《电力电子技术》实验指导书
指导教师：王跃鹏李向丽
燕山大学电气工程学院
应用电子实验室
二零零四年七月
实验一 锯齿波同步移相触发电路实验
一、实验目的
1、加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。

2、掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。

二、实验内容
1、锯齿波同步触发电路的调试。

2、锯齿波同步触发电路各点波形观察、分析。

三、实验线路及原理
锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大、锯齿波形成、同步移相等环节组成。

四、实验设备及仪器
1、MCL-Ⅲ型交流调速系统实验台
2、MCL-32组件
3、MCL-31组件
4、MCL-05组件
5、双踪示波器 五、实验方法
1、将MCL-05面板上左上角的同步电压接入MCL-32的U 、V 端，并将MCL-31的“g U ”和“地”端分别接入MCL-05的“ct U ”和“7”端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。

2、合上主电路电源开关，并打开MCL-05面板右下角的电源开关，用示波器观察各观测孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。

同时观测“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。

观察“3”～“5”孔波形，调节RP1，使3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度。

六、实验报告
整理，描绘实验中记录的各点波形。

实验二 单相桥式全控整流电路实验
一、实验目的
1、了解单相桥式全控整流电路的工作原理。

2、研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、阻感负载时的工作特点。

二、实验内容
1、单相桥式全控整流电路供给电阻负载。

2、单相桥式全控整流电路供给阻感负载。

三、实验线路及原理
单相桥式全控整流电路的实验线路如图2-1所示，其工作原理可参见“《电力电子技术》（第四版，王兆安、黄俊编）”教材。

四、实验设备及仪器
1、MCL-Ⅲ型交流调速系统实验台
2、MCL-32组件
3、MCL-31组件
4、MCL-05组件
5、双踪示波器 五、实验方法
1、单相桥式全控整流电路供给电阻负载。

按照图2-1接线，接上电阻负载（采用MEL-03上的两只900Ω的电阻并联），并将负载电阻调至最大，短接平波电抗器。

合上主电路电源，调节给定电压g u 的大小，观察不同α角时的整流电路的输出电压波形)(t f u d =，以及晶闸管的端电压波形)(t f u T =。

2、单相桥式全控整流电路供给阻感负载。

按照图2-1接线，接上阻感负载（电感选择700mH ，电阻采用MEL-03上的两只900Ω的电阻并联），并将负载电阻调至最大。

合上主电路电源，调节给定电压g u 的大小，观察不同α角时的整流电路的输出电压波形)(t f u d =，以及晶闸管的端电压波形
)(t f u T =。

六、实验报告
1、记录阻性负载输出电压波形以及晶闸管的电压波形。

2、记录阻感负载输出电压波形以及晶闸管的电压波形。

M C L -33
L
M C L -18
图2-1 单相桥式全控整流
注：
G1、K1接VT1 G2、K2接VT6 G3、K3接VT4 G4、K4接VT3
实验三 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
一、实验目的
1、了解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。

2、研究三相桥式全控整流及有源逆变电路工作波形。

二、实验内容
1、三相桥式全控整流电路供给阻感负载。

2、三相桥式有源逆变电路供给阻感负载。

三、实验线路及原理
三相桥式全控整流及有源逆变电路工作原理可参见“《电力电子技术》（第四版，王兆安、黄俊编）”教材。

四、实验设备及仪器
1、MCL-Ⅲ型交流调速系统实验台
2、MCL-32组件
3、MCL-31组件
4、MCL-05组件
5、双踪示波器 五、实验方法
1、三相桥式全控整流电路供给阻感负载。

按照图2-1接线，接上阻感负载（电阻负载采用MEL-03上的两只900Ω的电阻并联）。

合上主电路电源，调节给定电压g u 的大小，观察电路处于整流状态时，不同α角时的输出电压波形
)(t f u d =，以及晶闸管的端电压波形)(t f u T =。

