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1、s $*-壬三三三二 三=工HUA sysiem office room【HUAI6HTTMS2AHUAS8QWHUAH1688】回笊aM书4SB J T 单 相 并 联 逆 变 电 路一、实训目的1、熟悉由功率双极晶体管（BJT）组成的单相并联逆变电路的工作原理。2、了解功率双极晶体管的驱动和保护。3、掌握无源逆变电路的调试及负载电压、电流参数和波形的测量。二、实训电路1、实训电路如图下画所示2、实训电路工作原理实训电路由脉冲发生电路（控制电路）和逆变电路（主电路）两部分构成。（1）由 555定时器构成的电路是一个多谐振荡器，由电子技术可知，调节电位器RP,即可调节输出量的频率。同样由电子技
2、术可知，此电路改变频率时，占空比也会变（且占空比q50）。（2）图中的JK触发器为整形电路，驱动管V和V ,在V和V中，只能有一个处于导通3 4 3 4状态。（阻止逆变失败）。（3）由功率晶体管V、V和变压器T构成单相（无源）逆变电路。与V、V并联的阻容1 2 1 2及快速恢复二极管为耗能式关断缓冲（吸收）电路，以缓解晶体管突然关断时承受的冲击。电路中的 R 为保护电阻，以防逆变失败时，形成过大的电流（电路正常后，将9R 短接）损坏功率晶体管 V 、V 。9 1 2三、实训设备1、亚龙YL-209型实训装置单元（5）2、双踪示波器3、万用表四、实训内容与步骤1、控制电路接上+15V和+5V电源
3、，用示波器观测控制电路各点（3、4、5、6、7点）电压的数值与波形。观察：调节RP，频率是否连续可调，读出此时频率为多少频率改变时，脉宽有无变化 4、5点频率是否3点的一半，4、5两点波形是否正好相反。 6、7点波形与幅值与4、5点是否相同。2、将主电路中的+12V电源（因电流较大，建议采用直流可调电源），电压表，电流表和负载（白炽灯）全部接上，并将主电路与控制电路接通。3、用示波器测量负载上的电压波形，观察逆变电路工作是否正常。观察：11、12点（或10、12点）间的电压波形。 电压表和电流表读数。 负载（白炽灯）上的电压波形。若正常，则将R短接。91、调节RP,记录下RP为零（f=f ）和
4、RP为最大（f = f ）时负载电压U和逆变电路输 0 m 0入电流I的数值与波形。、观测量频率（H）U (V)I (A)U波形I波形fm五、实训注意事项1、用双踪示波器测量各点波形并进行比较时，其探头的公共端均接电路零点（G）端。2、限流电阻R,待电路正常后才可去掉（短接）。六、实训报告1、记录下某一频率下的U、U、U、U和U,并进行比较（以U为参考波形）（波形竖3 4 6 12 0 3排）。2、记录f、f时的U和I的数值与波形，并比较U和I的波形是否相同为什么0 m 0 0应知内容：一、集成 555定时器集成时基电路 555 是一种应用广泛的器件，其内部既有运算放大器这样的模拟电子电 路，
5、又有触发器这样的逻辑电路，是模拟电子技术与数字电子技术的结合体。集成时基电路 555的结构简单，使用方便灵活，只要外部配接少数几个阻容元件，便 可组成数字电路的三种最基本的电路:双稳态电路（施密特触发器）、单稳态电路、无稳 态电路（多谐振荡器）。1、电路结构2、功能分析（555 时基电路功能表）3、时基电路 555 的典型应用（一）用555构成多谐振荡器电路的振荡周期：T0.7（R+2R）C12555 构成的多谐振荡器通常作为脉冲信号发生器，在时序电路中的时钟脉冲信号就可 以由多谐振荡器产生。多谐振荡器还可构成定时、声响等其他电路。（二）用555组成单稳态触发器输出脉冲宽度：T 1.1 RCW
