实验一单相半可控整流电路.doc

实验一 单相半波可控整流电路 一．实验目的 了解单相半波可控硅整流电路的组成、特性和计算方法。 了解不同负载类型的特性。 二．实验原理 可控硅（又名晶闸管）不同于整流二极管，可控硅的导通是可控的。可控整流电路的 作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。图1-1所示为单相半波可控整流实验电路。可控硅的特点是以弱控强，它只需功率很小的信号（几十到几百mA的电流，2~3V的电压）就可控制大电流、大电压的通断。因而它是一个电力半导体器件，被应用于强电系统。 （a）主回路 （b）控制回路 图1-1单相半波可控整流电路 如图1-1，设变压器次级电压为u2=U2sinωt则负载电压与电流的平均值以及有效值： 在控制角为α时，负载上直流电压的平均值Ud为 UdAV== 负载上直流电流平均值为IdAV== 直流电压有效值：UdRMS= 直流电流有效值：IdRMS= 晶闸管两端的最大电压Um为电源电压U2的峰值： Um= 三．实验器材 名称 数量 型号 1．变压器45V/90V 3N 1 MC0101 2．保险丝 1 MC0401 可控硅 1 MC0309D 负载板 1 MC0603 MC0604 2脉冲控制单元 1 MC0501 输入单元 1 MC0202 稳压电源（±15V） 1 MC0201 电压/电流表 2 MC0701 10．隔离器 1 11．示波器 1 12．导线和短接桥 若干 四．带电阻性负载的可控整流实验步骤 根据图1-1连接线路，注意：主回路和控制回路交流供电电源必须同步。将各实验模 块连接好，采用电阻负载。取U2=45V档的交流电为输入电压，负载R=50Ω（采用2只100Ω电阻并联）。 用电压电流表实测输入电压U2有效值= ______________V。 用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形（参考波形图）。 调节可控硅的触发角，用示波器观测负载电压波形，控制角分别为0°、30°、60°、 90°、120°、150°和180°，记录不同控制角时的直流电压平均值和有效值，以及直流电流平均值和有效值，填入表。 控制角 测量值 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180° 电压平均值 电流平均值 电压有效值 电流有效值 参考公式，将计算结果记录在下列表格中。 控制角 计算值 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180° 电压平均值 电流平均值 电压有效值 电流有效值 直流电压平均值控制特性曲线的分析，将结果记录在下列表格中 控制角 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180° =0.5（1+cosα） 附波形图及公式 输入电压波形： 负载电压波形： 负载电流波形： 五．带电阻电感负载的可控整流实验步骤 根据图1-3和图1-2连接线路，将各实验模块连接好，采用电阻电感负载。取U2=45V 档的交流电为输入电压，负载R=33Ω（采用3只100Ω电阻并联），L=50mH。 图1-3 用电压电流表实测输入电压U2有效值= ______________V。 用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形（参考波形图）。 调节可控硅的触发角，用示波器观测负载电压波形，控制角分别为0°、30°、60°、 90°、120°、150°和180°，记录不同控制角时的直流电压平均值和有效值，以及直流电流平均值和有效值，填入下表。 控制角 测量值 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180° 电压平均值 电流平均值 电压有效值 电流有效值 附波形图及公式 输入电压波形： 负载电压波形： 负载电流波形 五．分析和讨论 对记录下来的波形进行描述和分析。 根据记录下的电压、电流的测量值和计算值，对其进行分析。 自行分析直流电流id的波形。