电力电子技术实验指导书.doc

目录一、 实验的基本要求 2二、 安全操作说明 6 三、 电力电子技术实验实验一 单相桥式全控整流电路实验 7实验二 三相桥式全控整流电路实验 11实验三 单相交流调压电路实验 15实验四 直流斩波电路原理实验 19实验五 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 26实验六 基于Multism的开环降压电路的仿真 29实验七 基于Multism的闭环降压电路的仿真 31一、实验的基本要求半导体变流技术、电力电子技术是电气工程及其自动化、自动化等专业的三大电子技术基础课程之一，课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等，而实验环节是这些课程的重要组成部分。通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高学生独立动手能力和分析、解决问题的能力。1、 实验的特点和要求 电力电子技术与电机控制实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂，系统性较强。学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题，提高动手能力；同时通过实验来验证理论，促使理论和实践相结合，使认识不断提高、深化。具体地说，学生在完成指定的实验后，应具备以下能力:(1)掌握电力电子变流装置主电路、触发或驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路。 (2)熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能及使用方法。 (3)能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题。 (4)能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。 2、 实验前的准备 实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至有可能损坏实验装置。因此，实验前应做到：(1) 复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。(2) 阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法；明确实验过程中应注意的问题。(3)写出预习报告，其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。(4)进行实验分组，一般情况下，电力电子技术实验分组为每组12人，3、 实验实施 在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点：(1) 实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验。 (2) 指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能与使用方法。(3) 按实验小组进行实验，实验小组成员应进行明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠，各人的任务应在实验进行中实行轮换，以便实验参加者能全面掌握实验技术，提高动手能力。(4) 按预习报告上的实验系统详细线路图进行接线，一般情况下，接线次序为先主电路，后控制电路；先串联，后并联。在进行调速系统实验时，也可由2人同时进行主电路和控制电路的接线。(5) 完成实验系统接线后，必须进行自查。串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项检查各仪表、设备、负载的位置、极性等是否正确;并联支路则检查其两端的连接点是否在指定的位置。距离较远的两连接端必须选用长导线直接跨接，不得用2根导线在实验装置上的某接线端进行过渡连接。(6) 实验时，应按实验教材所提出的要求及步骤，逐项进行实验和操作。除作阶跃启动试验外,系统启动前，应使负载电阻值最大，给定电位器处于零位；测试记录点的分布应均匀；改接线路时，必须断开主电源方可进行。实验中应观察实验现象是否正常，所得数据是否合理，实验结果是否与理论相一致。(7) 完成本次实验全部内容后，应请指导教师检查实验数据、记录的波形。经指导教师认可后方可拆除接线，整理好连接线、仪器、工具，使之物归原位。4、 实验总结 实验的最后阶段是实验总结，即对实验数据进行整理、绘制波形和图表、分析实验现象、撰写实验报告。每位实验参与者都要独立完成一份实验报告，实验报告的编写应持严肃认真、实事求是的科学态度。如实验结果与理论有较大出入时，不得随意修改实验数据和结果，不得用凑数据的方法来向理论靠拢，而是用理论知识来分析实验数据和结果，解释实验现象，找出引起较大误差的原因。实验报告的一般格式如下: (1)实验名称、专业、班级、实验学生姓名、同组者姓名和实验时间。 (2)实验目的、实验线路、实验内容。 (3)实验设备、仪器、仪表的型号、规格、铭牌数据及实验装置编号。(4)实验数据的整理、列表、计算，并列出计算所用的计算公式。(5)画出与实验数据相对应的特性曲线及记录的波形。(6)用理论知识对实验结果进行分析总结，得出明确的结论。(7)对实验中出现的某些现象、遇到的问题进行分析、讨论，写出心得体会，并对实验提出自己的建议和改进措施。(8)实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。