【正文】 橋輸出接濾波電容（“ DC+”、“ DC”端分別接“ C1”、“ C2”端）；“ DP01”單元直流主電源輸出正端“ DC+”接“ DSM08”單元 R1 的一端， R1 的另一端接“ DE04” 單元 IGBT 的 C 極， IGBT的 E 極經(jīng)取樣電阻接“ DP01”單元直流主電源輸出負(fù)端“ DC”。實(shí)驗(yàn)完畢，依次斷開(kāi)主電路、掛箱電源、控制電路。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 與儀器 “電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱ a（ DSE03）” — DE0 DE09 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT01 單元 “電源及負(fù)載掛箱Ⅰ（ DSP01） — DP01 單元 逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負(fù)載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試儀器 四、實(shí)驗(yàn)電路的組成及實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)電路的組成： 實(shí)驗(yàn)電路主要由觸發(fā)電路、脈沖隔離、功率開(kāi)關(guān)（晶閘管）、電源及負(fù)載組成。將主電源面板上的電壓選擇開(kāi)關(guān)置于“ 3”位置，即主電源 相電壓輸出設(shè)定為 220V。 觀察并繪制有關(guān)實(shí)驗(yàn)波形。其電路自身特點(diǎn)決定了單相全波整流電路適合應(yīng)用于低輸出電壓的場(chǎng)合。 擬定數(shù)據(jù)表格，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn) 操作： 圖 23 單相橋式半控整流電路示意圖 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 28 ud ω t ud ω t 打開(kāi)系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設(shè)置為“高級(jí)應(yīng)用”。 擬定數(shù)據(jù)表格，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。單相全控電路的主電路是由四只晶閘管構(gòu)成的全控橋，把不可控橋式整流電路中的四只不可控導(dǎo)通的二極管換成四只可控的晶閘管，就成為了全控整流電路。 分析橋式全控整流較半波可控整流電路的優(yōu)缺點(diǎn)。三相半波可控整流電路是三相可控整流電路的一種基本形式。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開(kāi)關(guān)；將 DT04 單元脈沖的初始相位整定到 α =120176。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 驗(yàn)證單三橋式半控整流電路的工作特性。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開(kāi)關(guān)；將 DT04 單元脈沖的初始相位整定到 α =150176。 熟悉三相橋式全控整流電路的基本特性。將主電源面板上的電壓選擇開(kāi)關(guān)置于“ 1”位置，即主電源相電壓輸出設(shè)定為 52V。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，分析三相橋式全控整流電路的工作特性及工作原理。 Buck電路的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 28， 它是基本斬波電路的一個(gè)典型電路，可以實(shí)現(xiàn)降壓調(diào)節(jié)。 觀察并繪制有關(guān)實(shí)驗(yàn)波形。按 附圖 完成實(shí) 圖 29 Boost 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 47 驗(yàn)接線 。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 驗(yàn)證 BuckBoost 變換 電路的工作特性。實(shí)驗(yàn)完畢，依次關(guān)閉系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開(kāi)關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總電源。 實(shí)驗(yàn)操作： 打開(kāi)系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設(shè)置為“高級(jí)應(yīng)用”。 54 55 三、 DCAC 變換技術(shù) 實(shí)驗(yàn)一、單相 SPWM 電壓型逆變電路研究 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握單相 SPWM 逆變電路的基本組成。 將 DT03 單元的扭子開(kāi)關(guān) S1 撥向上，波形發(fā)生器設(shè)置為 SPWM 工作模式； 調(diào) 解電位器 RP3,將三角波發(fā)生器的輸出頻率為 1kHz； 并將正弦波給定電位器 RP1 順時(shí)針旋到頭（正弦波頻率為 0），經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后，可上電開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 觀測(cè)基本型三相 SPWM 逆變電路的工作波形。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開(kāi)關(guān)，最后閉合主電路；用示波器監(jiān)測(cè)負(fù)載電阻兩端的波形，順時(shí)針緩慢調(diào)節(jié) RP1，觀察并記錄負(fù)載電壓波形的變化情況，分析電路工作原理。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器 “觸發(fā)電路掛箱Ⅱ（ DST02）” —— DT05 單元 “電源及負(fù)載掛箱Ⅰ（ DSP01）” —— DP03 單元（燈泡負(fù)載） 主控“電機(jī)接口電路” —— DD16 單 元（電阻負(fù)載） “給定單元掛箱（ DSG01）”或“給定及調(diào)節(jié)器掛箱（ DSG02）” —— DG01單元 “ IPM 主電路掛箱（ DSM02）” 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試儀器 四、實(shí)驗(yàn)電路的組成及實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)電路的組成： 實(shí)驗(yàn)電路主要由三相脈寬發(fā)生器（ SPWM）、光電隔離驅(qū)動(dòng)及智能功率模塊（ IPM）（如圖 217）、直流電源及負(fù)載組成。