正弦逆變電路實(shí)驗(yàn)開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)報(bào)告(已改無錯(cuò)字)
2023-07-25 06:30:01 本頁面
【正文】 對(duì)應(yīng)地連接到IGBT模塊MC2018的直流電源電壓Ud的“+”、“”輸入端。注意：切勿接錯(cuò)電源極性。 高頻整流電路及負(fù)載的構(gòu)成將IGBT模塊MC2018上的輸出連接到開關(guān)電源模塊MC0611的高頻變壓器輸入端，并將MC0611模塊的輸出端連接到MC1093F模塊上的3個(gè)燈泡（額定電壓110V、最大功率120W）。高頻變壓器的原副邊匝比為4:1。 l 【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟】 基本功能驗(yàn)證將MC0510單元上的“輸出幅度”旋鈕回零，保證通電后的輸出電壓最小。調(diào)節(jié)“開關(guān)頻率選擇”旋鈕，選定開關(guān)頻率為15千周。接通控制回路電源，觀察MC0510單元上的“開關(guān)電源”工作指示燈是否正確點(diǎn)亮。確認(rèn)正常后再接通主電路電源。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(hào)送出，實(shí)驗(yàn)電路開始工作。調(diào)節(jié)MC0510單元左側(cè)的“輸出幅度”旋鈕，觀察負(fù)載燈泡亮度和直流電源電壓Ud的變化情況。在占空比α為5％～50％的條件下，測試電路參數(shù)并記錄至少5組測試結(jié)果，將測試結(jié)果填入表31中，同時(shí)注明高頻變壓器輸入端的波形是否變形。表31 開關(guān)電源測試結(jié)果開關(guān)頻率：負(fù)載情況：波形情況：（是否變形）α（%） Uo（V） Ud（V） 波形情況 重載和輕載情況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)只接入一個(gè)額定功率為40W的燈泡）情況下波形的不同之處。用示波器觀察IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)、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的波形。分別測試和記錄占空比α=25%時(shí)兩種負(fù)載情況下上述各點(diǎn)的波形。分析被測波形和電壓值發(fā)生變化的原因。 不同開關(guān)頻率對(duì)電路工作性能的影響注意：調(diào)整“開關(guān)頻率選擇”旋鈕一定要在斷電的情況下進(jìn)行。調(diào)整“開關(guān)頻率選擇”旋鈕，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)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。體會(huì)和分析當(dāng)開關(guān)電源的開關(guān)頻率降低時(shí)，即使在“重載”的情況下也有可能出現(xiàn)電流不連續(xù)的現(xiàn)象。當(dāng)改變開關(guān)頻率時(shí)，注意分辨實(shí)驗(yàn)電路的高頻噪聲情況，分析產(chǎn)生噪聲和噪聲大小的原因。 電流測量（選做）若要觀測電路中任一處的電流波形，方法如下：使用MC0512模塊上的霍爾電流傳感器單元，將該模塊的＋15V、0V和－15V端用導(dǎo)線分別對(duì)應(yīng)地與直流電源模塊MC0201D上的＋15V、0V和－15V端口連接好。將待測電流回路串聯(lián)接入到MC0512模塊上霍爾電流傳感器右側(cè)“被測電流”的“＋”和“－”兩個(gè)輸入端，接通電源后，測量該路霍爾電流傳感器左側(cè)“輸出電壓”端口的電壓值，或用示波器觀測該點(diǎn)波形，得到該回路的電流值或波形。接線關(guān)系見《實(shí)驗(yàn)一》中的圖18。 l 【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】 線路連接完畢以后要認(rèn)真檢查，待確認(rèn)無誤后方可通電和做實(shí)驗(yàn)。 注意電路的通電和斷電順序：通電時(shí)要先接通控制回路，然后再接通主回路；斷電時(shí)先切斷主回路，然后再切斷控制回路。 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。 由于主電路電壓較高，在實(shí)驗(yàn)裝置停機(jī)后務(wù)必使用放電電阻對(duì)主電路的直流電壓放電，然后再改變接線，以保障人身和實(shí)驗(yàn)裝置的安全。 嚴(yán)禁在電路空載（負(fù)載開路）的情況下通電做實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中標(biāo)注“選做”的項(xiàng)目內(nèi)容屬于研究型實(shí)驗(yàn)，供有興趣的同學(xué)在完成了全部基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以后，在時(shí)間允許的情況下選做。 在測量電壓較高的信號(hào)時(shí)，應(yīng)使用帶有隔離的高壓示波器探頭，一般選擇衰減倍數(shù)為X100。注意高壓探頭自身需要供電電源。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置工作不正常時(shí)，應(yīng)切斷電源，保持現(xiàn)場，認(rèn)真檢查原因，排除故障后再繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。l 【實(shí)驗(yàn)報(bào)告】 繪制開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)電路的主電路原理圖并分析其工作原理。 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。說明占空比的變化對(duì)開關(guān)電源輸出電壓的影響。 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(hào)、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。分析不同負(fù)載情況下電路的工作狀態(tài)。說明輕載時(shí)波形畸變的原因。 在占空比α=25%和開關(guān)頻率為5千周的條件下，繪制“重載”時(shí)上述各點(diǎn)的時(shí)序波形圖。對(duì)比開關(guān)頻率降低時(shí)電路工作波形的不同，分析其原因。說明開關(guān)頻率的變化對(duì)開關(guān)電源工作性能和噪聲的影響。 寫出實(shí)驗(yàn)的心得和體會(huì)，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見或其他建議。l 【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1. 基本功能驗(yàn)證在正確連接電路后，調(diào)節(jié)“輸出幅度”旋鈕，會(huì)發(fā)現(xiàn)燈泡亮度隨之變化。開關(guān)頻率選擇為15千周，比α為5％～50％的條件下，測試電路參數(shù)并填入下表：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。用示波器觀察 IGBT 驅(qū)動(dòng)信號(hào)、MC0601 模塊上高頻變壓器的原邊側(cè)
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