電力電子實驗報告-3

河南機電高等?？茖W校自動控制系電力電子應用技術課程設計系部自動控制系專業(yè)生產(chǎn)過程自動化班級過控111姓名張照躍學號111416152

半橋型開關穩(wěn)壓電源的性能研究一．實驗目的熟悉典型開關電源電路的結(jié)構(gòu)，元器件和工作原理，要求主要了解以下內(nèi)容。1．主電路的結(jié)構(gòu)和工作原理。2．PWM控制電路的原理和常用集成電路。3．驅(qū)動電路的原理和典型的電路結(jié)構(gòu)。二．實驗內(nèi)容1．SG3525的輸出波形觀察。2．半橋電路中各點波形的觀察。三．實驗設備及儀器1．電力電子及電氣傳動教學實驗臺主控制屏。2．NMCL-16組件。3．雙蹤示波器。4．萬用表。四．實驗方法1．SG3525的調(diào)試將開關S1打向“半橋電源”，分別連接“5”和“6”端，以及“9”端和“10”端，“3”端和“4”端，用示波器分別觀察鋸齒波輸出（“1”端）和A、B兩路PWM信號的波形（分別為“5”端和“9”端對地波形），并記錄波形，頻率和幅值，調(diào)節(jié)“脈沖寬度調(diào)節(jié)”電源器，記錄其占空比可調(diào)范圍。2．斷開主電路和控制電路的電源，分別將“PWM波形發(fā)生”的“7”、“8”和“半橋型開關穩(wěn)壓電源”的G1、S1端相連，將PWM波形發(fā)生的“11”、“12”端和“半橋型開關穩(wěn)壓電源”的G2、S2端相連。經(jīng)檢查接線無誤后，將扭子開關S2打向“ON”，分別觀察兩個MOSFET管VT1、VT2的柵極G和源極S間的電壓波形，記錄波形，周期、脈寬、幅值及上升、下降時間。3．斷開主電路和控制電路的電源，分別將“主電源1”的“1”端、“2”端與“半橋開關穩(wěn)壓電源”的“1”、“2”端相連，然后合上控制電源以及主電源(注意：一定要先加控制信號，后加主電源否則極易燒毀“主電源1”的保險絲)，用示波器分別觀察兩個MOSFET的柵源電壓波形和漏源電壓波形，記錄波形、周期、脈寬和幅值，特別注意：不能用示波器同時觀察兩個MOSFET的波形，否則會造成短路，嚴重損壞實驗設備。4．分別將“半橋型開關穩(wěn)壓電源”的“8”、“10”端相連，“9”、“12”端相連（負載電阻為33Ω），記錄輸出整流二極管陽極和陰極間的電壓波形（“5”和“7”端之間，以及“6”端和“7”端間）記錄波形、周期、脈寬以及幅值，觀察輸出電源電壓u0中的波形（“12”端和“10”端間），記錄波形、幅值，并觀察主電路中變壓器T的一次測電壓波形（“3”端和“4”端）以及二次測電壓波形（“5”端和“9”端間，“6”端和“9”端間），記錄波形、周期、脈寬和幅值。5．斷開“9”和“12”之間的連線，連接“9”和“11”（負載電阻為3Ω），重復4的實驗內(nèi)容。特別注意：用示波器同時觀察二個二極管電壓波形時，要注意示波器探頭的共地問題，否則會造成短路，并嚴重損壞實驗裝置。6．斷開“PWM波形發(fā)生”的“3”，“4”兩點間連線，將“半橋型開關穩(wěn)壓電源”的“13”端連至“半橋型穩(wěn)壓電源”的“2”端，并將“半橋型穩(wěn)壓電源”的“9”端和“PWM波形發(fā)生”的地端相連，調(diào)節(jié)“脈沖寬度調(diào)節(jié)”電位器，使“半橋型開關穩(wěn)壓電源”的輸出端（“8”和“9”端間）電壓為5V，然后斷開“9”，“11”端連線，連接“9”，“12”端（負載電阻改變至33Ω），測量輸出電壓u2的值，計算負載調(diào)整率五．注意事項1．“半橋型開關穩(wěn)壓電源”接好連線后，一定要先加控制信號，然后接通主電源。2．做閉環(huán)穩(wěn)壓實驗的時候一定要斷開“PWM波形發(fā)生”的“3”，“4”兩點之間的連線。六．實驗分析1．分析負載變化對電路工作的影響。答：當電路的輸入電壓波動或者電路的負載發(fā)生變化而引起輸出電壓的變化時，如果能在UO增大時，減小控制電壓UB的占空比或在UO減小時，增大UB的占空比，那么輸出電壓就可以獲得穩(wěn)定。2．分析本實驗電路輸出穩(wěn)壓的原理。答：通過調(diào)節(jié)控制信號的占空比來改變開關管的導通時間TON，從而實現(xiàn)穩(wěn)壓的目的，但是開關管的開關周期T保持不變，所以根據(jù)以上模式工作的穩(wěn)壓電路被稱為脈寬調(diào)制型（PWM，PulseWidthModulation）開關電源。3．示波器的探頭連接注意事項？錯誤的接法會產(chǎn)生什么后果？試詳細分析。答：雙蹤示波器有兩個探頭，可同時測量兩路信號，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上，否則這兩點通過示波器的外殼發(fā)生電氣短路。當需要同時觀察兩個信號時，必需在被測電路上找到這兩個信號的公共點，將示波器的地線接于此處，兩個探頭的信號端接兩個被測信號。七．實驗心得通過本次課程設計讓我對電力電子的理論知識得到了深化和理解，不但提高了自己的查找資料能力，同時也提高了獨立思考、獨立收集資料、獨立設計的能力。通過課設使我能夠較全面地鞏固和應用本課程中所學的基本理論和基本方法，并初步掌握半橋型開關穩(wěn)壓電源的性能電路設計以及相關的知識。本課設主要利用晶閘管觸發(fā)電路、變壓器等電路，達到輸出交流電壓可調(diào)的目的。電力電子課程不僅在理論上詳細講授了電能變換理論，而且配備了大量的實驗，極大的