實(shí)驗(yàn)完畢依次斷開(kāi)系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開(kāi)關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總電源。 觀測(cè)三相有源逆變電路的工作波形。 將 DT05 單元的模式信號(hào)插孔“ TYPE”接高電平（＋ 12V），此時(shí) DT05 62 單元被設(shè)置為改進(jìn)型三相 SPWM 工作模式；將 DG01 單元的正給定電位器 RP1逆時(shí)針旋到頭，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后，可上電開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 驗(yàn)證改進(jìn)型三相 SPWM 逆變電路的工作特性。按 附圖 完成實(shí)驗(yàn)接線 。 熟悉基本型三相 SPWM 逆變電路的基本特性。將主電源面板上的電壓選擇開(kāi)關(guān)置于“ 3” 位置，即主電源相電壓輸出設(shè)定為 220V。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握單相 PWM 逆變電路的工作特性。 觀測(cè)單相 全橋 DCDC 變換電 路工作波形。 將 DT03 單元的模式開(kāi)關(guān) S1 撥向下，波形發(fā)生器設(shè)定為 PWM 工作模式； 調(diào)解電位器 RP3,將三角波發(fā)生器的輸出頻率為 5kHz；模式開(kāi)關(guān) S2 撥向上（占空比在 1～ 90%內(nèi)可調(diào)）， 將脈寬控制電位器 RP2 逆時(shí)針調(diào)到頭，此時(shí)占空比設(shè)定為最小值；經(jīng)指導(dǎo)教 師檢查無(wú)誤后，可上電開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 48 49 實(shí)驗(yàn)三、 BuckBoost 變換電路研究 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握 BuckBoost 變換 電路的基本組成和工作原理。 實(shí)驗(yàn)操作： 打開(kāi)系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設(shè)置為“高級(jí)應(yīng)用”。實(shí)驗(yàn)完畢，依次關(guān)閉系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開(kāi)關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總電源。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 驗(yàn)證 Buck 變換 電路的工作特性。若系統(tǒng)配有直流電動(dòng)機(jī)，還可以將電動(dòng)機(jī)作為負(fù)載，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作，記錄相關(guān)波形。會(huì)有一次換相，輸出電壓 圖 27 三相橋式全控整流電路示意圖 40 ud ω t 在每個(gè)交流電源周期內(nèi)會(huì)有六次相同的脈動(dòng)，就輸出電壓紋波而言，較三相半波可控整流 電路小一半。 觀察并繪制有關(guān)實(shí)驗(yàn)波形。按 附圖 完成實(shí)驗(yàn)接線 。 （ 1 ） 、 帶 電 阻 負(fù) 載 時(shí) 的 整 流 電 壓 波 形U dω t （ 2 ） 、 帶 電 阻 串 聯(lián) 大 電 感 負(fù) 載 時(shí) 的 整 流 電 壓 波 形U dω t 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 35 實(shí)驗(yàn)六、三相橋式半控整流電路 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握三相橋式半控整流電路的基本組成和工作原理。按 附圖 完成實(shí)驗(yàn)接線 。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器 “電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅳ（ DSE05）”或“可控硅主電路掛箱（ DSM01）” — DM01 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅱ（ DST02） — DT04 單元 主控“同步變壓器” — DD05 單元 “給定 單元掛箱（ DSG01）” — DG01 單元 主控“直流電動(dòng)機(jī)單元” — DD14 單元（電阻負(fù)載） 逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負(fù)載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試儀器 四、實(shí)驗(yàn)電路的組成及實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)電路的組成： 實(shí)驗(yàn)電路主要由觸發(fā)電路、脈沖隔離、功率開(kāi)關(guān)（晶閘管）、電源及負(fù)載組成。實(shí)驗(yàn)完畢，依次關(guān)閉系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開(kāi)關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總電源。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器 “電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱ（ DSE03）” — DE0 DE09 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT02 單元 “電源及負(fù)載掛箱Ⅰ（ DSP01）” 或“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱ a（ DSE03a）”— DP01 單元 “逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負(fù)載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試儀器 四、實(shí)驗(yàn)電路的組成及實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)電路的組成： 實(shí)驗(yàn)電路主要由觸發(fā)電路、脈沖隔離、功率開(kāi)關(guān)（晶閘管）、電源及負(fù)載組成。