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1、 . . . 实验一、单相半控桥整流电路实验一、 主要容1. 实现控制触发脉冲与晶闸管同步；2. 观测单相半控桥在纯阻性负载时ud,uVT波形,测量最大移相围及输入-输出特性；3. 单相半控桥在阻-感性负载时,测量最大移相围,观察失控现象并讨论解决方案；二、 方法和要领1. 实现同步：u 从三相交流电源进端取线电压Uuw约230v到降压变压器MCL-35,输出单相电压约124v作为整流输入电压u2；u 在MCL-33两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列共12只中,选定两只晶闸管,与整流二极管阵列共6只中的两只二极管组成共阴极方式的半控整流桥,保证控制同步,并外接纯阻性负载。思考：接通电源和控制信
2、号后,如何判断移相控制是否同步？2. 半控桥纯阻性负载实验：u 连续改变控制角a,测量并记录电路实际的最大移相围,用数码相机记录最小、最大和90o时的输出电压ud波形注意：负载电阻不宜过小,确保当输出电压较大时,Id不超过0.6A；思考：如何利用示波器测定移相控制角的大小？u 在最大移相围,调节不同的控制量,测量控制角 a、输入交流电压u2、控制信号uct和整流输出Ud的大小,要求不低于8组数据。3. 半控桥阻-感性负载串联L=200mH实验：u 断开总电源,将负载电感串入负载回路；u 连续改变控制角,记录最小、最大和90o时的输出电压ud波形,观察其特点Id不超过0.6A；u 固定控制角在较
3、大值,调节负载电阻由最大逐步减小分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A值下测量。注意Id0.6A,并记录电流Id波形,观察负载阻抗角的变化对电流Id的滤波效果；思考：如何在负载回路获取负载电流的波形？u 调整控制角或负载电阻,使Id0.6A,突然断掉两路晶闸管的脉冲信号模拟将控制角快速推到180o,制造失控现象,记录失控前后的ud波形,并思考如何判断哪一只晶闸管失控；三、 实验报告要求1 实验基本容实验项目名称、已知条件及实验完成目标2 实验条件描述主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人3 实验过程描述含每个步骤的实验方法、电路原理图、
4、使用仪器名称型号、使用量程等；4 实验数据处理含原始数据记录单、计算结果及工程特性曲线,；5 实验综合评估对实验方案、结果进行可信度分析,提出可能的优化改进方案；6 思考：u 阐述选择实验面板晶闸管序号构成半控桥的依据。u 测绘电阻负载时ud = f 和ud= f 的实验特性曲线注：由数据处理软件自动生成,其中将实验ud = f 与理论推算ud = f 特性曲线比较在同一坐标系,若存在误差,分析成因。u 分析阻-感性负载时,为什么减小负载电阻输出电流的波形越趋平稳？基于有较大的感抗值,电路能否接纯感性负载工作,为什么？u 分析同样的阻感负载时,本电路与单相全控桥电路的输出电压ud特征差异,说明
5、原因。u 若以ud= f 的实验特性曲线作为控制电源的静态模型建模依据,该电源的近似放大系数Ks？我们需要什么样的专业课实验报告书？当进入大三以后,会面对很多专业课程的实验项目,如何让这些实验的报告体现出它应该有的专业性？撇开具体的实验容不谈,实验报告应该具有以下共同的特质：1 报告具有尽可能丰富的实验信息。例如实验的工作条件描述、实验团队的分工构成描述、实验预期结果的描述等等,这些都在为成就一个专业工程师做着有益的铺垫。2 实验数据的处理手段应体现专业性。面对大量的数据计算和分析,必须充分利用信息化手段,请即刻摒弃手绘坐标纸之类的落后方法处理数据,不要让报告失去应有的客观性和专业性。3 实验
6、结果不能如同列的僵尸躺在报告上,应该赋予它鲜活的血肉和生命力。l 测试结果数据或波形图等应附有明确的测试条件说明,应有足够的量纲标识；l 实验结果与理论预期的比对是必要的,误差分析应该是实实在在的,不要务虚；l 实验结果说明了什么？请拿出你的看法,如同一场电影看罢,总会有所评价一样,提炼和升华是学习的终极；l 对现有实验方案的优劣应有所思考,可以试试提出优化方案或展望；l 数据结果可以不准确,方案可以不完美,但发自心原生态的思考是绝对不可或缺的和最最重要的,它是一份报告的价值所在,也为老师所乐见。4 一次实验是有限的,但对它的思考应该是无限的。报告在具备基本要素的前提下,不要太拘泥于固定的模板
7、格式,不要太局限于实验本身的畴,如果报告上出现了由此而衍生的许许多多,例如扩展仿真实验、扩展的方案讨论、扩展的的器件或设备描述、扩展的应用案例、扩展的,对于教授者和学业者,就是莫大的幸事。如果你是这样做的,就不用去重复做许多的实验,举一反三即可。5 请强化报告的可读性,表现出你的热忱和投入。写作考虑到读者的体验度了吗？要尽可能的提升条理性和可视性,不要提交一份只有自己才能读懂的报告,当你调用所有的资源和手段投入到这份报告之中时,或许能从中读出你的热情和心血,我们就该向你致敬了。一句话概之,实验报告不仅仅是记录,更应该有思考和扩展实验二、三相全桥整流及有源逆变实验四、 主要容1. 观测整流状态下
8、阻性负载、阻-感性负载时ud,uVT波形；2. 观测逆变状态下阻-感性-反电动势负载ud,uVT波形及逆变功率测量；五、 方法和要领1. 连接三相整流桥及逆变回路u 由三相隔离变压器MCL-32二次绕组接至三相降压变压器MCL-35,输出三相电源线电压约110130v作为三相变流桥的交流输入；u 由三相隔离变压器MCL-32二次绕组接至由二极管组成的三相不可控全波整流桥,作为逆变时负载回路的电动势源大小恒定的电压源；u 由双刀双置开关构成整流和逆变选择回路严禁主回路带电时切换此开关；u 约定整流、逆变临界控制点为Uct = 0,当Uct0时,处于整流移相控制；Uct0时处于逆变移相控制：2.
