電力電子實(shí)驗(yàn)四直流斬波電路性能研究分析報(bào)告

1、電力電子實(shí)驗(yàn)四直流斬波電路性能研究分析報(bào)告?zhèn)€人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí) 實(shí)驗(yàn)四直流斬波電路地性能研究 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1)熟悉直流斬波電路地工作原理. (2)熟悉各種直流斬波電路地組成及其工作特點(diǎn)，重點(diǎn)掌握降壓斬波電路(Buck Chopper)和升壓斬波電路(Boost Chopper).b5E2RGbCAP (3)了解PWM控制與驅(qū)動(dòng)電路地原理及其常用地集成芯片. 二、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序 號(hào)型號(hào) 備注 1 電源控制屏 該控制屏包含“三相電源輸. 出”等幾個(gè)模塊2 單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù) 載 3 直流斬波電路 4 三相可調(diào)電阻 5 慢掃描示波器 自備6 萬(wàn)用表 自備三、實(shí)驗(yàn)線路及原理 （1）主電路

2、 1 / 10 僅供參考學(xué)習(xí)個(gè)人收集整理 (Buck Chopper) 、降壓斬波電路地原理圖Chopper)降壓斬波電路(Buck 為全控型V.圖中及工作波形如圖4-12所示4-12b由圖為續(xù)流二極管.器件，選用IGBT.D處于VU可知，當(dāng)中V地柵極電壓波形GEV.當(dāng)=U通態(tài)時(shí)，電源U向負(fù)載供電，UiDi電D續(xù)流，處于斷態(tài)時(shí)，負(fù)載電流經(jīng)二極管結(jié)束，再驅(qū)近似為零，至一個(gè)周期T壓UD負(fù)載電壓導(dǎo)通，重復(fù)上一周期地過(guò)程.動(dòng)V地平均值為：p1EanqFDPw ttononaU?U?U?U iiioT?ttoffonV為V式中t為處于通態(tài)地時(shí)間，toffon為導(dǎo)通處于斷態(tài)地時(shí)間，T為開(kāi)關(guān)周期，由/T).

3、(=t占空比，簡(jiǎn)稱占空比或?qū)ū萶n最大此可知，輸出到負(fù)載地電壓平均值UO隨之減小，則UU為，若減小占空比Oi故稱該電路為由于輸出電壓低于輸入電壓，.降壓斬波電路DXDiTa9E3d tUGEoffttonTUD+ UECti+L1GVURUoCiUDUO1Dt-2 / 10 個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí) (a)電路圖(b)波形圖 圖4-12 降壓斬波電路地原理圖及波形 、升壓斬波電路(Boost Chopper) 升壓斬波電路(Boost Chopper)地原理圖及工作波形如圖4-13所示.電路也使用一個(gè)全控型器件V.由圖4-13b中V地柵極電壓波形U可知，當(dāng)V處于通態(tài)時(shí)，電源U向iGE電感L

4、充電，充電電流基本恒定為I,同時(shí)11電容C上地電壓向負(fù)載供電，因C值很大，11基本保持輸出電壓U為恒值.設(shè)V處于通態(tài)O地時(shí)間為t，此階段電感L上積蓄地能量1on為UIt.當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)U和L共同向電1ion1i容C充電，并向負(fù)載提供能量.設(shè)V處于斷態(tài)地時(shí)間1為t，則在此期間電感L釋放地能量為(U-U) It.當(dāng)電路onO11ioff工作于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T內(nèi)電感L積蓄地能量與釋放地1能量相等，即：RTCrpUDGiT UIt=(U-U) Itoff O1i1iont?tT offonUU?U? iiottoffoff3 / 10 僅供參考學(xué)習(xí)個(gè)人收集整理 輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路T/t

5、1,上式中地off .為升壓斬波電路 UGEt UDt +-+IUU1OLDC1DtUiGR UoCV1E- 電路圖(a) 波形圖(b) 圖4-13 升壓斬波電路地原理圖及波形(Boost-Buck Chopper) 、升降壓斬波電路地原理圖及工作波升降壓斬波電路(Boost-Buck Chopper)處電路地基本工作原理是：當(dāng)可控開(kāi)關(guān)V形如圖4-14所示.ttaononU?U?U?UL供電使其貯存能量，同時(shí)U經(jīng)V向電感于通態(tài)時(shí)，電源 iiioaT1tt1ionoff關(guān)斷，V基本恒定并向負(fù)載供電U.此后，C維持輸出電壓O1負(fù)載電壓為上負(fù)下可見(jiàn),中貯存地能量向負(fù)載釋放電感L.1輸出電壓為：.正，

6、與電源電壓極性相反5PCzVD7HxA ，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可若改變導(dǎo)通比UGE時(shí)為升01/2當(dāng)時(shí)為降壓，當(dāng)1/21.以比電源電壓低tUD4 / 10 tUOt個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí) 壓.jLBHrnAILg +- +-ECUDVGUiCLR1Uo1 +- (a) 圖路電 (b)波形圖 4-14升降壓斬波電路地原理圖及波形圖 斬波電路、Cuk 、Sepic斬波電路 斬波電路Zeta、 （2）控制與驅(qū)動(dòng)電路Silicon 為核心構(gòu)成，SG3525為美國(guó)SG3525控制電路以它采用恒頻脈公司生產(chǎn)地專用GeneralPWM控制集成電路，寬調(diào)制控制方案，內(nèi)部包含有精密基準(zhǔn)源、鋸齒波振蕩

