实验三--单相交流调压电路实验

大学电力电子技术课程设计总结报告题目：单相交流调压电路学生姓名：系别：专业年级：指导教师：年月日一、实验目的与要求(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。

(2)掌握单相交流调压电路的调试步骤和方法。

(3)熟悉单相交流调压电路各点的电压波形。

(4) 掌握直流电动机调压调速方法电力电子技术是专业技术基础课，做课程设计是为了让我们运用学过的电路原理的知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告、制作电路等，进一步加深对变流电路基本原理的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础，同时也锻炼了自己的实践能力。

二、实验设备及仪器1、DT01B 电源控制屏2、DT09 转速显示3、DT15 交流电压表4、DT14 直流电流表5、DT20 电阻（900欧）6、DT04 电阻（3000欧）7、DT02 220V直流稳压电源8、DDS12单相交流调压电路触发器9、DD202 晶闸管、二极管、续流二极管、电感 10、导线若干 11、双踪示波器三、实验线路及原理1、主电路的设计所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。

交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。

此外，在高电压小电流或低电压大电流之流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。

本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。

由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。

①电阻负载图1、图2分别为电阻负载单相交流调压电路图及其波形。

图中的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。

在交流电源U2的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的移相控制角进行控制就可以调节输出电压正、负半周α起始时刻（α=0），均为电压过零时刻。

在tωα=时，对VT1施加触发脉冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在tωπ=时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1自然关断。

单相交流电路的研究实验报告单相交流电路的研究实验报告引言：单相交流电路是电力系统中最基本的电路之一，广泛应用于家庭、工业和商业领域。

为了深入了解单相交流电路的特性和性能，我们进行了一系列的实验研究。

本实验报告将介绍实验的目的、实验装置、实验步骤以及实验结果和分析。

一、实验目的本实验旨在通过实际操作和测量，研究单相交流电路的特性和性能，包括电压、电流、功率等参数的测量和分析。

二、实验装置1. 电源：使用交流电源提供电压源。

2. 变压器：将高电压转换为适用于实验的低电压。

3. 电阻箱：用于调节电路中的电阻值。

4. 电流表和电压表：用于测量电流和电压。

5. 示波器：用于观察电路中的电压和电流波形。

三、实验步骤1. 搭建单相交流电路：根据实验要求，将电源、变压器、电阻箱、电流表和电压表按照电路图连接起来。

2. 测量电压和电流：打开电源，调节变压器和电阻箱的参数，分别测量电路中的电压和电流值。

3. 记录数据：将测量到的电压和电流值记录下来，并绘制电压和电流的波形图。

4. 计算功率：根据测量到的电压和电流值，计算电路中的功率值。

5. 分析结果：根据实验数据和计算结果，分析单相交流电路的特性和性能。

四、实验结果与分析通过实验测量和计算，我们得到了一系列的实验结果。

首先，我们观察到电压和电流的波形图呈正弦波形，符合单相交流电路的特点。

其次，我们发现电路中的电压和电流存在一定的相位差，这是由于电路中的电感和电容等元件引起的。

此外，我们计算得到的功率值表明，单相交流电路在不同负载下的功率变化较大，这与负载的阻抗有关。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：单相交流电路的特性和性能受到电阻、电感和电容等元件的影响。

电路中的电压和电流呈正弦波形，且存在一定的相位差。

在不同负载下，电路的功率表现出不同的特点。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的特性和性能。

通过实际操作和测量，我们得到了电压、电流和功率等参数的实验结果，并对其进行了分析。

电力电子技术实验指导书目录实验一单相半波可控整流电路实验 (1)实验二三相桥式全控整流电路实验 (4)实验三单相交流调压电路实验 (7)实验四三相交流调压电路实验 (9)实验装置及控制组件介绍 (11)实验一单相半波可控整流电路实验一、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.对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作做全面分析；3.了解续流二极管的作用；二、实验线路及原理熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及线路图,了解各点波形形状。

