课程名称       电力电子实训       

题目名称  同步信号为正弦波触发电路

学生学院                    

专业班级            

学    号                  

学生姓名         SB          

指导教师                     

2010  年  12  月  29  日

                              目录

一.实训目的...........................................................P3

二.实训内容及要求………………………………P3

1.实训内容……………………………………………P3

2.实训要求……………………………………………P3

三.实训主要仪器和材料…………………………P3

四.电路图及工作原理……………………………P3

   1.电路图………………………………………P4

   2.工作原理……………………………………P4

五.印刷电路板及说明……………………………P4

六.波形分析………………………………………P7

七.调试中存在的问题及解决措施………………P7

八.答辩……………………………………………P7

九.实验心得及体会………………………………P8

十.参考文献………………………………………P9

 同步信号为正弦波触发电路

一.实验目的

   1.进一步熟悉电力电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。

   2.学会电力电子电路的安装和调试技能。

   3.进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。

   4.培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力，并锻炼动手能力。

二.实训内容及要求

   1.实训内容：

（1）.按电气原理图设计印刷电路板，要求合理布局、

     （2）.安装、调试电路板，测试波形、数据。

   2.实训要求：

（1）.复习有关材料、查找有关资料，了解、熟悉晶闸管触发电路的要求和工作原理。分析电路中各点的电压波形。

（2）.设计、安装电路板

 1）.用PROTEL软件根据图4-1的同步信号为正弦波触发电路设计印刷电路板图。要求印刷电路板按规定尺寸设计，不留空余面积。一般控制信号从左流到右，强电信号从上流到下。~220V不能与印刷电路板连接，~220V的引线要用绝缘胶布牢固扎住。

 2）.绘制印刷电路板图布线线宽在1mm以上。为了避免干扰，布置地线时应注意各级电路采用一点接地原则，加粗、缩短地线。

 3）.所有元件排列均匀，元件引脚、极性正确，布局合理，美观实用。注意变压器的同名端。

 4）.绘制的印刷电路板图，经过审定后，制作印刷电路板。要求印制电路板前冲洗干净电路板，不含任何腐蚀物。钻孔准确，两面无损。

5）.对焊接的要求是：净化元件引线和焊点表面，同种元件距离印刷电路板的高度一致，焊接牢固，无虚焊，焊点光亮、圆滑、饱满、无裂痕、大小适中且一致。

三.实训主要仪器设备的材料

   1.计算机、转印机；

   2.示波器、万用表；

   3.敷铜板一块，电子元器件若干。

四.电路图及工作原理

1.      电路原路图

 

2.工作原理

    电路工作时，现有同步移相环节按一定规律对Ut输入信号进行并产生同步移相信号，这个信号经C2输出后加在单稳态电路输入端（V2的基极），使单稳态电路翻转并产生一宽脉冲，该脉冲经放大后通过脉冲变压器输出。V1及其输入网络组成了同步移相环节；V2和V3组成脉冲形成环节；V3和脉冲变压器T2组成脉冲放大输出环节。

当V1、V3截止，V2导通时，C2通过VD2充电+15V，C4通过T2原边绕组

→R10→R8→V2的b、e极充电到15V，同步信号与移相控制电压Uco叠加大于+0.7V后，V1导通→C2通过V1的c、e极→C4反相充电完毕，V2恢复导通，V3截止。改变Uco的大小，脉冲的移相范围可达75度→VD4放电→V2截止→V3导通→发出脉冲→C4反向充电是脉冲维持一段时间。

五.印刷电路板及说明

  1.封装：

       电阻：AXIAL10.6

       二极管：DIODE0.4

       电容：极性：RB.3/.6

             非极性：RAD0.2

              C3：RAD0.3

       三极管：TO-39

  2.封装之后点Desgin    -----Creat Netlist得出正弦波

  3.选择File----New，然后在弹出的方框中双击PCB Document，点Desgin----Load Nets检查无误之后生成PCB印刷板。经过手动布局、自动布线后，在手动调整线的位置，设置好线及焊盘的大小，再仔细检查确定没有错误，这样就得出了下面的PCB板图：