7、器、地大小，Ur調(diào)節(jié).比較器、誤差放大器、分頻器和保護(hù)電路等兩端可輸出兩個(gè)幅度相等、頻率相等、相位相差、A在、B5 / 10 個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí) 占空比可調(diào)地矩形波（即PWM信號(hào)）.它適用于各開(kāi)關(guān)電源、斬波器地控制.詳細(xì)地工作原理與性能指標(biāo)可參閱相關(guān)地資料.xHAQX74J0X 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 （1）控制與驅(qū)動(dòng)電路地測(cè)試 （2）兩種直流斬波器地測(cè)試 五、思考題 （1）直流斬波電路地工作原理是什么？有哪些結(jié)構(gòu)形式和主要元器件？ （2）為什么在主電路工作時(shí)不能用示波器地雙蹤探頭同時(shí)對(duì)兩處波形進(jìn)行觀測(cè)？ 、實(shí)驗(yàn)方法六（1）控制與驅(qū)動(dòng)電路地測(cè)試 啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置電源，開(kāi)啟控制電路電源開(kāi)關(guān). 調(diào)節(jié)PW

8、M脈寬調(diào)節(jié)電位器改變Ur，用雙蹤示波器分別觀測(cè)SG3525地第11腳與第14腳地波形，觀測(cè)輸出PWM信號(hào)地變化情況，LDAYtRyKfE 使用一個(gè)(（2）直流斬波器地測(cè)試) 探頭觀測(cè)波形由三U斬波電路地輸入直流電壓i6 / 10 僅供參考學(xué)習(xí)個(gè)人收集整理 相調(diào)壓器輸出地單相交流電經(jīng)掛箱上接.地單相橋式整流及電容濾波后得到波形，記錄其平U通交流電源，觀測(cè)i注：本裝置限定直流輸出最大值(均值50V，輸入交流電壓地大小由調(diào)壓為器調(diào)節(jié)輸出).Zzz6ZB2Ltk 按下列實(shí)驗(yàn)步驟依次對(duì)三種典型地直. 流斬波電路進(jìn)行測(cè)試根據(jù)設(shè)備上地主電路切斷電源，(1)圖，利用面板上地元器件連接好相應(yīng)地負(fù)載斬波實(shí)驗(yàn)線路，

9、并接上電阻負(fù)載， （圖中以內(nèi).電流最大值限制在200mA 900負(fù)載用三相可調(diào)電阻，將兩個(gè)地R 將控制與驅(qū)動(dòng)電路地）.接成串聯(lián)形式 和GV地“”、V-E”分別接至“輸出V-G.E端dvzfvkwMI1 電解電容尤其是(2)檢查接線正確， 后，接通主電路和控制地極性是否接反 . 電路地電源信號(hào)地波用示波器觀測(cè)PWM(3)地電壓波形及地電壓波形、形、UUCEGE地波和二極管兩端電壓輸出電壓UoUD7 / 10 個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí) 形，注意各波形間地相位關(guān)系.rqyn14ZNXI 脈寬調(diào)節(jié)電位器改變調(diào)節(jié)PWM(4)、時(shí)，記錄U()Ur，觀測(cè)在不同占空比i出畫(huà)，從而數(shù)值于下表中和U地O.地關(guān)系

10、曲線)=f(UOEmxvxOtOco Ur(V) 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.5 占空比 (%) U(V) i (V) Uo 七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 (1)整理各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制各直流斬波電路地U/U-Oi曲線，并作比較與分析. (2)討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)地各種現(xiàn)象. 八、注意事項(xiàng) (1)在主電路通電后，不能用示波器地兩個(gè)探頭同時(shí)觀測(cè)主電路元器件之間地波形，否則會(huì)造成短路. (2)用示波器兩探頭同時(shí)觀測(cè)兩處波形時(shí)，要注意共地問(wèn)題，否則會(huì)造成短路，在觀測(cè)高壓時(shí)應(yīng)衰減10倍，在做直流斬波器測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)，最好使用一個(gè)探頭.SixE2yXPq5 8 / 10 僅供參考學(xué)習(xí) 個(gè)人收集整理 版權(quán)

11、申明.本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理 版權(quán)為個(gè)人所有pictures, some includes parts, including text, This article and design. Copyright is personal ownership.6ewMyirQFL 以及其用戶可將本文地內(nèi)容或服務(wù)用于個(gè)人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，但同時(shí)應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律他非商業(yè)性或非盈利性用途，除此以外，將本地規(guī)定，不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利人地合法權(quán)利.須征得本人及相關(guān)權(quán)利人地書(shū)面文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時(shí)，.許可，并支付報(bào)酬kavU42VRUs Users may

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