電力電子實驗四直流斬波電路性能研究分析報告

1、電力電子實驗四直流斬波電路性能研究分析報告?zhèn)€人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí) 實驗四直流斬波電路地性能研究 一、實驗?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，重點掌握降壓斬波電路(Buck Chopper)和升壓斬波電路(Boost Chopper).b5E2RGbCAP (3)了解PWM控制與驅(qū)動電路地原理及其常用地集成芯片. 二、實驗所需掛件及附件序 號型號 備注 1 電源控制屏 該控制屏包含“三相電源輸. 出”等幾個模塊2 單相調(diào)壓與可調(diào)負 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 萬用表 自備三、實驗線路及原理 （1）主電路

2、 1 / 10 僅供參考學(xué)習(xí)個人收集整理 (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，電源U向負載供電，UiDi電D續(xù)流，處于斷態(tài)時，負載電流經(jīng)二極管結(jié)束，再驅(qū)近似為零，至一個周期T壓UD負載電壓導(dǎo)通，重復(fù)上一周期地過程.動V地平均值為：p1EanqFDPw ttononaU?U?U?U iiioT?ttoffonV為V式中t為處于通態(tài)地時間，toffon為導(dǎo)通處于斷態(tài)地時間，T為開關(guān)周期，由/T).

3、(=t占空比，簡稱占空比或?qū)ū萶n最大此可知，輸出到負載地電壓平均值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，電源U向iGE電感L

4、充電，充電電流基本恒定為I,同時11電容C上地電壓向負載供電，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U和L共同向電1ion1i容C充電，并向負載提供能量.設(shè)V處于斷態(tài)地時間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，一個周期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)可控開關(guān)V形如圖4-14所示.ttaononU?U?U?UL供電使其貯存能量，同時U經(jīng)V向電感于通態(tài)時，電源 iiioaT1tt1ionoff關(guān)斷，V基本恒定并向負載供電U.此后，C維持輸出電壓O1負載電壓為上負下可見,中貯存地能量向負載釋放電感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時為升01/2當(dāng)時為降壓，當(dāng)1/21.以比電源電壓低tUD4 / 10 tUOt個人收集整理 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)動電路Silicon 為核心構(gòu)成，SG3525為美國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、分頻器和保護電路等兩端可輸出兩個幅度相等、頻率相等、相位相差、A在、B5 / 10 個人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí) 占空比可調(diào)地矩形波（即PWM信號）.它適用于各開關(guān)電源、斬波器地控制.詳細地工作原理與性能指標(biāo)可參閱相關(guān)地資料.xHAQX74J0X 四、實驗內(nèi)容 （1）控制與驅(qū)動電路地測試 （2）兩種直流斬波器地測試 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不能用示波器地雙蹤探頭同時對兩處波形進行觀測？ 、實驗方法六（1）控制與驅(qū)動電路地測試 啟動實驗裝置電源，開啟控制電路電源開關(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SG3525地第11腳與第14腳地波形，觀測輸出PWM信號地變化情況，LDAYtRyKfE 使用一個(（2）直流斬波器地測試) 探頭觀測波形由三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 按下列實驗步驟依次對三種典型地直. 流斬波電路進行測試根據(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)地負載斬波實驗線路，

9、并接上電阻負載， （圖中以內(nèi).電流最大值限制在200mA 900負載用三相可調(diào)電阻，將兩個地R 將控制與驅(qū)動電路地）.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 . 電路地電源信號地波用示波器觀測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，記錄U()Ur，觀測在不同占空比i出畫，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、實驗報告 (1)整理各組實驗數(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、分析實驗中出現(xiàn)地各種現(xiàn)象. 八、注意事項 (1)在主電路通電后，不能用示波器地兩個探頭同時觀測主電路元器件之間地波形，否則會造成短路. (2)用示波器兩探頭同時觀測兩處波形時，要注意共地問題，否則會造成短路，在觀測高壓時應(yīng)衰減10倍，在做直流斬波器測試實驗時，最好使用一個探頭.SixE2yXPq5 8 / 10 僅供參考學(xué)習(xí) 個人收集整理 版權(quán)

11、申明.本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計等在網(wǎng)上搜集整理 版權(quán)為個人所有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)用于個人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，但同時應(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)利人地書面文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時，.許可，并支付報酬kavU42VRUs Users may

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