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?

（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。将电阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压U_d、晶闸管VT两端电压U_VT的波形，调节电位器RP1，观察α =30°、60°、90°、120°、150°时U_d、U_VT的波形，并测量直流输出电压U_d和电源电压U₂，记录于下表中。

　　　　U_d=0.45U₂(1+cosα)/2

（3）单相半波可控整流电路接电阻电感性负载

将负载电阻R改成电阻电感性负载（由电阻器与平波电抗器L_d串联而成）。暂不接续流二极管VD1，在不同阻抗角[阻抗角 φ=tg^-1(ωL/R)，保持电感量不变，改变R的电阻值,注意电流不要超过1A]情况下，观察并记录 α =30°、60°、90°、120°时的直流输出电压值U_d及U_VT的波形。

计算公式:     U_d = 0.45U₂(l十cosα)/2

七、实验报告

八、注意事项

（1）参照实验一的注意事项。

（2）在本实验中触发电路选用的是单结晶体管触发电路，同样也可以用锯齿波同步移相触发电路来完成实验。

（3）在实验中，触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，避免误触发。

（4）为避免晶闸管意外损坏，实验时要注意以下几点：

①在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。

②在接通主电路前，必须先将控制电压U_ct调到零，且将负载电阻调到最大阻值处；接通主电路后，才可逐渐加大控制电压U_ct，避免过流。

③要选择合适的负载电阻和电感，避免过流。在无法确定的情况下，应尽可能选用大的电阻值。 

（5）由于晶闸管持续工作时，需要有一定的维持电流，故要使晶闸管主电路可靠工作，其通过的电流不能太小，否则可能会造成晶闸管时断时续，工作不可靠。在本实验装置中，要保证晶闸管正常工作，负载电流必须大于50mA以上。

（6）在实验中要注意同步电压与触发相位的关系，例如在单结晶体管触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的上半周，而在锯齿波触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的下半周，所以在主电路接线时应充分考虑到这个问题，否则实验就无法顺利完成。

九、实验小结:

通过本次试验掌握了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。通过单结晶体管触发电路的调试，观察波形中间碰到困难发现α角最低只能调到36度，测阻感电路时无法调节大于150度的角度。最终记下了数值。总之实验比较成功，收获较多，通过实验验证了公式。

第二篇：实验一 单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路实验

实验一 单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路实验

1. 实验目的

（1）熟悉单结晶体管触发电路的工作原理、接线及电路中各元件的作用；

（2）观察单结晶体管触发电路各点的波形，掌握调试步骤和方法；

（3）对单相半波可控整流电路在电阻负载及阻感性负载时的工作过程作全面分析；

（4）了解续流二极管的作用。

2. 预习要求

（1）了解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阻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、的计算方法。

3. 实验器材

（1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置；

（2）DJK01、DJK02、DJK03-1、DJK06、D42等挂箱；

（3）双踪示波器；

（4）万用表。

4. 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特性的测定；

（4）单相半波整流电路带阻感性负载时续流二极管作用的观察。

5. 实验电路

（1）单结晶体管触发电路如图1-1所示

 

图1-1 单结晶体管触发电路原理图

触发电路原理：

由同步变压器副边输出60V的交流同步电压，经VD1半波整流，再由稳压管V1、V2进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过及向电容充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压时，单结晶体管导通，电容通过脉冲变压器原边放电，脉冲变压器副边输出脉冲。同时由于放电时间常数很小，两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压，使关断，再次充电，周而复始，在电容两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲。在一个梯形波周期内，可能导通、关断多次，但只有输出的第一个触发脉冲对晶闸管的触发时刻起作用。充电时间常数由电容和等效电阻等决定，调节改变的充电的时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。电位器已装在面板上，同步信号已在内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。单结晶体管触发电路的各点波形如图1-2所示。          

（2）单相半波可控整流电路，如图1-3所示。

图1-2 单结晶体管触发路

各点的电压波形（）

6. 实验内容及步骤

（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，观察锯齿波的周期变化及输出

图1-3 单相半波可控整流电路

脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动？

（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8-9电路图接线。将电阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压、晶闸管VT两端电压的波形，调节电位器，观察

30°、60°、90°、120°、150°时、的波形，并测量直流输出电压和电源电压，记录于下表中。

计算值：

（3）单相半波可控整流电路接电阻阻感性负载

将负载电阻改成阻感性负载（由电阻器与平波电抗器串联而成）。暂不接续流二极管VD1，在不同阻抗角（阻抗角 ），保持电感量不变，改变的电阻值，注意电流不要超过1A情况下，观察并记录 30°、60°、90°、120°时的直流输出电压值、的波形。

接入续流二极管VD1，重复上述实验，观察续流二极管的作用，以及波形的变化。

7. 注意事项

（1）双踪示波器两个探头的地线端应接在电路的同电位点，以防通过两探头的地线造成被测量电路短路事故，示波器探头地线与外壳相连时应注意安全；

（2）在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。

8. 实验报告要求

（1）画出90°时，电阻性负载和阻感性负载的、波形；

（2）画出电阻性负载时的实验曲线，并与计算值的对应曲线相比较；

（3）分析实验中出现的现象，写出体会。