实验一三相桥式全控整流实验一．实验目的1．熟悉MCL-18, MCL-33组件。

2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。

3．了解集成触发器的调整方法及各点波形。

二．实验内容1．三相桥式全控整流电路2．观察整流下或模拟电路故障现象时的波形。

三．实验线路及原理实验线路下图所示。

主电路由三相全控变流电路桥给直流电机供电。

可实现直流电动机的调压调速。

触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。

四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏。

2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。

3. 电机导轨及测速发电机（或光电编码器）4．二踪示波器5．万用表五．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MCL-18电源开关，给定电压有电压显示。

（2）用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。

（3）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。

（4）用示波器观察同步变压器电压和触发脉冲波形，观察移相控制过程并记录波形。

其中一个探头接脉冲信号另一个接同步电压信号，两探头共15V地线。

U 注：将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。

GT和AP1已内部连线无需接线。

将blf接地。

（5）将给定器输出Ug接至MCL-33面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使 =150o。

2．三相桥式全控整流电路供电直流电动机调压调速实验(1)按上图接线,UVW电源线按实验板指定颜色接入保存相序正确，经指导教师检查后方可送电。

送电前注意将给定电位器逆时针转到底，保证给定为0V或负给定。

(2)送电顺序合上电源总开关后先送控制电源，再按启动按扭送主回路电源。

停机时前将给定电压降至零，按先停主电源后停控制电源顺序停电。

(3)调节Uct，移相控制整流电压，缓慢升速，用示波器观察记录转速为400、800、1200转/分时，整流电压u d=f（t），晶闸管两端电压u VT=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2数值，计算相应的移相控制角数值。

(4)电路模拟故障现象观察。

在整流状态时，断开某一晶闸管元件的触发脉冲开关，则该元件无触发脉冲即该支路不能导通，观察并记录此时的u d波形。

六．实验报告1．记录同步变压器电压和触发脉冲波形，记录转速为400（800、1200）转/分时，整流电压u d=f（t），晶闸管两端电压u VT=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2数值，计算相应的移相控制角数值。

2．搭建三相桥式全控整流电路仿真带电阻电感负载模型，仿真 角为30O、60O、90O 时的u d、u VT波形。

3.分析实测波形和理论波形的异同点。

实验接线图实验二直流斩波电路(设计性)的性能研究一．实验目的熟悉六种斩波电路（buck chopper 、boost chopper 、buck-boost chopper、cuk chopper、sepic chopper、zeta chopper)的工作原理，掌握这六种斩波电路的工作状态及波形情况。

二．实验内容1 SG3525芯片的调试2 斩波电路的连接3 斩波电路的波形观察及电压测试三．实验设备及仪器1 电力电子教学试验台主控制屏2 MCL-22组件3 示波器4 万用表四．实验方法按照面板上各种斩波器的电路图，取用相应的元件，搭成相应的斩波电路即可.1. SG3525性能测试先按下开关s1（1）锯齿波周期与幅值测量(分开关s2、s3、s4合上与断开多种情况）。

测量“1”端。

（2）输出最大与最小占空比测量。

测量“2”端。

2．buck chopper(1)连接电路。

将UPW(脉宽调制器)的输出端2端接到斩波电路中IGBT管VT的G端,分别将斩波电路的1与3，4与12，12与5，6与14，15与13，13与2相连，照面板上的电路图接成buck chopper斩波器。

(2)观察负载电压波形。

经检查电路无误后,按下开关s1、s8，用示波器观察VD1两端12、13孔之间电压，调节upw的电位器rp，即改变触发脉冲的占空比，观察负载电压的变化，并记录电压波形(3)观察负载电流波形。

用示波器观察并记录负载电阻R4两端波形(4)改变脉冲信号周期。

在S2、S3、S4合上与断开多种情况下,重复步骤(2)、(3)(5)改变电阻、电感参数。

可将几个电感串联或并联以达到改变电感值的目的，也可改变电阻，观察并记录改变电路参数后的负载电压波形与电流波形，并分析电路工作状态。

3．boost chopper（1）照图接成boost chopper 电路。

电感和电容任选,负载电阻r 选r4或r6。

实验步骤同buck chopper 。

4．buck-boost chopper（1）照图接成buck-boost chopper 电路。

电感和电容任选,负载电阻r 选r4或r6。

实验步骤同buck chopper5．cuk chopper（1）照图接成cuk chopper 电路。

电感和电容任选,负载电阻r 选r4或r6。

实验步骤同buck chopper 。

6．sepic chopper（1）照图接成sepic chopper 电路。

电感和电容任选,负载电阻r 选r4或r6。

实验步骤同buck chopper 。

7．zeta chopper（1）照图接成zeta chopper 电路。

电感和电容任选,负载电阻r 选r4或r6。

实验步骤同buck chopper 。

实验报告１ 画出 buck chopper 和 Boost chopper 电路原理图。

2 用示波器观测并记录IGBT CE GE U ,U 电压波形，记录输出电压d U 的电压波形。

3 调节给定电压调节输出电压，用表格记录给定电压、占空比与输出电压的关系。

4 在IGBT CE 端并联RCD 缓冲电路，记录IGBT CE GE U ,U 和输出电压d U 的电压波形。

5 搭建buck chopper 和 Boost chopper 电路的MATLAB 仿真模型，比较IGBTCE GE U ,U 和输出电压d U 的电压波形与实测波形的异同并分析原因。