(9)每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。二、实验安全操作规程为了顺利完成电力电子技术及电机控制实验，确保实验时人身安全与设备可靠运行要严格遵守如下安全操作规程：1、在实验过程时，绝对不允许实验人员双手同时接到隔离变压器的两个输出端，将人体作为负载使用。2、为了提高学生的安全用电常识，任何接线和拆线都必须在切断主电源后方可进行。3、为了提高实验过程中的效率，学生独立完成接线或改接线路后，应仔细再次核对线路，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。4、如果在实验过程中发生过流告警，应仔细检查线路以及电位器的调节参数，确定无误后方能重新进行实验。5、在实验中应注意所接仪表的最大量程，选择合适的负载完成实验，以免损坏仪表、电源或负载。6、电源控制屏以及各挂件所用保险丝规格和型号是经我们反复实验选定的，不得私自改变其规格和型号，否则可能会引起不可预料的后果。7、在完成电流、转速闭环实验前一定要确保反馈极性是否正确，应构成负反馈，避免出现正反馈，造成过流。8、除作阶跃起动试验外，系统起动前负载电阻必须放在最大阻值，给定电位器必须退回至零位后，才允许合闸起动并慢慢增加给定，以免元件和设备过载损坏。9、在直流电机启动时，要先开励磁电源，后加电枢电压。在完成实验时，要先关电枢电压，再关励磁电源。实验一 单相桥式全控整流电路实验一、实验目的(1)加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理。(2)研究单相桥式变流电路整流的全过程。二、实验所需挂件及附件序号型号备注1DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。2DJK02 晶闸管主电路该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等几个模块。3DJK03 晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步触发电路”模块。4D42三相可调电阻5双踪示波器自备6万用表自备三、实验线路及原理图1-1为单相桥式整流带电阻负载，其输出负载R用D42三相可调电阻器，将两个900接成并联形式，直流电压、电流表均在DJK02面板上。触发电路采用DJK03组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路”和“”。G1K1G4K4G2K2G3K3G1G4G2G3K1K4K2K3图1 单相桥式整流实验原理图四、实验内容(1)单相桥式全控整流电路带电阻电感负载。五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关单相桥式全控整流电路的有关内容。六、实验方法(1)触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端.将锯齿波触发电路的输出脉冲端分别接至全控桥中相应晶闸管的门极和阴极，注意不要把相序接反了，否则无法进行整流。将DJKO2上的正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”的位置,并使Ulf和Ulr悬空，确保晶闸管不被误触发。按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关。(2)单相桥式全控整流按图1接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变(即RP3固定)，逐渐增加Uct（调节RP2），在=0、30、60、90、120时，用示波器观察、记录整流电压Ud的波形，并记录电源电压U2和负载电压Ud的数值于下表中。 30 60 90 120U2Ud（记录值）Ud（计算值）计算公式:UdO.9U2(1+cos)/2七、实验报告(1)画出=30、60、90、120、150时Ud的波形。(2)画出电路的移相特性Ud=f()曲线。八、注意事项(1) 在实验中，触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，避免误触发。(2)为避免晶闸管意外损坏，实验时要注意以下几点：在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。在接通主电路前，必须先将控制电压Uct调到零，负载电阻并联且调到最大阻值处；接通主电路后，才可逐渐加大控制电压Uct，避免过流。要选择合适的负载电阻和电感，避免过流。在无法确定的情况下，应尽可能选用大的电阻值。 由于晶闸管具有一定的维持电流，故要使晶闸管可靠工作，其通过的电流不能太小，否则会造成晶闸管时断时续，工作不可靠。在本实验装置中，要保证晶闸管正常工作，负载电流必须大于50mA以上。(3)在实验中要注意同步电压与触发相位的关系，例如在单结晶体管触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的上半周，而在锯齿波触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的下半周，所以在主电路接线时应充分考虑到这个问题，否则实验就无法顺利完成。实验二 三相桥式全控整流电路实验一、实验目的(1)加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理。(2)了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。