3．调试、检测

  （1）根据电气原理图反复核对装配好的电路。经检查无误后通电调试。注意安全，防止事故发生。

  （2）检查各类电源的电压幅值，如整流、稳压、排插、供电电压幅值。

  （3）观察、记录电路中TP1~TP7各点的电压波形，要求测量波行的正、负电压值（V）；波形的周期（us、ms）；对齐相位。

 

六．波形分析

TP1：此处是正弦同步电压，对应的波形为正弦波

TP2：经过R2和C1的移项，波形的相位改变了

TP3：经过RP的减压，令此处的电压降低了

TP4：通过V1的截止导通，使TP4与TP3波形相反

TP5：V1截止时为正值，V1导通时为负值，直到C2完成放电过程，V2再次导通，TP5变回正值，完成一个脉冲

TP6：通过V2的截止导通，使TP5与TP6波形相反

TP7：同理，通过V3的截止导通，TP7与TP6波形相反

RP ：RP用于减压，以调节TP3上升沿相位，而电路脉冲在TP3的上升沿也即是TP4的下降沿产生，因此RP的作用是调节脉冲的相位。

七.调试中存在的问题及解决措施

1.测试波形时，发现除了TP1、TP2和TP3外，其它的波形都测不出来，通过实训老师的检测，发现是7815坏了

2.更换了7815，但问题依旧，经过进一步检测，发现VC和三极管虚焊

   3.测试波形时，发现波形明显过大，过宽。排除电路图和电路板的问题，最后检查了焊接的元件，发现原来其中一个二极管的正负极接反了。

4.二极管接正确后测试波形，发现波形有些模糊、不太明显，最后经询问老师得知是电路板印刷、焊接粗糙造成的。

八.答辩

答辩问题：详细分析原理图的工作原理及各元件的作用，如C1、C2、VD6等。

答  ：这个电路的目的是输出脉冲信号给外电路的晶闸管。首先，220V交流电输入电路，经过电路图上面的电路，在A端口输出同步电压，送至V1的b端，设为Va。同时，这部分电路提供了一个电压Vb,使V1的b端电压为Vc=Va-Vb。只有当Vc > 0.7V时，V1才能导通，因此我们可以通过调节滑动变阻器RP来调节Vb，从而调节V1的导通时间。对于这部分电路，当V1未导通时，C2处于充电状态，V2导通。V1导通后，C2、V1、VD4、VD3形成单稳态循环电路，令V2的b端电压小于0V，V2截止。在这一部分电路中，V3原本处于截止状态，V2截止后，V3导通，电流从电路上端的+15V处流入，同时C4放电，加速了V3的导通，令流经T2的电流迅速变大，从而在VD8两端形成一个脉冲，实现目的功能。为了避免过大电流流过V3，在T2左端加了一个VD6，把多余的电流送回T2，自行消耗。VD8的功能与VD6类似。