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1-1所示的实验线路。

图1-1 单结晶体管触发的单相半波可控整流电路三、实验内容1.单结晶体管触发电路的调试；2.单结晶体管触发电路各点电压波形的观察；=f（α）特性的测定；3.单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U24.单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察；四、实验设备1.电力电子实验台2.RTDL09实验箱3.RTDL08实验箱4.RTDL11实验箱5.RTDJ37实验箱6.示波器；7.万用表；五、预习要求1.了解单结晶体管触发电路的工作原理，熟悉RTDL09实验箱；2.复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握在接纯阻性负载和阻感性负载时，电路各部分的电压和电流波形；3.掌握单相半波可控整流电路接不同负载时Ud、Id的计算方法。

六、思考题1.单相桥式半波可控整流电路接阻感性负载时会出现什么现象？如何解决？七、实验方法1．单相半波可控整流电路接纯阻性负载调试触发电路正常后，合上电源，用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT两端电压波形U VT，调节电位器RP1，观察α=30o、60o、90o、120o、150o、180o时的Ud、U VT，记录于下表1-1中。

波形，并测定直流输出电压Ud和电源电压U22．单结晶体管触发电路的调试RTDL09的电源由电源电压提供（下同），打开实验箱电源开关，按图1-1电路图接线，负载为RTDJ37实验箱，选择最大的电阻值，调节移相可变电位器RP1，用示波器观察单结晶体管触发电路的输出电压波形（即用于单相半波可控整流的触发脉冲）。

机电工程学院实验报告课程名称：电力电子实验 实验项目名称： 实验时间：班级： 姓名： 学号：实 验 目 的:1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。

2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载时的工作。

3．熟悉触发电路（锯齿波触发电路）。

实 验 设 备:1．教学实验台主控制屏 2．触发电路（锯齿波触发电路）组件 3．变压器组件 4．二踪示波器（自备） 5．万用表（自备）实 验 内 容 及 步 骤:参见图5－1。

1） 电源控制屏位于NMCL-32/MEL-002T 等2） 锯齿触发电路位于NMCL-05A 或NMCL-05D 等 3） L 平波电抗器位于NMCL-3314） Rd 可调电阻位于NMEL-03/4或NMCL-03等5） G 给定（Ug ）位于NMCL-31或NMCL-31A 或SMCL-01调速系统控制单元中 6） Uct 位于锯齿触发电路中单相全控整流实验直流电流表图5－11．将触发电路（锯齿波触发电路）面板左上角的同步电压输入接电源控制屏的U 、V 输出端。

2．断开变压器和晶闸管(T)主回路的连接线，合上控制屏主电路电源（按下绿色开关），此时锯齿波触发电路应处于工作状态。

3．调节脉冲移相范围将低压单元的“G”输出电压调至0V（逆时针调节电位器），即将控制电压U ct调至零。

调节偏移电压U b（即调RP），使α=180O。

（也可以用示波器观测锯齿波触发电路“1”脚与“6”脚之间电压波形，来判断α的大小）4．调节低压单元的给定电位器RP1，增加U ct，观察脉冲的移动情况，要求U ct=0时，α=180O，U ct=U max时，α=30O，以满足移相范围α=30O~180O的要求。

注意观察U ct=U max时，可能出现脉冲消失，这时候，将给定U ct时调小点，使有脉冲出现，不然后面观察输出电压Uo可能不对。

5．断开主电源，按图5－1连线。

6．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。

实验一：单相交流调压电路(电阻负载)一、 实验容对单相交流调压电路的原理能够理解，并能够通过MATLAB 仿真得出当α为不同角度时的仿真波形。

最后通过分析仿真波形来了解单相交流调压电路（电阻负载）的工作情况。

电路模型由交流电源、反并联的两个晶闸管、触发模块、电阻负载组成。

单相交流调压电路（电阻负载）如图1-1所示。

我所要分析的问题是α为不同值时，输出电压及电流的波形变化。

图1-1二、 实验原理图1-1为纯电阻负载的单相调压电路。

图中晶闸管VT1和VT2反并联连接与负载电阻R 串联接到交流电源U 2上。

当电源电压正半周开始时出发VT1，负半周开始时触发VT2，形同一个无触点开关，允许频繁操作，因为无电弧，寿命特长。

在交流电源的正半周αω=t 时，触发导通VT1，导通角为1θ= απ-；在负半周αω=t +π时，触发导通VT2，导通角为2θ= απ-。

负载端电压U 为下图所示斜线波形。

这时负载电压U 为正弦波的一部分，宽度为（απ-），若正负半周以同样的移相角α触发VT1和VT2，则负载电压U 的宽度会发生变化，那么负载电压有效值也将随α角而改变，从而实现交流调压。

