正弦逆變電路實(shí)驗(yàn)開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)報(bào)告(存儲版)
【正文】 開關(guān)頻率：15千周 負(fù)載情況：重載 波形情況（是否變形）α(%)Uo(V)Ud(V)波形情況是是是輕微失真幾乎不失真占空比為5%占空比為15%占空比為25%占空比為35%占空比為45%2. 重載和輕載條件下的波形測量：在占空比α 的一定范圍內(nèi)， 通過改變并聯(lián)燈泡的數(shù)量， 觀測并比較重載 （電感電流連續(xù)，此時(shí)并聯(lián)接入 3 個(gè)燈泡）和輕載（電感電流斷續(xù)，此時(shí)只接入一功率為 40W 的燈泡）情況下波形的不同之處。 說明占空比的變化對開關(guān)電源輸出電壓的影響。3. 在占空比α = 25% 和開關(guān)頻率為 15 千周的條件下，分別繪制 IGBT 驅(qū)動(dòng)信號、MC0601 模塊上高頻變壓器的原邊側(cè)和副邊側(cè)、整流橋輸出端、高頻電感兩端及直流輸出電壓 Uo 在重載和輕載時(shí)的時(shí)序波形圖。 對比開關(guān)頻率降低時(shí)電路工作波形的不同， 分析其原因。在實(shí)驗(yàn)做出的波形中有很多存在著振蕩和噪聲，因此拍攝的波形也是各種抖動(dòng)，而且相比之下不同的實(shí)驗(yàn)臺做出的波形還是不一樣的，可能是每一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺上的儀器各自的特性不盡相同，而且噪聲也不一樣，甚至有的會產(chǎn)生噪聲的疊加。清華大學(xué)自動(dòng)化系96班胡沛弦。所以提高開關(guān)頻率對于提高輸出波形的質(zhì)量和減小噪聲都有很重要的意義。相比之下輕載的失真更為嚴(yán)重，這是因?yàn)檩p載條件下電流的斷續(xù)更為嚴(yán)重，又由于電路中存在有電感和電容，所以還可能產(chǎn)生了一定的振蕩，因此會導(dǎo)致波形嚴(yán)重失真。在較低頻率下，占空比大約在35%左右就趨于飽和，此后Uo/Ud不再隨著占空比的增大而增大。解答：主電路原理圖如下（取自實(shí)驗(yàn)指示書）： 電路工作原理： 通過改變控制信號的占空比，在變壓器的原邊側(cè)測得的不同占空比的方波，再通過變壓器的整流、濾波后得到幅值不同的直流，從而實(shí)現(xiàn)通過改變驅(qū)動(dòng)信號占空比得到不同直流電壓的目的。 寫出實(shí)驗(yàn)的心得和體會，以及對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見或其他建議。 根據(jù)重載時(shí)表31的記錄數(shù)據(jù)，繪制Uo/Udα曲線，與理想曲線進(jìn)行比較，分析產(chǎn)生差異的原因。 當(dāng)需要改變電路接線、改變電路的開關(guān)頻率或負(fù)載大小時(shí)，一定要先關(guān)斷電路的電源，然后再進(jìn)行操作。調(diào)整“開關(guān)頻率選擇”旋鈕，將驅(qū)動(dòng)信號的開關(guān)頻率改變?yōu)?千周，重復(fù)步驟（1）和（2）中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，觀測并記錄“重載”時(shí)（此時(shí)仍并聯(lián)接入3個(gè)燈泡）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。按下MC0510單元上的紅色“運(yùn)行/停機(jī)”按鈕，“運(yùn)行”指示燈點(diǎn)亮，此時(shí)驅(qū)動(dòng)信號送出，實(shí)驗(yàn)電路開始工作。在確認(rèn)電路已斷電且Ud為零后，將直流電壓Ud（圖31中濾波器模塊MC0601的“+”、“”輸出端）分別對應(yīng)地連接到IGBT模塊MC2018的直流電源電壓Ud的“+”、“”輸入端。在本實(shí)驗(yàn)中將“工作方式選擇”旋鈕旋轉(zhuǎn)到“開關(guān)電源”檔。接通輸入變壓器模塊MC0101C上的主電路電源開關(guān)，用萬用表測量并確認(rèn)濾波模塊MC0601上的輸出直流電壓。