任务2晶闸管的触发电路测试

实验一 三相半波整流电路研究一 实验目的1 熟悉晶闸管触发电路的工作原理、接线和各元件的作用。

2 观察并并理解掌握三相半波可控整流电路在电阻负载和电感负载的作用情况。

3 理解续流二极管的作用 二 实验电路 见图1三实验设备同步变压器220V/60V 灯板滑动变阻器 电抗器 示波器 万用表四 实验内容及步骤1 断开S1，接上电阻负载后，再闭合S1。

当触发角为0°时观测u d i d u vt 波形并记录。

2同理，当触发角为60°时观测u d i d u vt 波形并记录。

3接上电感负载观察触发角为60°时观测u d i d u vt 波形并记录。

4电阻负载共阳极接法触发角为60°时观测u d i d u v 波形并记录。

五 参考文献 六思考题对比三种负载在触发角为60°时电压、电流波形。

分析波形异同的原因。

电感负载，考虑两倍的安全裕量，如何确定晶闸管的额定电压和额定电流。

如果00=α，A 相的触发脉冲消失。

绘制电阻负载下整流电压d u 的波形，并对波形加以文字描述实验二 单相半波可控整流电路研究一 实验目的1 熟悉晶闸管触发电路的工作原理、接线和各元件的作用。

2 观察并并理解掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和电感负载的作用情况。

3 理解续流二极管的作用 二 实验电路 见图2三实验设备同步变压器220V/60V 灯板滑动变阻器 电抗器 示波器 万用表四 实验内容及步骤1 断开S1，接上电阻负载后，再闭合S1。

当触发角为0°时观测u d i d u vt 波形并记录。

2同理，当触发角为60°时观测ud iduvt波形并记录。

3当触发角为90°时观测ud iduvt波形并记录。

4 接上电感负载观察触发角为0°90°时观测ud iduvt波形并记录。

5接上电感负载与续流二极管观察触发角为0°90°时观测ud iduvt波形并记录。

（一）单向晶闸管的检测1．判别各电极根据普通晶闸管的结构可知，其门极G与阴极K极之间为一个PN结，具有单向导电特性，而阳极A与门极之间有两个反极性串联的PN结。

因此，通过用万用表R×100A或R×1k档测量普通晶闸管各引脚之间的电阻值，即能确定三个电极。

具体方法是：将万用表黑表笔任接晶闸管某一极，红表笔依次去触碰另外两个电极。

若测量结果有一次阻值为几千欧姆（kΩ），而另一次阻值为几百欧姆（Ω），则可判定黑表笔接的是门极G。

在阻值为几百欧姆的测量中，红表笔接的是阴极K，而在阻值为几千欧姆的那次测量中，红表笔接的是阳极A，若两次测出的阻值均很大，则说明黑表笔接的不是门极G，应用同样方法改测其它电极，直到找出三个电极为止。

也可以测任两脚之间的正、反向电阻，若正、反向电阻均接近无穷大，则两极即为阳极A 和阴极K，而另一脚即为门极G。

普通晶闸管也可以根据其封装形式来判断出各电极。

例如：螺栓形普通晶闸管的螺栓一端为阳极A，较细的引线端为门极G，较粗的引线端为阴极K。

平板形普通晶闸管的引出线端为门极G，平面端为阳极A，另一端为阴极K。

金属壳封装（TO–3）的普通晶闸管，其外壳为阳极A。

塑封（TO–220）的普通晶闸管的中间引脚为阳极A，且多与自带散热片相连。

图8-15为几种普通晶闸管的引脚排列。

2．判断其好坏用万用表R×1k档测量普通晶体管阳极A与阴极K之间的正、反向电阻，正常时均应为无穷大（∞）若测得A、K之间的正、反向电阻值为零或阻值较小，则说明晶闸管内部击穿短路或漏电。

测量门极G与阴极K之间的正、反向电阻值，正常时应有类似二极管的正、反向电阻值（实际测量结果较普通二极管的正、反向电阻值小一些），即正向电阻值较小（小于2 kΩ），反向电阻值较大（大于80 kΩ）。