二、实验所需挂件及附件序号型 号备注1DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。2DJK02 晶闸管主电路 3DJK02-1三相晶闸管触发电路该挂件包含“触发电路”,“正桥功放”，“反桥功放” 等几个模块。4DJK06 给定及实验器件该挂件包含“二极管”以及“开关” 等几个模块。5D42三相可调电阻6双踪示波器自备三、实验线路及原理实验线路如图1所示。主电路由三相全控整流电路组成，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，由KCO4、KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。 图中的R用D42三相可调电阻，将两个900接成并联形式；直流电压、电流表由DJK02获得。图2 三相桥式全控整流电路实验原理图四、实验内容 三相桥式全控整流电路。五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容。(3)学习有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。六、思考题(1)如何解决主电路和触发电路的同步问题?在本实验中，主电路三相电源的相序可任意设定吗?(2)在本实验的整流及逆变时，对角有什么要求?为什么?七、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试 打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关，拨动 “触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮。DJK04上的“给定”输出与DJK02-1上的移相控制电压Uct相接，将给定开关S1拨到正给定，S2先拨到接地位置（即Uct=0），实验时，拨到运行位置。适当增加给定Ug的正电压输出，（0-5.5V左右，：30-150变化。）将DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”。 (2)三相桥式全控整流电路 按图1接线，将DJK04上的 “给定”输出调到零，使电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使角在30150范围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻R,使得负载电流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超过0.65A)。用示波器观察并记录=30、60、90时的整流电压Ud和晶闸管两端电压Uvt的波形，并记录相应的Ud数值于下表中。306090120U2Ud(记录值)Ud/U2Ud(计算值)计算公式:Ud=2.34U2cos (060O) Ud=2.34U21+cos(a+) (60o120o) 八、实验报告(1)画出电路的移相特性Ud =f()。(2)画出触发电路的传输特性 =f(Uct)。(3)画出=30、60、90、120时的整流电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形。九、注意事项(1) 可参考实验一的注意事项 (1)、(2)(2)为了防止过流，启动时将负载电阻R调至最大阻值位置。实验三 单相交流调压电路实验一、实验目的 (1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。 (2)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。 (3)了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。二、实验所需挂件及附件序号型 号备注1DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。2DJK02 晶闸管主电路该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等模块。3DJK03 晶闸管触发电路该挂件包含“单相调压触发电路”等模块。4D42三相可调电阻5双踪示波器自备6万用表自备三、实验线路及原理本实验采用KCO5晶闸管集成移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、有失交保护、输出电流大等优点。单相晶闸管交流调压器的主电路由两个反向并联的晶闸管组成，如图3所示。图中电阻R用D42三相可调电阻，将两个900接成并联接法，晶闸管则利用DJK02上的反桥元件，交流电压、电流表由DJK01控制屏上得到，电抗器Ld从DJK02上得到，用700mH。图 3 单相交流调压主电路原理图四、实验内容(1)KC05集成移相触发电路的调试。(2)单相交流调压电路带电阻性负载。(3)单相交流调压电路带电阻电感性负载。五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关交流调压的内容，掌握交流调压的工作原理。 (2)学习有关单相交流调压触发电路的内容，了解KCO5晶闸管触发芯片的工作原理及在单相交流调压电路中的应用。六、思考题(1)交流调压在带电感性负载时可能会出现什么现象?为什么?如何解决?(2)交流调压有哪些控制方式? 有哪些应用场合?七、实验方法(l)KCO5集成晶闸管移相触发电路调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关，用示波器观察“1”“5”端及脉冲输出的波形。