三、 实验步骤在MATLAB 新建一个Model ，命名为zuxingfuzai ，同时模型建立如下图所示图1-2 电阻负载的电路建模图四、仿真结果仿真参数：选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3，开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.06，其他的选项为默认设置。

模型参数设置参数设置为频率（Frequency）为50Hz，电压幅值100V，“measurements”测量选“V oltage” 其他为默认设置，如图所示触发信号uG1参数设置：幅值（Amplitude）电压为12V；周期（Period）为0.02s；占空比（Pulse Width）为40%；时相延迟（Phase delay）为（α*0.02/360）其他为默认设置，如图所示。

《电力电子技术》课程实验指导书一、课程的目的、任务本课程是电子科学、测控技术专业学生在学习电力电子技术课程中的一门实践性技术基础课程，其目的在于通过实验使学生能更好地理解和掌握电力电子基本理论，培养学生理论联系实际的学风和科学态度，提高学生的电工实验技能和分析处理实际问题的能力。

为后续课程的学习打下基础。

二、课程的教学内容与要求包括三个子实验：1、单相交流调压电路实验通过该实验加深理解单相交流调压电路的工作原理和单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。

2、功率场效应晶体管（MOSFET）特性与驱动电路研究掌握MOSFET对驱动电路的要求并且熟悉MOSFET主要参数的测量方法。

3、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）特性与驱动电路研究掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法。

三、各实验具体要求见P2四、实验流程介绍学生用户登陆进入实验系统的用户名为：D+学号（D205003200XX)，密码：netlab五、实验报告请各指导老师登陆该实验系统了解具体实验方法，并指导学生完成实验。

学生结束实验后应完成相应的实验报告并交给指导老师。

其中实验报告的主要内容包括：实验目的，实验内容，实验结果和实验心得等。

实验一单相交流调压电路实验一．实验目的：1．加深理解单相交流调压电路的工作原理；2．加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。

二．实验内容：1．单相调压电路带电阻性负载实验；2．单相交流调压电路带电阻电感性负载实验。

三．实验步骤：在客户端实验界面中的实验列表框中选择“电力电子实验”下的“单相交流调压实验”子实验，出现“单相交流调压实验”的实验界面。

点击工具栏的开始实验按钮，开始“单相交流调压实验”。

点击图中电阻和电感边上的红点选择电阻和电感，进行电路连接。

然后在“晶闸管脉冲触发角度”框中输入“0—360”之间的任意角度，然后点击“开始”按钮，开始实验。

右边界面将出现三路波形，其中蓝色为电源电压波形，黄色为负载电压波形，红色为负载电流波形。

专业：电气工程及其自动化班级：电气10-3班姓名：学号：指导老师：实验日期：2013年6月25日1实验一锯齿波同步移相触发电路实验一．实验目的1．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。

2．掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。

无三相调压器，直接合上主电源。

以下均同同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。

观察“3”~“5”孔波形及输出电压U G1K1的波形，调整电位器RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U3与U5的对应关系。

3．调节脉冲移相范围将MCL—18的“G”输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至零，用示波器观察U2电压（即“2”孔）及U5的波形，调节偏移电压Ub（即调RP），使α=180O，其波形如图2-2所示。

图2-2 脉冲移相范围调节MCL—18的给定电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，α=180O，Uct=Umax时，α=30O，以满足移相范围α=30O~180O的要求。

4．调节Uct，使α=60O，观察并记录U1~U5及输出脉冲电压U G1K1，U G2K2的波形，并标出其幅值与宽度。

用导线连接“K1”和“K3”端，用双踪示波器观察U G1K1和U G3K3的波形，调节电位器RP3，使U G1K1和U G3K3间隔1800。

六．实验报告1．整理，描绘实验中记录的1、2、3、4、5、6各点的波形，并标出幅值与宽度。

答：“1”孔（上）、“2”孔（下）波形：“3”孔波形（上）、“2”孔（下）：UU34“4”孔波形： “5”孔波形：“6”孔波形（下）：U G1K1波形： U G2K2波形2、调节脉冲移相范围⑴U2、U5波形：⑵、U G1K1、 U G2K2波形⑶、U G1K1、 U G3K3波形：2．总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法，移相范围的大小与哪些参数有关？答：锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法：调节电位器RP2，改变偏移电压Ub，从而改变α。

