电力电子技术-实验-西电教材要点.doc

实验一 控制电路及交流调压实验 一、实验目的和要求 本实验是利用单结晶体管来构成的最简单的控制电路。但具有触发电路的四要素，这种电路的中小功率电路中仍广泛使用。 1. 每一个人都必须学会制作单结晶体管控制电路，以实现对小功率电力电子电路的控制，通过实验学习触发电路的设计及测量方法。 2. 了解脉冲变压器在可控硅触发电路中的应用，学习脉冲变压器的制作及同名端的测试方法。 3. 学习双向晶闸管在调压电路中的应用，在制作简单的控制电路的基础上，完成用双向晶闸管实现交流调压，用来控制灯光的亮度。 二、实验内容 1．单结晶体管T33构成的控制电路调试，记录各级波形，形成控制脉冲。 2．单相交流调压电路调试，实现灯光亮度调节。 三、实验仪器、设备（软、硬件）及仪器使用说明） 1．单相或三相电源变压器一台。 2．模拟或数字示波器一台。 3．单结晶体管、可控硅及实验板一套。 四、实验原理 1．把交流电整流成脉动直流电，再经过二极管限幅，形成同步梯形波，再把此电压加给电容器，使其充电，当其电压到达单结晶体管的峰点电压时，单结晶体管导通，电容器放电。我们正是利用单结晶体管BT33的负阻区形成触发脉冲，如图1所示。 2．双向晶闸管具有双向调节电压的的作用，图2的上半部分给出了双向晶闸管调压电路，所采用的双向晶闸管是BT136塑封管，其管脚图如图2的右下角BT136管脚的正视图，有字一面正对自己，最左边的为第一脚是门极，最右边的一脚是T1极，中间的是T2极。 3．利用单结晶体管BT33在负阻区形成触发脉冲作为控制信号，加在门极和T1极上去控制双向晶闸管工作，使其在交流电的正半周和负半周各有一段时间不导通，控制不导通的时间长短就达到了调压调光目的。 4． 利用示波器找出脉冲变压器的同名端，目的是把正极性的控制信号加到可控硅的门极上，图中有黑点的端为同名端。 五、实验方法与步骤 1．图1的电路给出了控制电路的几种形式，包括了了脉冲形成电路、同步电路、移相电路、输出电路等。同学们可参照图1的电路在面包板上插接电路： 1）先用整流桥搭接整流电路，把交流电整流成脉动直流电，通电后观察并在座标纸上记录A点显示的波形； 2）断电后串电阻接上稳压二极管，经过二极管限幅，形成同步梯形波；再加电测量并记录B点显示的同步梯形波波形； 3）断电后插上R2、R3、W1、C1、BT33和R4，再加电后用示波器测量C点、D点波形，看C点是否是锯齿波，D点有无脉冲输出。 4）若有波形，看脉冲多少，应控制脉冲在5~20个之间，并调节W1，看锯齿波的个数有无增加或减少，有变化为正常。正常后调节到脉冲较少时记录波形，注意用双踪示波器对应测量C点和D点波形，观察D点的脉冲是在锯齿波的上升边还是在锯齿波的下降沿。 5）去掉电阻R4，换上脉冲变压器B， （1）测量变压器输出头的同名端，方法是用示波器探头的接地端接一个输出头，用示波器探头接另一个输出头，若输出脉冲为正极性则示波器探头所接的输出头为同名端，如图2中脉冲变压器B中分别带点的输出头。 （2）测量输出脉冲的波形，这时脉冲的波形有正有负，这是由于脉冲变压器的电感引起的。并上反向二极管，可去掉负半边。 2．图2给出了单结晶体管控制电路组成的调光电路。这里包括了调光主回路用的双向晶闸管BT136和发光元件普通的220V/40W灯泡。从图上显而易见脉冲变压器同名端是接到了BT136的门极上（这就是同名端的用处）。 1）控制电路调整好后，接上双向晶闸管BT136，连上40W灯泡； 2）查看无误后再把BT136的T2端接到变压器的110伏输出的一个端子上，40W灯泡的另一端接到变压器的110伏输出的另一个端子上。 3）最后接上控制脉冲信号，脉冲变压器的同名端接BT136的G极，另一端接BT136的T1端。 4）通电，灯泡应该亮，若不亮，用示波器查看控制脉冲有无、BT136好坏、电源接通与否； 5）正常后，调节W1，灯泡的亮度应随着调节而变化 6）测量并记录可控硅两端的波形和负载灯泡两端的波形（分别标明BT136导通段和截止段）。 六、实验报告要求 1．列出实验所用设备和仪表 2．画出测量各点的波形（时间上要对应） 3．回答思考题 4．列出实验中遇到的问题，说明产生的原因，是如何解决问题的 5．实验报告要附上原始记录 七、实验注意事项 1．安全用电，注意个人和他人安全 2．不要带电移动测量线，以免形成短路。 八、参考资料 1．如图3所示的电路，右边给出了单结晶体管形成的振荡电路波形。Uz为梯形波，Uc为电容器两端的波形，当电容器充电到转折电压Up时，单结晶体管导通进入负阻区，电容器上电压下降，当其降到谷点电压Uv时，单结晶体管截止。在单结晶体管导通期间在脉冲变压器初级上形成一