9、整流工作u 阻性负载测试：双置开关选择整流回路,负载电阻设定为最大约450W,加正给定电压。1) 观测并记录整流状态下0O,60O,90O时ud、uVT波形注意限制Id0.6A；2) 0O时封锁任1只晶闸管的脉冲信号,记录ud的波形及大小值；3) 0O时封锁任2只晶闸管的脉冲信号,记录ud的波形及大小值；一次：共阴极组2只；一次：阴极阳极组各1只u 阻-感300W+700mH负载测试：双置开关选择整流回路,观测并记录=30O,90O时ud、uVT波形注意限制Id0.6A；=60O封锁分别1只和2只晶闸管的脉冲信号,记录ud的波形及大小值。3. 逆变工作断掉主回路电源,将负载回路切换到逆变条件,
10、注意逆变电动势源的直流极性。u 选负给定信号,保持负载为450+700mH,再合上电源,观测逆变状态下=60O,90O时ud,uVT波形；u 在恒定负载情况下电阻450,电感700mH,直流反电动势E基本恒定,在最大逆变移相围,测定电网实际吸收直流功率Pk = f 的函数曲线不低于8组数据点。已知,三相全控桥输出等效电阻Rn=12W。六、 实验报告要求：1. 实验项目名称2. 实验基本容已知条件及实验要求3. 实验条件描述主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人4. 实验过程描述含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等
11、；5. 实验数据处理含原始数据清单、计算结果、特性曲线等；6. 误差分析分析方案、方法、仪器、操作等带入的必然、偶然误差因素；7. 特别要求：u 分析比较整流工作时,阻性负载和阻感负载再缺相故障下,Ud瞬时波形的差异性？u 整流状态下阻-感负载时,=90O时ud的瞬时波形就一定有正负半波对称吗,为什么？u 说明逆变状态下,逆变电源的负载波形是电路上哪两端的波形？为什么逆变输出电压Ud越高,负载电流Id越小？u 对Pk = f 曲线结果作趋势分析。实验三 半桥型开关稳压电源的性能研究一、 主要容1 熟悉PWM专用芯片SG3525的基本功能和应用特色,测试其典型功能端波形；2 测试和分析半桥型开关
12、电源在开环和闭环两种模式下的输出性能二、 主要实验容和技术要领i. PWM控制芯片SG3525的测试1) 连接：将开关S1打向半桥电源,屏蔽误差调节器反馈输入端。2) 测试：用示波器分别观察锯齿波振荡器和A或B路PWM信号的波形,并记录波形的频率和幅值,调节脉冲宽度调节电位器,记录其占空比可调围。3) 连接：断开主电路和控制电路的电源,将光电藕输出信号端与半桥电路中的Power-MOSFET管正确相连。4) 测试：接通控制电路电源开关S2,观察Power-MOSFET管VT1的栅极G和源极S间的电压波形,记录波形周期宽度T、幅值UGS及上升tr、下降时间tf。ii. 构成开环电压系统向负载供电
13、1) 连接：断开主电路和控制电路的电源,将主电源1将直流电压输出至半桥电路的输入端,连接半桥输出负载R1+R2负载电阻为33。2) 测试：调节脉冲宽度调节电位器,记录不同占空比不低于8组数据时输出电源电压uo大小；iii. 构成闭环电源系统,测试稳压性能1) 连接：开放误差调节器反馈输入端,从半桥型开关稳压电源输出端13取电压反馈信号连至SG3525的反馈输入2端,并将半桥型稳压电源的9端和PWM波形发生的地端相连共地：2) 测试：半桥输出回路9,11端连通负载电阻为3,调节PWM占空比使电源输出端电压u0为5V；然后断开9,11端连线,连接9,12端负载电阻改变至33,测量输出电压u0的值,
14、计算负载强度变化十倍时的电压调整率抗负载变化的电压稳定能力：断开输出端13电压反馈信号,重新屏蔽误差调节器反馈输入端,回复到开环状态,重复上述3和33不同负载时5V输出电压的电压调整率。与闭环系统的结果进行比较。三、 实验报告要求1 实验项目名称2 实验基本容已知条件及实验要求3 实验条件描述主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人4 实验过程描述含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等；5 实验数据处理含原始数据清单、计算结果及工程特性曲线,注：利用数据处理软件自动生成；6 误差分析分析方案、方法、仪器、操作等可能带入的必然、偶然误差因素；7 特别要求：l 根据实验数据,生成开环时Uo=f 的函数曲线负载为R1+R2,不少于8组数据点l 为什么在2、3步要分别将PWM波形发生的3,4两点短接或断开？分析闭环后的稳压控制是如何实现的。l 在系统开环工作状态下,当PWM占空比% 25%时,记录变压器原边电压波形和VT1的驱动信号波形,判断它们是否同步,并分析原因。选作 /