目录一、实验的基本要求 (2)二、安全操作说明 (6)三、电力电子技术实验实验一单相桥式全控整流电路实验 (7)实验二三相桥式全控整流电路实验 (11)实验三单相交流调压电路实验 (15)实验四直流斩波电路原理实验 (19)实验五SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 (26)实验六基于Multism的开环降压电路的仿真 (29)实验七基于Multism的闭环降压电路的仿真 (31)一、实验的基本要求《半导体变流技术》、《电力电子技术》是电气工程及其自动化、自动化等专业的三大电子技术基础课程之一，课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等，而实验环节是这些课程的重要组成部分。

通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高学生独立动手能力和分析、解决问题的能力。

1、实验的特点和要求电力电子技术与电机控制实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂，系统性较强。

学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题，提高动手能力；同时通过实验来验证理论，促使理论和实践相结合，使认识不断提高、深化。

具体地说，学生在完成指定的实验后，应具备以下能力:(1)掌握电力电子变流装置主电路、触发或驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路。

(2)熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能及使用方法。

(3)能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题。

(4)能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。

2、实验前的准备实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。

每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至有可能损坏实验装置。

因此，实验前应做到：(1)复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。

(2)阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法；明确实验过程中应注意的问题。

电力电子技术实验内容实验一：单相桥式全控整流电路实验一、实验目的1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。

2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。

3．熟悉NMCL—05锯齿波触发电路的工作。

二、实验线路及原理参见图4-7。

三、实验内容1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。

2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。

3．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。

四、实验设备及仪器1．NMCL系列教学实验台主控制屏。

2．NMCL—18组件（适合NMCL—Ⅱ)或NMCL—31组件（适合NMCL—Ⅲ）。

3．NMCL—33组件或NMCL—53组件（适合NMCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．NMCL—05组件或NMCL—05A组件5．NMEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。

6．NMCL-35三相变压器。

7．双踪示波器 (自备)8．万用表 (自备)五、注意事项1．本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱，故NMCL-33（或NMCL-53，以下同）的内部脉冲需断X1插座相连的扁平带需拆除，以免造成误触发。

2．电阻RP的调节需注意。

若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。

3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。

4．NMCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。

同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。

5．逆变变压器采用NMCL-35三相变压器，原边为220V，低压绕组为110V。

6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。

7．带反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁。

六、实验方法1．将NMCL—05（或NMCL—05A，以下均同）面板左上角的同步电压输入接NMCL—18的U、V输出端（如您选购的产品为NMCL—Ⅲ、Ⅴ，则同步电压输入直接与主控制屏的U、V输出端相连）， “触发电路选择”拨向“锯齿波”。

实验三单相和三相交流调压电路实验一、实验目的(1)．加深理解交流调压电路的工作原理。

(2)．加深理解单相交流调压感性负载时对移相范围要求。

(2)．加深理解三相交流调压阻性负载时的工作情况。

二、实验设备及仪器(１)．计算机(２)．MATLAB软件三、注意事项（1）在单相电阻电感负载时，当α<ϕ时，若脉冲宽度不够会使负载电流出现直流分量。

（2）三相电路中，触发脉冲要选择双脉冲。

（3）仿真时间不宜太长，一般几个电源周期即可（4）晶闸管器件选择“普通晶闸管”，而不是详细模型的晶闸管。

（5）电气仿真时，一定要有“powergui”模块在仿真界面中才可以仿真成功。

四、实验步骤(１) 单相交流调压器带电阻性负载电路原理图如下图所示图1交流调压电路电阻性负载原理图基本参数为：交流电源：220V，50Hz电阻负载：10欧姆α=，120°，150°时负载侧电压、电流要求：搭建仿真电路，分别输出60波形及电源侧电压波形，并显示负载电压的有效值。