调节电位器RP1，观察锯齿波斜率是否变化，调节RP2，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到170，记录上述过程中观察到的各点电压波形。(2)单相交流调压带电阻性负载将DJKO2面板上的两个晶闸管反向并联而构成交流调压器，将触发器的输出脉冲端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分别接至主电路相应晶闸管的门极和阴极。接上电阻性负载，用示波器观察负载电压、晶闸管两端电压UvT的波形。调节“单相调压触发电路”上的电位器RP2，观察在不同角时各点波形的变化，并记录=60、60、90、120时的波形。(3)单相交流调压接电阻电感性负载在进行电阻电感性负载实验时，需要调节负载阻抗角的大小，因此应该知道电抗器的内阻和电感量。常采用直流伏安法来测量内阻，如图3-14所示。电抗器的内阻为RL=UL/I (3-1)电抗器的电感量可采用交流伏安法测量，如图3-15所示。由于电流大时，对电抗器的电感量影响较大，采用自耦调压器调压，多测几次取其平均值，从而可得到交流阻抗。 (3-2)电抗器的电感为 (3-3)这样，即可求得负载阻抗角在实验中，欲改变阻抗角，只需改变滑线变阻器R的电阻值即可。图3-14用直流伏安法测电抗器内阻 图3-15用交流伏安法测定电感量切断电源，将L与R串联，改接为电阻电感性负载。按下“启动”按钮，用双踪示波器同时观察负载电压U1和负载电流I1的波形。调节R的数值，使阻抗角为一定值,观察在不同角时波形的变化情况， 记录、= 、三种情况下负载两端的电压U1和流过负载的电流I1波形。八、实验报告(1)整理、画出实验中所记录的各类波形。(2)分析电阻电感性负载时，角与角相应关系的变化对调压器工作的影响。(3)分析实验中出现的各种问题。九、注意事项(1) 可参考实验一的注意事项 (1)、(2)(2)触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将Ulf及Ulr悬空，避免误触发。(3)可以用DJK02-1上的触发电路来触发晶闸管。(4)由于“G”、“K“输出端有电容影响，故观察触发脉冲电压波形时，需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极（或者也可用约100左右阻值的电阻接到“G”、“K”两端，来模拟晶闸管门极与阴极的阻值），否则，无法观察到正确的脉冲波形。实验四 直流斩波电路原理实验一、实验目的(1)加深理解斩波器电路的工作原理。(2)掌握斩波器主电路、触发电路的调试步骤和方法。(3)熟悉斩波器电路各点的电压波形。二、实验所需挂件及附件序号型 号备 注1DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。2DJK05 直流斩波电路该挂件包含触发电路及主电路两个部分。3DJK06 给定及实验器件该挂件包含“给定”以及“开关” 等模块。4D42三相可调电阻5双踪示波器自备6万用表自备三、实验线路及原理本实验采用脉宽可调的晶闸管斩波器，主电路如图4所示。其中VT1为主晶闸管，VT2为辅助晶闸管, C和L1构成振荡电路,它们与VD2、VD1、L2组成VT1的换流关断电路。当接通电源时，C经L1、VD2、L2及负载充电至+Ud0，此时VT1、VT2均不导通，当主脉冲到来时，VT1导通，电源电压将通过该晶闸管加到负载上。当辅助脉冲到来时，VT2导通，C通过VT2、L1放电，然后反向充电，其电容的极性从+Ud0变为-Ud0，当充电电流下降到零时，VT2自行关断，此时VT1继续导通。VT2关断后，电容C通过VD1及VT1反向放电，流过VT1的电流开始减小，当流过VT1的反向放电电流与负载电流相同的时候，VT1关断；此时，电容C继续通过VD1、L2、VD2放电，然后经L1、VD1、L2及负载充电至+Ud0，电源停止输出电流，等待下一个周期的触发脉冲到来。VD3为续流二极管，为反电势负载提供放电回路。从以上斩波器工作过程可知，控制VT2脉冲出现的时刻即可调节输出电压的脉宽, 从而可达到调节输出直流电压的目的。VT1、VT2的触发脉冲间隔由触发电路确定。实验接线如图3-23所示，电阻R用D42三相可调电阻，用其中一个900的电阻；励磁电源和直流电压、电流表均在控制屏上。图4-1 斩波主电路原理图四、实验内容(1)直流斩波器触发电路调试。(2)直流斩波器接电阻性负载。(3)直流斩波器接电阻电感性负载（选做）。五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关斩波器的内容，弄清脉宽可调斩波器的工作原理。(2)学习有关斩波器及其触发电路的内容，掌握斩波器及其触发电路的工作原理及调试方法。图4-2 直流斩波器实验线路图六、思考题(1)直流斩波器有哪几种调制方式?本实验中的斩波器为何种调制方式?(2)本实验采用的斩波器主电路中电容C起什么作用?七、实验方法(1)斩波器触发电路调试 调节DJK05面板上的电位器RP1、RP2，RP1调节锯齿波的上下电平位置，而RP2为调节锯齿波的频率。先调节RP2，将频率调节到200Hz300Hz之间，然后在保证三角波不失真的情况下，调节RP1为三角波提供一个偏置电压（接近电源电压），使斩波主电路工作的时候有一定的起始直流电压，供晶闸管一定的维持电流，保证系统能可靠工作，将DJK06上的给定接入，观察触发电路的第二点波形，增加给定，使占空比从0.3调到0.9。(2)斩波器带电阻性负载按图3-23实验线路接线，直流电源由电源控制屏上的励磁电源提供，接斩波主电路（要注意极性），斩波器主电路接电阻负载，将触发电路的输出“G1”、“K1”、“G2”、“K2”分别接至VT1、VT2的门极和阴极。