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： 单相桥式可控整流电路 实验地点： 指导老师： 实验日期： 2014.12.11 实验类型： 专业： 电子信息科学与技术 班级： 姓名： 学号：
一、实验目的及要求
1.掌握锯齿波同步移相触发电路的调试步骤和方法。

2.掌握单相桥式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、实验仪器、设备或软件
1. 电源控制屏
2. 晶闸管触发电路(含锯齿波同步触发电路模块)
3. 双踪示波器
4. 晶闸管主电路
5. 可调电阻，电感等
三、实验内容
1、电阻性负载
闸管VT1和VT4组成一对桥
臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。

在u 2正半周，VT1和VT4串联承受正压，若未加触发脉冲，若4个晶闸管均不导通，i d =0,u d =0。

在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1和VT4即导通，电流从电源a 端经VT1、R 、VT4流回电源b 端。

当u 2变负时，VT1和VT4串联承受反压而关断。

在u 2负半周，仍在触发角α处触发VT2和VT3，VT2和VT3导通，电流从电源b 端流出，经VT3、R 、VT2流回电源a 端。

到
u 2过零变正时，VT2和VT3串联承受反压而关断。

直流输出电压平均值为
2. 电感性负载(无续流二极管)
电感性负载的特点是感生电
动势总是阻碍电感中流过的电流使得流过电感的电流不发生突变。

在u 2正半周期,触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通，u d =u 2。

负载电感很大，i d 不能突变且波形近似为一条水平线。

u 2过零变负时，由于电感产生感生电动势的作用,晶闸管VT1和VT4继续承受正压而导通。

πα+=wt 时刻，
触发VT2和VT3，VT2和VT3导通，u 2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断。

u 2过零变正时，由于电感产生感生电动势的作用,晶闸管VT2和VT3继续承受正压而导通。

α=wt 时刻，触发VT1和VT4，VT1和VT4导通，u 2通过
VT1和VT4分别向VT2和VT3施加反压使VT2和VT3关断。

3.反电动势负载
当负载为蓄电池、直流电动机的电枢（忽略其中的电感）等时，负载可看
成一个直流电压源，对于整流电路，它们就是反电动势负载。

()2
cos 19.02cos 1π22d sin 2π1222d α
αωωπα+=+==⎰U U t t U
U ⎰+==
=
α
πα
α
απ
ωωπcos 9.0cos 2
2)(d sin 21
222d
U U t t U
U
|u 2|>E 时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能。

晶闸管导通之后，u d =u 2，，直至|u 2|=E ，i d 即降至0使得晶闸管关断，此后u d =E 。

与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称为停止导电角，当α<δ时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。

i d 波形在一周期内有部分时间为0的情况，称为电流断续。

负载为直流电动机时，如果出现电流断续，则电动机的机械特性将很软。

为了克服此缺点，一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器。

电感量足够大使电流连续，晶闸管每次导通180︒，这时整流电压u d 的波形和负载电流id 的 波形与电感负载电流连续时的波形相同，u d 的计算公式亦一样。

由于电感存在U d 波形出现负面积，使U d 下降。

α可调范围为 o o 900-。

四、实验步骤（或过程）及结果
1.单相桥式可控整流电路接电阻性负载
触发电路调试正常后，按图4-5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=36°，54°，72°，90°，108°，126°，144°，162°时U d 、U VT 的波形，并测量直流输出电压U d 和电源电压U 2，记录于下表中。

α 36° 54
o
72° 90° 108° 126° 144° 162° U 2 139.0 139.0 139.7 139.3 139.3 140.2 140.2 140.5 U d （记录值）
110 105
90
63
50
25
15 5 U d /U 2
0.791
0.755 0.644 0.452 0.359 0.178
0.107 0.036 U d （计算值） 118.22 99.32 82.29 62.69 43.31 26.01 12.05
3.09 计算U d 的公式
U d =0.9U 2(1+cos α)/2
2.单相桥式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=36°，54°，72°，90°，108°，126°，144°，162°时的直流输出电压值U d及U VT的波形。

α36°54o 72°90°108°126°144°162°
U2141.0 141.2 141.2 141.7 142.0 142.0 142.1 142.3 U d（记录值）115 98 81 61 42 27 14 1 U d/U20.816 0.694 0.574 0.430 0.296 0.190 0.099 0.007 U d（计算值）102.66 74.70 39.27 0 39.49 75.12 103.47 121.80 计算U d的公式U d=0.9U2cosα
(4)单相桥式可控整流电路接反电动势负载
要完成此实验还应加一只直流电动机。

断开主电路，将负载改为直流电动机，
接平波电抗器L
d ，调节DJK06上的“给定”输出U
g
使输出由零逐渐上升，直到
电机电压额定值，用示波器观察并记录不同α时输出电压U
d
和电动机电枢两端
电压U
a
的波形。

α36°54o 72°90°108°126°144°162°U2141.2 141.1 140.9 141.1 141.3 141.6 141.4 141.5 U d（记录值）125 120 104 84 64 34 20 7 U d/U20.885 0.850 0.738 0.595 0.453 0.240 0.141 0.049 U d（计算值）142.81 74.64 39.19 0 39.30 74.908 102.94 121.12 计算U d的公式U d=0.9U2cosα
五、各电路波形图波形图
电阻性单相桥式可控整流电路的波形
1）36 2）54
5）108 6）电路连接图
阻感性单相桥式可控整流电路的波形
1）36 2）54
5）108
带电阻的阻感性单相桥式可控整流电路的波形
1）36 2）54
5）108
附录：
cos 36°=0.80902 cos 54°=0.58779 cos 72°=0.30902 cos 90°=0
cos 108°=-0.30902 cos 126°=-0.58779 cos 144°=-0.80902 cos 162°=-0.95106。