电力电子技术实验报告答案（仅供参考）

第三章 电力电子技术实验

本章节介绍电力电子技术基础的实验内容，其中包括单相、三相整流及有源逆变电路，直流斩波电路原理，单相、三相交流调压电路，单相并联逆变电路，晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、功率三极管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)等新器件的特性及驱动与保护电路实验。

实验一 单结晶体管触发电路实验

一、实验目的

(1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 二、实验所需挂件及附件 序号 1 2 3 型 号 DJK01 电源控制屏 DJK03-1 晶闸管触发电路 双踪示波器 备 注 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 该挂件包含“单结晶体管触发电路”等模块。 自备 三、实验线路及原理

单结晶体管触发电路的工作原理已在1-3节中作过介绍。 四、实验内容

(1)单结晶体管触发电路的调试。

(2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。 五、预习要求

阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。

六、思考题

(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系? (2)单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°? 七、实验方法

(1)单结晶体管触发电路的观测

将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V?10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路，经半波整流后“1”点的波形，经稳压管削波得到“2”点的波形，调节移相电位器RP1，观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形；最后观测输出的“G、K”触发电压波形，其能否在30°～170°范围内移相?

(2)单结晶体管触发电路各点波形的记录

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当α＝30o、60o、90o、120o时，将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来，并与图1-9的各波形进行比较。

八、实验报告

画出α=60°时，单结晶体管触发电路各点输出的波形。

1点波形

2点波形

3点波形

4点波形

5点波形

九、注意事项

双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。

2

实验二 正弦波同步移相触发电路实验

一、实验目的

(1)熟悉正弦波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。 (2)掌握正弦波同步移相触发电路的调试步骤和方法。 二、实验所需挂件及附件 序号 1 2 3 型 号 DJK01 电源控制屏 DJK03-1 晶闸管触发电路 双踪示波器 备 注 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 该挂件包含“正弦波同步移相触发电路”等模块。 自备 三、实验线路及原理 正弦波同步移相触发电路的原理在1－3节已作介绍。电路分脉冲形成、同步移相、脉冲放大等几个环节，具体工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。

四、实验内容

(1)正弦波同步移相触发电路的调试。

(2)正弦波同步移相触发电路中各点波形的观察。

五、预习要求

(1)阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关正弦波同步移相触发电路的内容，弄清正弦波同步移相触发电路的工作原理。

(2)掌握脉冲初始相位的调整方法。 六、思考题

(1)正弦波同步移相触发电路由哪些主要环节组成? (2)正弦波同步移相触发电路的移相范围能否达到180°? 七、实验方法

(1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V?10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察正弦波触发电路各观察点的电压波形，并与图1-11中各点波形相比较。

(2)确定脉冲的初始相位

当Uct=0时（将RP1电位器逆时针旋到底），调节Ub(调RP2)，使U4波形与图3-1中的TP4波形相同，使得触发脉冲的后沿接近90°。

(3)保持RP2电位器不变，顺时针旋转RP1（即逐渐增大Uct），用示波器观察同步电压信号及输出脉冲“5”点的波形，注意Uct增加时脉冲的移动情况，并估计移相范围。

(4)调节Uct(调RP1)，使α=60°，观察并记录面板上观察点“1”～“5”及输出脉冲“G1”、“K1”的电压波形及其幅值。调节RP3，观测“5”点脉冲宽度的变化。

八、实验报告

(1)画出α=60°时，观察点“1”～“5”及输出脉冲电压的波形。

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1点波形

2点波形

3点波形

4点波形

5点波形

(2)指出Uct增加时,α应如何变化?移相范围大约等于多少度?指出同步电压的哪一段为脉冲移相范围。

(3)分析RP3对输出脉冲宽度的影响。

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九、注意事项

(1)参见本教材实验一的注意事项。

(2)由于正弦波触发电路的特殊性，我们设计移相电路的调节范围较小，如需将α调节到逆变区，除了调节RP1外，还需调节RP2电位器。

(3)由于脉冲“G”、“K”输出端有电容影响，故观察输出脉冲电压波形时，需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极（或者也可用约100Ω左右阻值的电阻接到“G”、“K”两端，来模拟晶闸管门极与阴极的阻值），否则无法观察到正确的脉冲波形。

实验三 锯齿波同步移相触发电路实验

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