電力電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告-3

河南機(jī)電高等專科學(xué)校自動(dòng)控制系電力電子應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)系部自動(dòng)控制系專業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化班級(jí)過控111姓名張照躍學(xué)號(hào)111416152

半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的性能研究一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜さ湫烷_關(guān)電源電路的結(jié)構(gòu)，元器件和工作原理，要求主要了解以下內(nèi)容。1．主電路的結(jié)構(gòu)和工作原理。2．PWM控制電路的原理和常用集成電路。3．驅(qū)動(dòng)電路的原理和典型的電路結(jié)構(gòu)。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．SG3525的輸出波形觀察。2．半橋電路中各點(diǎn)波形的觀察。三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1．電力電子及電氣傳動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．NMCL-16組件。3．雙蹤示波器。4．萬用表。四．實(shí)驗(yàn)方法1．SG3525的調(diào)試將開關(guān)S1打向“半橋電源”，分別連接“5”和“6”端，以及“9”端和“10”端，“3”端和“4”端，用示波器分別觀察鋸齒波輸出（“1”端）和A、B兩路PWM信號(hào)的波形（分別為“5”端和“9”端對(duì)地波形），并記錄波形，頻率和幅值，調(diào)節(jié)“脈沖寬度調(diào)節(jié)”電源器，記錄其占空比可調(diào)范圍。2．?dāng)嚅_主電路和控制電路的電源，分別將“PWM波形發(fā)生”的“7”、“8”和“半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源”的G1、S1端相連，將PWM波形發(fā)生的“11”、“12”端和“半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源”的G2、S2端相連。經(jīng)檢查接線無誤后，將扭子開關(guān)S2打向“ON”，分別觀察兩個(gè)MOSFET管VT1、VT2的柵極G和源極S間的電壓波形，記錄波形，周期、脈寬、幅值及上升、下降時(shí)間。3．?dāng)嚅_主電路和控制電路的電源，分別將“主電源1”的“1”端、“2”端與“半橋開關(guān)穩(wěn)壓電源”的“1”、“2”端相連，然后合上控制電源以及主電源(注意：一定要先加控制信號(hào)，后加主電源否則極易燒毀“主電源1”的保險(xiǎn)絲)，用示波器分別觀察兩個(gè)MOSFET的柵源電壓波形和漏源電壓波形，記錄波形、周期、脈寬和幅值，特別注意：不能用示波器同時(shí)觀察兩個(gè)MOSFET的波形，否則會(huì)造成短路，嚴(yán)重?fù)p壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備。4．分別將“半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源”的“8”、“10”端相連，“9”、“12”端相連（負(fù)載電阻為33Ω），記錄輸出整流二極管陽極和陰極間的電壓波形（“5”和“7”端之間，以及“6”端和“7”端間）記錄波形、周期、脈寬以及幅值，觀察輸出電源電壓u0中的波形（“12”端和“10”端間），記錄波形、幅值，并觀察主電路中變壓器T的一次測(cè)電壓波形（“3”端和“4”端）以及二次測(cè)電壓波形（“5”端和“9”端間，“6”端和“9”端間），記錄波形、周期、脈寬和幅值。5．?dāng)嚅_“9”和“12”之間的連線，連接“9”和“11”（負(fù)載電阻為3Ω），重復(fù)4的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。特別注意：用示波器同時(shí)觀察二個(gè)二極管電壓波形時(shí)，要注意示波器探頭的共地問題，否則會(huì)造成短路，并嚴(yán)重?fù)p壞實(shí)驗(yàn)裝置。6．?dāng)嚅_“PWM波形發(fā)生”的“3”，“4”兩點(diǎn)間連線，將“半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源”的“13”端連至“半橋型穩(wěn)壓電源”的“2”端，并將“半橋型穩(wěn)壓電源”的“9”端和“PWM波形發(fā)生”的地端相連，調(diào)節(jié)“脈沖寬度調(diào)節(jié)”電位器，使“半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源”的輸出端（“8”和“9”端間）電壓為5V，然后斷開“9”，“11”端連線，連接“9”，“12”端（負(fù)載電阻改變至33Ω），測(cè)量輸出電壓u2的值，計(jì)算負(fù)載調(diào)整率五．注意事項(xiàng)1．“半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源”接好連線后，一定要先加控制信號(hào)，然后接通主電源。2．做閉環(huán)穩(wěn)壓實(shí)驗(yàn)的時(shí)候一定要斷開“PWM波形發(fā)生”的“3”，“4”兩點(diǎn)之間的連線。六．實(shí)驗(yàn)分析1．分析負(fù)載變化對(duì)電路工作的影響。答：當(dāng)電路的輸入電壓波動(dòng)或者電路的負(fù)載發(fā)生變化而引起輸出電壓的變化時(shí)，如果能在UO增大時(shí)，減小控制電壓UB的占空比或在UO減小時(shí)，增大UB的占空比，那么輸出電壓就可以獲得穩(wěn)定。2．分析本實(shí)驗(yàn)電路輸出穩(wěn)壓的原理。答：通過調(diào)節(jié)控制信號(hào)的占空比來改變開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間TON，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的目的，但是開關(guān)管的開關(guān)周期T保持不變，所以根據(jù)以上模式工作的穩(wěn)壓電路被稱為脈寬調(diào)制型（PWM，PulseWidthModulation）開關(guān)電源。3．示波器的探頭連接注意事項(xiàng)？錯(cuò)誤的接法會(huì)產(chǎn)生什么后果？試詳細(xì)分析。答：雙蹤示波器有兩個(gè)探頭，可同時(shí)測(cè)量?jī)陕沸盘?hào)，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以探頭的地線不能同時(shí)接在同一電路的不同電位的兩個(gè)點(diǎn)上，否則這兩點(diǎn)通過示波器的外殼發(fā)生電氣短路。當(dāng)需要同時(shí)觀察兩個(gè)信號(hào)時(shí)，必需在被測(cè)電路上找到這兩個(gè)信號(hào)的公共點(diǎn)，將示波器的地線接于此處，兩個(gè)探頭的信號(hào)端接兩個(gè)被測(cè)信號(hào)。七．實(shí)驗(yàn)心得通過本次課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)電力電子的理論知識(shí)得到了深化和理解，不但提高了自己的查找資料能力，同時(shí)也提高了獨(dú)立思考、獨(dú)立收集資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。通過課設(shè)使我能夠較全面地鞏固和應(yīng)用本課程中所學(xué)的基本理論和基本方法，并初步掌握半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的性能電路設(shè)計(jì)以及相關(guān)的知識(shí)。本課設(shè)主要利用晶閘管觸發(fā)電路、變壓器等電路，達(dá)到輸出交流電壓可調(diào)的目的。電力電子課程不僅在理論上詳細(xì)講授了電能變換理論，而且配備了大量的實(shí)驗(yàn)，極大的