若两次测量的电阻值均很大或均很小，则说明该晶闸管G、K 极之间开路或短路。

若正、反电阻值均相等或接近，则说明该晶闸管已失效，其G、K极间PN结已失去单向导电作用。

一、实验目的1. 了解晶闸管的基本结构、工作原理及触发方式。

2. 掌握晶闸管驱动电路的设计方法及驱动信号的生成。

3. 通过实验验证晶闸管的触发、导通和关断特性。

二、实验原理1. 晶闸管（Thyristor）是一种大功率半导体器件，具有可控硅整流器的特性，是一种四层三端器件。

晶闸管在正向电压作用下，在阳极与阴极之间形成PNPN结构，导通电流；在反向电压作用下，阻断电流。

2. 晶闸管的触发方式主要有以下几种：（1）正触发：在阳极与阴极之间施加正向电压，并在控制极与阴极之间施加正向脉冲信号，使晶闸管导通。

（2）负触发：在阳极与阴极之间施加反向电压，并在控制极与阴极之间施加负向脉冲信号，使晶闸管导通。

（3）双极触发：在阳极与阴极之间施加正向电压，同时在控制极与阴极之间施加正向脉冲信号，使晶闸管导通。

3. 晶闸管驱动电路主要作用是产生触发信号，驱动晶闸管导通和关断。

驱动电路一般由脉冲发生器、驱动放大器、隔离电路和缓冲电路组成。

三、实验器材1. 晶闸管：2只2. 驱动电路：1套3. 脉冲发生器：1台4. 测量仪器：示波器、万用表、电源等5. 电路板、导线、连接器等四、实验步骤1. 晶闸管基本特性测试（1）将晶闸管安装在电路板上，连接好电路。

（2）打开脉冲发生器，设置触发方式为正触发。

（3）使用示波器观察晶闸管的触发、导通和关断波形。

（4）调整脉冲发生器的脉冲宽度，观察晶闸管的导通和关断特性。

2. 晶闸管驱动电路设计（1）设计驱动电路，包括脉冲发生器、驱动放大器、隔离电路和缓冲电路。

（2）连接好电路，确保电路连接正确。

（3）打开脉冲发生器，设置触发方式为正触发。

（4）使用示波器观察驱动电路的输出波形，确保触发信号正确。

3. 驱动电路性能测试（1）在晶闸管驱动电路的基础上，连接晶闸管。

（2）打开脉冲发生器，设置触发方式为正触发。

（3）使用示波器观察晶闸管的触发、导通和关断波形，验证驱动电路的性能。

五、实验结果与分析1. 晶闸管基本特性测试实验结果显示，晶闸管在正触发方式下，触发电压为20V，导通电流为5A。

智慧树知到《电力电子技术》章节测试答案第一章单元测试1、电力电子技术中，电力变换电路包含（）变换。

A:AC/DCB:DC/DCC:DC/ACD:AC/AC正确答案：AC/DC,DC/DC,DC/AC,AC/AC2、（）年，电子管出现，从而开创了电子技术之先河。

A:1904B:1914C:1905D:1915正确答案：19043、1957年，美国通用电气公司研制出第一个( )，因电气性能和控制性能优越，其应用范围迅速扩大。

A:晶闸管B:GTOC:GTRD:IGBT正确答案：晶闸管4、一般认为，电力电子学的诞生是以( )的发明为标志。

A:IGBTB:晶闸管C:GTRD:GTO正确答案：晶闸管5、电力电子技术的发展趋势( )A:向容量更大和更小的两个方向发展B:向集成化方向发展C:向智能化方向发展正确答案：向容量更大和更小的两个方向发展,向集成化方向发展,向智能化方向发展6、电力电子器件按照驱动信号分类，可分为（）A:电流驱动型B:电压驱动型C:混合型正确答案：电流驱动型,电压驱动型7、电力电子器件按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为( )。

A:单极型器件B:双极型器件C:复合型器件正确答案：单极型器件,双极型器件,复合型器件8、电力电子器件按照其控制器通断的能力分为（）器件。

A:半控型B:全控型C:不控型正确答案：半控型,全控型,不控型9、电力电子器件组成的系统，一般由（）组成。

A:控制电路B:驱动电路C:电力电子器件D:保护电路正确答案：控制电路,驱动电路,电力电子器件,保护电路第二章单元测试1、晶闸管稳定导通的条件（）A:晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B:晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C:晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D:晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流正确答案：晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流2、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）A:减小至维持电流以下B:减小至擎住电流以下C:减小至门极触发电流以下D:减小至5A以下正确答案：减小至维持电流以下3、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（）A:du/dt抑制电路B:抗饱和电路C:di/dt抑制电路D:吸收电路正确答案：抗饱和电路4、IGBT是一个复合型的器件，它是（）A:GTR驱动的MOSFETB:MOSFET驱动的GTRC:MOSFET驱动的晶闸管D:MOSFET驱动的GTO正确答案：MOSFET驱动的GTR5、晶闸管触发电路中，若改变（）的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。

实验二 晶闸管可控整流电路一、实验目的1、 学习单结晶体管和晶闸管的简易测试方法。

2、 熟悉单结晶体管触发电路（阻容移相桥触发电路）的工作原理及调试方法。

3、 熟悉用单结晶体管触发电路控制晶闸管调压电路的方法。

二、实验原理可控整流电路的作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。

图20－1 所示为单相半控桥式整流实验电路。

主电路由负载R L （灯炮）和晶闸管T 1组成，触发电路为单结晶体管T 2及一些阻容元件构成的阻容移相桥触发电路。

改变晶闸管T 1的导通角，便可调节主电路的可控输出整流电压（或电流）的数值，这点可由灯炮负载的亮度变化看出。

晶闸管导通角的大小决定于触发脉冲的频率f ，由公式)η11ln(RC 1f -=图4－1 单相半控桥式整流实验电路可知，当单结晶体管的分压比η（一般在0.5～0.8之间）及电容C 值固定时，则频率f 大小由R 决定，因此，通过调节电位器Rw ，使可以改变触发脉冲频率，主电路的输出电压也随之改变，从而达到可控调压的目的。

