单相半波可控整流电路仿真实验指导书

实验二单相半波可控整流电路实验一、实验目的(1)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。

(2)掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作作全面分析。

(3)了解续流二极管的作用。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理将挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式。

电感L d本实验中选用700mH。

四、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。

(3)单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。

(4)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。

五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。

(2)复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。

(3)掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。

六、思考题(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中电容C1的数值有什么关系?(2)单相半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象?如何解决?七、实验方法(1)单结晶体管触发电路的调试使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开触发电路板上的电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。

调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动?图3-6单相半波可控整流电路(2)单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后，按图3-6电路图接线。

实验一单相半波可控整流电路的研究一．实验目的1．熟悉NMCL-II型电机电力电子及电气传动教学实验台。

2．了解单相半波可控整流电路的工作原理。

3．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．实验线路及原理单相半波可控整流电路使用一只晶闸管，输出电压脉动较大，变压器利用率低。

实验线路见附图1。

三．实验内容1．研究单相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。

2．研究单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．NMCL—001交直流仪表。

2．NMCL—002电源控制屏。

3．NMCL—31A调速系统控制单元。

4．NMCL—33触发电路和晶闸管主回路。

5．NMEL—03三相可调电阻器。

6．NMCL—331的电抗器。

7．双踪示波器。

五．注意事项1．接线时，必须关闭主电源。

接线完成后，检查各个模块电源都处于关闭状态，把电阻模块逆时针调至最大值，三相调压器逆时针调至零，由实验指导老师检查后，方可开启主电源进行实验。

2．整流电路的负载电阻不宜过小，应使I d不超过0.8A，同时负载电阻不宜过大，保证I d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．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。

（1）打开NMCL—002电源开关，给定电压有电压显示。

（2）用示波器观察NMCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲（3）用示波器观察晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。

2．研究单相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作按图接线，接上电阻性负载。

将R d调至最大值，调压器逆时针调到底（零），合上主电源，调节主控制屏输出电压U uv，从0V调至110V：（a）改变控制电压U ct，观察在不同触发移相角α时，可控整流电路的输出电压U d= f（t）与输出电流波形i d=f（t），并记录相应的U d、I d值。

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）。

一、实验目的1. 理解单相半波可控整流电路的工作原理。

2. 掌握单结晶体管触发电路的调试方法。

3. 研究单相半波可控整流电路在不同负载条件下的工作特性。

4. 计算整流电压和整流电流的平均值及电流的有效值。

二、实验原理单相半波可控整流电路主要由变压器、晶闸管、负载电阻和触发电路组成。

晶闸管在触发电路的控制下导通，实现交流电到直流电的转换。

通过调节触发电路，可以改变晶闸管导通的时刻，从而改变输出电压的平均值。

三、实验仪器与设备1. 单相半波可控整流电路实验板2. 直流电压表3. 直流电流表4. 交流电压表5. 单结晶体管触发电路6. 电源7. 负载电阻四、实验步骤1. 搭建实验电路：根据实验板上的接线图，连接变压器、晶闸管、负载电阻和触发电路。

2. 调试触发电路：调整触发电路的参数，确保晶闸管在适当的时刻导通。

3. 观察波形：使用示波器观察晶闸管各点电压波形，记录波形特征。

4. 测试不同负载：更换不同阻值的负载电阻，观察输出电压和电流的变化。

5. 计算平均值和有效值：根据实验数据，计算整流电压和整流电流的平均值及电流的有效值。

五、实验结果与分析1. 电阻性负载：当负载为电阻时，输出电压和电流的平均值与晶闸管导通角度成正比。

随着控制角增大，输出电压降低，输出电流增大。

2. 电感性负载：当负载为电感性时，输出电压和电流的平均值与晶闸管导通角度成反比。

随着控制角增大，输出电压升高，输出电流降低。

3. 续流二极管：在电感性负载中，加入续流二极管可以改善输出电压波形，降低晶闸管的电流峰值。

六、实验结论1. 单相半波可控整流电路可以实现交流电到直流电的转换，输出电压和电流的平均值与晶闸管导通角度有关。

2. 在电感性负载中，加入续流二极管可以改善输出电压波形，降低晶闸管的电流峰值。

3. 实验结果与理论分析基本一致。

七、实验心得1. 通过本次实验，加深了对单相半波可控整流电路工作原理的理解。

2. 掌握了单结晶体管触发电路的调试方法，提高了动手能力。

《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的：(1) 单相半波可控整流电路（电阻性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。

(2) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。

(3) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载加续流二极管）电路的工作原理电路设计与仿真。

（4）了解三种不同负载电路的工作原理及波形。

二、电阻性负载电路1、电路及其工作原理图1.1单向半波可控整流电路（电阻性负载）如图1.1所示，单向半波可控制整流电路原理图，晶闸管作为开关，变压器T起到变换电压与隔离的作用。

其工作原理：（1）在电源电压正半波(0~π区间)，晶闸管承受正向电压，脉冲uG在ωt=α处触发晶闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。

（2）在ωt=π时刻，u2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。

（3）在电源电压负半波(π~2π区间)，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输出电压，负载电流为零。

（4）直到电源电压u2的下一周期的正半波，脉冲uG 在ωt=2π+α处又触发晶闸管，晶闸管再次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复。