实验三单相正弦波（SPWM）逆变电源研究一．实验目的1．掌握单相正弦波（SPWM）逆变电源的组成、工作原理、特点、波形分析与使用场合。

2．熟悉正弦波发生电路、PWM专用集成电路SG3525的工作原理与使用方法。

二．实验内容1．正弦波发生电路调试。

2．PWM专用集成电路SG3525性能测试。

3．带与不带滤波环节时的负载两端，MOS管两端以及变压器原边两端电压波形测试。

4．滤波环节性能测试。

5．不同调制度M时的负载端电压测试。

三．实验系统组成及工作原理能把直流电能转换为交流电能的电路称为逆变电路，或称逆变器。

单相逆变器的结构可分为半桥逆变器、全桥逆变器和推挽逆变器等形式。

本实验系统对单相推挽逆变电路进行研究。

推挽逆变器的主要优点是在任何时刻导通的开关不会多于一个，对于输出相同的功率，开关损耗比较小，因此，特别适用于由低直流电压（如电池）供电的场合。

另外，两个开关管的驱动信号是共地的，可简化驱动电路，其不足是变压器原边绕组利用率低，当变压器原边两个绕组不完全对称时或者两开关器件特性不对称时，还可能出现直流磁化饱和现象。

逆变器主电路开关管采用功率MOSFET管，具有开关频率高、驱动电路简单、系统效率较高的特点。

当开关其间VT1、VT2轮流导通，再经推挽变压器升压后，即可在负载端得到所需频率与幅值的交流电源。

脉宽调制信号由专用集成芯片SG3525产生。

SG3525芯片不仅能产生频率灵活可变的方波，而且可输出正弦PWM（SPWM）信号，以提高后接变压器的工作频率。

为了使SG3525产生一个SPWM信号，可在芯片的9脚处加入一个幅度可变的50Hz正弦波（我们这里仅需得到频率固定的50Hz可变电源，若需获得频率也可变的交变电源，则只需在9脚处加入一个幅值与频率均可变的正弦波即可），与5脚处的锯齿波信号进行比较，从而获得SPWM 控制信号，改变正弦波的幅值，即改变调制度M（调制度定义为正弦波调制波峰U rm与锯齿波载波峰值U tm之比，即M=U rm/U tm）就可以改变输出电压的幅值，正常M≤1。

考虑到5脚处的锯齿波如图5—6a所示，锯齿波的顶点U H约为3.3V，谷点U L约为0.9V。

tt正弦波峰—峰值，从而调节SPWM信号的脉冲宽度以及逆变电源输出基波电压的大小。

正弦波发生器的后半部分为移位电路，将正负对称的正弦波移位到第一象限，并使正弦波的谷点在0.9V之上。

四．实验设备和仪器1．MCL-11实验挂箱2．万用表3．双踪示波器五．实验方法1．认真阅读实验指导书与有关教材。

掌握用SG3525芯片产生SPWM信号的原理与RC串并联正弦波发生器的工作原理，以及推挽式单相正弦波逆变电源的工作原理、特点、波形分析与使用场合。

2．主电路接线c．调制度M测量当幅度调节电位器左旋到底与右旋到底时，测出对应的最小与最大调制度M。

3．MOS管的驱动波形测试用双踪示波器观察并记录“3”、“4”与地端间波形（只需看部分SPWM波形），当改变幅度调节电位器位置时，应使该波形均符合互补的要求。

4．不带滤波环节时的MOS管两端电压，输出变压器原边N11、N12两端电压以及负载端波形测试，（只需测试部分SPWM波形）。

（1）主电路接线同上，S2放在断开位置，幅度调节电位器旋转到大致中间的位置。

（2）观察并记录上述波形。

5．带滤波环节时的MOS管两端电压，输出变压器原边N11、N12两端电压以及负载端波形测试。

（1）将主电路的“9”与“10”及“11”与“12”相连，断开“9”与“12”端的相连，幅度调节电位器仍旋在上述位置。

（2）观察并记录上述波形。

6．不同调制度M时的负载端电压测试（1）主电路接线同上。

（2）将幅度调节电位器从左向右旋转4~5个位置，分别观察并记录负载端电压幅值与波形。

7．不同载波频率时的滤波效果比较在S2合上与断开情况下，观察并记录负载两端波形。

六．实验报告1．列出正弦波信号的实测数据。

2．在开关S2断开与合上条件下，画出SG3525的5脚的锯齿波，并注明周期、顶点U H、谷点U L。

3．所测得的最小与最大调制度M值。

4．画出MOS管的部分驱动波形。

5．画出不带与带滤波环节时的MOS管两端，N11、N12两端以及负载电压波形，并与理想波形相比较，试分析两者相差的原因。

6．列出不同M值时的负载端电压值并画出曲线。

7．画出不同负载频率时的负载端电压曲线，并说明提高载波频率对滤波效果以及对输出变压器工作的影响。