【正文】 閉合控制電路及掛箱上的電源開關，調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點輸出電壓為“ 0V”；閉合主電路，用示波器觀測 T1 兩端電壓；調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點電壓升高，監(jiān)測 T1 的端電壓情況，記錄使 T1 由截止變?yōu)殚_ 通的門極電壓值，它正比于通入T1 門極的電流 IG； T1 導通后，反向改變“ RP2”使“ K”點電壓緩慢變回“ 0V”，同時監(jiān)測 T1 的端電壓情況。將加在晶閘管和電阻上的主電源換成交流電源，即“ AC15V”直接接“ R1”一端， T1 的陰極直接接“ O”；依次閉合控制電路、掛箱電源、主電路。通過實驗結(jié)果，參考教材相關章節(jié)的 內(nèi)容，分析晶閘管的導通與關斷條件。 晶閘管的觸發(fā)與吸收電路 ： 將主電源電壓選擇開關置于“ 3”位置，即將主電源相電壓設定為 220V；用導線連接“ DT02” 單元輸出端子“ OUT11” 和“ OUT12”與“ DE01” 單元的脈沖變壓器輸入端“ IN1”和“ IN2”；取主電源的一路輸出“ U”和輸出中線“ L01”連接到“ DP01”單元的交流輸入端子“ U”和“ L01”；“ DP01”單元的同步信號輸出端“ A”和“ B”連接到鋸齒波移相觸發(fā)電路的同步信號輸入端“ A”和“ B” ；將“ DE01” 的脈沖變壓器輸出“ g1”和“ k1”分別接至單向可控硅“ T1”的“ G”和“ K”兩極上；“ DP01”單元交流主電源輸出同相端“ AC15V” 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 12 接“ DSM08”單元 R1 的一端， R1 的另一端接“ DE01” 單元單向可控硅 T1 的陽極， T1 的陰極接“ DP01”單元交流主電源輸出中心點“ O”。調(diào)節(jié)“ DT02”單元的移相控制電位器“ RP1”使可控硅導通；用示波器觀測 T1 兩端電壓波形；依次斷開主電路、掛箱電源開關以及控制電路；將“ DE01”單元的阻容吸收網(wǎng)絡 并接在 T1 陽極與陰極的兩端；依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關以及主電路，用示波器觀測 T1 兩端電壓波形；記錄增加吸收環(huán)節(jié)前后 T1 兩端的電壓波形，參考教材相關章節(jié)的內(nèi)容，分析吸收電路的作用。 雙向 晶閘管的特性實驗 ： 可以參照以上實驗步驟進行實驗，在此不再贅述，有興趣的同學可以參考有關教材，自擬實驗過程，通過實驗分析雙向晶閘管與單向晶閘管的區(qū)別。 通過波形比較分析吸收電路的作用。 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 13 實驗 五 GTR 的特性、驅(qū)動與保護實驗 一、實驗目的 了解大功率晶體管 GTR 的基本特性。 二、實驗內(nèi)容 GTR 的特性、驅(qū)動與保護電路。當 GTR 正常導通時，兩 個高反壓二極管 VD5 和 VD6 均導通， VD4時貝克鉗位二極管使 GTR 處于臨界飽和狀態(tài)。 實驗操作： 打開系統(tǒng)總電源，將系統(tǒng)工作模式設置為“高級應用”。將“ DT03”單元的鈕子開關“ S1”撥向下，即讓“ DT03” 單元工作于 PWM 波形發(fā)生器狀態(tài)，接線完畢經(jīng)實驗指導老師確認 無誤后，依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關以及主電路。斷電，將“ DE02” 單元的“ RDC”吸收電路并接于 GTR 兩端，上電，用示波器觀測 GTR 兩端電壓波形；在負載電阻 R1 后再串入一電感負載，重復以上步驟，測試在電感負載下 GTR 的工作波形。實驗完畢，依次斷開主電路、掛箱電源、控制電路。 通過波形比較分析吸收電路的作用。 熟悉 MOSFET 的驅(qū)動電路構成及工作原理。 三、實驗設備與儀器 “典型器件及驅(qū)動掛箱（ DSE01） — DE03 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT03 單元 “電源及負載掛箱Ⅰ（ DSP01）” 或“電力電子變換技術掛箱Ⅱ a（ DSE03）”— DP01 單元 逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器 四、實驗電路的組成及實驗操作 MOSFET 的特性與驅(qū)動實驗 ： 實驗系統(tǒng)提供了帶有光電隔離的 MOSFET 驅(qū)動電路，電路設計使輸出級阻抗較小，從而解決了與柵極驅(qū)動源低阻抗匹配問題，使得柵極驅(qū)動的關斷時間縮短。 