l 【實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器】 電力電子與運(yùn)動(dòng)控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺 示波器及高壓隔離探頭 萬用表l 【實(shí)驗(yàn)電路的組成】 直流供電電源的構(gòu)成開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)用的直流電源電路與實(shí)驗(yàn)二正弦逆變電路的電路相同，原理圖見圖31。當(dāng)然了，這也得感謝一直與我作為搭檔的白冰同學(xué)，兩個(gè)人的合理分工使得實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的較快，效率較高，實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)和拍照等活動(dòng)都進(jìn)行的非常順利。綜合考慮就應(yīng)該選擇比較合適的LC，已得到較好的輸出波形和幅值。分析原因可知，開關(guān)頻率越高，開關(guān)損耗自然會上升，這可能是導(dǎo)致Uomax/Ud變小的原因。5. 電流測量（選作）：。頻率為50Hz的輸出波形高頻分量波形波形的平滑度2. 濾波器參數(shù)對電路工作性能的影響：將 MC0612 模塊上的 3 個(gè)電容并聯(lián)，同樣在輸出頻率50Hz的情況下得到輸出波形、高頻分量和波形平滑度如下：頻率為50Hz的輸出波形高頻分量波形波形的平滑度測得此時(shí)高頻分量的幅值約為30mV，小于兩個(gè)電容并聯(lián)時(shí)的40mV。 根據(jù)表21的測試結(jié)果，總結(jié)開關(guān)頻率的變化對逆變電路工作性能（含Uomax/Ud、波形平滑程度、波形失真程度、高頻諧波幅值和頻率以及噪聲等）的影響，分析其原因。 當(dāng)需要改變電路接線、改變電路的開關(guān)頻率或負(fù)載大小時(shí)，一定要先關(guān)斷電路的電源，然后再進(jìn)行操作。將開關(guān)頻率分別設(shè)置為10千周和20千周。 濾波器參數(shù)對電路工作性能的影響將MC0612模塊上的3個(gè)電容并聯(lián)，按照步驟（1）的方式，觀察負(fù)載輸出正弦電壓平滑度的變化情況，與步驟（1）所測的輸出波形對比高頻諧波幅值的大小并給出結(jié)論。負(fù)載使用模塊MC1093E上的3個(gè)燈泡（額定電壓220V、額定功率90W）。 橋式逆變電路的構(gòu)成直流電壓的逆變輸出由IGBT模塊MC2018實(shí)現(xiàn)。 控制電路的構(gòu)成及功能選擇驅(qū)動(dòng)控制單元MC0510以單片機(jī)和IGBT驅(qū)動(dòng)芯片為核心構(gòu)成，為IGBT模塊MC2018提供控制信號。將濾波模塊MC0601與整流模塊MC0308用U型短接橋連接組成整流濾波電路。清華大學(xué) 電力電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 25 / 25正弦逆變電路實(shí)驗(yàn)開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 班級：自96 學(xué)號： 姓名：胡沛弦 同組同學(xué)：白冰2011年12月13日Experiment 2 正弦逆變電路實(shí)驗(yàn)l 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹空莆諉蜗嗾夷孀冸娐返慕M成和工作原理，熟悉橋式SPWM逆變電路主電路中各元器件的作用。選取2U2V1和2W1三端與整流模塊MC0308的輸入端分別相連，此時(shí)的變壓器輸出相電壓約為90V（15V+75V）。開關(guān)在“I”位置時(shí)主電路接通，開關(guān)在“O”位置時(shí)主電路斷開。只有重新上電后控制電路才能恢復(fù)工作。其中兩個(gè)電感的電感值
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