1、一實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粚?shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及各元件的作用。2掌握單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試。2單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的觀(guān)察。三實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路及原理三實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路及原理將單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的輸出端電源線(xiàn)接通。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2NMCL33組件3NMCL05E組件4NMCL03組件5雙蹤示波器（自備）6萬(wàn)用表（自備）五注意事項(xiàng)五注意事項(xiàng)1雙蹤示波器有兩個(gè)探頭，可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)，但這兩個(gè)探頭的地線(xiàn)都與示波器的外殼相連接，所以?xún)蓚€(gè)探頭的地線(xiàn)不能同時(shí)接在某一電路的不同兩點(diǎn)上，否則將使這兩點(diǎn)通過(guò)示波器發(fā)生

2、電氣短路。為此，在實(shí)驗(yàn)中可將其中一根探頭的地線(xiàn)取下或外包以絕緣，只使用其中一根地線(xiàn)。當(dāng)需要同時(shí)觀(guān)察兩個(gè)信號(hào)時(shí)，必須在電路上找到這兩個(gè)被測(cè)信號(hào)的公共點(diǎn)，將探頭的地線(xiàn)接上，兩個(gè)探頭各接至信號(hào)處，即能在示波器上同時(shí)觀(guān)察到兩個(gè)信號(hào)，而不致發(fā)生意外。2為保護(hù)整流元件不受損壞，需注意實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在主電路不接通電源時(shí)，調(diào)試觸發(fā)電路，使之正常工作。（2）在控制電壓Uct=0時(shí)，接通主電路電源，然后逐漸加大Uct，使整流電路投入工作。（3）正確選擇負(fù)載電阻或電感，須注意防止過(guò)流。在不能確定的情況下，盡可能選擇較大的電阻或電感，然后根據(jù)電流值來(lái)調(diào)整。（4）晶閘管具有一定的維持電流IH，只有流過(guò)晶閘管的電流大于

3、IH，晶閘管才可靠導(dǎo)通。實(shí)驗(yàn)中，若負(fù)載電流太小，可能出現(xiàn)晶閘管時(shí)通時(shí)斷，所以實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持負(fù)載電流不小于100mA。（5）本實(shí)驗(yàn)中，因用NMCL05E組件中單結(jié)晶觸發(fā)電路控制晶閘管，注意須斷開(kāi)NMCL33的內(nèi)部觸發(fā)脈沖。六實(shí)驗(yàn)方法六實(shí)驗(yàn)方法1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路調(diào)試及各點(diǎn)波形的觀(guān)察將NMCL05E面板左上角的同步電壓輸入接SMCL-02的U、V輸出端，“觸發(fā)電路選擇”撥至“單結(jié)晶”。按照實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖正確接線(xiàn)，但由單結(jié)晶體管觸發(fā)電路連至晶閘管VT1的脈沖UGK不接（將NMCL05E面板中G、K接線(xiàn)端懸空），而將觸發(fā)電路“2”端與脈沖輸出“K”端相連，以便觀(guān)察脈沖的移相范圍。SMCL-02的“三相交流

4、電源”開(kāi)關(guān)撥向“直流調(diào)速”。合上主電源，即按下主控制屏綠色“閉合”開(kāi)關(guān)按鈕，這時(shí)候主控制屏U、V、W端有電壓輸出， NMCL05E內(nèi)部的同步變壓器原邊接有220V，原邊輸出分別為60V（單結(jié)晶觸發(fā)電路）、30V（正弦波觸發(fā)電路）、7V（鋸齒波觸發(fā)電路）。合上NMCL05E面板的右下角船形開(kāi)關(guān)，用示波器觀(guān)察觸發(fā)電路單相半波整流輸出（“1”），梯形電壓（“3”），鋸齒波電壓（“4”）及單結(jié)晶體管輸出電壓（“5”、“6”）和脈沖輸出（“G”、“K”）等波形。調(diào)節(jié)移相可調(diào)電位器RP，觀(guān)察輸出脈沖的移相范圍能否在30180范圍內(nèi)移。注：由于在以上操作中，脈沖輸出未接晶閘管的控制極和陰極，所以在用示波器觀(guān)

5、察觸發(fā)電路各點(diǎn)波形時(shí)，特別是觀(guān)察脈沖的移相范圍時(shí)，可用導(dǎo)線(xiàn)把觸發(fā)電路的地端（“2”）和脈沖輸出“K”端相連。但一旦脈沖輸出接至晶閘管，則不可把觸發(fā)電路和脈沖輸出相連，否則造成短路事故，燒毀觸發(fā)電路。采用正弦波觸發(fā)電路、鋸齒波觸發(fā)電路或其它觸發(fā)電路，同樣需要注意，謹(jǐn)慎操作。 5 2 2 0 V正 弦 波觸 發(fā) 電 路 選 擇單 結(jié) 管鋸 齒 波同 步 電 壓 輸 入32R P4單 結(jié) 晶 體 管 觸 發(fā) 電 路1R P6KGWVUARD平 波 電 抗 器 ， 位 于N M C L -3 3 1上負(fù) 載 電 阻 ， 可 選 用N M C L -0 3直 流 電 流 表 ， 量 程 為5 AI組 晶

