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?

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实验一 单相半波可控整流电路

 单相半波可控整流电路

单相半波可控整流电路原理图（如右图所示）

所示，电路由交流电源、整流变压器T、晶

闸管VT、负载电阻R以及触发电路组成。在

变压器二次侧电压的正半周触发晶闸管VT，

则在负载上可以得到方向不变的直流电，改变晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电流的大小，该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型，设置模型参数和观测仿真结果等几个主要阶段，叙述如下：

1. 建立仿真模型

（1）首先建立一个仿真的新文件，命名为singlephase。

（2）提取电路与器件模块，组成上述电路的主要元件有交流电源，晶闸管、RLC负载等。

表3-1 元器件名称及路径

（3）将器件建立系统模型图如下

图3-2 单相半波可控整流电路模型

2. 仿真参数的设置

电源电压为220V(有效值)、频率50Hz，晶闸管参数为默认值；选择仿真终止时间为0.08s，采用变步长算法ode23tb(stiff／TR．BDF2)。负载可以根据需要设成纯电阻、纯电感、阻感等，此例中为电阻负载R=10Ω。α=30°

3. 仿真结果及波形分析

   （结果分析应包括仿真得到的电压、电流波形，以及输出的直流电压平均值与理论分析是否相符，改变晶闸管的触发角，观察输出电压的变化情况）

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实验二 单相半波可控整流电路实验

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。

(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

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、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?

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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a=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

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实验一、单相半波可控整流电路实验

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

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。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?

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            信息科学与技术学院实验报告

课程名称： 电力电子应用技术    实验项目：单相半波可控整流电路实验    

实验地点：                指导老师：         实验日期：              

实验类型：   综合性实验           专业：      电子信息科学与技术         

班级：                 姓名：                学号：                 

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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：

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