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电力电子技术实验指导书

第一章概述

一、电力电子技术实验内容与基本实验方法

电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门新技术，广泛应用于工业

领域、交通运输、电力系统、通讯系统、计算机系统、能源系统及家电、科研领

域。

电力电子技术课程既是一门技术基础课程，也是一门实用性很强的应用型课

程，因此实验在教学中占有十分重要的位置。

电力电子技术实验课的主要内容为：电力电子器件的特性研究，重点是开关

特性的研究；电力电子变换电路的研究，包括：三相桥式全控整流电路（AC/DC

变换）、SPWM逆变电路（DC/AC变换）、直流斩波电路（DC/DC变换）、单

相交流调压电路（AC/AC变换）四大类基本变流电路。

电力电子技术实验借助于现代化的测试仪器与仪表，使学生在实验的同时熟

悉各种仪器的使用，以进一步提高实验技能。

波形测试方法是电力电子技术实验中基本的、常用的实验方法，电力电子器

件的开关特性依据波形测试而确定器件的工作状态及相应的参数；电力电子变换

电路依据波形测试来分析电路中各种物理量的关系，确定电路的工作状态，判断

各个器件的正常与否。因此，掌握不同器件、不同电路的波形测试方法，可以使

学生进一步掌握电力电子电路的工作原理以及工程实践的方法。

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本讲义参考理论课的内容顺序编排而成，按照学生掌握知识的规律循序渐

进，旨在加强学生实验基本技能的训练、实现方法的掌握；培养和提高学生的工

程设计与应用能力。

由于编者水平有限，难免有疏漏之处，恳请各位读者提出批评与改进意见。

二、实验挂箱介绍与使用方法

（一）MCL—07挂箱电力电子器件的特性及驱动电路

MCL—07挂箱由GTR驱动电路、MOSFET驱动电路、IGBT驱动电路、PWM

发生器、主电路等部分组成。

1、GTR驱动电路：内含光电耦合器、比较器、贝克箝位电路、GTR功率器件、

串并联缓冲电路、保护电路等。可对光耦特性（延迟时间、上升时间、下降时间），

贝克电路对GTR导通关断特性的影响，不同的串、并联电路对GTR开关特性的

影响以及保护电路的工作原理进行分析和研究。

2、MOSFET驱动电路：内含高速光耦、比较器、推挽电路、MOSFET功率器

件等。可以对高速光耦、推挽驱动电路、MOSFET的开启电压、导通电阻R

ON、

跨导g、反相输出特性、转移特性、开关特性进行研究。

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3、IGBT电路驱动：采用富士IGBT专用驱动芯片EXB841，线路典型，外扩

保护电路。可对EXB841的驱动电路各点波形以及IGBT的开关特性进行研究。

本挂箱的特点：

（1）线路典型，有助于对基本概念的理解，力求通过实验，使学生对自关断

器件的特性有比较深刻的理解。

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（2）由于接线比较多，设计时充分考虑实验时可能产生的误操作，保护功能

完善，可靠性高。

使用注意事项：

（1）面板上有比较多的钮子开关控制电源，实验时注意开关的通断。

（2）GTR采用较低频率的PWM波形驱动，MOS