记录波形并分析触发角的移相范围。

步骤1：搭建主电路(a)搭建如图2所示主电路仿真中模型的提取路径是：交流电源：simpowersystem\Electrical sources\AC Voltage Source晶闸管： simpowersystem\Power Electronics\thyristor电阻： simpowersystem\Elements\series RLC Branch(b)设置参数根据已知条件设置电源和负载参数，晶闸管可用默认参数。

图2电阻负载主电路部分步骤二：搭建触发电路（a）触发电路利用脉冲发生器实现，如图3所示图3 脉冲触发电路触发脉冲提取路径为： simulink\Sources\Pulse Genetator(b)设置参数脉冲类型：Time based时间：Use simulation time脉冲幅值：1.0脉冲宽度：5脉冲周期：（自己思考）脉冲延时：（单位：秒；触发角不同，延时不同。

电力电子技术实验指导书兰勇青岛大学自动化工程学院电气工程系实验室2012.9实验一三相半波可控整流电路的研究实验一．实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻—电感性负载时的工作。

二．实验线路及原理三相半波可控整流电路用三只晶闸管，与单相电路比较，输出电压脉动小，输出功率大，三相负载平衡。

不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过，变压器利用率低。

实验线路见图1-1。

图1-1 三相半波可控整流实验电路三．实验内容1．研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。

2．研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作。

四．实验设备及仪表1．MCL系列教学实验台主控制屏。

2．MCL—51组件3．MCL—52组件4．MCL—53组件5．MCL—54组件6．双踪示波器。

7．万用电表。

五．注意事项1．整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序。

2．整流电路的负载电阻不宜过小，应使Id不超过0.8A，同时负载电阻不宜过大，保证Id超过0.1A，避免晶闸管时断时续。

3．正确使用示波器，避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上，造成短路事故。

六．实验方法1．研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作接上电阻性负载，合上主电源：（a）改变控制电压Uct，观察在不同触发移相角α时，可控整流电路的输出电压Ud=f（t）与输出电流波形id=f（t），并记录相应的Ud、Id、Uct值。

（b）记录不同α时的Ud=f（t）及id =f（t）的波形图。

2．研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作接入MCL—54的电抗器L=700mH，，可把原负载电阻Rd调小，监视电流，不宜超过0.8A观察不同移相角α时的输出Ud=f（t）、id=f（t），并记录相应的Ud、Id值，记录不同α时的Ud=f（t）、id=f（t），Uvt=f（t）波形图。

七．实验报告1．画出三相半波可控整流电路的主电路原理图。

实验七单相正弦波（SPWM）逆变电源研究（老实验台）一．实验目的1．掌握单相正弦波（SPWM）逆变电源的组成、工作原理、特点、波形分析与使用场合。

2．熟悉正弦波发生电路、PWM专用集成电路SG3525的工作原理与使用方法。

二．实验内容1．正弦波发生电路调试。

2．PWM专用集成电路SG3525性能测试。

3．带与不带滤波环节时的负载两端，MOS管两端以及变压器原边两端电压波形测试。

4．滤波环节性能测试。

5．不同调制度M时的负载端电压测试。

三．实验系统组成及工作原理能把直流电能转换为交流电能的电路称为逆变电路，或称逆变器。

单相逆变器的结构可分为半桥逆变器、全桥逆变器和推挽逆变器等形式。

本实验系统对单相推挽逆变电路进行研究。

推挽逆变器的主要优点是在任何时刻导通的开关不会多于一个，对于输出相同的功率，开关损耗比较小，因此，特别适用于由低直流电压（如电池）供电的场合。

另外，两个开关管的驱动信号是共地的，可简化驱动电路，其不足是变压器原边绕组利用率低，当变压器原边两个绕组不完全对称时或者两开关器件特性不对称时，还可能出现直流磁化饱和现象。

逆变器主电路开关管采用功率MOSFET管，具有开关频率高、驱动电路简单、系统效率较高的特点。

当开关其间VT1、VT2轮流导通，再经推挽变压器升压后，即可在负载端得到所需频率与幅值的交流电源。

脉宽调制信号由专用集成芯片SG3525产生。

SG3525芯片不仅能产生频率灵活可变的方波，而且可输出正弦PWM（SPWM）信号，以提高后接变压器的工作频率。

为了使SG3525产生一个SPWM信号，可在芯片的9脚处加入一个幅度可变的50Hz正弦波（我们这里仅需得到频率固定的50Hz可变电源，若需获得频率也可变的交变电源，则只需在9脚处加入一个幅值与频率均可变的正弦波即可），与5脚处的锯齿波信号进行比较，从而获得SPWM 控制信号，改变正弦波的幅值，即改变调制度M（调制度定义为正弦波调制波峰U rm与锯齿波载波峰值U tm之比，即M=U rm/U tm）就可以改变输出电压的幅值，正常M≤1。