6、 閘 管 ， 位 于N M C L -3 3續(xù) 流 二 極 管 ，位 于N M C L -3 3主 電 源 輸 出 ， 位于N M C L -3 2圖1 -1 單 結(jié) 晶 體 管 觸 發(fā) 電 路 及 單 相 半 波 可 控 整 流 電 路 將測(cè)試的探頭端接在“1”點(diǎn)，將地線(xiàn)端接在“2”點(diǎn)，測(cè)的波形。 該波形是經(jīng)過(guò)半波整流后的，負(fù)半周被削去，只保留正半軸。 將測(cè)試端得探頭接在“3”點(diǎn)，測(cè)出波形為梯形。 經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓，電波被削去波頂，最終形成梯形波。4點(diǎn)波形為梯形波 將測(cè)試端得探頭接在“4”點(diǎn)，測(cè)得的波形為梯形波。 電波又經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓二極管處的穩(wěn)壓，電波依然為梯形波。 將探頭的測(cè)試端接在“5”

7、點(diǎn)，測(cè)出的波形為鋸齒波。 梯形波通過(guò)電阻及等效可變電阻三極管向5點(diǎn)處的電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到單結(jié)晶體管的峰值電壓Up時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，電容通過(guò)脈沖變壓器原邊放電，脈沖變壓器副邊輸出脈沖。同時(shí)由于放電時(shí)間常數(shù)很小，電容兩端的電壓很快下降到單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓Uv，使單結(jié)晶體管關(guān)斷，電容再次充電，周而復(fù)始，在電容兩端呈現(xiàn)鋸齒波形，在脈沖變壓器副邊輸出尖脈沖。在一個(gè)梯形波周期內(nèi)，單結(jié)晶體管可能導(dǎo)通、關(guān)斷多次，但只有輸出的第一個(gè)觸發(fā)脈沖對(duì)晶閘管的觸發(fā)時(shí)刻起作用。充電時(shí)間常數(shù)由電容和等效電阻等決定，調(diào)節(jié)RP改變電容的充電的時(shí)間，控制第一個(gè)尖脈沖的出現(xiàn)時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)脈沖的移相控制。 將探頭的測(cè)試端接在“6

8、”處，測(cè)得波形如圖所示。 當(dāng)單結(jié)晶體管的發(fā)射級(jí)電壓Ue從零開(kāi)始增加。當(dāng)Ue-Uc，T5重新導(dǎo)通。2總結(jié)鋸齒波同步觸發(fā)電路移相范圍的調(diào)試方法，移相范圍的大小與哪些參數(shù)有關(guān)？ 答：調(diào)節(jié)電位器RP2，改變偏移電壓Ub，從而改變。移相范圍與電位器RP1，Uct的大小等參數(shù)有關(guān)。3如果要求Uct=0時(shí)，=90O，應(yīng)如何調(diào)整？ 當(dāng)T5截止時(shí)，+15V經(jīng)過(guò)電阻對(duì)電容C4充電。當(dāng)電容C4電壓上升到1.4V時(shí)，T6導(dǎo)通，電容電壓為鉗位在1.4V。當(dāng)T5重新導(dǎo)通時(shí)，電容經(jīng)過(guò)T5迅速放電，電容電壓迅速下降。4討論分析其它實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 答：實(shí)驗(yàn)中一時(shí)無(wú)法觀(guān)察到脈沖UG1K1和UG3K3的波形，后發(fā)現(xiàn)由于脈沖UG1K1和

9、UG3K3輸出端有電容影響，故觀(guān)察輸出脈沖電壓波形時(shí)，需將輸出端UG1K1和UG3K3分別接到晶閘管的門(mén)極和陰極，才能觀(guān)察到正確的脈沖波形。 實(shí)驗(yàn)四 單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn) 姓名： 學(xué)號(hào)：8 班級(jí)：一實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粚?shí)驗(yàn)?zāi)康?研究單相橋式半控整流電路在電阻負(fù)載，電阻電感性負(fù)載及反電勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作。2 NMCL05E鋸齒波觸發(fā)電路的工作。3進(jìn)一步掌握雙蹤示波器在電力電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)中的使用特點(diǎn)與方法。二實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路及原理二實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路及原理見(jiàn)圖1-1。 圖1 - 2 單相橋式半控整流電路主電源輸出，位于N M C L - 3 2續(xù)流二極管，位于N M C L - 3 3I組晶閘管，位于N M C L - 3 3