圖 16 MOSFET簡單驅(qū)動電路 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 16 實驗操作： 打開系統(tǒng)總電源，將系統(tǒng)工作模式設置為“高級應用”。閉合控制電路及掛箱上的電源開關，調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點輸出電壓為“ 0V”；閉合主電路，用示波器觀測 MOSFET 兩端電壓；調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點電壓升高，監(jiān)測 MOSFET 的端電壓情況，記錄使 MOSFET 由截止變?yōu)殚_通的門極電壓值；繼續(xù)檢測 MOSFET 端電壓情況，反方向調(diào)節(jié) RP2，使“ K”點電壓降低。 MOSFET 的驅(qū)動實驗 ： 將“ DT03”單元的鈕子開關“ S1”撥向下，波形發(fā)生器設為 PWM 工作模式；用導線連接“ DT03”單元脈沖輸出“ P+”和脈沖驅(qū)動輸入端“ IN1”，輸出端子“ OUT11”和“ OUT12”與“ DE03”單元的驅(qū)動電路輸入端“ IN1”和“ IN2”；驅(qū)動電路輸出端“ OUT”和“ COM”分別接 MOSFET的“ G”和“ S”；取主電源的一路輸出“ U”和輸出中線“ L01”連接到“ DP01”單元的隔離變壓器交流輸入端子“ 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)過一個電流取樣電阻接“ DP01”單元直流主電源輸出負端“ DC”。用示波器觀測MOSFET 兩端電壓波形；調(diào)節(jié) DT03 單元控制電位器“ RP2”使控制信號占空比為 50%附近，以便波形觀察。實驗完畢，依次斷開主電路、掛箱電源、控制電路。 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 17 通過波形觀測，定性分析 MOSFET 驅(qū)動電路的原理和作用。 分析 MOSFET 與晶閘管導通關斷條件的區(qū)別。 熟悉 IGBT 的驅(qū)動電路構成。 二、實驗內(nèi)容 IGBT 的特性、驅(qū)動與保護電路。打開系統(tǒng)總電源，將系統(tǒng)工作模式設置為“高級應用”。閉合控制電路及掛箱上的電源開關，調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點輸出電壓為“ 0V”；閉合主電路，用示波器觀測 IGBT 兩端電壓；調(diào)節(jié)“ DT03”單元 的電位器“ RP2”使“ K”點電壓升高，監(jiān)測 IGBT 的端電壓情況，記錄使 IGBT 由截止變?yōu)殚_通的門極電壓值；繼續(xù)檢測 IGBT 端電壓情況，反方向調(diào)節(jié) RP2，使“ K”點電壓降低。 實驗操作： IGBT 的驅(qū)動與保護實驗：將“ DT03”單元的鈕子開關“ S1”撥向下，波形發(fā)生器設為 PWM 工作模式；用導線連接“ DT03”單元脈沖輸出“ P+”和脈沖驅(qū)動輸入端“ IN1”，輸出端子“ OUT11”和“ OUT12”與“ DE10”單元的一組驅(qū)動電路“ V1”的輸入端相連；驅(qū) 動電路輸出端“ G1”和“ S1”分別與“ DE04”單元的脈沖驅(qū)動輸入端“ IN”和“ COM”相連；驅(qū)動電路輸出端“ HO”和“ VS”分別接 IGBT 的“ G”和“ E”；同時將“ VS”與地相連。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關以及主電路。斷電，將“ DE03” 單元的“ RC”吸收電路并接于 IGBT 兩端，上電，用示波器觀測 IGBT 兩端電壓波形；參考教材相關章節(jié)的內(nèi)容，分析驅(qū)動電路的工作原理。 五、實驗報告 通過實驗，掌握 IGBT 工作特性。 通過波形比較分析吸收電路的作用。 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 21 第二部分、電力電子變換技術實驗 一、 ACDC 變換技術 實驗一、單相半波可控整流電路 一、實驗目的 掌握單相半波可控整流電路的基本組成。 二、實驗內(nèi)容 驗證單相半波可控整流電路的工作特性。實驗系統(tǒng)提供了單結(jié)晶體管觸發(fā)電路和集成單相鋸齒波移相觸發(fā)電路可供選擇。主電路開關元件只有一個單向晶閘管，在交流電源的正半周波，觸發(fā)信號來臨時，晶閘管滿足條件開通，直到管子兩端電位反向或者電路中的電流減小到晶閘管維持電流以下時管子關斷。