目录实验一：常用电力电子器件特性测试 ......................... 错误!未定义书签。

（一）实验目的：.................................... 错误!未定义书签。

掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性；错误!未定义书签。

掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。

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（二）实验原理......................................... 错误!未定义书签。

（三）实验内容......................................... 错误!未定义书签。

（四）实验过程与结果分析 ............................... 错误!未定义书签。

1．仿真系统 .......................................... 错误!未定义书签。

2．仿真参数 .......................................... 错误!未定义书签。

3．仿真波形与分析 .................................... 错误!未定义书签。

4．结论.............................................. 错误!未定义书签。

实验二：可控整流电路 ..................................... 错误!未定义书签。

（一）实验目的......................................... 错误!未定义书签。

（二）实验原理......................................... 错误!未定义书签。

（三）实验内容......................................... 错误!未定义书签。

（四）实验过程与结果分析 ............................... 错误!未定义书签。

1．单相桥式全控整流电路仿真系统，下面先以触发角为0度，负载为纯电阻负载为例................................................. 错误!未定义书签。

2．仿真参数 .......................................... 错误!未定义书签。

3．仿真波形与分析 .................................... 错误!未定义书签。

实验三：交流-交流变换电路 ................................ 错误!未定义书签。

（一）实验目的......................................... 错误!未定义书签。

（三）实验过程与结果分析 ............................... 错误!未定义书签。

1）晶闸管单相交流调压电路 ............................ 错误!未定义书签。

实验四：逆变电路 ......................................... 错误!未定义书签。

（一）实验目的......................................... 错误!未定义书签。

（二）实验内容......................................... 错误!未定义书签。

实验五：单相有源功率校正电路 ............................. 错误!未定义书签。

（一）实验目的......................................... 错误!未定义书签。

（二）实验内容......................................... 错误!未定义书签。

个性化作业：............................................. 错误!未定义书签。

（一）实验目的： ....................................... 错误!未定义书签。

（二）实验原理： ....................................... 错误!未定义书签。

（三）实验内容......................................... 错误!未定义书签。

（四）结果分析： ....................................... 错误!未定义书签。

（五）实验总结： ....................................... 错误!未定义书签。

实验一：常用电力电子器件特性测试（一）实验目的：掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性；掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。

（二）实验原理将电力电子器件和负载电阻串联后接至直流电源的两端，给器件提供触发信号，使器件触发导通。

（三）实验内容•在MATLAB/Simulink中构建仿真电路，设置相关参数。

•改变器件和触发脉冲的参数设置，观察器件的导通情况及负载端电压、器件电流的变化情况。

（四）实验过程与结果分析1．仿真系统以GTO为例，搭建仿真系统如下：2．仿真参数设置直流电压为2V，GTO通态压降为，负载阻抗为1Ω，脉冲产生器占空比为。

3．仿真波形与分析由图可见，GTO导通时，电流为,负载电压为，占空比为。

（2）改变GTO的通态压降，设置为,仿真结果如下图。

明显，此时通态压降大于直流电压，GTO不导通，负载电压电流为零。

3）改变脉冲发生器占空比为，波形如下：4）其他电力电子器件的特性仿真。

只是在图1的基础上，把GTO变成SCR、MOSFET、IGBT，适当改变参数，即可得到实验结果。

实验结果如下：SCR：负载电压为，负载电流为,且幅值不随占空比变化而变化，这是因为SCR为半控型器件，给负脉冲不能控制电路关断。

MOSFET：IGBT：4．结论为半控型器件，GTO、MOSFET、IGBT为全控型器件，只有全控型器件可以在给予负脉冲时控制电路关断。

2.改变器件的导通压降、导通电阻电感均会影响负载的电压电流波形。

实验二：可控整流电路（一）实验目的•掌握可控整流电路的工作特性；•掌握通用变流器桥、同步6脉冲触发器、示波器模块（Scope）的使用方法。

（二）实验原理（三）实验内容•测试单相桥式全控整流电路和三相全控整流电路带不同负载（电阻或阻感）、在不同触发角下的典型波形。

（四）实验过程与结果分析1．单相桥式全控整流电路仿真系统，下面先以触发角为0度，负载为纯电阻负载为例2．仿真参数3．仿真波形与分析同样，改变电路参数可以得到：电阻负载触发角为60度阻感负载触发角为0度阻感负载触发角为60度三相全控整流电路仿真系统：参数设置：电阻负载时为电阻1欧姆，阻感负载时为电阻1欧姆，电感9999H。

