。輸出電壓為：U 0 ton U tonU UtoT ton1若改變導通比 ，則輸出電壓可以比電源電壓高， 也可以比電源電壓低。 當 0<<1/2 時為降壓，當 1/2<<1 時為升壓。圖 8升壓斬波電路的原理圖圖 9升降壓斬波電路的原理圖4、Cuk 斬波電路Cuk 斬波電路的原理圖如圖 10 所示。電路的基本工作原理是：當可控開關 V 處于通態(tài)時， U .L1.V 回路和負載回路分別流過電流。當 V 處于斷態(tài)時，回路和負載回路分別流過電流，

32、輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。輸出電壓為：U 0 ton U tonU UtoT ton1若改變導通比 ，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。 當0<<1/2 時為降壓，當 1/2<<1 時為升壓。圖 10 Cuk 斬波電路的原理圖16-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -5、Sepic 斬波電路Sepic 斬波電路的原理圖如圖 11 所示。電路的基本工作原理是： 可控開關 V 處于通態(tài)時， U L1 V 回路和 C2V L2 回路同時導電， L1 和 L2 貯能。當V 處于斷態(tài)時，U L1C2D R 回路及 L2 DR 回路同時導電，此階段 U和

33、L1 既向 R 供電，同時也向 C2 充電，C2 貯存的能量在 V 處于通態(tài)時向 L2 轉(zhuǎn)移。輸出電壓為：U 0 tonU tonU UtoT ton1若改變導通比 ，則輸出電壓可以比電源電壓高， 也可以比電源電壓低。 當 0<<1/2 時為降壓，當 1/2<<1 時為升壓。圖11 Sepic斬波電路的原理圖6、Zeta 斬波電路Zeta 斬波電路的原理圖如圖12 所示。電路的基本工作原理是： 當可控開關V 處于通態(tài)時，電源 Ui 經(jīng)開關 V 向電感 L1 貯能。當 V 處于斷態(tài)后， L1 經(jīng) D 與C2 構(gòu)成振蕩回路，其貯存的能量轉(zhuǎn)至C2，至振蕩回路電流過零，L1 上

34、的能量全部轉(zhuǎn)移至 C2 上之后， D 關斷， C2 經(jīng) L2 向負載 R 供電。輸出電壓為：U0U1若改變導通比 ，則輸出電壓可以比電源電壓高， 也可以比電源電壓低。 當 0<<1/2 時為降壓，當 1/2<<1 時為升壓。圖 12Zeta 斬波電路的原理圖四、實驗內(nèi)容及步驟17-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -1、實驗內(nèi)容：（ 1）控制與驅(qū)動電路的測試（ 2）六種直流斬波器的測試2、實驗步驟：（1）控制與驅(qū)動電路的測試啟動實驗裝置電源，開啟 DJK20 控制電路電源開關。調(diào)節(jié) PWM脈寬調(diào)節(jié)電位器改變 Ur，用雙蹤示波器分別觀測 SG3525 的第 11 腳與

35、第 14腳的波形，觀測輸出 PWM信號的變化情況，并填表。（2）直流斬波器的測試 ( 使用一個探頭觀測波形 )斬波電路的輸入直流電壓 Ui 由三相調(diào)壓器輸出的單相交流電經(jīng) DJK20掛箱上的單相橋式整流及電容濾波后得到。接通交流電源，觀測 Ui 波形，記錄其平均值 ( 注：本裝置限定直流輸出最大值為 50V，輸入交流電壓的大小由調(diào)壓器調(diào)節(jié)輸出 ) 。按下列實驗步驟依次對六種典型的直流斬波電路進行測試。切斷電源， 根據(jù) DJK20 上的主電路圖， 利用面板上的元器件連接好相應的斬波實驗線路，并接上電阻負載，負載電流最大值限制在 200mA以內(nèi)。將控制與驅(qū)動電路的輸出“ V-G”、“ V-E”分別接至 V的G 和E 端。檢查接線正確， 尤其是電解電容的極性是否接反后， 接通主電路和控制電路的電源。用示波器觀測 PWM信號的波形、 UGE的電壓波形、 UCE的電壓波形及輸出電壓Uo和二極管兩端電壓 UD的波形，注意各波形間的相位關系。調(diào)節(jié) PWM脈寬調(diào)節(jié)電位器改變 Ur，觀測在不同占空比 ( ) 時，記錄 Ui 、UO和 的數(shù)值于表中，從而畫出 UO=f( ) 的關系曲線。18-精品 word 文檔值得下載值得