直流斩波电路Buck、Buck-Boost-开关电路实验

1、直流斩波电路buck buck-boost开关电路实验一、实验目的（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。（3）了解kc系列集成触发器的调整方法和各点的波形。二、实验线路的构成及原理（1）dds02主电路挂箱配置原理dds02挂箱包括脉冲和熔断丝指示、晶闸管（i组桥、ii组桥）电路、电抗器等内容。 脉冲有无指示为方便实验中判断对应晶闸管上门阴极上是否正常,若正常，则指示灯亮, 否则则不亮；同样熔断丝指示也是同理。主要分i组桥和ii组桥分别指示。晶闸管电路装有12只晶闸管、6只整流二极管。12只晶闸管分两组晶闸管变流桥，其 中vt1vt6为正组桥（i组桥），由kp5-8晶闸管元件

2、构成，一般不可逆、可逆系统的正桥、 交直交变频器的整流部分均使用正组元件；fhvtl"vt6"组成反组桥（i【组桥），元件为 kp5-12晶闸管，可逆系统的反桥、交直交变频器的逆变部分使用反组元件；同时还配置了 6只整流二极管vd1vd6,可构成不可控整流桥作为直流电源，元件的型号为kz5-10o所 有这些功率半导体元件均配置有阻容吸收、熔丝保护，电源侧、直流环节、电机侧均配置有 压敏电阻或阻容吸收等过电压保护装置。电抗器为平波电抗器l,共有4档电感值，分别为50mh、100mh、200mh、700mh, 1200 mh可根据实验需要选择电感值。续流二极管为桥式整流实验吋电

3、路续流用，型号为kz5-10；另外挂箱还配有一组阻容 吸收电路。（2）dds03控制电路挂箱配置原理dds03挂箱包括三相触发电路及功放电路、fbc+fa （电流反馈与过流保护）、g （给 定器）等内容。面板上部为同步变压器，其连线已在内部接好，连接组为/y-1.可在“同步电源观察孔” 观察同步电源的相位。三相触发电路（gt）及功放电路（ap）包插有gtf正组（i组）触发脉冲装置和gtr 反组（i【组）触发脉冲装置，分别通过开关连至vf正组晶闸管和vr反组晶闸管的门极、 阴极。按钮开关按向“接通”时，晶闸管上接有触发脉冲；开关按向''断开”时，晶闸管上 没有触发脉冲。正、反组的

4、脉冲功放电路分别由面板下面的ub】f和um-控制，将ub】f、ublr 接地，则相应的脉冲功放级开放，品闸管上有脉冲；uuf、ubi悬空，则相应的晶闸管无脉 冲。开关上方有“单脉冲观察孔”和“双脉冲观察孔”，当“触发电路脉冲指示”为“窄” 时，在此两组观察孔中观察到的分别是单脉冲和互差为60°的双脉冲；如“触发电路脉冲 指示”为“宽”时，则观察到的是后沿固定、前沿可变的宽脉冲链，这两组观察孔一般只观 察正组变流桥的触发脉冲。注意：三相触发脉冲要加到两组晶闸管上，必须用扁平线把dk01c和dk01d连接一起。（3）电流反馈与过流保护电流反馈与过流保护（fbc+fa）有两种功能，一是检测

5、电流反馈信号；二是发岀过流信 号，其原理图如图31所示。+ 15v(a) 电流变换器(fbc)的输入端ta|、ta?、t a3来自电流互感器的输出端，反映负载电 流大小的电压信号经三相桥式整流电路整流后加至rp|> rp2及ri、r2> vd7组成的3条支 路上，英中： r?与vd7并联后再与&串联，在其屮点取零电流检测信号； 将rpi的可动触点输出作为电流反馈信号，反馈强度由rpi进行调节； 将rp?可动触点与过流保护电路相连，输11!过流信号，rp?可调节过流动作电流的大小。(b) 当主电路电流超过某一数值后，由rp2±取得的过流信号电压超过稳压管vst】的稳