单相交流调压电路实验总结一、实验目的本实验旨在通过搭建单相交流调压电路，掌握单相交流电路的基本原理和调压电路的工作原理，了解半波、全波和桥式整流电路的特点，并掌握使用示波器测量电压和电流信号的方法。

二、实验仪器和材料1. 万用表2. 示波器3. 电阻箱4. 二极管5. 变压器6. 电容器三、实验步骤及结果分析1. 搭建半波整流电路将变压器接入半波整流电路中，通过示波器观察输出端口的正弦波形，并测量输出端口的平均值和峰值。

结果显示，该半波整流电路输出直流电压幅值为输入交流电压幅值的一半。

2. 搭建全波整流电路将变压器接入全波整流电路中，通过示波器观察输出端口的正弦波形，并测量输出端口的平均值和峰值。

结果显示，该全波整流电路输出直流电压幅值为输入交流电压幅值的两倍。

3. 搭建桥式整流电路将变压器接入桥式整流电路中，通过示波器观察输出端口的正弦波形，并测量输出端口的平均值和峰值。

结果显示，该桥式整流电路输出直流电压幅值为输入交流电压幅值的两倍。

4. 搭建调压电路在全波整流电路的基础上，加入稳压二极管和电容器，形成调压电路。

通过示波器观察输出端口的正弦波形，并测量输出端口的平均值和峰值。

结果显示，该调压电路可以稳定地输出设定的直流电压。

四、实验总结通过本次实验，我们掌握了单相交流电路的基本原理和调压电路的工作原理。

我们了解了半波、全波和桥式整流电路的特点，并掌握了使用示波器测量信号的方法。

在搭建调压电路时，我们还学会了如何使用稳压二极管和电容器来稳定输出直流电压。

这些知识对于我们深入学习交流电路和实际工程应用都具有重要意义。

实验（三）：单相交流调压电路实验一、实验目的(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。

(2)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。

二、预习内容要点(1) 熟悉实验电路（包括主电路、触发控制电路）。

(2) 按实验电路要求matlab仿真，用示波器观察移相控制信号α的情况。

(3) 主电路接电阻负载，用示波器观察不同α角时输出电压和晶闸管两端的电压波形,并用电压表测出输出电压的有效值。

为使读数便利，可取α为30°、60°、90°进行观察和分析(4) 主电路改接电阻电感负载，在不同控制角α和不同负载阻抗角θ情况下用示波器观察和记录负载电压和电流的波形。

(5) 特别注意观察上述α<θ情况下出现较大的直流分量，此时L 固定，加大R直至消除直流分量。

三、实验仿真模型图1.1 单相交流调压阻感性电路四、实验内容及步骤1.对单相交流调压带电阻性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形（至少3组）。

（1）器件的查找以下器件均是在MATLAB R2017b环境下查找的，其他版本类似。

有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找；其他一些器件可以搜索查找（3）参数设置1.双击交流电源把电压设置为220V，频率为50Hz；2.双击脉冲把周期设为0.02s，占空比设为80％，延迟角设为30度，60度，,90度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即，(30/360)*0.02；3.双击负载把电阻设为10Ω；4.双击示波器把Number of axes设为6;仿真波形及分析当α=30°时，当α=60°时，当α=90°时，2.对单相交流调压电路带阻感性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形（至少3组）。