用万用电表的电阻档(或用数字万用表二极管档)可以对单结晶体管和晶闸管进行简易测试。

图20－2 为单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号。

好的单结晶体管PN结正向电阻R EB1、R EB2均较小，且R EB1稍大于R EB2，PN结的反向电阻R B1E、R B2E均应很大，根据所测阻值，即可判断出各管脚及管子的质量优劣。

(a) (b) (c)图4－2 单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号图4－3 为晶闸管2P4M 管脚排列、结构图及电路符号。

晶闸管阳极(A)—阴极(K) 及阳极(A) —门极(G) 之间的正、反向电阻R AK、R KA、R AG、R GA均应很大，而G — K之间为一个PN结，PN结正向电阻应较小，反向电阻应很大。

(a) (b) (c)图4－3 晶闸管管脚排列、结构图及电路符号三、实验设备及器件1、±5V、±12V 直流电源2、可调工频电源3、万用电表4、双踪示波器5、交流毫伏表6、直流电压表7、晶闸管 3CT3A 单结晶体管 BT33二极管 IN4007×4 稳压管 IN4735灯炮 12V／0.1A四、实验内容1、单结晶体管的简易测试用万用电表R×10Ω档分别测量EB1、EB2间正、反向电阻，记入表20－1。

晶闸管实验报告引言：晶闸管作为一种重要的电子器件，具有可控性和开关速度快的特点，被广泛应用于交流电源控制、功率调节、变频调速等领域。

本实验通过对晶闸管的性能测试和实际电路应用，旨在深入了解晶闸管的工作原理和特性。

一、实验目的：1. 了解晶闸管的结构和工作原理；2. 学习晶闸管的性能参数测量方法；3. 熟悉晶闸管的典型应用电路；4. 掌握晶闸管的特性和各种控制方法。

二、实验器材：1. 晶闸管（SCR）；2. 直流电源、交流电源；3. 变压器；4. 电阻、电容、电感等元件；5. 示波器、万用表等测量仪器。

三、实验内容及步骤：1. 测量晶闸管的电压特性：将晶闸管与直流电源连接，通过改变电压，记录晶闸管的电压-电流曲线。

2. 测量晶闸管的触发电压特性：通过改变触发电压，记录晶闸管的触发电压-电流特性曲线，并分析触发特性的影响因素。

3. 测量晶闸管的反向特性：通过改变反向电压，记录晶闸管的反向电流和反向功率特性曲线，并分析其对晶闸管的稳定性影响。

4. 实际电路应用：搭建典型的交流调光电路、速度调节电路等，并测量电路的性能指标。

四、实验结果与分析：1. 电压特性测试结果显示，晶闸管的导通电压与电流呈非线性关系，其导通电压较小，为正向电流增加提供了一个较低的通流阻抗，使其能够作为一个开关元件使用。

2. 触发电压特性测试结果表明，晶闸管的触发电压与外部电压源的功率、脉冲宽度等因素有关，需在一定范围内才能触发晶闸管的导通过程。

3. 反向特性测试结果指出，晶闸管在反向电压作用下会出现微小的反向漏电流，且反向电流与反向电压呈指数关系，需要注意晶闸管的正向和反向电压限值，以确保其正常工作。

五、实验结论：通过本次实验，我们对晶闸管的结构、工作原理和性能有了深入了解。

晶闸管的特性测试结果表明，其具有可控性和开关速度快的优点，能够灵活应用于各种电路中。

此外，在实际电路应用方面，晶闸管可以实现交流电源控制、功率调节和变频调速等功能，在现代电气领域有着广泛的应用。

晶闸管TSC的触发电路1. 介绍晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求晶闸管投切电容器组的关键技术是必须做到电流无冲击。

