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1、实验一 触发电路和桥式全控整流电路实验1.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，掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。（2）加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用，掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。（3）加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理，研究单相桥式变流电路整流的全过程。（4）加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理，了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。2.预习要求（1）单结晶体管触发电路单结晶体管触发电路的工作原理为：利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和 RC 的充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路，如图 1 所
2、示。图中 V6 为单结晶体管，其常用的型号有 BT33 和BT35 两种，由等效电阻 V5 和 C1 组成组成 RC 充电回路，由 C1-V6-脉冲变压器组成电容放电回路，调节RP1 即可改变 C1 充电回路中的等效电阻。A C 6 0 VV D1V2R1T P2V1V3T P3T P4V4V5R2R3R4R5R6R7R8V6C1V D2V D3V D4GKR P1T P1图 1 单结晶体管触发电路原理图（2）锯齿波同步移相触发电路原理V D7V D8G1K1V D9V D1 0G2K2T1V D6T P6R1 2C4V7V D5R1 1V6V D4T P4R1 0C5C3T P5V D3R9
3、V5R P2R7Uc tT P3R8R6R P3UbR5V3R4V2T P2V5R3C2R P1R2V D2V1V D1C1R1T P1+ 1 5 V- 1 5 VA C 7 V图 2 锯齿波同步移相触发电路 I 原理图锯齿波同步移相触发电路 I 由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其原理图如图 2 所示。由V 3、VD 1、VD 2、C 1等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压U T来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。由V 1、V 2等元件组成的恒流源电路，当V 3截止时，恒流源对C2 充电形成锯齿波；当V 3导通时，电容C 2通过R 4、V 3放电。调节
4、电位器 RP1可以调节恒流源的电流大小，从而改变了锯齿波的斜率。控制电压U ct、偏移电压U b和锯齿波电压在 V5基极综合叠加，从而构成移相控制环节，RP 2、RP 3分别调节控制电压U ct和偏移电压U b的大小。 V6、V 7构成脉冲形成放大环节，C 5为强触发电容改善脉冲的前沿，由脉冲变压器输出触发脉冲。（3）单相桥式全控整流电路实验线路如图2-3所示。主电路由单相全控整流电路带电阻负载组成，如图3（a）所示。其输出负载R用D42三相可调电阻器，将两个 900接成并联形式，直流电压、电流表均在DJK02面板上。图3（b）中的触发电路采用DJK03-1组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路
5、”和“”。单相桥式整流电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。单相电源输出VAUdIdRV T1V T3V T4V T6D J K0 3 - 1触发电路挂件锯齿波触发电路 I锯齿波触发电路 G 1K 1G 4K 4G 2K 2G 3K 3（ G 6 ）（ K 6 ）（ G 3 ）（ K 3 ）（ G 4 ）（ K 4 ）单相电源输出（a ） （b）图 3 三相桥式全控整流电路实验原理图（a）主电路 （b）触发电路（4）三相桥式全控整流电路实验线路如图2-4所示。主电路由三相全控整流电路组成，如图4（a）所示。图4（b）中的触发电路为DJK02-1中的集成触发电路，由KC04、KC4l等
6、集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。三相电源输出VAUdIdRV T1V T3V T5V T4V T6V T2给定触发电路正桥功放Uc t1Ul fG 1K 1G 2K 2G 3K 3G 4K 4G 5K 5G 6K 6（a ） （b）+ 1 5 V- 1 5 VR P1R P2运行S2停止正给定S1负给定Ug（c ）图 4 三相桥式全控整流电路实验原理图（a）主电路 （b）触发电路 （c）给定输入电路3.实验设备DJDK-1型实验台、DJK02晶闸管主电路挂件1个、DJK03-1晶闸管触发电路挂件、D42 三相可调电阻挂件
7、1个、GDS-2000系列数字示波器、万用表、改锥1把、导线若干。4.实验内容、线路及原理1）单结晶体管触发电路各点电压波形的观察（1）单结晶体管触发电路的观测通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将电源控制屏的输出线电压调到200V左右，断电后将电源接入挂件，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RP 1，观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形。（2）单结晶体管触