實(shí)驗(yàn)完畢，依次關(guān)斷系統(tǒng)主電路、掛箱電源開(kāi)關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總電源。主電路原理見(jiàn)圖23。實(shí)驗(yàn)完畢，依次關(guān)閉系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開(kāi)關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總電源。單相全波可控整流電路又叫單相雙半波可控整流電路，它采用帶中心抽頭的電源變壓器配合兩只晶閘管實(shí)現(xiàn)全波可控整流電路。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握單相半波可控整流電路的工作原理和工作特性。單相半波整流電路的原理示意見(jiàn)圖 21。 熟悉單相半波可控整流電路的基本工作特性。用示波器觀 IGBT 兩端電壓波形；調(diào)節(jié) DT03 單元控制電位器“ RP2”使控制信號(hào)占空比為 50%附近，以便波形觀察。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器 “典型器件及驅(qū)動(dòng)掛箱（ DSE01） — DE04 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT03 單元 “電源及負(fù)載掛箱Ⅰ（ DSP01） — DP01 單元 “電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱ（ DSE03） — DE10 單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試儀器 四、實(shí)驗(yàn)電路的組成及實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)電路的組成： 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以 IR 公司生產(chǎn)的集成 IGBT 高端驅(qū)動(dòng)電路 IR2125 為核心，構(gòu)成高 圖 17 IGBT 集成驅(qū)動(dòng)電路 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 19 性能 IGBT 驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外圍電路示意圖見(jiàn)圖 17。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握 MOSFET 工作特性。將主電源電壓選擇開(kāi)關(guān)置于“ 3”位置，即將主電源相電壓設(shè)定為 220V；將“ DT03”單元的鈕子開(kāi)關(guān)“ S1”撥向上，用導(dǎo)線連接模擬給定輸出端子“ K” 和信號(hào)地與“ DE03”單元的 MOSFET 的 G 極和 S 極；取主電源“ DSM00”單元的一路輸出“ U”和輸出中線“ L01”連接到“ DP01”單元的交流輸入端子“ U”和“ L01”，交流主電源輸出端“ AC15V” 和“ 0” 分別接至整流橋輸入端“ AC1”和“ AC2”，整流橋輸出接濾波電容（“ DC+”、“ DC” 端分別接“ C1”、“ C2” 端）；“ DP01”單元直流主電源輸出正端“ DC+”接“ DSM08”單元 R1 的一端， R1 的另一端接“ DE03” 單元 MOSFET 的 D 極， MOSFET 的 S 極經(jīng)取樣電阻接“ DP01”單元直流主電源輸出負(fù)端“ DC”。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 通過(guò)波形觀測(cè)，定性分析 GTR 驅(qū)動(dòng)電路的原理和作用 。單元面板布置見(jiàn)圖 15B。（注：觸發(fā)單元用 觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT01 單元 ， 將“ DE01” 的脈沖變壓器輸出“ g1”和“ k1”分別接至雙向可控硅的“ K”和“ G”兩極上 ） 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷條件。調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點(diǎn)電壓升高，監(jiān)測(cè) T1 的端電壓情況； T1 導(dǎo)通后，反向改變“ RP2”使“ K”點(diǎn)電壓緩慢變回“ 0V”，同時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄 T1 的端電壓情況。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷條件的驗(yàn)證。用導(dǎo)線連接給定單元“ DG01”輸出“ Un*”觸發(fā)單元“ DT04”的輸入端“ UK1”；兩單元的信號(hào)地也要通過(guò)導(dǎo)線相連；用同步信號(hào)電纜連接“ DD05”單元輸出口“ XST1”與“ DT04”單元 GT1 的同步信號(hào)輸入口“ XST”。 分析鋸齒波觸發(fā)電路與單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的區(qū)別。集成電路由同步檢測(cè)電路、鋸齒波形成電路、偏移電路、移相 圖 12 集成鋸齒波移相觸發(fā)電路 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 7 電壓及鋸齒波電壓綜合比較放大電路和功率放大電路組成。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 觀察并記錄觸發(fā)電路各測(cè)試點(diǎn)電壓波形。由于同步信號(hào)的作用，脈沖列的第一個(gè)脈沖同步與交流電源，控制該脈沖的相位，并使之作用于晶閘管門極，則可實(shí)現(xiàn)相控整流。 （七）本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，適用于電力電子所有典型實(shí)驗(yàn)，敬請(qǐng)注意。黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 1 電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子工程系