参数设置双击负载把电阻设为10Ω；电感为0.01H;其余参数不变。

当α=30°时，当α=60°时，当α=90°时，五、实验总结1、在交流调压电路中，当负载为阻性时，输出电压的有效值随相控角增大而减小。

第1篇一、实验背景随着社会经济的发展，电力电子技术在工业、民用和科研领域得到了广泛的应用。

交流调压技术作为电力电子技术的重要组成部分，在电力系统的运行、控制和保护等方面发挥着至关重要的作用。

为了加深对交流调压技术的理解和掌握，我们进行了交流调压实验，以下是对实验的总结。

二、实验目的1. 理解交流调压电路的工作原理，掌握交流调压电路的设计方法。

2. 熟悉交流调压电路的实验步骤，掌握实验操作技能。

3. 分析交流调压电路在不同负载条件下的工作特性，提高实验分析能力。

三、实验原理交流调压电路通过控制晶闸管的导通角，实现对交流电压的调节。

实验中，我们主要研究了单相和三相交流调压电路。

1. 单相交流调压电路：采用双向晶闸管或两个反向并联的晶闸管，通过控制晶闸管的导通角来调节交流电压。

2. 三相交流调压电路：采用三相晶闸管，通过控制三相晶闸管的导通角来调节交流电压。

四、实验步骤1. 单相交流调压电路实验：（1）搭建实验电路，包括晶闸管、电阻、电容等元件。

（2）接入电源，调节晶闸管的导通角，观察电压调节效果。

（3）改变负载，分析交流调压电路在不同负载条件下的工作特性。

2. 三相交流调压电路实验：（1）搭建实验电路，包括三相晶闸管、电阻、电容等元件。

（2）接入电源，调节三相晶闸管的导通角，观察电压调节效果。

（3）改变负载，分析交流调压电路在不同负载条件下的工作特性。

五、实验结果与分析1. 单相交流调压电路实验结果：（1）实验结果表明，通过调节晶闸管的导通角，可以实现交流电压的调节。

（2）当负载变化时，交流调压电路的工作特性有所变化，如导通角增大，电压调节范围减小。

2. 三相交流调压电路实验结果：（1）实验结果表明，通过调节三相晶闸管的导通角，可以实现三相交流电压的调节。

（2）当负载变化时，三相交流调压电路的工作特性有所变化，如导通角增大，电压调节范围减小。

六、实验结论1. 交流调压电路通过控制晶闸管的导通角，实现对交流电压的调节。

单相交流电路研究实验报告一、实验目的本次实验的目的是利用实验测试单相交流电路的基本参数，例如电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等等。

此外，还需要学习并理解单相电路的工作原理、电路模型以及其它相关知识。

二、实验器材1. 万用表2. 电阻器3. 桥式整流电路板4. 模拟电表5. 计算机6. 示波器三、实验原理1. 单相交流电路单相交流电路是指由单个电源供电的电路，电压随时间的变化呈现正弦波形，频率为50Hz。

单相交流电路由交流电源、负载、开关、保险丝、插头插座等组成。

其基本电路如下所示：2. 电路参数单相交流电路的电路参数包括下列几个方面：(1). 电压单相交流电路中的电压是指正弦波形电压，即交流电压。

(2). 电流单相交流电路中的电流是指通过负载的电流。

(3). 有功功率在单相交流电路中，有功功率是指电路中产生有用功率的功率。

(4). 无功功率在单相交流电路中，无功功率是指电路中产生反馈(no-feedback)功率的功率。

(5). 视在功率在单相交流电路中，视在功率是指电路中的总功率，它等于有功功率加上无功功率。

(6). 功率因数功率因数是指有功功率与视在功率之比。

(7). 电阻电阻是指电路中任何两点间的电位差与通过该点的电流关系的比值。

单位为欧姆(Ω)。

四、实验过程1. 连接电路将电源线连接到电路板，并通过桥式整流电路板来正弦变换为直流电压，然后将其连接到测试电路上。

在这个过程中，需要使用多用途表来测量电路的电压、电流、电阻等数据。

2. 调试电路对电路进行调试，使其达到合适的工作状态，以便进行测试。

3. 测量电路参数测量电路的电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数。

四、实验结果经过测试，我们得到了单相交流电路的基本参数，结果如下：1. 电压：220V2. 电流：0.5A3. 有功功率：50W4. 无功功率：10W5. 视在功率：54W6. 功率因数：0.937. 电阻：440Ω五、实验结论通过实验，我们了解了单相交流电路的基本工作原理，学习了电路模型和其它相关知识，更加深入地理解了电路的基本参数，例如电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数等等。