晶闸管投切电容器组的机理如图一所示，信息请登陆:输配电设备网当电路的谐振次数n为2、3时，其值很大。

式(2)的第三项给出当触发角偏离最佳点时的振荡电流的幅值;式(2)中的第二项给出当偏离最佳予充电值时振荡电流的幅值。

若使电容器电流ic=C*du/dt=0，则du/dt=0，即晶闸管必须在电源电压的正或负峰值触发导通投切电容器组，电容器预充电到峰值电压。

触发电路的功能是：电流无冲击触发;快速投切，20ms的动作。

这个20ms不是得到投切命令到产生动作的时间，而是从停止到再投入动作的时间为20ms。

快速反应时，在平衡补偿电路，不能出现不平衡动作，即有的相有电流，有的没有。

1. 两类晶闸管的触发电路的特点和存在的问题从同步信号的采集上，有两类晶闸管触发电路。

一类为从电网电压取得同步信号，一类为从晶闸管两端取得同步信号。

从电网电压取得同步信号的电路框图如图二：电路中包括同步变压器、同步信号处理电路和功率驱动电路、脉冲变压器隔离电路等。

当得到触发命令后，在投切点产生触发脉冲列，经过脉冲变压器的隔离,推动晶闸管。

同步信号处理电路有滤波处理功能，可以是CMOS等的电子电路组成，也可以是单片机、GAL电路等。

电路中包括相序错判断功能。

信息来自:输配电设备网从电网电压取得同步信号的优点为在主回路没有送电时，给触发命令，可以测量晶闸管的触发脉冲幅度和相位，在主回路得电后，给触发命令，可以放心, TSC为正确的投入工作。

对于TSC电路中的两只晶闸管+一只二极管的“2+1”电路、两只晶闸管+两只二极管的“2+2”电路、三只晶闸管+三只二极管的“3+3”电路,电容器有二极管预充电, 电容器上一直存在直流电压,晶闸管的交直流电压不变,电网电压取得同步信号触发适合。