6、单稳态触发器可以构成定时电路，与继电器或驱动放大电路配合，可实现自动控制、定时开关的功能。单稳态触发器还可以用于波形的整形及信号的分频。（三）用555构成施密特触发器用555构成施密特触发器常用于波形变换（如将模拟信号波形转换成矩形波）、波形 整形（如利用其回差特性将受到干扰的数字信号整形成规则的矩形波以消除干扰）与幅度 鉴别（施密特触发器的翻转取决于输入信号是否a U 二 U - U 二 1U高于V+或低于V-,利用TT +T-3 cc此特性可以从一串脉冲中检出符合幅度要求的脉冲）。回差电压:触发器的从JK触此用途更二、JK触发器JK触发器是JK主从触发器的简称，它是在基本RS 基础上经同步
7、RS触发器、主从RS触发器演变而来的。主 发器的逻辑功能较强，并且J与K间不存在约束条件，因 加广泛。1、JK触发器的逻辑符合与集成JK触发器管脚排列由上图可知，J端和K端是信号输入端，是发生触发的前提，Q和Q为输出端，连接CP的引脚有个三角形与，表示该触发器是一种下降边沿触发有效的边沿触发器。通常把Q=0、Q=1的状态定为触发器的“0”状态；而把Q=l、Q=0定为触发器的1”状态。74LS112触发器为双JK触发器，T078C为单JK集成触发器，可以看到1CP、2CP或C1、C2端为时钟输入端（下降沿有效）1J、2J、1K、2K 或 J1、J2、J3、K1、K2、K3 端为数据输入端，其中
8、J = J XJ XJ （J123与J、J、J是逻辑与的关系），K=KXKXK （K与K、K、K也是逻辑与的关系）；1231231231Q、2Q、1Q、2Q或Q、Q端为输出端；1 RD、2RD端为直接复位端或置“0”端（低电平有效）1SD、2SD端为直接置位端或置“1”端（低电平有效）。2、JK触发器的功能表3、JK触发器3的卡诺图、特性方程、状态转换图与波形图JK触发器Qn+1的卡诺图如下:由此可得JK触发器的特性方程为:Qn+1 = JQn + KQnJK触发器的状态转换图如图3所示。J=XK= 1图4 JK触发器的波形图三、大功率晶体管GTR1、基本结构通常把集电极最大允许耗散功率在1W
9、以上，或最大集电极电流在1A以上的三极管称 为大功率晶体管，其结构和工作原理都和小功率晶体管非常相似。由三层半导体、两个 PN结组成，有PNP和NPN两种结构，其电流由两种载流子（电子和空穴）的运动形成， 所以称为双极型晶体管。下图1 （a）是NPN型功率晶体管的内部结构，电气图形符号如图（b）所示。大多数 GTR是用三重扩散法制成的，或者是在集电极高掺杂的N+硅衬底上用外延生长法生长一层 N漂移层，然后在上面扩散P基区，接着扩散掺杂的N+发射区。图1 GTR的结构、电气图形符号和内部载流子流动（a）GTR的结构（b）电气图形符号（c）内部载流子的流动采用共发出了共发管内部主体三极管图可见，大
10、功率晶体管通常 射极接法，图1 （c）给 射极接法时的功率晶体 要载流子流动示意图。一些常见大功率晶 的外形如图2所示。从大功率晶体三极管的外形除体积比较大外，其外壳上都有安装孔或安装螺钉，便于将三极管安装在外加的散热器上。因为对大功率三极管来讲，单靠外壳散热是远远不够的。例如，50W的硅低频大功率晶体三极管，如果不加散热器工作，其最大允许耗散功率仅为 23W。2、工作原理在电力电子技术中，GTR主要工作在开关状态。晶体管通常连接称共发射极电路，NPN型GTR通常工作在正偏（10）时大电流导通；反偏（10）时处于截止高电压状 bb态。因此，给GTR的基极施加幅度足够大的脉冲驱动信号，它将工作于导通和截止的开关 工作状态。1）静态特性共发射极接法时，GTR的典型输出特性如图，可分为3个工作区:截止区：在截止区内，I W0, U 0, U 0, U V0，I b be bc饱和区:Icrb 0，U 0，U 0。be bcIcsBU BU BU BU ，实际使用时，为确保安全，最高工作电压要比 BU 低 c