10、直流電流表，量程為5 A負(fù)載電阻，可選用N MC L - 0 3平波電抗器，位于N M C L - 3 3 1上RDAUVW鋸齒波觸發(fā)電路21G3K3G4K4U c tR P2R P33R P1- 1 5 V5- 1 5 V476K2G2K1G1+ 1 5 V同 步 電 壓 輸 入 2 2 0 VG給定N MC L - 3 1N MC L - 0 5 EN MC L - 3 6圖1-1三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1單相橋式半控整流電路供電給電阻性負(fù)載。2單相橋式半控整流電路供電給電阻電感性負(fù)載（帶續(xù)流二極管）。4單相橋式半控整流電路供電給電阻電感性負(fù)載（無(wú)續(xù)流二極管）。四四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

11、1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2NMCL33組件3NMCL05E組件4NMCL03組件5二蹤示波器（自備）6萬(wàn)用表（自備）五注意事項(xiàng)五注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)前必須先了解晶閘管的電流額定值（本裝置為5A），并根據(jù)額定值與整流電路形式計(jì)算出負(fù)載電阻的最小允許值。2為保護(hù)整流元件不受損壞，晶閘管整流電路的正確操作步驟（1）在主電路不接通電源時(shí)，調(diào)試觸發(fā)電路，使之正常工作。（2）在控制電壓Uct=0時(shí)，接通主電源。然后逐漸增大Uct，使整流電路投入工作。（3）斷開(kāi)整流電路時(shí)，應(yīng)先把Uct降到零，使整流電路無(wú)輸出，然后切斷總電源。3注意示波器的使用。4NMCL33的內(nèi)部脈沖需斷開(kāi)。 若輸出電壓的波形不對(duì)稱(chēng)，可分別調(diào)整鋸齒

12、波觸發(fā)電路中RP1，RP3電位器。單相橋式半控整流電路供電給電阻電感性負(fù)載（a）接上續(xù)流二極管，接上平波電抗器。 SMCL-01的給定電位器RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使Uct=0。 合上主電源。（b）調(diào)節(jié)Uct，使=90，測(cè)取輸出電壓Ud=f（t）。 調(diào)節(jié)電阻RD，觀(guān)察id波形如何變化，注意防止過(guò)流。（c）斷開(kāi)續(xù)流二極管，觀(guān)察Ud=f（t）。 突然切斷觸發(fā)電路，觀(guān)察失控現(xiàn)象并記錄Ud波形。若不發(fā)生失控現(xiàn)象，可調(diào)節(jié)電阻Rd。七實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)報(bào)告報(bào)告1繪出單相橋式半控整流電路供電給電阻負(fù)載，電阻電感性負(fù)載情況下，有和無(wú)續(xù)流二極管時(shí)的，當(dāng)=90時(shí)的Ud波形圖并加以分析。2分析續(xù)流二極管作用及電感量大小對(duì)負(fù)載電

13、流的影響。八. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及分析“1”點(diǎn)波形 “2”點(diǎn)波形 單相橋式半控整流電路供電給電阻電感性負(fù)載： （a）接上續(xù)流二極管，接上平波電抗器： 經(jīng)過(guò)橋式整流，并在=90時(shí)候?qū)ā?當(dāng)連接上續(xù)流二極管時(shí)，當(dāng)電壓降到零的時(shí)候，電感產(chǎn)生感動(dòng)電流，感應(yīng)電流經(jīng)過(guò)續(xù)流二極管續(xù)流。（c）斷開(kāi)續(xù)流二極管：3分析續(xù)流二極管作用及電感量大小對(duì)負(fù)載電流的影響。 答：（1）.作用是防止出發(fā)信號(hào)對(duì)輸出電壓失去控制作用。 （2）. a.晶閘管在觸發(fā)時(shí)刻被迫換流，二極管則在電源電壓過(guò)零時(shí)自然換流； b.由于自然續(xù)流的作用，整理輸出電壓的波形沒(méi)有負(fù)半波的部分，與全控橋電路帶電阻性負(fù)載相同， 當(dāng)無(wú)續(xù)流二極管時(shí)，當(dāng)電壓下降到零開(kāi)始變負(fù)時(shí)，由于電感的作用，VT1將繼續(xù)導(dǎo)通，但此時(shí)VD2的陰極的電壓比VT1的陽(yáng)極高，使得VD1正偏導(dǎo)通，而VD2反偏截止，電流從VD2流向VD1,負(fù)載電流從VD1，VT1的陽(yáng)極，繼續(xù)流回到負(fù)載，形成不經(jīng)過(guò)變壓器的自然續(xù)流，此時(shí)整