缺点为电路复杂，对于400V小容量的TSC电路造价高。

实验一晶闸管地简易测试及导通关断条件实验1.实验目地：1.掌握晶闸管地简易测试方法；2.验证晶闸管地导通条件及关断方法.2.实验电路见图1-1.1.实验设备：1.自制晶闸管导通与关断实验板2.0～30V直流稳压电源3.万用表4.1.5V×3干电池5.好坏晶闸管2.实验内容及步骤：1.鉴别晶闸管好坏见图1-2所示,将万用表置于R×1位置,用表笔测量G、K之间地正反向电阻,阻值应为几欧～几十欧.一般黑表笔接G,红表笔接K时阻值较小.由于晶闸管芯片一般采用短路发射极结构<即相当于在门极与阴极之间并联了一个小电阻）,所以正反向阻值差别不大,即使测出正反向阻值相等也是正常地.接着将万用表调至R×10K档,测量G、A与K、A之间地阻值,无论黑表笔与红表笔怎样调换测量,阻值均应为无穷大,否则,说明管子已经损坏.b5E2RGbCAP1.检测晶闸管地触发能力检测电路如图所示.外接一个4.5V电池组,将电压提高到6～7.5V<万用表内装电池不同）.将万用表置于0.25～1A档,为保护表头,可串入一只R=4.5V/I档Ω地电阻<其中：I档为所选择万用表量程地电流值）.电路接好后,在S处于断开位置时,万用表指针不动；然后闭合S<S可用导线代替）,使门极加上正向触发电压,此时,万用表指针应明显向右偏,并停在某一电流位置,表明晶闸管已经导通.接着断开开关S,万用表指针应不动,说明晶闸管触发性能良好.p1EanqFDPw1.检测晶闸管地导通条件：首先将S1～S3断开,闭合S4,加上30V正向阳极电压,然后让门极开路或接一1.4.5V电压,观看晶闸管是否导通,灯泡是否亮.DXDiTa9E3d2.加30V反向阳极电压,门极开路、接－4.5V或接＋4.5V电压,观察晶闸管是否导通,灯泡是否亮.3.阳极、门极都加正向电压,观看晶闸管是否导通,灯泡是否亮.4.灯亮后去掉门极电压,看灯泡是否亮；再加－4.5V反向门极电压,看灯泡是否继续亮,为什么？2.晶闸管关断条件实验1.接通正30V电源,再接通4.5V正向门极电压使晶闸管导通,灯泡亮,然后断开门极电压.2.去掉30V阳极电压,观察灯泡是否亮.接通30V正向阳极电压及正向门极电压使灯亮,然后闭合S1,断开门极电压.然3.后接通S2,看灯泡是否熄灭.RTCrpUDGiT4.再把晶闸管导通,断开门极电压,然后闭合S3,再立即打开S3,观察灯泡是否熄灭.断开S4,再使晶闸管导通,断开门极电压.逐渐减小阳极电压,当电流表指针由5.某值突然降到零时刻值就是被测晶闸管地维持电流.此时若再升高阳极电压,灯泡也不再发亮,说明晶闸管已经关断.5PCzVD7HxA１.实验报告要求：总结导通条件及关断条件.２．总结简易判断晶闸管好坏地方法.图1-2 判别晶闸管好坏图1-3 检测晶闸管触发能力实验二锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目地(1>加深理解锯齿波同步移相触发电路地工作原理及各元件地作用.(2>掌握锯齿波同步移相触发电路地调试方法.二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理．锯齿波同步移相触发电路地原理图如图1所示.锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成,其工作原理可参见电力电子技术教材中地相关内容.jLBHrnAILg1图四、实验内容.(1>锯齿波同步移相触发电路地调试. (2>锯齿波同步移相触发电路各点波形地观察和分析五、预习要求阅读电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相(1>.弄清锯齿波同步移相触发电路地工作原理触发电路地内容,. 掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位地调整方法(2> 六、思考题?锯齿波同步移相触发电路有哪些特点(1>? 锯齿波同步移相触发电路地移相范围与哪些参数有关(2> 为什么锯齿波同步移相触发电路地脉冲移相范围比正弦波同步(3>?移相触发电路地移相范围要大七、实验方法通过操作控制屏左侧地自藕调,DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时(1>在“交流电用两根导线将200V左右,然后才能将电源接入挂件）,压器,将输出地线电压调到220V这时挂件中所有地,打开DJK03电源开关220VDJK03地“外接”端,按下“启动”按钮,压接到波压电孔观路发步波锯观波踪用作始都电触发路开工,双示器察齿同触电各察地.形①同时观察同步电压和“1”点地电压波形,了解“1”点波形形成地原因.②观察“1”、“2”点地电压波形,了解锯齿波宽度和“1”点电压波形地关系.③调节电位器RP1,观测“2”点锯齿波斜率地变化.④观察“3”～“6”点电压波形和输出电压地波形,记下各波形地幅值与宽度,并比较“3”点电压U和“6”点电压U地对应关系.LDAYtRyKfE63(2>调节触发脉冲地移相范围将控制电压U调至零(将电位器RP2顺时针旋到底>,用示波器观察同步电压信号和ct“6”点U地波形,调节偏移电压U(即调RP3电位器>,使α=170°,其波形如图2所b6示.Zzz6ZB2Ltk锯齿波同步移相触发电路图2”脉冲电压地、GKU及输出“～即电位器(3>调节U<RP2）使α=60°,观察并记录U61ct读数时应将示波器地可在示波器上直接读出,标出其幅值与宽度,并记录在下表中(波形,>.t/DIV”微调旋钮旋到校准位置“V/DIV”和“八、实验报告.并标出其幅值和宽度,整理、描绘实验中记录地各点波形(1>(2>总结锯齿波同步移相触发电路移相范围地调试方法,如果要求在U=0地条件下,使ctα=90°,如何调整?rqyn14ZNXI(3>讨论、分析实验中出现地各种现象.九、注意事项1.双踪示波器有两个探头,可同时观测两路信号,但这两探头地地线都与示波器地外壳相连,所以两个探头地地线不能同时接在同一电路地不同电位地两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路.为此,为了保证测量地顺利进行,可将其中一根探头地地线取下或外包绝缘,只使用其中一路地地线,这样从根本上解决了这个问题.当需要同时观察两个信号时,必须在被测电路上找到这两个信号地公共点,将探头地地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号,而不发生意外.EmxvxOtOco(2>由于脉冲“G”、“K”输出端有电容影响,故观察输出脉冲电压波形时,需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管地门极和阴极<或者也可用约100Ω左右阻值地电阻接到“G”、“K”两端,来模拟晶闸管门极与阴极地阻值）,否则,无法观察到正确地脉冲波形.SixE2yXPq5实验三单相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、实验目地(1>加深理解单相桥式全控整流及逆变电路地工作原理.(2>研究单相桥式变流电路整流地全过程.(3>研究单相桥式变流电路逆变地全过程,掌握实现有源逆变地条件.(4>掌握产生逆变颠覆地原因及预防方法.二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理图1为单相桥式整流带电阻电感性负载,其输出负载R用D42三相可调电阻器,将两个900Ω接成并联形式,电抗L用DJK02面板上地700mH,直流电压、电流表均在DJK02面板上.触发d电路采用DJK03组件挂箱上地“锯齿波同步移相触发电路Ⅰ”和“Ⅱ”.6ewMyirQFL图2为单相桥式有源逆变原理图,三相电源经三相不控整流,得到一个上负下正地直流电源,供逆变桥路使用,逆变桥路逆变出地交流电压经升压变压器返馈回电网.