常用电力电子元器件的测试和判断

电力电子技术实验报告全一、实验目的本次电力电子技术实验旨在加深学生对电力电子器件工作原理的理解，掌握其基本应用和设计方法，提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。

二、实验原理电力电子技术是利用电子器件对电能进行高效转换和控制的技术。

通过电力电子器件，可以实现电能的变换、分配和控制，广泛应用于工业、交通、能源等领域。

常见的电力电子器件包括二极管、晶闸管、IGBT等。

三、实验设备和材料1. 电力电子实验台2. 晶闸管、IGBT等电力电子器件3. 电阻、电容、电感等基本电子元件4. 示波器、万用表等测量仪器5. 连接线、焊锡等辅助材料四、实验内容1. 晶闸管触发电路的搭建与测试2. 单相桥式整流电路的设计和测试3. 三相桥式整流电路的设计与测试4. PWM控制技术在电能转换中的应用5. IGBT驱动电路的设计与测试五、实验步骤1. 根据实验要求，设计电路图，并选择合适的电力电子器件和电子元件。

2. 在实验台上搭建电路，注意器件的连接方式和电路的布局。

3. 使用示波器和万用表等测量仪器，对电路进行测试，记录实验数据。

4. 分析实验数据，验证电路设计的正确性和性能指标。

5. 根据实验结果，调整电路参数，优化电路性能。

六、实验结果与分析通过本次实验，我们成功搭建了晶闸管触发电路、单相桥式整流电路、三相桥式整流电路，并对PWM控制技术在电能转换中的应用进行了测试。

实验结果表明，所设计的电路能够满足预期的性能要求，验证了电力电子器件在电能转换和控制方面的重要作用。

七、实验总结通过本次电力电子技术实验，我们不仅加深了对电力电子器件工作原理的理解，而且提高了实践操作能力和问题解决能力。

实验过程中，我们学会了如何设计电路、选择合适的器件和元件，以及如何使用测量仪器进行测试和数据分析。

这些技能对于我们未来的学习和工作都具有重要意义。

八、实验心得在本次实验中，我们体会到了理论与实践相结合的重要性。

通过亲自动手搭建电路，我们更加深刻地理解了电力电子技术的原理和应用。

实验一：元器件识别与测量一、实验目的：1、认识实验环境；2、了解数字万用表的使用；3、用万用表测量电阻、电容、电感、二级管、三极管等元器件参数，并判断其好坏。

二、实验内容：识别电阻、电容、二极管、三极管、电位器等元件并读出印有型号的元件的理论参数，用数字万用表分别测量其实际的参数值（其中包括3组电阻的电阻值，2个电容的电容量，电位器的最大可调阻值，二极管的导通电压，三极管的电流放大倍数），并判断各元件的好坏二、实验环境：电阻4个，发光二极管1个，二极管1个，三极管1个，电力电容1个，电解电容1个，电位器1个。

三、实验原理：1.电阻值读数：型号参数读数用有颜色的环代表数字：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9黑棕红橙黄绿蓝紫灰白读数方式：四环电阻：前两环为有效数字，第三环为10的幂次方，第四环为误差环（五环电阻：前三环为有效数字，后两环同上）；实际电阻值读数由数字万用表欧姆档读出2.电容的电容量读数：型号参数读数：前2位为有效数字，最后1位为10的幂次方；实际电容量读数由数字万用表电容档读出3.电位器的测量和鉴别：测量两端触角之间的电阻即为电位器最大可调阻值若转动电位器的轴，万用表读数连续变化，则证明可正常使用，稳定调节电源4.二极管的测量：由数字万用表测二极管的档位测出二极管的导通电压5.三极管的极性判断和放大倍数的测量：与其他两极分别测量导通电压值，同有示数或同无示数的为基极（B）；判断完三极管的基极和类型后，将三极管的三个角分别插入数字万用表上的特定插口，判断出集电极（C）和发射极（E），读出电流放大倍数；四、实验数据：电阻编号型号参数实际测量值1号28000Ω26.9kΩ2号4400Ω 3.24kΩ3号3200Ω 2.18kΩ1 / 22.电容电容量：3.电位器可调总电阻：9.65kΩ4.二极管导通电压：1.742V5.三极管：（1）类型：NPN（2）电流放大倍数：116五、数据分析总结：这次主要都是用数字万用表测数据，发现在表笔与被测物接触不好的时候可能会有示数不稳跳动的情况，这种情况下可能会使测量产生误差，所以在后面的测量中有注意到用表笔将被测物压在桌子上可以尽量避免接触不良的情况。