电阻负载触发角为0度电阻负载触发角为60度阻感负载触发角为0度阻感负载触发角为60度实验三：交流-交流变换电路（一）实验目的掌握交流调压电路的工作特性；掌握谐波分析方法。

（二）实验内容在MATLAB/Simulink中分别构建晶闸管单相交流调压电路和斩控式单相交流调压电路，测试交流调压性能，并在输入输出电压相同的情况下，比较两个电路的谐波分析结果。

（三）实验过程与结果分析1）晶闸管单相交流调压电路仿真模型：仿真参数：仿真波形（上面为电流，下面为电压）：电阻负载1Ω，触发角0°电阻负载1Ω，触发角60°电阻1Ω，电感1mH，触发角0°电阻1Ω，电感1mH，触发角60°谐波分析（电阻负载1Ω，触发角60°）：2)斩控式单相交流调压电路仿真模型：仿真波形：占空比为50%，电阻为1欧姆谐波分析：电源电流的基波分量和电源电压同相位。

电源电流中不含低次谐波，只含和开关周期有关的高次谐波。

实验四：逆变电路（一）实验目的掌握单相电压型逆变电路的工作特性；掌握电流滞环型单相PWM逆变电路的工作特性掌握不同控制方式下调制信号的生成方法。

（二）实验内容在MATLAB/Simulink中构造单相电压型逆变电路。

分别生成方波控制信号、移相控制信号、单极性SPWM控制信号和双极性PWM控制信号。

在不同控制方式下，测量输出电压波形并进行谐波分析；在MATLAB/Simulink中构造电流滞环型单相PWM逆变电路，测量交流相电压、相电流、线电压和直流电流波形，并进行谐波分析；分析在不同滞环控制参数对输出波形的影响。

仿真模型(方波控制信号)：仿真参数：仿真波形：谐波分析：仿真模型(移相控制信号)：改变开关1、2参数如下（即移相30°）：仿真波形：谐波分析：仿真模型(单极性SPWM控制信号)：仿真波形：谐波分析：仿真模型(双极性PWM控制信号)：仿真波形：谐波分析：电流滞环型单相PWM逆变电路仿真模型：仿真参数：直流电源10V仿真波形（从上到下依次为电源电压、电流和负载电压、电流）：谐波分析：将滞环参数改小后可得谐波分析结果如下：由THD变化可知减小环宽可以减少谐波分量。

实验五：单相有源功率校正电路（一）实验目的•掌握单相有源功率校正电路的工作原理，要求输出电压达到给定值，且网侧电流正弦化，功率因数为1；•掌握电压外环和电流内环的设计方法。

（二）实验内容•在MATLAB/Simulink中构建单相有源功率校正电路；•测量输入、输出电压波形，输入电流波形，并进行谐波分析。

仿真模型：仿真波形（从上到下依次为输入电流、电压和输出电压）：谐波分析（输出电压）：个性化作业：（一）实验目的：掌握实验电路的工作原理和关键波形；分析不同参数设置对仿真结果的影响；（二）实验原理：仿真无缓冲电路的电流断路器与电感串联的情况。

（三）实验内容参数设置：仿真模型：仿真波形：增大电感为1H可得：改变断路器开合时间：仿真波形：（四）结果分析：增大电感会使电流幅值变小，但不会使波形周期改变。

改变断路器开关时间可控制其起始电流波形和最值。

（五）实验总结：断路器开关时间选择会影响暂态电流的波形和幅值，最好在过零点进行开关，可减少暂态分量。