電力電子實驗教案

第一部分：相控整流實驗電路123隔離驅動電路組成：脈沖變壓器、三極管。為觸發(fā)SCR開通，門極觸發(fā)電流必須由足夠大的幅值和持續(xù)時間，及盡可能短的電流上升時間。456雙觸發(fā)脈沖形成：789導通順序：

1）T+a晶閘管，T-c晶閘管

2）T-c晶閘管，T+b晶閘管

3）T+b晶閘管，T-a晶閘管

4）T-a晶閘管，T+c晶閘管

5）T+c晶閘管，T-b晶閘管

6）T-b晶閘管，T+a晶閘管10KC04結構框圖

1112131、Q1、Q2基極狀態(tài)→A、B電位→Q4基極狀態(tài)→Q5集電極狀態(tài)→Q6基極狀態(tài)→Q7基極狀態(tài)。

2、在芯片外圍在合適的位置上設計了兩個電容C1和C2，這兩個電容的充放電決定了芯片內部三極管基極和集電極的電位，導致了脈沖的形成和移相。

3、C1狀態(tài)：充電、放電。

C2狀態(tài)：充電、反充電。

Q1—Q4同步檢測電路。

Q5：鋸齒波形成環(huán)節(jié)。

Q6：移相環(huán)節(jié)。

Q7：脈沖形成環(huán)節(jié)。

Q8—Q12:脈沖分選環(huán)節(jié)。14電力電子電路結構：由主電路和輔助電路組成。輔助電路結構：控制電路、驅動電路、緩沖電路、保護電路。

整流電路分類：按組成器件分類。按電網相數分類。按控制方式分類。

15隔離隔離可由光耦或脈沖變壓器實現(xiàn)。兩種隔離的優(yōu)缺點：光耦：兩側電磁干擾小，但它需要承受主電路高壓，有時還需要在SCR側有一個電源和一個脈沖電流放大器。脈沖變壓器：不要另加電源，但需要采取措施防止磁飽和。可用二極管。脈沖變壓器隔離的工作過程。分析三極管集電極的電壓波形。觸發(fā)電路的保護引起觸發(fā)電路誤動作的主要原因之一是從主電路引起的干擾。它常通過觸發(fā)電路的輸出極而進入觸發(fā)電路。常用的抗干擾措施。常用電力電子器件電阻：金屬膜，碳膜，繞線，水泥等16

常用電力電子器件電容：電解電容，瓷片電容，薄膜電容17常用電力電子器件磁性元件：變壓器，電感18常用電力電子器件半導體器件：MOS管，整流管19

常用電力電子器件20散熱器212223242526第二部分直-直變換器實驗電路2728電力電子電路結構：由主電路和輔助電路組成。常用功率變換主電路拓撲結構單功率管拓撲結構：BUCK，BOOST，正激，反激多功率管拓撲結構：半橋，全橋，推挽，推挽正激輔助電路結構：控制電路、驅動電路、緩沖電路、保護電路。29例：BUCK電路主電路圖如下BUCK變換器的輸入、輸出電壓關系為：電感電流連續(xù)時：UO=DUi電感電流斷續(xù)時：30BOOST變換器：BOOST變換器的基本電量關系：電感電流連續(xù)時：電感電流斷續(xù)時：

3132介紹脈寬控制（PWM控制）的常用芯片SG1525/SG3525。轉到333435產生鋸齒波：在CT上產生一鋸齒波，峰點電平為3.3V，谷點電平為0.9V。內部恒流源對CT充電，形成鋸齒波的上升邊，充電時間決定于RTCT，CT放電時形成鋸齒波下降邊，放電時間決定于RDCT。鋸齒波頻率可按下式計算：36輸出級輸出級采用圖騰柱結構，這是該系列控制器的最大優(yōu)點之一。圖示上側是“或非門”，下側是“或門”?；蚍情T、或門的輸出端分別驅動輸出級的上下兩個晶體管。?兩晶體管組成圖騰柱結構，使輸出既可作為電流源，向負載提供電流，又可做為電流匯，吸收負載電流。圖騰柱的輸出結構對功率管的關斷有利，例如，當或非門的輸出為高電平時，上晶體管截止，下晶體管導通，為功率管Q關斷時提供了低阻抗的反向抽基流回路，加速Q關斷。工作情況如下圖所示：T1開通時，T2關斷，對C充電，T1關斷時，T2開通，C迅速放電。輸出圖騰柱結構的工作情況。37主電路與控制電路反饋的形成：以電壓模式控制電路為例：在閉環(huán)時將主電路輸出電壓以負反饋的形式反饋到控制電路SG3525的誤差放大器的反相輸入端，由于誤差放大器輸出9腳和1腳間是比例積分反饋(開環(huán)時是比例反饋)，從而使系統(tǒng)能實現(xiàn)所要求的動態(tài)、靜態(tài)特性。當主電路電壓升高時，輸出電壓升高，使SG3525的9腳電壓降低，使占空比減小→使主電路電壓降低，從而穩(wěn)定了輸出。閉環(huán)工作過程返回38光藕3120芯片簡介：3120芯片真值表：HIGH13.5-30VONLOW0-30VOFFVOVCC-VEELEDOFF:3120芯片無電流。ON:3120芯片有電流。39介紹常用芯片UC3842的原理及應用：UC3842結構框圖404142由或非門組成的R、S觸發(fā)器邏輯關系如下：

RS00保持不變

010101

11禁止·當電流檢測比較器同相電壓≥反相電壓時，比較器輸出高電平。其反相電壓=·滯環(huán)比較器作用：當電壓≥16V時，可啟動并正常工作，但當工作電壓小于16V時仍可正常工作，直到電壓＜10V才可不工作。UC3844與UC3842基本相同，區(qū)別是最大占空比不同，應用場合也就不同。UC3842的輸出頻率為振蕩頻率，最大占空比可達96%，多用于單端反激式變換器。UC3844的輸出頻率是振蕩頻率的一半，最大占空比為50%。常用于單端正激式變換器。反激拓撲434445單端反激變換器的基本電量關系：

電感電流連續(xù)時：其中：為變壓器變比。為占空度。電感電流斷續(xù)時：單端反激式變換器是隔離的升/降式變換器。46單端正激變換器：47單端正激變換器的基本電量關系：通常設計在電感電流連續(xù)時：

橋式變換器電路單晶體管功率電路：用于小功率DC—DC變換。多晶體管功率電路：用于較大功率DC—