用示波器观察并记录触发电路的“G1”、“K1”、“G2”、“K2”、波形，并记录输出电压Ud及晶闸管两端电压UVT1的波形，注意观测各波形间的相对相位关系。调节DJK06上的“给定”值，观察在不同（即主脉冲和辅助脉冲的间隔时间）时Ud的波形，并记录相应的Ud和，从而画出Ud=f(/T)的关系曲线，其中/T为占空比。 Ud(3)斩波器带电阻电感性负载（选做）要完成该实验，需加一电感。关断主电源后，将负载改接成电阻电感性负载，重复上述电阻性负载时的实验步骤。 八、实验报告(1)整理并画出实验中记录下的各点波形，画出不同负载下Ud=f(/T)的关系曲线。(2)讨论、分析实验中出现的各种现象。九、注意事项(1)可参考实验一的注意事项 (1)(2)触发电路调试好后，才能接主电路实验。(3)将DJK06上的“给定”与DJK05的公共端相连，以使电路正常工作。(4)负载电流不要超过0.5A。附：DJK05挂件（直流斩波电路）介绍DJK05挂件为直流斩波电路挂箱，分为斩波器主电路和斩波器触发电路两大部分。 图4-3 DJK05面板图1、斩波器触发电路斩波器触发电路由三部分组成，图4-4为斩波器触发电路的原理图。第一部分为由幅值比较电路U1和积分电路U2组成一个频率和幅值均可调的锯齿波发生器。电位器RP1用来调节锯齿波的上下位置，电位器RP2用来调节锯齿波的频率（频率从100到700Hz可调）。由于晶闸管的开关速度及LC振荡频率所限，所以在斩波实验中我们一般选用200Hz300Hz这一范围。第二部分是比较器部分。比较器U3输入的一路是锯齿波信号，另一路是给定的电平信号，输出为前沿固定后沿可调的方波信号。改变输入的电平信号的值，则相应改变了输出方波的占空比。第三部分是比较器产生的方波送到4098双单稳电路U4，单稳电路则在方波的前沿和后沿分别产生两个脉冲，如图1-29所示，其后沿脉冲随方波的宽度变化而移动，前沿脉冲相位则保持不变，输出的脉冲经三极管放大通过脉冲变压器输出。将上述两脉冲分别送至主晶闸管及辅助晶闸管，其中方波前沿触发脉冲G1、K1接主晶闸管VT1，而后沿触发脉冲G2、K2接辅助晶闸管VT2。图4-4 斩波器触发电路原理图a）单稳电路输入波形 b）主晶闸管触发电路 c）辅助晶闸管触发电路图4-5 斩波器触发电路输出主、辅脉冲相位关系2、斩波器主电路主电路如图4-6所示。其中VT1为主晶闸管，VT2为辅助晶闸管，当主脉冲到来的时候，VT1导通，电源电压就通过该晶闸管加在负载上。由VT2控制输出电压的脉宽。C和L1构成换流振荡电路,它们与VD2、VD1、L2组成VT1的换流关断电路。接通电源时，C经VD1、负载充电至+Ud0，VT1导通，电源加到负载上，当辅助脉冲到来时，VT2导通，C和L1产生串联振荡，C上的电压由+ Ud0变为-Ud0，C经VD1和VT1反向放电，使流过VT1的电流降到零，迫使VT1关断。VD3为续流二极管，为反电势负载提供放电回路。图4-6 斩波器主电路实验五 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验一、 实验目的(1)掌握各种电力电子器件的工作特性。(2)掌握各器件对触发信号的要求。二、实验所需挂件及附件序号型号备注1DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。2DJK06 给定及实验器件该挂件包含“二极管”以及“开关”。3DJK07 新器件特性实验4万用表自备三、 实验线路及原理实验线路如图： 图5-1 新器件特性实验原理图将电力电子器件和负载电阻R串联后接至直流电源的两端，由DJK06上的给定为新器件提供触发信号，使器件触发导通。图中的电阻R用DJK06 上的灯泡负载，直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得，电力电子器件在DJK07挂箱上，直流电源从电源控制屏的励磁电源取得。四、实验内容(1)晶闸管（SCR）特性实验。(2)可关断晶闸管（GTO）特性实验。(3)功率场效应管（MOSFET）特性实验。(4)大功率晶体管（GTR）特性实验。(5)绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验。五、预习要求阅读电力电子技术教材中有关电力电子器件的章节。六、思考题各种器件对触发脉冲要求的异同点？七、实验方法(1)按图5-1接线，将晶闸管（SCR）接入电路，在实验开始时，将给定电位器沿逆时针旋到底，关闭励磁电压。按下“启动”按钮，打开DJK06的开关，然后打开励磁开关，缓慢调节给定输出，同时监视电压表、电流表的读数，使之指示接近零（表示管子完全导通），记录给定电压Ug、回路电流Id以及器件的管压降Uv。UgIdUv(2)将晶闸管换成可关断晶闸管（GTO），重复上述步骤，并记录数据。UgIdUv(3)换成功率场效应管（MOSFET），重复上述步骤，并记录数据。UgIdUv(4)换成大功率晶体管（GTR），重复上述步骤，并记录数据。UgIdUv(5)换成绝缘双极性晶体管（IGBT），重复上述步骤，并记录数据。UgIdUv八、实验报告根据得到的数据，绘出各器件的输出特性。九、注意事项可参考实验一的注意事项 (1)。实验六 基于Multism的开环降压电路的仿真一、实验目的1. 了解开环降压拓扑的基本结构及工作原理。2. 掌握实验线路中各元器件选择和主要参数的计算。3. 运用Multism仿真软件对所设计的开环降压电路进行仿真。二、实验要求1. 根据设计要求，确定主电路中的相关参数；2. 绘制Multism仿真电路；3. 应用Multism仿真软件进行仿真和调试；4. 分析结果，写出实验报告；5. 电路参数：(1)输入电压VIN=10V；(2)输出电压VO=5V(3)输出