“三相不控整流”是DJK10上地一个模块,其“心式变压器”在此做为升压变压器用,从晶闸管逆变出地电压接“心式变压器”地中压端Am、Bm,返回电网地电压从其高压端A、B输出,为了避免输出地逆变电压过高而损坏心式变压器,故将变压器接成Y/Y接法.图中地电阻R、电抗L和触发d电路与整流所用相同.kavU42VRUs有关实现有源逆变地必要条件等内容可参见电力电子技术教材地有关内容.图1单相桥式整流实验原理图2单相桥式有源逆变电路实验原理图图四、实验内容. (1>单相桥式全控整流电路带电阻电感负载. (2>单相桥式有源逆变电路带电阻电感负载. 有源逆变电路逆变颠覆现象地观察(3> 五、预习要求.阅读电力电子技术教材中有关单相桥式全控整流电路地有关内容(1>. 掌握实现有源逆变地基本条件阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路地内容,(2> 六、思考题? ?在本实验中是如何保证能满足这些条件实现有源逆变地条件是什么七、实验方法 (1>触发电路地调试电源控制屏地电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线将DJK01,按下“启动”按钮220V地“外接”端,DJK03200V200V,电压为用两根导线将交流电压接到.,DJK03打开电源开关用示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔地电压波形y6v3ALoS89将控制电压U调至零(将电位器RP2顺时针旋到底>,观察同步电压信号和“6”点U地6ct波形,调节偏移电压U(即调RP3电位器>,使α=180°.M2ub6vSTnPb将锯齿波触发电路地输出脉冲端分别接至全控桥中相应晶闸管地门极和阴极,注意不要把相序接反了,否则无法进行整流和逆变.将DJKO2上地正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”地位置,并使U和U悬空,确保晶闸管不被误触发.0YujCfmUCwlrlf(2>单相桥式全控整流按图3-5接线,将电阻器放在最大阻值处,按下“启动”按钮,保持U偏移电压不变(即b RP3固定>,逐渐增加U<调节RP2）,在α=0°、30°、60°、90°、120°时,用示波器观ct察、记录整流电压U晶闸管两端电压U地波形,并记录电源电压U和负载电压U地数值于和dd2vt下表中.eUts8ZQVRdα 30° 60° 90° 120°U 2 U <记录值）d U< 计算值）d(1+cosα>/2 计算公式:U＝O.9U2d(3>单相桥式有源逆变电路实验按图2接线,将电阻器放在最大阻值处,按下“启动”按钮,保持U偏移电压不变(即b RP3固定>,逐渐增加U<调节RP2）,在β=30°、60°、90°时,观察、记录逆变电流I和dct晶闸管两端电压U地波形,并记录负载电压U地数值于下表中.sQsAEJkW5Tdvtβ 30° 60° 90°U 2 U <记录值）d U <计算值）d(4>逆变颠覆现象地观察调节U,使α=150°,观察U波形.突然关断触发脉冲<可将触发信号拆去）,用双踪慢dct扫描示波器观察逆变颠覆现象,记录逆变颠覆时地U波形.GMsIasNXkAd八、实验报告(1>画出α=30°、60°、90°、120°、150°时U和U地波形. VTd(2>画出电路地移相特性U=f(α>曲线.d(3>分析逆变颠覆地原因及逆变颠覆后会产生地后果.九、注意事项(1> 双踪示波器有两个探头,可同时观测两路信号,但这两探头地地线都与示波器地外壳相连,所以两个探头地地线不能同时接在同一电路地不同电位地两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路.为此,为了保证测量地顺利进行,可将其中一根探头地地线取下或外包绝缘,只使用其中一路地地线,这样从根本上解决了这个问题.当需要同时观察两个信号时,必须在被测电路上找到这两个信号地公共点,将探头地地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号,而不发生意外.TIrRGchYzg(2>在本实验中,触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管地门极和阴极,此时,应将所用晶闸管对应地正桥触发脉冲或反桥触发脉冲地开关拨向“断”地位置,并将U及U悬空,避免误触发.lrlf(3>为了保证从逆变到整流不发生过流,其回路地电阻R应取比较大地值,但也要考虑到晶闸管地维持电流,保证可靠导通.7EqZcWLZNX实验五单相交流调压电路实验一、实验目地熟悉用双向可控硅组成地交流调压电路地结构与工作原理.三、实验线路及原理．将一种形式地交流电变成另一种形式地交流电,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地控制,在交流电力控制中称为交流调压.单相交流调压地典型电路如图1所示.lzq7IGf02E单相交流调压电路图1反SCR本实验采用双向可控硅BCR<Z0409MF）取代由两个单向可控硅在每半,DB3地特点,并联地结构形式并利用RC充放电电路和双向触发二极管可以方便地调节输出电压,,通过对双向可控硅地通断进行移相触发控制个周波内,地起始时刻均为电源电压地过零时刻正负半周控制角α.由图2可见,地有效值.可见负载两端地电压波形只是电源电压波形地一部份且正负半周地控制角相等,, ≤π角地移相范围为α0≤α在电阻性负载下,负载电流和负载电压地波形相同,地增灯最亮；随着α输入电压为最大值,U=Uα=0时,相当于可控硅一直导通,i0功,α=0时时,U=0,灯熄灭.此外π逐渐降低大,U,灯地亮度也由亮变暗,直至α=00也逐渐降φ输入电流滞后于电压且发生畸变,cos=1,φ随着α地增大,率因数cos异步电,.交流调压电路已广泛用于调光控制低,且对电网电压电流造成谐波污染交流调压电路地工作情况也和负载地和整流电路一样,动机地软起动和调速控制.则移相范围φ,,在阻感负载时,若负载上电压电流地相位差为性质有很大地关系.详细分析从略≤π,α为φ≤图2单相交流调压电路波形图四、实验内容交流调压电路地测试.五、思考题双向晶闸管与两个单向晶闸管反并联地不同点？控制方式有什么不同？六、实验方法将DJK01电源控制屏地电源选择开关打到“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地“Ui”电源输入端,按下“启动”按钮.NrpoJac3v1接入220V,15W地灯泡负载,打开交流调压电路地电源开关.调节面板上地“移相触发控制”电位器R,观察白炽灯亮暗地变化. W调节“移相触发控制”电位器,用双踪示波器同时观察电容器两端及BCR触发极信号波形地变化规律,并记录.取不同地α值,用示波器分别观测BCR触发信号及白炽灯两端地波形,并记录. 七、实验报告按实验方法地要求,分别画出各电路地测试波形,并分析.八、注意事项(1>双踪示波器有两个探头,可同时测量两路信号,但这两探头地地线都与示波器地外壳相连,所以两个探头地地线不能同时接在同一电路地不同电位地两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路.为此,为了保证测量地顺利进行,可将其中一根探头地地线取下或外包绝缘,只使用其中一路地地线,这样从根本上解决了这个问题.当需要同时观察两个信号时,必须在被测电路上找到这两个信号地公共点,将探头地地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号,而不发生意外.1nowfTG4KI(2>调功电路地触发控制电路,其低压直流电源是通过交流电源电容降压,而不是通过降压变压器隔离,因此在实验时不要用手直接触模线路地低压部分,以免触电.fjnFLDa5Zo。