实验三 单相交流电路——日光灯功率因数的提高一、实验目的1、了解日光灯结构和工作原理。

2、学习提高功率因数的方法，了解提高功率因数的意义。

3、熟悉功率表的使用。

二、实验原理图3-1 日光灯电路 图3-2 日光灯等效电路日光灯结构如图3-1所示，由灯管、启辉器和镇流器（带铁芯的电感线圈）组成。

开关闭合时，日光灯管不导电，全部电压加在启辉器两触片之间，使启辉器中氖气击穿，产生气体放电，此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀与固定片接通，于是有电流通过日光灯管的灯丝和镇流器。

短时间后双金属片冷却收缩与固定片断开，电路中的电流突然减小；根据电磁感应定律，这时镇流器两端产生一定的感应电动势，使日光灯管两端电压产生400至500V 高压，灯管内气体电离放电，产生紫外线，涂在灯管内壁上的荧光粉吸收后辐射出了可见光。

日光灯点燃后，灯管两端的电压降为100V 左右，这时由于镇流器的限流作用，灯管中电流不会过大。

同时并联在灯管两端的启辉器，也因电压降低而不能放电，其触片保持断开状态。

由此可知，启辉器相当于一个自动开关，能自动接通和断开电路；镇流器除感应高压使灯管放电外，在日光灯正常工作时，起限流作用。

日光灯正常工作后，启辉器断开，灯管相当于一电阻R ，镇流器可等效为电阻R L 和电感L 的串联，所以整个电路可等效为一R 、L 串联电路，相当于一个感性负载，其电路模型如图3-2所示。

其中，镇流器是个电感量较大的线圈，所以整个电路功率因数不高。

若日关灯电路作为负载接入图3-3所示电路中（◎表示电流测量专用插口），则可采用在日光灯两端并联电容的方法来提高整个电路的功率因数。

其原理如图3-4所示，当未接电容时（C=0），电路总电流记为0I ，此时电路总电流即为流经日关灯电路电流LR I I =0；当并联接入电容C （C=C 1）后，电路总电流1I 减小（1I <0I ），且01cos cos ϕϕ>，总电路功率因素提高；当C 电容量增加过多时（称为过补偿），则总电流又将增大（2I >0I ），且02cos cos ϕϕ<。

114实验五 单相交流调压电路实验一、实验目的熟悉用双向可控硅组成的交流调压电路的结构与工作原理。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理将一种形式的交流电变成另一种形式的交流电，可以通过改变电压、电流、频率和相位等参数。

只改变相位而不改变交流电频率的控制,在交流电力控制中称为交流调压。

单相交流调压的典型电路如图1所示。

图1单相交流调压电路本实验采用双向可控硅BCR （Z0409MF ）取代由两个单向可控硅SCR 反并联的结构形式，并利用RC 充放电电路和双向触发二极管DB3的特点，在每半个周波内，通过对双向可控硅的通断进行移相触发控制，可以方便地调节输出电压的有效值。

由图2可见，正负半周控制角α的起始时刻均为电源电压的过零时刻,且正负半周的控制角相等,可见负载两端的电压波形只是电源电压波形的一部份。

在电阻性负载下,负载电流和负载电压的波形相同，α角的移相范围为0≤α≤π, α=0时,相当于可控硅一直导通,输入电压为最大值，U0=U i灯最亮；随着α的增大，U0逐渐降低，灯的亮度也由亮变暗,直至α=π时，U0=0,灯熄灭。

此外α=0时，功率因数cosφ=1，随着α的增大，输入电流滞后于电压且发生畸变，cosφ也逐渐降低,且对电网电压电流造成谐波污染。

交流调压电路已广泛用于调光控制，异步电动机的软起动和调速控制。

和整流电路一样，交流调压电路的工作情况也和负载的性质有很大的关系,在阻感负载时，若负载上电压电流的相位差为φ,则移相范围为φ≤α≤π，详细分析从略。

图2单相交流调压电路波形图四、实验内容交流调压电路的测试。

115五、思考题双向晶闸管与两个单向晶闸管反并联的不同点？控制方式有什么不同？六、实验方法将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK22的“Ui”电源输入端，按下“启动”按钮。

接入220V，15W的灯泡负载，打开交流调压电路的电源开关。