九.实验心得及体会

    经过一周的电子电力实训，我的专业知识，思考问题，动手能力都有了很大的提高。以前我们也做过简单的焊接实训，protel画图实训，但把两者合起来一起做属于第一次。

实训开始后，我和拍档就开始了protel的设计。电路图简单，书里已经给出来了，但建模和布线过程就复杂很多。由于我以前protel实训使用的是protel2004，与protel99不兼容，但这次实训必须要在实验室进行印制、转印，所以我只好再次学习protel99，额外耗费了不少时间。制好图后，在实验室打印出来，需要转印到铜板上。根据前面同学的经验，只印制一次的话，很容易造成部分电路印不上，因此我们一不做二不休，一次性印制了3次，出来的效果很好。印制好后就要腐蚀去铜，打孔，涂助焊剂，这些步骤没什么技术含量，就不详细说了。再然后是焊接零件，虽然我们以前做过这方面的实训，没想到还是遇到了很多问题。我们分配到的零件都是旧的，有些焊脚被人剪得很短，增加了我们焊接的难度，有些焊脚已经松动，令我们不敢用力掰正。至于零件的检测方面，电阻、二极管还比较容易检测，至于电容、7815，根本无从下手，只能祈祷不要出问题了。焊接好后检测波形，只有TP1、TP2、TP3有波形。当时没有经验，不懂检测电路板，只好从电路图开始，一步步检查，耗费了不少不必要的时间。排除了电路板的问题，又检查了虚焊。还是因为经验少，检查虚焊时只检查了焊脚与电路板之间的虚焊，没有检查焊脚与零件之间的虚焊，结果没有发现存在的虚焊问题。最后求助实训老师，发现是7815坏了，VC虚焊。改正后，发现TP1——TP7的波形都能出来，但不稳定。经排查，发现三极管的焊脚被剪的太短，接触不良。再次改正后，波形全部都正确了，但VD8两端的波形还是不够理想。做到这一步，很容易就能确定是线圈的问题。重新给线圈绕线后，VD8的波形也正常了。然后交老师检查，答辩，实训就完成了。

    我总结了一下，这次实训的问题主要有几个方面：1.焊接技术有待提高，出现了几个虚焊问题，当然这也与零件旧有一定关系；2.还没熟悉电路原理就着急地进行下一步，导致电路板检测不出波形后不懂如何排查错误；3.粗心，线圈绕错匝数。

这次实训不算完美，出现了很多问题，但也增强了我们思考问题、排除问题的能力。这次实训也让我知道了合作的重要性，尤其是我的拍档，没有他的帮助我就不可能这么顺利地完成这次实训，很感谢他，也感谢指导老师的悉心指导和帮助。

十.参考文献

《系统仿真与MATlAB》实验指导书      陈玮 编著

《电力电子技术》                      程汉湘 编著

《 电力电子技术》                     王兆安 黄俊 主编

第二篇：电力电子实习报告1

沈阳化工大学信息工程学院

课程设计报告书

题目: 单相半控桥式晶闸管整流电路的设计

课 程：电力电子技术 ______

专 业：电气工程及其自动化

班 级：电气优创0902

指导教师： 梁禹老师

2012/7/6

信息工程学院课程设计任务书

摘 要

随着社会的进步和科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,因此得到了广泛应用。本次课程设计就是要完成单相桥式半控整流电路的设计，该可调的直流电源的输入电压为交流22OV，50Hz，最大的输出电流为10A，电源效率不低于70%。由于是半控电路，因此会用到晶闸管与电力二极管。文章中分析了其整体结构和工作原理，并详细的讲述了触发电路、过流保护电路等电路的工作原理。给出了控制电路的硬件实现。

关键词： 晶闸管,触发电路,电力二极管，过流保护，变压器，电容

目 录

1 任务提出与方案论证 ................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1 设计要求 ........................................................................................... 错误!未定义书签。

1.2 方案的论证与设计 ........................................................................... 错误!未定义书签。

1.3 方案的确定 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 2 总体设计....................................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 总体设计框图 ................................................................................... 错误!未定义书签。

2.2 方框图的论述 ................................................................................... 错误!未定义书签。 3 详细设计及仿真 ........................................................................................... 错误!未定义书签。

3.1主电路的设计 .................................................................................... 错误!未定义书签。

3.1.1 晶闸管的结构与工作原理 ................................................... 错误!未定义书签。

3.1.2 电路工作原理 ....................................................................... 错误!未定义书签。

3.1.3整流电路参数计算 ................................................................ 错误!未定义书签。

3.1.4 元器件选取 ........................................................................... 错误!未定义书签。

3.2 触发电路的设计 ............................................................................... 错误!未定义书签。

3.3 晶闸管的保护电路 ........................................................................... 错误!未定义书签。 4 总结 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。

4.1 元件清单 ........................................................................................... 错误!未定义书签。

4.2 实验结果及波形 ............................................................................... 错误!未定义书签。

4.3 总结 ................................................................................................... 错误!未定义书签。 5 参考文献....................................................................................................... 错误!未定义书签。