晶闸管的门极触发电路
图3 锯齿波同步触发电路共包括五个环节，分别为：锯齿波形成环节、脉冲移相环节、脉冲形成及放大环节、强触发脉冲形成环节、双脉冲形成环节。

锯齿波形成环节是通过一个恒流源电路对电容进行恒流充电，从而形成锯齿波同步信号的上升沿，其下降沿是电容通过一小电阻放电而形成的。

锯齿波的宽度由电路参数打算，其频率则与电源电压频率相同。

脉冲移相环节是将锯齿波同步电压、偏移电压及掌握电压进行叠加，其过零点打算触发脉冲的起始时刻。

若偏移电压不变时，转变直流掌握电压可以使脉冲移相。

在这里加入偏移电压的目的，是使掌握电压为零时主电路的整流输出电压为零。

脉冲形成与放大环节的作用与正弦波触发电路基本相同。

强触发脉冲形成环节是通过一个单独的沟通电源整流后，得到50V的直流电压，在触发脉冲的起始时刻该电压通过脉冲变压器加到晶闸管的门极上，从而形成强触发脉冲。

触发电路各点电压波形如图4所示。

图4 双脉冲产生环节是依据三相全控桥式整流电路的特别要求，触发电路输出两个间隔为60°的双脉冲。

产生双脉冲的方法有两种，一种是外双脉冲方法，另一种是内双脉冲方法。

在此触发电路中采纳的是内双脉冲的方法，即每个触发单元一个周期内产生两个间隔为60°的双脉冲，只供应一个桥臂的晶闸管，这种电路虽然比较简单，但输
出功率可以削减。

电力电子技术实验内容实验一晶闸管的测试及导通关断条件测试实验1．实验目的〔1〕观察晶闸管的结构，掌握正确的晶闸管的简易测试方法；〔2〕验证晶闸管的导通条件及关断方法。

2．预习要求〔1〕阅读电力电子技术教材中有关晶闸管的内容，弄清晶闸管的结构与工作原理；〔2〕复习晶闸管根本特征的有关内容，掌握晶闸管正常工作时的特性；3．实验器材〔1〕±5V、±12V直流稳压电源〔双路〕一台〔2〕万用表一块〔3〕晶闸管几个〔用面板上的三相整流桥中的晶闸管〕〔4〕DJDK-1型实验台〔5〕灯泡12V/一个〔6〕交流毫伏表一个4．实验内容〔1〕鉴别晶闸管的好坏；〔2〕晶闸管的导通条件测试；〔3〕晶闸管的关断方法的测试。

5．实验电路图3-1 晶闸管的测试图3-2 晶闸管导通条件实验电路图3-3 晶闸管的测试图3-4 晶闸管关断条件实验电路6．实验内容及步骤〔1〕鉴别晶闸管的好坏见图3-1，用万用表的R×1K电阻档测试两只晶闸管的阳极〔A〕—阴极〔K〕、门极〔G〕—阳极〔A〕之间的正反向电阻，再用万用表的R×100K电阻档测量两只晶闸管的门极〔G〕—阴级〔K〕之间的正反向电阻，将测量数据填入下表，并鉴别晶闸管的好坏。