因為電路中只有一個開關管，所以只能完成半個周波范圍內(nèi)的相位控制，故此稱 圖 21 單相半波整流電路原理示意圖 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 22 ud ω t ud ω t 其為半波可控整流電路。 實驗操作： 打開系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設置為“高級應用”。按 附圖 完成實驗接線 。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關、主電路；用示波器監(jiān)測負載電阻兩端的波形，順時針緩慢調(diào)節(jié) DT01 單元的控制電位器，觀察并記錄負載電壓波形及變化情況；依次關閉系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關、控制電路；改變電路的負載特性，在負載回路內(nèi)串入大電感，重復以上操作，觀察并記錄相應波形；對比實驗結(jié)果，參照教材相關內(nèi)容，分析電路工作原理。拆除實驗導線，并整理實驗器材。 擬定數(shù)據(jù)表格，分析實驗數(shù)據(jù)。 （ 1）、帶電阻負載時的整流電壓波形 （ 2）、帶電阻串聯(lián)大電感負載時的整流電壓波形 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 23 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 24 實驗二、單相全波可控整流電路 一、實驗目的 掌握單相全波可控整流電路的基本組成和工作原理。 二、實驗內(nèi)容 驗證單相全波可控整流電路的工作特性。主電路原理示意見 圖22。就其輸入輸出特性而言與橋式全控整流電路類似，區(qū)別在于電源變壓器的結(jié)構、晶閘管上的耐壓以及整流電路的管壓降大小。 實驗操作： 打開系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設置為“高級應用”。按 附圖 完成實驗接線 。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關、主電路；用示波器監(jiān)測負載電阻兩端的波形，順時針緩慢調(diào)節(jié) DT02 單元的控制電位器，觀察并記錄負載電壓波形及變化情況，分析電路工作原理。 五、實驗報告 通過實驗，分析單相全波可控整流電路的工作原理和工作特性。 觀察并繪制有關實驗波形。 熟悉單相橋式半控整流電路的基本特性。 三、實驗設備與儀器 “電力電子變換技術掛箱Ⅱ a（ DSE03）” — DE0 DE09 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT02 單元 “電源及負載掛箱Ⅰ（ DSP01）” 或“電力電子變換技術掛箱Ⅱ a（ DSE03）”— DP01 單元 “逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器 四、實驗電路的組成及實驗操作 實驗電路的組成： 實驗電路主要由觸發(fā)電路、脈沖隔離、功率開關（晶閘管）、續(xù)流二極管、電源及負載組成。半控整流電路是全控整流電路的簡化，單相全控整流電路采用兩只晶閘管來限定一個方向的電流流通路徑，實際上，每個支路只要有一個晶閘管來限定電流路徑對于可控整流電路來說就可以滿足要求，于是將全控橋電路中的上半橋或者下半橋的一對管替換成二極管，就構成了單相半控整流電路。將主電源面板上的電壓選擇開關置于“ 3”位置，即主電源相電壓輸出設定為 220V。 將 DT02 單元的控制電位器逆時針旋到頭，經(jīng)指導教師檢查無誤后，可上電開始實驗。依次關斷系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關、控制電路電源；將負載換成電阻串聯(lián)大電感，并且在負載兩端反向并聯(lián)續(xù)流二極管， 上電，重復上述操作，觀察并記錄負載電壓波形。 五、實驗報告 通過實驗，分析單相半控整流電路的工作特性和工作原理。 觀察并繪制有關實驗波形。 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 29 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 30 實驗四、單相橋式全控整流電路 一、實驗目的 掌握單相橋式全控整流電路的基本組成和工作原理。 二、實驗內(nèi)容 驗證單相橋式全控整流電路的工作特性。主電路原理見圖 24。在交流電源的每一個半波內(nèi)有一對晶閘管來