2、三相桥式全控有源逆变电路供给阻感负载。

在上述情况下继续调节给定电压g u 的大小，观察电路处于有源逆变状态时，不同β角时的输出电压波形)(t f u d =，以及晶闸管的端电压波形)(t f u T =。

六、实验报告
1、记录电路工作在整流状态时输出电压波形以及晶闸
管的端电压波形。

2、记录电路工作在有源逆变状态时输出电压波形以及晶闸管的端电压波形。

实验四 直流斩波电路(Buck-Boost)研究
一、实验目的
1、掌握Buck-Boost 变换器的工作原理、特点与电路组成。

2、掌握Buck-Boost 变换器连续与不连续工作模式的工作波形图。

二、实验内容
1、连接实验线路，构成一个实用的Buck-Boost 变换器。

2、调节占空比，测出连续与不连续工作模式下的be v 、ce v 、
L i 、D i 的波形。

三、实验线路及原理
升降压电路为直流斩波电路的一种，其工作原理可参见“《电力电子技术》（第四版，王兆安、黄俊编）”教材。

四、实验设备及仪器
1、MCL-08直流斩波及开关电源实验挂箱。

2、双踪示波器 五、实验方法
1
2、将1S 、3S 、4S 均合向“通”(此时L=3.2Mh)，调节RP 1，使电路工作在连续模式下，记录be v 、ce v 、L i 、D i 的波形
3、在上述情况下，调节RP 1，使电路工作在不连续模式下，记录be v 、ce v 、L i 、D i 的波形。

六、实验报告
1、记录连续工作模式下，be v 、ce v 、L i 、D i 的波形。

2、记录不连续工作模式下，be v 、ce v 、L i 、D i 的波形。

图4-1 直流斩波电路
实验五单相逆变电路研究
一、实验目的
熟悉全桥逆变电路的组成，重点熟悉SPWM波形的发生单相桥式逆变电路中元器件的作用，工作原理。

二、实验内容
1、测量SPWM波形产生过程中的各点波形。

2、观察单相逆变电路各点的波形。

三．实验设备及仪器
1、电力电子及电气传动主控制屏
2、MCL-16组件
3、电阻、电感元件（MEL-03、700mH）
4、双踪示波器
四、实验原理
全桥逆变电路的原理图如5-1所示：
图5-1 单相全桥逆变电路
本实验中输入直流电压Ud由交流电整流而得(即MCL－16组件中的主电源2)，逆变主电路采用采用单相桥式SPWM逆变电路。

逆变电路中功率器件采用600V、8A的IGBT单管（含反向二极管），IGBT的驱动电路采用美国国际整流器公司生产的大规模MOSFET和IGBT专用驱动集成电路IR2110，控制电路如图5-2，以单片集成函数发生器ICL8038为核心组成，生成两路SPWM信号，分别用于控制VT1、VT4和VT2、VT3两对IGBT。

五、实验方法
1、控制电路波形观察
观察正弦波发生电路输出的正弦信号U r波形（“2”端与“地”
端）和三角形载波U c 的波形（“1”端与“地”端），并观察经过三角波和正弦波比较后得到的SPWM 波形（“3”端与“地”端），比较三者波形的对应关系。

G1G2G3G4
E1E2
E3
图5-2 SPWM 波形的发生
2、驱动电路信号观察
S 3扭子开关打向“OFF ”,分别将“主电源2”的输出端“1”和“全桥逆变电路”的“1”端相连，“主电源2”的输出端“2”和“全桥逆变电路”的“2”端相连，将“全桥逆变电路”的“4”、“5”端分别串连MEL-03电阻箱。

然后将S 3扭子开关打向“ON ”,同时观察并记录VT 2、VT 4的驱动信号波形(地线放在“E 2”端)。

3、输入、输出波形观察
观察输入信号和输出信号波形并记录。

六、实验报告
1、记录控制电路的各点波形。

2、记录主电路的各点波形。

3、记录电路输入和输出波形。