简述兆欧表的基本用途兆欧表是一种用于测量电阻值的仪器，也被称为电阻测量仪。

它是电子工程领域中常用的一种测试工具，广泛应用于电力、电子、通信、航空航天等领域。

兆欧表的基本用途是测量电路中的电阻值，以评估电路的性能和稳定性。

兆欧表通过测量电流和电压的关系，计算出电路中的电阻值。

在测量过程中，兆欧表会通过两个触点接触电路中的两个点，然后通过施加电压和测量电流的方式来计算电路中的电阻值。

兆欧表的测量范围一般较大，可以测量的电阻值从几个欧姆到几十兆欧姆不等。

兆欧表具有高精度、高灵敏度和稳定性的特点，可以提供准确的测量结果。

它不仅可以测量固定电阻值，还可以用于测量可变电阻值，如电位器、可变电阻等。

兆欧表还可以用于检测电路中的短路或断路情况，帮助电子工程师快速定位和修复故障。

在电力领域，兆欧表被广泛应用于绝缘电阻测量。

绝缘电阻是指电气设备或电路中绝缘材料的电阻，它可以反映电气设备的绝缘状况。

兆欧表可以通过对电气设备施加高压，测量绝缘电阻的大小，从而判断设备的绝缘状况是否符合要求。

这对于确保电力设备的安全运行至关重要。

在电子领域，兆欧表常用于电子元器件的测试和质量检验。

例如，在电路板制造过程中，兆欧表可以用于测量电路板上的焊点、连线和元器件之间的电阻值，以确保电路板的连接质量和电气性能。

此外，兆欧表还可以用于测试电子元器件的绝缘性能，如电容器、继电器等。

在通信领域，兆欧表可以用于测试电缆的绝缘电阻。

在电缆敷设和维护过程中，兆欧表可以通过测量电缆的绝缘电阻来判断电缆是否存在绝缘故障。

这对于保障通信系统的稳定性和可靠性至关重要。

在航空航天领域，兆欧表被广泛应用于航空器和航天器的电气检测和维护。

航空器和航天器的电气系统需要经常进行绝缘电阻测试，以确保电气系统的可靠性和安全性。

兆欧表可以快速准确地测量电气系统中的绝缘电阻，帮助工程师及时发现和修复潜在的故障。

兆欧表是一种常用的测量电阻值的仪器，广泛应用于电力、电子、通信、航空航天等领域。

部分电子器件的测试和判断方法1、二极管和桥堆二极管的检测是用万用表的二极管档测PN结的压降，二极管的正极是PN结的正端，负极是PN结的负端。

PN结的正向压降约为0.3—0.8V，反向为∞。

桥堆的检测和二极管一样，分别测四个二极管的好坏，若其中有一个坏的，则桥堆是坏的。

2、三极管三极管有NPN型和PNP型，用万用表的二极管档测两个PN结的压降，可粗略判断三极管的好坏，PN结的正向压降约为0.2—0.7V，反向为∞。

也可以测三极管的放大倍数，数值为0或∞的管子一般是坏的。

三极管的损坏形式一般是b-e结击穿，严重时连c-b结也击穿。

3、MOS管场效应管（常用MOS管）有N沟道型和P沟道型，测试时用万用表的二极管档，栅极（G）对源极（S）和漏极（D）是双向绝缘的（数值为∞）；S对D相当于一个PN结（P沟道型为D对S），测试时可参照PN结的测试。

MOS管的损坏形式一般是D-S结击穿，严重时连G-S绝缘也击穿。

4、IGBTIGBT模块可通过测量G-E间的结电容来判断，模块的G-E结电容与它的耐流值有关，一般好的100A以下模块G-E结电容在4~20nF间，100A以上模块的G-E结电容可能超过20nF。

我们也可以通过测量模块G-E、G-C、C-E的电阻来判断，常见模块的损坏形式是G-E击穿或C-E击穿。

5、变压器变压器的损坏一般是匝间短路或开路。

开路的情况可以用万用表测量；对于短路情况，我们可以在它的高压端加交流市电，然后测它的空载损耗和或副边电压来判断它的好坏。

对于小变压器而言，损坏较多的情况还是原边开路。

6、电容温度升高而形成恶性循环，继而膨胀、失效。

有些损坏的电容可从外观上来判断，膨胀、变形或出现漏液的电容一般是坏的。

电容也可以万用表来测量，对于容值较小的，可以用万用表的电容档测其容值，偏差不大的电容是好的；对于容值较大的电容，可用万用表的电阻档来测量，若阻值能够从很小缓慢增大到∞，且对调表笔后能同样变化的，则电容是好的，若阻值很小或很大且不会发生变化的，则电容是坏的。