2、MATLAB下的模型建立2.1 适当连接后，可得仿真电路。

如图所示：2.2 仿真结果与波形分析下列所示波形图中，波形图分别代表了晶体管VT上的电流、晶体管VT 上的电压、电阻加电感上的电压。

设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°时的波形变化。

α=30°α=60°α=90°α=120°分析：与电阻性负载相比，负载电感的存在，使得晶闸管的导通角增大，在电源电压由正到负的过零点也不会关断，输出电压出现了负波形，输出电压和电流平均值减小；大电感负载时输出电压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零。

实验一、单相半波可控整流电路实验王季诚（20101496）一、实验目的（1）掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。

（2）掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况。

（3）了解续流二极管的作用。

二、实验所需挂件及附件5 D42 三相可调电阻6 双踪示波器自备7 万用表自备三、实验线路及原理单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在1-3节中作过介绍。

将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式。

二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感L d在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH 三档可供选择，本实验中选用700mH。

直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。

图3-6单相半波可控整流电路四、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并记录。

（3）单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。

（4）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。

五、预习要求（1）阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。

（2）复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。

（3）掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。

六、实验方法（1）单结晶体管触发电路的调试将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DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。

单相半波可控整流电路实验报告单相半波可控整流电路实验报告引言：在电力系统中，整流电路起到将交流电转换为直流电的作用。

而单相半波可控整流电路是一种常见的整流电路，通过控制可控硅器件的导通角，可以实现对输出电压的控制。

本实验旨在通过搭建单相半波可控整流电路，探究其工作原理和性能特点。

实验装置和方法：实验所需的装置包括变压器、可控硅器件、电阻、电容等。

首先，将变压器的输入端接入交流电源，输出端接入可控硅器件的阳极。

然后，将可控硅器件的控制端接入控制电路，通过控制电路来控制可控硅器件的导通角。

最后，通过电阻和电容来平滑输出电压。

实验结果和分析：在实验过程中，我们通过改变可控硅器件的导通角，观察输出电压的变化。

实验结果显示，随着导通角的增大，输出电压的有效值也相应增大。

这是因为导通角增大意味着可控硅器件导通时间增加，从而使得输出电压的平均值增大。

另外，我们还观察到，当可控硅器件的导通角为180度时，输出电压为零。

这是因为在这种情况下，可控硅器件始终处于关断状态，无法导通电流。

通过实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 单相半波可控整流电路可以实现对输出电压的控制，通过改变可控硅器件的导通角可以调节输出电压的大小。

2. 输出电压的有效值与可控硅器件的导通角度成正比，导通角度越大，输出电压越大。

3. 当可控硅器件的导通角为180度时，输出电压为零，可控硅器件无法导通电流。

实验结论：通过本次实验，我们深入了解了单相半波可控整流电路的工作原理和性能特点。

我们发现，通过控制可控硅器件的导通角，可以实现对输出电压的控制。

这对于电力系统的稳定运行和能源的有效利用具有重要意义。

同时，我们也了解到，单相半波可控整流电路存在导通角度限制的问题，需要在实际应用中加以考虑。

总结：单相半波可控整流电路是一种常见的整流电路，通过控制可控硅器件的导通角，可以实现对输出电压的控制。

本实验通过搭建实验装置，观察输出电压随导通角的变化，深入探究了单相半波可控整流电路的工作原理和性能特点。

张杨222008322072058 电科2班
一、实验名称：单相半波可控整流电路（仿真）
二、实验目的：1、了解单相半波可控整流的基本原理。

2、了解如何通过控制晶闸管的导通时间来得到需要的整流输出波形。

三、实验内容：根据单相半波可控整流电路在PSPICE环境中模拟出其整流输出曲线。

半波可控整流电路
四、实验步骤：
1）、画电路图：
在Capture的绘图页中绘制如上图所示的单相半波可控整流电路图。

2）、设置仿真参数：
上图中V1 为220V, 50Hz 的正弦交流电源，S1为晶闸管，V2为晶闸管的触发脉冲信号源。

触发脉冲的幅度为-lOV（对门、阴极间而言是＋lOV），脉冲宽度为 lms，上升、下降时间均为1us，周期等于输入电源Vl 的周期(20ms)。

作图时，V1取自元件库SOURCE.slb；晶闸管S1和脉冲信号源V2分别取自元件库EVAL.slb中的2N1595和SOURCE.slb中的VPULSE。

3）、仿真电路：
以时间位横轴，电压和电流输出为纵轴绘制曲线，仿真时间长度设置为两个周期。

五、仿真及分析结果：
1）、仿真结果曲线如下图：
2)、结果分析：
根据仿真结果曲线分析：当晶闸管导通时间段，负载两端电压波形应和交流电源波形一致，为标准正弦波；当晶闸管由导通变为关断时，此时电路相当于断路，如果为阻性负载，则电压，电流立即变为0，但是本实验负载为租感性负载，电路断路的瞬间由于电感作为储能元件，将维持电流在一段微小的时间内不变，从而导致电压继续保持不变。

六、实验总结：
通过本次仿真实验，理解了单相半波可控整流的基本原理，了解了如何通过控制晶闸管的导通时间来得到需要的整流输出波形。