6、压 值，使三极管vt|导通，从而使继电器k动作，关闭主电路电源开关，并使发光二极管发 壳，提醒操作者实验装置己过流跳闸，调节rp?的动触点，可得到不同数值的过电流倍数。过流时，vt2由导通变为截止，在集电极输出一个高电平至电流调节器(acr)的输入 端，作为推b信号。dds01 ±的复位按钮可以解除告警自锁记忆的，当过流动作后，如过流故障已经排除, 则须按下复位按钮以解除记忆，恢复正常工作。(4) 给定器(g)的原理给定器(g)的原理如图32所示。电压给定器由两个电位器rpi、rp2及两个钮子开关 sa)、sa2组成，sa|为正负极性转换开关，输出正负电压的大小分别由rp)>

7、rp?来调节， 其最大输岀电压为土 12v, sa?为输岀控制开关，输岀显示采用数字仪表显示。元件rp|、rp2、sa|和sa?均安装在组件挂箱的面板上。lcc7ecl)图3-2 电压给定与运行指令原理图(5) 实验线路原理实验线路如图4-6所示。主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整 流电路组成，触发电路为dds03屮的集成触发电路，由kc04、kc41、kc42等集成芯片 组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。集成触发电路的原理可参考有关内容（电路图见附录），三相桥式整流及逆变电路的工 作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。三、实验内容（1）三相桥式全控整流电路带大电感负

8、载；（2）三相桥式有源逆变电路；（3）观察整流或有源逆变状态下，模拟电路故障现彖时的各电压波形。四、实验设备（1）主控制屏dds01；（2）dds02组件挂箱；（3）dds03组件挂箱；（4）电阻箱dt20；（5）双踪示波器；（6）数字式万用表。五、实验方法（1）挂箱dds02和dds03的调试将挂箱dds02和dds03接到主屏dds01上，打开dds03开关，并将触发电路脉 冲指示：”窄”b、将示波器探头接至“双脉冲观察孔”和“锯齿波观察孔”，观察6个触发脉冲，应使其间 隔均匀，相互间隔60°。c、将给定器g的输出端q接至移相控制电压0（端，调节偏移电压电位器rp，使以严0 吋（

9、可直接接地，以保证输入为零），a =150°，此时的触发脉冲波形如图4-7所 示（a相锯齿波与ugi脉冲的相位关系）。4180°9frlaujf图4-7触发脉冲与锯齿波的相位关系d、将dds03面板上的ublf（当三相桥式全控变流电路使用dds02中i组晶闸管vt,vt6 吋）接地，将i组桥触发脉冲的6个开关按到“接通”，用示波器观察晶闸管的门极 与阴极的触发脉冲是否正常。注意要用专用连接线将dds02和dds03连接起來。调试后波形：触发脉冲与锯齿波（2）三相桥式全控整流电路a、按图46接线,将开关“s”拨向 左边的短接线端，给定器上的“正 给定”输出为零（逆时针旋到底）

10、； 合上主电路开关，调节给定电位器, 增加移相电压，使q角在30° 90° 范圉内调节角度可由晶闸管两端 电压ut的波形来确定），同时，根 据需要不断调整负载电阻r“使得a =30°a =60°nl戈相a =90°负载电流id保持在0.30.4a（注意id不得超过0.4a）。用示波器观察并记录a =30° , 60° , 90°时的整流电压婀和品闸管两端电压附的波形，并记录相应的ud、uct 数值于下表中。a30°60°90°120°150°u260.960.461

11、.761.262ucl7.565.691.632.120ud （记录值）12460.365.5 77.68-126.4ud （计算值）123.470.434012472.54计算公式：ud=2.34u2cosaob、模拟故障现象当a =60°时，将示波器所观察的晶闸管的触发脉冲按钮开关按向“断开”位置, 模拟品闸管失去触发脉冲的故障，观察并记录这吋的坯、"t的变化情况。故障后波形：ud= vut= v（3）三相桥式有源逆变电路断开主电源开关后，将开关“s“拨向右边的不控整流桥端。调节给定电位器逆时针到底, 即使给定器输出为零；合上电源开关，观察并记录a =90°、120°、150°吋电路中 血、衍波形，并记录相应的ud、uct数值于上表中。a =90°a =120°a =150°六、分析：a =60°时，断开晶闸管元件的触发脉冲开关，该元件无触发脉冲使得该支路不能导通。有 示波器显示可观察ud的波形 七、心得：1、为了防止过流，启动吋将负载电阻r调至最大阻值位置。2、三相不控整流桥的输入端可加接三相自耦调压器，以降低逆变用直流电源