8、发电路各点波形的记录当 60时，将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来。2）锯齿波同步移相触发电路的调试（1）锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将DJK01电源控制屏的输出线电压调到200V 左右，断电后将电源接入挂件，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，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压
9、波形的关系。调节电位器 RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。观察“3”“6”点电压波形，并比较“3”点电压 U3 和“6”点电压 U6 的对应关系。（2）调节触发脉冲的移相范围将锯齿波斜率调至最大（将电位器RP 1顺时针旋到底），控制电压 Uct调至零(将电位器RP 2逆时针旋到底)，用示波器观察同步电压信号和“5”点U 5的波形，调节偏移电压U b(即调RP 3电位器)，使 =150，其波形如图5所示。U13 6 0 tU51 5 0 t图 5 锯齿波同步移相触发电路(3）调节U ct（即电位器 RP2）使 =60，观察并绘制U 1U 6的波形，标出其幅值与宽度，记录波形中转折点的时间、电
10、压值。3）单相桥式全控整流电路（1）按图2-4接线，将锯齿波触发电路的输出脉冲端分别接至全控桥中相应晶闸管的门极和阴极，注意不要把相序接反了。将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持U b偏移电压不变(即RP 3固定)，逐渐增加U ct（调节 RP2）。（2）在=30 、60、90、120时，用示波器观察、记录整流电压U d的波形，并记录电源电压U 2和负载电压U d的数值于表1中。注意：此处的从同步信号过零点开始计算。表 1 单相桥式全控整流实验记录表 30 60 90 120U2Ud(记录值)Ud(计算值)计算公式:Ud=0.9U2（1+ cos）/2 4）三相桥式全控整流电路（1）
11、DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试打开DZ01总电源开关，操作调压开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02 -1“三相同步信号输入”端相连，打开DJK02 -1电源开关，拨动“触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮。观察A、B、C三相的锯齿波，并调节 A、B、C 三相锯齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致。将DJK04上的“给定”输出U g直接与DJK02-1上的移相控制电压U ct相接，将DJK04上的给定开关S 2拨到“工作”位置，适当增加给定U g的正电压输出（RP 1顺时针旋转
12、），观测DJK02-1上“脉冲观察孔”VT1和VT1 的波形，此时观测到单窄脉冲和双窄脉冲。记录此时的脉冲波形。用8芯的扁平电缆，将DJK02-1面板上“触发脉冲输出”和“触发脉冲输入”相连，使得触发脉冲加到正反桥功放的输入端。用20芯的扁平电缆，将DJK02-1 的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，将DJK02- 1面板上的U lf端接地，并将DJK02 “正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”。（2）三相桥式全控整流电路按图4接线，将DJK04上的给定开关S 2拨到“工作”位置，并将 “给定”输出U g调到零（RP 1、RP 2逆时针旋到底），将450的滑动变阻器放
13、在最大阻值处。按下“启动”按钮，调节调压器，使电路所加的线电压等于200V。调节给定电位器RP 1，增加移相电压U g，使 角在30 150范围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻R ，使得负载电流I d保持在0.6A 左右(注意I d不得超过0.65A)。注意：此处的表示三相晶闸管电路中的移相角，它的0是从自然换流点开始计算，前面实验中的单相晶闸管电路的0移相角表示从同步信号过零点开始计算，两者存在相位差，前者比后者滞后30。用示波器观察并记录 =30、60及90 时的整流电压U d的波形。5实验报告（1）绘制 = 60时，单结晶体管触发电路和锯齿波同步移相触发电路各点输出的波形及其幅值。
14、（2）记录单相桥式全控整流电路 =30、60、90、120时U d的波形，画出移相特性U d =f()曲线。（3）记录三相桥式全控整流电路的 =30、60及90 时的整流电压U d的波形。6思考题（1）单结晶体管触发电路的移相范围能否达到 180？（2）锯齿波同步移相触发电路有哪些特点？锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关？（3）如何解决三相桥式全控整流主电路和触发电路的同步问题?7注意事项：（1）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
15、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）在本实验中，触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将U lf及U lr悬空，避免误触发。实验二 直流斩波电路的性能研究1实验目的（1）熟悉直流斩波电路的工作原理。（2）掌握直流斩波电路的组成及其工作特点。（3）了解 PWM 控制与驱动电路的原理及其常用的集成芯片。2.预习要点1）控制与驱动电路控制电路以 SG3525 为核心构成，SG3525 为美国 Silicon General 公司生产的专用 PWM 控制集成电路，它采用恒频脉宽调制控制方案，内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。光耦+ FUr0 . 1 k 0 . 1 k 0 . 1 k 1 1 k 0 . 1 k 0 . 1 k F补偿反相输入同相输入P r放电C r软启动关闭AB地1 0 k 4 1 4 84 1 4 8V - GV - E1 11 4S G
