《电力电子技术实验指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电子技术实验指导书（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验一 单结品体管触发电路及示波器使用班级学号姓名同组人员实验任务.实验目的1 .熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。2. 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。3. 详细学习万用表及示波器的使用方法。二. 实验设备及仪器1 .教学实验台主控制屏2. NMCL33 组件3. NMCL05E 组件4. MEL03A 组件5. 双踪示波器（自备）6. 万用表（自备）7. 电脑、投影仪三. 实验线路及原理将NMCL05E面板左上角的同步电压输入接SMCL-02的U、V输出端，触发电路选 择单结晶体管触发电路，如图1所示。图1单结晶体管触发电路图四. 注意事项双踪示波器有两个探头，可以同
2、时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外 壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过 示波器发生电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只使用 其中一根地线。当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共点， 将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而不致 发生意外。五.实验内容1. 实验预习（1）画出晶闸管的电气符号图并标明各个端子的名称。（2）简述晶闸管导通的条件。（3）示波器在使用两个探针进行测量时需要注意的问题。2. 晶闸管特性测试请用万用表测试晶闸管各管脚之间的阻值
3、，填写至下表。+-AKGAKG3. 单结晶体管触发电路调试及各点波形的观察按照实验接线图正确接线，但由单结晶体管触发电路连至晶闸管VT1的脉冲UG妙接 （将NMCL05E面板中G、K接线端悬空），而将触发电路“2”端与脉冲输出“K”端相连， 以便观察脉冲的移相范围。合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮。这时候NMCL05E内部的同步变 压器原边接有220V，副边输出分别为60V （单结晶触发电路）、30V （正弦波触发电路）、 7V （锯齿波触发电路），通过直键开关选择。合上NMCL05E面板的右下角船形开关，用示波器观察触发电路单相半波整流输出 （“1”），梯形电压（“3”），梯形
4、电压（“4”），电容充放电电压（“5”）及单结晶体管输出电压 （“6”）和脉冲输出（“G”、“K”）等波形，并绘制在下图相应位置。调节移相可调电位器RP,观察输出脉冲的移相范围能否在30180。范围内移。注：由于在以上操作中，脉冲输出未接晶闸管的控制极和阴极，所以在用示波器观察触 发电路各点波形时，特别是观察脉冲的移相范围时，可用导线把触发电路的地端（“2”）和 脉冲输出“K”端相连。但一旦脉冲输出接至晶闸管，则不可把触发电路和脉冲输出相连，否 则造成短路事故，烧毁触发电路。六.实验结果请在下表中画出触发电路在各点波形。各点序号各点波形13456G七.思考1 .本实验中能否用双踪示波器同时观察
5、触发电路与整流电路的波形？为什么？2.为何要观察触发电路第一个输出脉冲的位置?3.本实验电路中如何考虑触发电路与整流电路的同步问题?实验一评价（百分制）学生自我评价：实验日期：教师签字：预习得分：得分：实验二 品闸管认识及单相半波可控整流电路实验班级学号姓名同组人员实验任务.实验目的1. 认识晶闸管及其控制。2. 对单相半波可控整流电路在电阻负载时工作情况作全面分析。二. 实验设备及仪器1 .教学实验台主控制屏2. NMCL33 组件3. NMCL05E 组件4. MEL03A 组件5. 双踪示波器(自备)6. 万用表(自备)三. 实验线路及原理晶闸管单相半波整流电路原理图如图1所示。其中，R
6、d可由MEL03A上的900Q电 阻盘并联，即最大电阻为450Q (电流达0.8A),注意：电阻盘拨于最大电阻900Q处。将单结晶体管触发电路的输出端“G”“K”端接至晶闸管VT1的门阴极，构成晶闸管单相 半波整流电路实验线路。四. 注意事项1. 双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器 的外壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点 通过示波器发生电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只 使用其中一根地线。当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共 点，将探头的地线接上，两个探头各
