电力电子技术实验 第2版 教学课件 作者 主编 实验二十二 直流斩波电路（设计性实验）性能研究.pptVIP

实验 22直流斩波电路（设计性实验）性能研究 * * 1、熟悉各斩波电路的工作原理，了解各电路工作特点。 2、熟悉信号发生与驱动电路的选择确定及电路的设计方法。 一、实验目的 1、预习相关理论知识 (1 )复习教材中有关内容，理解电路的工作原理。 （2）学习实验指导书中有关电路的内容，掌握电路工作原理及调试方法。 2、写预习报告 (1)实验的目的 (2)实验线路图 (3)实验仪器与设备 (4)实验内容与步骤 (5)实验注意事项 (6)预习题目的回答 二、要求学生实验前做的工作 1、电力电子技术实验装置 1台 2、示波器 1台 3、万用表 1台 4、元器件 若干 三、实验设备及仪器 四、实验电路的设计思路 首先要考虑选择的电路应满足设计要求（老师或用户要求）及现实条件，还要考虑安全可靠性、经济性、先进性等。对同学来说主要考虑设计要求及现实条件。 1、主电路的选择与确定 首先看那种电路能满足设计要求，如要求设计一个升降压斩波电路，则可从升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sipic斩波电路和Zeta斩波电路选取。有些实验设备中没有Sipic和Zeta斩波电路，则只能从前两种电路中确定一种。若一定要用Sipic和Zeta斩波电路，也可自行制做，当然要花费更多的时间，但从提高实践能力上看也是十分有利的。 2、控制电路的选择与确定 （1）信号发生电路的选择与确定 由于斩波电路采用PWM信号，为此需要确定PWM发生器。能产生PWM信 号的集成电路有很多（详见李宏编著的《电力电子设备用器件与集成电路应用指南》第2册，机械工业出版社出版或上网查找），从中确定一个你认为合适的即可。为简单起见，并考虑现有的条件，电力电子实验设备中已有SG3525及TL494两种PWM发生电路。因此，也可考虑选取其中的一种。由于实验21中已用SG3525,是否可考虑选用价格更加便宜，使用也很方便的TL494作为PWM发生电路。 （2）驱动电路的选择与确定 控制电力电子器件的通断一般都需要驱动电路，驱动电路的种类很多,（详见李宏编著的《电力电子设备用器件与集成电路应用指南》，机械工业出版社出版或上网查找），可根据电力电子器件的种类及容量确定。由于实验中用的器件（MOSFET或IGBT）容量均很小，而有些《电力电子技术》教材中推荐的驱动电路可驱动的器件容量均很大，建议选用结构简单、价格低廉的TLP250驱动器即可满足要求。 1）TLP250的引脚排列及名称如下图所示。 2) TLP250的工作原理 TLP250的内部结构及典型应用电路如下图所示。 当引脚2的输入信号VIN+为高电平时，发光二极管发光，集成光探测器检测出光信号，并输出与输入同相位的脉冲，该脉冲使V1导通，给MOSFET或IGBT提供正驱动信号，使MOSFET或IGBT饱和导通。一旦输入信号VIN+为低电平时，发光二极管停止发光，使V2导通，V1关断，迅速使MOSFET（栅源极间）或IGBT（栅极发射极间）放电，而快速关断。主电路及控制电路确定后，画出电路图。 五、实验内容 1、根据确定的电路，电力电子技术实验装置中找出相应的单元，并用导线连接起来。 2、接通控制电路电源，用示波器测量PWM信号发生电路的锯齿波信号及输出PWM脉冲信号是否正常，再测驱动电路输出脉冲是否正常。待正常后，调给定电位器，观察开关管栅极、源极（发射极）间的脉冲宽度是否连续可调，正常后，去掉控制电路电源。 3、接通主电路电源，测滤波电容两端（母线间）的电压是否正常，正常后，去掉主电路电源电压，将斩波主电路与母线相连，接上电阻电感负载。检查无误后，接通控制电路与主电路电源，调给定电位器，观察输出电压是否连续可调，正常后，调Uo到规定值，记录uo、io 的波形及Uo、Io的数值于下表。 Io/A Uo/V io波形 uo波形 脉冲频率f/HZ 4、去掉各电源 ，改变脉冲信号频率（即调节RT、CT的值），重复2、3步骤， 观察几组输出电压uo、电流io波形，比较频率变化对电流波形的影响。 5、去掉各电源 ，改变负载的参数（可采用几个电感串联或者并联，达到改变电感的目的，简单的也可保持电感不变，改变串联电阻值），在保持脉冲频率不变的情况下，重复2、3步骤，观察几组输出电压uo、电流io波形，比较负载参数变化