〔2〕晶闸管的导通条件〔见图3-2〕a)12V正向阳极电压，门极开路或接-5V电压，观察灯泡亮否，判断晶闸管是否导通；b)加12V反向阳极电压，门极开路或接-5V电压或接+5V电压，观察灯泡是否亮，判断晶闸管是否导通；c)阳极加12V正向电压，门极加+5V正向电压，观察灯泡亮否，判断晶闸管是否导通；d)灯亮后去掉门极电压，看灯泡亮否，再加-5V反向门极电压，看灯泡是否继续亮。

e)写出导通条件，说明门极作用。

〔3〕晶闸管关断条件实验〔见图3-3、图3-4〕a)按图8-5接线，接通12V电源电压，再在门极接通+5V电压使晶闸管导通，灯泡亮，接着断开门极电压；b)去掉12V阳极电压，观看灯泡是否亮；c)使晶闸管导通，然后断开门极电压，即翻开K2，接着闭合K1，再翻开K1，观察灯泡是否熄灭；d)再使晶闸管导通，断开门极电压，逐渐减小阳极电压，当电流表指针有某值逐渐降到零时，记下该值，即被测晶闸管的维持电流，此时假设再升高阳极电源电压，灯泡也不再发亮，说明晶管已关断；e)总结关断晶闸管的方法。

实验一晶闸管的简易测试及导通关断条件实验1.实验目的：1.掌握晶闸管的简易测试方法；2.验证晶闸管的导通条件及关断方法。

2.实验电路见图1-1。

1.实验设备：1.自制晶闸管导通与关断实验板2.0～30V直流稳压电源3.万用表4. 1.5V×3干电池5.好坏晶闸管2.实验内容及步骤：1.鉴别晶闸管好坏见图1-2所示，将万用表置于R×1位置，用表笔测量G、K之间的正反向电阻，阻值应为几欧～几十欧。

一般黑表笔接G，红表笔接K时阻值较小。

由于晶闸管芯片一般采用短路发射极结构（即相当于在门极与阴极之间并联了一个小电阻），所以正反向阻值差别不大，即使测出正反向阻值相等也是正常的。

接着将万用表调至R×10K档，测量G、A与K、A之间的阻值，无论黑表笔与红表笔怎样调换测量，阻值均应为无穷大，否则，说明管子已经损坏。

1.检测晶闸管的触发能力检测电路如图所示。

外接一个4.5V电池组，将电压提高到6～7.5V（万用表内装电池不同）。

将万用表置于0.25～1A档，为保护表头，可串入一只R=4.5V/I档Ω的电阻（其中：I档为所选择万用表量程的电流值）。

电路接好后，在S处于断开位置时，万用表指针不动；然后闭合S（S可用导线代替），使门极加上正向触发电压，此时，万用表指针应明显向右偏，并停在某一电流位置，表明晶闸管已经导通。

接着断开开关S，万用表指针应不动，说明晶闸管触发性能良好。

1.检测晶闸管的导通条件：1.首先将S1～S3断开，闭合S4，加上30V正向阳极电压，然后让门极开路或接一4.5V电压，观看晶闸管是否导通，灯泡是否亮。

2.加30V反向阳极电压，门极开路、接－4.5V或接＋4.5V电压，观察晶闸管是否导通，灯泡是否亮。

3.阳极、门极都加正向电压，观看晶闸管是否导通，灯泡是否亮。

4.灯亮后去掉门极电压，看灯泡是否亮；再加－4.5V反向门极电压，看灯泡是否继续亮，为什么？2.晶闸管关断条件实验1.接通正30V电源，再接通4.5V正向门极电压使晶闸管导通，灯泡亮，然后断开门极电压。

单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验报告1.1 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波形的观察。

3．单相半波整流电路带电阻性负载时特性的测定。

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。

1.2 实验设备及仪器⑴MCL-III型教学实验台⑵NMCL-33组件：触发电路和晶闸管主电路⑶NMCL-05(E)组件：触发电路⑷MEL03A组件：可调电阻⑸双踪示波器⑹万用表1.3实验方法1.3.1 单结晶体管触发电路调试及各点波形的观察先不接主电路，NMCL-32的“三相交流电源”开关拨向“直流调速”侧。

将NMCL-05E 面板左上角的同步电压输入端与NMCL—32的U、V端相连，单结晶体管触发电路中G、K 接线端悬空，“2”端（地）与脉冲输出“K”端相连。

按下“闭合”按钮，用示波器观察触发电路单相半波整流输出（“1”），梯形电压（“3”、“4”），锯齿波电压（“5”）及单结晶体管输出电压（“6”）和脉冲输出（“GK”）等波形。

调节移相可调电位器RP，参照图1-1，观察输出脉冲的移相范围，之后使相位角 =180°。

图1-1 单相半波整流相位角的观察观察完毕，断开主电源。

注：由于在以上操作中，脉冲输出未接至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。

1.3.2 单相半波可控整流电路带电阻性负载断开触发电路中“2”端与“K”端的连接，按图1-2连好触发电路及主电路，其中主电路中负载为纯电阻（由MEL —03A 的两个900Ω电阻并联，并调至阻值最大位置），电感和续流二极管暂不接。

触发电路的“G”、“K”分别接至NMCL-33中任一晶闸管VT 的控制极和阴极。