7、接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而 不致发生意外。2. 为保护整流元件不受损坏，需注意实验步骤：(1) 在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。(2) 在控制电压Uct=0时，接通主电路电源，然后逐渐加大Uct，使整流电路投入工作。(3) 正确选择负载电阻或电感，须注意防止过流。在不能确定的情况下，尽可能选择 较大的电阻或电感，然后根据电流值来调整。(4) 晶闸管具有一定的维持电流IH，只有流过晶闸管的电流大于IH，晶闸管才可靠导 通。实验中，若负载电流太小，可能出现晶闸管时通时断，所以实验中，应保持负载电流不 小于100mA。（5）本实验中，因用NMCL-05E组件中
8、单结晶体管触发电路控制晶闸管，注意须断 开NMCL33的内部触发脉冲。五. 实验内容1.实验预习（1）画出晶闸管单相半波整流电路实验线路图。（2）什么是触发角？（3）画出触发角为60的单相半波可控整流波形（电阻性负载）。2.单相半波可控整流电路带电阻性负载断开触发电路“2”端与脉冲输出“K”端的连接，“G”、“K”分别接至NMCL33的VT1 晶闸管的控制极和阴极，注意不可接错。负载Rd接可调电阻（可把MEL03A的900Q电 阻盘并联，即最大电阻为450Q，电流达0.8A），并调至阻值最大。合上主电源，调节脉冲移相电位器RP，分别用示波器观渝=30、60、90、120时负 载电压Ud，晶闸管
9、VT1的阳极、阴极电压波形UVt。并测定山，电源电压U2及电流Id，验 证。U2,uX306090120UdI dU2六. 实验结果（请同时画出电压波形及触发脉冲）1. 画出触发电路在a=90时的各点波形。2.画出电阻性负载，a=90时，Ud，Uvt，id波形。3. 画出电阻性负载时Ud=f (a)曲线，并通过曲线查图与Ud = 0.45虫汽严计算 的电压进行比较，填写下表。a查图得出的U d计算得出的U d304580110130七.实验电路图S1-1率华品和骸 电嘉现单弟非M可启E*电毒实验二评价（百分制）学生自我评价：实验日期：教师签字：预习得分：得分：实验三 绝缘栅双极型品体管（IGB
10、T）特性研究班级学号姓名同组人员实验任务.实验目的1 .熟悉IGBT主要参数与开关特性的测试方法。2. 掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法。二. 实验设备和仪器1. NMCL-07电力电子实验箱中的IGBT与PWM波形发生器部分2. 双踪示波器（自备）3. 量安表4. 电压表5. 电流表6. 教学实验台主控制屏三. 实验线路见图1。四. 实验内容1. 实验预习（1）绝缘栅双极型晶体管的驱动类型？（2）什么是绝缘栅双极型晶体管的开通时间与关断时间？2. IGBT主要参数测试（1）开启阀值电压VGS（th）测试在主回路的“1”端与IGBT的“18”端之间串入毫安表，将主回路的“3
11、”与“4”端分别与IGBT 管的“14”与“17”端相连，再在“14”端与“17”端间接入电压表，并将主回路的电位器RP左旋到 底。将电位器RP逐渐向右旋转，边旋转边监视毫安表，当漏极电流ID=1mA时的栅源电压 值即为开启阀值电压vgs（th）。读取6-7组ID、Vgs，其中ID=1mA必测，填入表2-8,绘制测试开启电压的电路图。表2-8ID (mA)1Vgs (V)IGBT开启电压为：(2)跨导gFS测试在主回路的“2”端与IGBT的“18”端串入安培表，将RP左旋到底，其余接线同上。将RP逐渐向右旋转，读取ID与对应的VGS值，测量5-6组数据，填入表2-9。表2-9ID (mA)1V
12、gs (V)ID (A)Vgs (V)跨导(3) 导通电阻Rds测试将电压表接入“18”与“17”两端，其余同上，从小到大改变VGS，读取ID与对应的漏源电 压VDS，测量5-6组数据，填入表2-10。表 2-10ID (mA)1Vds (V)3 .输入输出延时时间测试IGBT部分的“1”与“13”分别与PWM波形发生部分的“1”与“2”相连，再将IGBT部分的与 门输入“2”与“1”相连，用示波器观察输入“1”与“13”及EXB840输出“12”与“13”之间波形，记 录开通与关断延时时间。Ln= toff=4 .开关特性测试(1) 电阻负载时开关特性测试将“1”与“13”分别与波形发生器“
13、1”与“2”相连，“6”与“7”，2与”3“，“12”与“14”， “17”与 “16”相连，主回路的“1”与“4”分别和IGBT部分的“18”与“15”相连，S“通”，S2“通”，S3“通”， S4“通”。即按照以下表格的说明连线。特别注意：当“过流”指示灯亮时，立刻取消， 或关闭电源(断路器置“断”)。用示波器分别观察“8”与“15”及“14”与“15”的波形，记录开通延迟时间。(2) 电阻，电感负载时开关特性测试将主回路“1”与“18 ”的连线断开，再将主回路“2”与“18”相连，用示波器分别观 “8”与“15” 及“16 ”与“15”的波形，记录开通延迟时间。(3) 不同栅极电阻时开关特性测试将“12”与“14”的连线断开，再将，11”与“14”相连，栅极电阻从R5=3kQ改为R4=27Q，其余接线与测试方法同上。图1IGBT实验线路六.实验报告1.根据所测数据，绘出IGBT的主要参数的表格与曲线。2.电阻性负载与阻感性负载对开通延迟时间的影响。3. 栅极等效电阻不同时对开通延迟时间的影响。七.思考题1.试对由EXB840构成的驱动电路的优缺点作出评价。2.通过IGBT器件的实验，请你对驱动电路的要求，开关特性与开关频率，电流、电 压容量以及使用中的注意事项等方面进行分析。实验三评价（百分制）学生自我评价：实验日期：教师签字：预习得分：得分：实验四 三相桥式全控整流电路