器件仿真实验报告电力电子仿真仿真实验报告目录实验一：常用电力电子器件特性测试................................................................................... 3 （一）实验目的：................................................................................................ .. (3)掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性； (3)掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。

(3)（二）实验原理.................................................................................................... (3)（三）实验内容.................................................................................................... (3)（四）实验过程与结果分析 (3)1．仿真系统.................................................................................................... (3)2．仿真参数.................................................................................................... .. (4)3．仿真波形与分析.................................................................................................... .. (4)4．结论.................................................................................................... .. (10)实验二：可控整流电路.................................................................................................... .. (11)（一）实验目的.................................................................................................... . (11)（二）实验原理.................................................................................................... . (11)（三）实验内容.................................................................................................... . (11)（四）实验过程与结果分析 (12)1．单相桥式全控整流电路仿真系统，下面先以触发角为0度，负载为纯电阻负载为例.................................................................................................... .. (12)2．仿真参数.................................................................................................... (12)3．仿真波形与分析.................................................................................................... (14)实验三：交流-交流变换电路................................................................................................19（一）实验目的.................................................................................................... . (19)（三）实验过程与结果分析 (19)1）晶闸管单相交流调压电路 (19)实验四：逆变电路.................................................................................................... . (26)（一）实验目的.................................................................................................... . (26)（二）实验内容.................................................................................................... . (26)实验五：单相有源功率校正电路 (38)（一）实验目的.................................................................................................... . (38)（二）实验内容.................................................................................................... . (38)个性化作业：................................................................................................ . (40)（一）实验目的：................................................................................................ . (40)（二）实验原理：................................................................................................ . (40)（三）实验内容.................................................................................................... . (40)（四）结果分析：................................................................................................ . (44)（五）实验总结：................................................................................................ . (45)实验一：常用电力电子器件特性测试（一）实验目的：掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性；掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。

