武汉科技大学中南分校2011届毕业设计(论文)

第3章 电力电子技术试验

电力电子技术课程的实验内容，其中包括晶闸体管单相、三相整流和有源逆变电路；晶闸体单相、三相交流调压电路；门极可关断晶闸管（GTO）、大功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（P-MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等功率器件的触发和驱动电路等实验。

§3.1单结晶体管触发的单相半波可控整流电路实验

这个实验的实验目的是熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用并观察单结晶体管触发电路各点的波形，掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法；对单相半波可控整流电路在电阻负载及阻感负载时的工作过程作全面分析；了解续流二极管的作用； 熟悉双踪示波器的使用方法。

实验的线路及原理是：

单结晶体管触发电路的工作原理及线路图如图3-1所示。

图3-1 单结晶体管触发电路的线路图

由同步变压器副边输出60V的交流同步电压

，经VD1半波整流，再由稳压

管VST1、VST2进行削波，从而得到了梯形波电压，其过零点与晶闸管阳极电压的过零点一致，梯形波通过R4、V2向电容C2充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压UP时，单结晶体管V3导通，从而通过脉冲变压器输出脉冲。同时，C2经V3放电，由于时间常数很小，UC2很快下降到单结晶体管的谷点电压UV，V3重新关断，C

2

再次充电。每个梯形波周期内，V3可能导通、关断多次，但只有第一个输出脉冲

起作用。电容C2的充电时间常数由RP1来调节。单结晶体管触发电路的各点波形如图3-2所示。

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：基于MATLAB的电力电子技术仿真实验设计

图3-2 单结晶体管触发电路的各点波形

将单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”端接至晶闸管的门极和阴极，即构成如图实3-3所示的实验线路。

图3-3 单结晶体管触发的单相半波可控整流电路

实验内容是 ：单结晶体管触发电路的调试； 单结晶体管触发电路各点电压波形的观察； 单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U2 = f（α）特性的测定； 单相半波整流电路带阻感性负载时续流二极管作用的观察。

§3.2锯齿波同步移相触发电路实验

这个实验的实验目的是加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用和掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。

它的实验线路及原理是：锯齿波同步移相触发电路的原理图如图3-4所示。其工作原理如下： 由V1、VD1、VD2、C5等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压uTS来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。由V1等元件组成的恒流源电

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路及V2、V3、C6等组成锯齿波形成环节。控制电压Uct、偏移电压Ub和锯齿波电压uT

在V4基极综合叠加，从而构成移相控制环节。V5、V6构成脉冲形成放大环节，脉

冲变压器输出触发脉冲。

图3-4 锯齿波同步移相触发电路的原理图

其实验内容是锯齿波同步移相触发电路的调试和锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。

§3.3单相桥式半控整流电路实验

这个实验的实验目的是加深对单相桥式半控整流电路带电阻、阻感性、反电势负载时各工作情况的理解和了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用；学会对实验中出现的问题加以分析和解决。

它的实验线路如图3-5所示，由2组锯齿波同步移相触发电路给共阴极的2个晶闸管提供触发脉冲，整流电路的负载可根据需要选择电阻性、阻感性和反电势负载。

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：基于MATLAB的电力电子技术仿真实验设计

图3-5 单相桥式半控整流电路实验线路图

其实验内容是锯齿波同步触发电路的调试；单相桥式半控整流电路带电阻性负载；单相桥式半控整流电路带阻感性负载与单相桥式半控整流电路带反电势负载。

§3.4单相桥式全控整流及有源逆变电路实验

这个实验的实验目的是加深理解单相桥式全控整流及逆变电路的工作原理和研究单相桥式变流电路由整流切换到逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件以及掌握产生逆变颠覆的原因及预防方法。

它的实验线路及原理如图3-6为本实验的实验原理图。将的整流二极管VD1～VD6组成三相不可控整流电路，作为逆变桥的直流电源，逆变变压器采用DK14组件挂箱中的一个单相变压器，回路中接入平波电抗器Ld(700mH)、限流电阻Rd。触发电路采用DK11组件挂箱上的锯齿波触发电路。

图3-6 单相桥式全控整流及逆变电路实验原理图

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