物理实验技术中的电气特性测试方法在物理实验中，电气特性测试是一项重要的技术。

它可以用来测量和分析电路、元器件以及其他电子设备的性能和特性。

这些测试方法和技术在各个领域都有广泛的应用，例如电子工程、通信工程、能源工程等。

本文将介绍几种常见的电气特性测试方法，并探讨它们的应用和优势。

一、直流电阻测试直流电阻测试是最基本且最常见的电气特性测试之一。

它用来测量电路、电子元件或导体的直流电阻。

直流电阻测试的原理是将待测物体作为电阻器接入电路中，通过施加一个稳定的直流电压，然后测量通过物体的电流，从而得到电阻值。

直流电阻测试的应用非常广泛。

例如，在电子电路设计中，我们需要测量电路中各个部分的电阻值，以确保电路的正常工作。

在材料科学中，直流电阻测试可以用来测量材料的导电性能，从而判断其质量和适用性。

此外，直流电阻测试还可用于测量接地电阻、焊点电阻等。

由于其简单易行和广泛适用性，直流电阻测试是物理实验中最常用的电气特性测试方法之一。

二、交流电阻测试交流电阻测试与直流电阻测试原理类似，但是测试对象为交流电路或元件。

因为交流电路与直流电路的特性有所区别，所以需要采用不同的测试方法。

在交流电阻测试中，常用的测试方式是通过施加交流电压，并测量通过物体的交流电流和电压的相位差，从而确定电阻值和阻抗。

交流电阻测试的应用领域非常广泛。

在电力系统中，我们需要测量电力设备和输电线路的交流电阻，以确保系统的运行安全和效率。

在电子设备中，交流电阻测试可以用来检测电源线路的品质和稳定性。

此外，交流电阻测试还广泛应用于无刷直流电机、变压器和电感器等领域。

交流电阻测试具有高灵敏度和快速响应的特点，因此在物理实验中的应用也比较广泛。

三、电容测试电容测试是一种用来测量电子元器件和电路中电容值的测试方法。

电容是指导体存储电荷的能力，常用的测量方式有直流电容测试和交流电容测试。

直流电容测试是通过将电容器与电路连接，施加一个稳定的直流电压，并测量经过电容器的电荷量，从而得到电容值。

实验实训1 晶闸管的简单测试和典型电力电子器件的特性实验一、实验实训目的1．观察晶闸管（SCR）的结构，掌握测试晶闸管好坏的正确方法。

2．观察IGBT和MOSFET的结构，掌握测试IGBT和MOSFET好坏的正确方法。

3．研究晶闸管导通与关断条件。

4．掌握各种电力电子器件的工作特性。

5．掌握各器件对触发信号的要求。

二、实验实训设备、所需挂件及附件序号型号备注1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。

2 DJK06 给定及实验器件该挂件包含“二极管”等几个模块。

3 DJK07 新器件特性实验4 DJK09 单相调压与可调负载5 万用表6 晶闸管7 IGBT和MOSFET三、实验实训线路及原理1、晶闸管电极的判定和简单测试（1）晶闸管电极的判定若从外观上判断，3个电极形状各不相同，无需作任何测量就可以识别。

小功率晶闸管的门极比阴极细，大功率的门极则用金属编制套引出，像一根辫子。

有的在阴极上另引出一根较细的引线，以便和触发电路连接，这种晶闸管虽有4个电极，也无需测量就能识别。

（2）晶闸管的简单测试在实际的使用过程中，很多时候需要对晶闸管的好坏进行简单的判断，我们常常采用万用表法进行判别。

1）万用表档位放至于欧姆档R×100，将红表笔接在晶闸管的阳极，黑表笔接在晶闸管的阴极观察指针摆动情况，如图阻值无穷图1-12 测量阳极和阴极间反向电阻2）将黑表笔接晶闸管的阳极，红表笔接晶闸管的阴极观察指针摆动情况，如图1-13所示。

阻值无穷大图1-13 测量阳极和阴极间正向电阻结果：正反向阻值均很大原因：晶闸管是四层三端半导体器件，在阳极和阴极之间有三个PN结，无论如何加电压，总有一个PN结处于反向阻断状态，因此正反向阻值均很大。

3）将红表笔接晶闸管的阴极，黑表笔接晶闸管的门极观察指针摆动情况，如图1-14所示。

阻值不大图1-14 测量门极和阴极间正向电阻4）将黑表笔接晶闸管的阴极，红表笔接晶闸管的门极观察指针摆动情况，如图1-15所示。

《电力电子技术》测试题及其答案一、判断题1、表示各种电力半导体器件的额定电流，都是以平均电流表示的。

（错）2、对于门极可关断晶闸管，当门极上加正触发脉冲时可使晶闸管导通，当门极加上足够的负触发脉冲时又可使导通着的晶闸管关断。

（对）3、晶闸管由正向阻断状态变为导通状态所需要的最小门极电流，称为该管的维持电流。

（错）4、在规定条件下，不论流过晶闸管的电流波形如何，也不论晶闸管的导通角是多大，只要通过管子的电流的有效值不超过该管额定电流的有效值，管子的发热就是允许的。

（错）5、三相半波可控整流电路的最大移相范围是0°～180°。

（错）6、无源逆变是将直流电变换为某一频率或可变频率的交流电供给负载使用。

（错）7、正弦波脉宽调制（SPWM）是指参考信号为正弦波的脉冲宽度调制方式。

（对）8、直流斩波器可以把直流电源的固定电压变为可调的直流电压输出。

（错）9、斩波器的定频调宽工作方式，是指保持斩波器通端频率不变，通过改变电压脉冲的宽度来使输出电压平均值改变。

（对）10、电流型逆变器抑制过电流能力比电压型逆变器强，适用于经常要求起动、制动与反转拖动装置。

（对）11、三相桥式全控整流大电感负载电路工作于整流状态时，其触发延迟角的最大移相范围为0°～90°。

（对）12、额定电流为100A的双向晶闸管与额定电流为50A两只反并联的普通晶闸管，两者的电流容量是相同的。

（错）13、晶闸管的正向阻断峰值电压，即在门极断开和正向阻断条件下，可以重复加于晶闸管的正向峰值电压，其值低于转折电压。

（对）14、在SPWM调制方式的逆变器中，只要改变参考信号正弦波的幅值，就可以调节逆变器输出交流电压的大小。

（错）15、在SPWM调制方式的逆变器中，只要改变载波信号的频率，就可以改变逆变器输出交流电压的频率16、若加到晶闸管两端电压的上升率过大，就可能造成晶闸管误导通。

（对）17、晶闸管整流电路中的续流二极管只是起到了及时关断晶闸管的作用，而不影响整流输出电压值及电流值。