晶闸管的简易测试及导通关断条件实验

1、实验一晶闸管地简易测试及导通关断条件实验1. 实验目地：1. 掌握晶闸管地简易测试方法；2. 验证晶闸管地导通条件及关断方法 .2. 实验电路见图 1-1.1. 实验设备：1. 自制晶闸管导通与关断实验板2. 0 30V 直流稳压电源3. 万用表4. 1.5V ×3 干电池5. 好坏晶闸管2. 实验内容及步骤：1. 鉴别晶闸管好坏见图 1-2 所示 , 将万用表置于R× 1 位置 , 用表笔测量G、K 之间地正反向电阻, 阻值应为几欧几十欧. 一般黑表笔接 G,红表笔接K 时阻值较小 . 由于晶闸管芯片一般采用短路发射极结构<即相当于在门极与阴极之间并联了一个小电阻）

2、, 所以正反向阻值差别不大, 即使测出正反向阻值相等也是正常地. 接着将万用表调至 R× 10K 档, 测量 G、A 与 K、A 之间地阻值 , 无论黑表笔与红表笔怎样调换测量, 阻值均应为无穷大, 否则 ,说明管子已经损坏. b5E2RGbCAP1. 检测晶闸管地触发能力检测电路如图所示 . 外接一个 4.5V 电池组 , 将电压提高到 67.5V< 万用表内装电池不同） . 将万用表置于 0.25 1A 档, 为保护表头 , 可串入一只 R=4.5V/I 档 地电阻 <其中： I 档为所选择万用表量程地电流值） .电路接好后 , 在 S 处于断开位置时 , 万用表指针

3、不动；然后闭合 S<S可用导线代替） , 使门极加上正向触发电压 , 此时 , 万用表指针应明显向右偏 , 并停在某一电流位置 , 表明晶闸管已经导通 . 接着断开开关 S, 万用表指针应不动 , 说明晶闸管触发性能良好 . p1EanqFDPw1. 检测晶闸管地导通条件：1. 首先将 S1S3 断开, 闭合 S4, 加上 30V 正向阳极电压 , 然后让门极开路或接一 4.5V 电压 , 观看晶闸管是否导通 , 灯泡是否亮 . DXDiTa9E3d2. 加 30V 反向阳极电压 , 门极开路、接 4.5V 或接 4.5V 电压 , 观察晶闸管是否导通 , 灯泡是否亮 .3. 阳极、门极

4、都加正向电压 , 观看晶闸管是否导通 , 灯泡是否亮 .4. 灯亮后去掉门极电压 , 看灯泡是否亮；再加 4.5V 反向门极电压 , 看灯泡是否继续亮 , 为什么？2. 晶闸管关断条件实验1.接通正 30V 电源 , 再接通 4.5V 正向门极电压使晶闸管导通 , 灯泡亮 , 然后断开门极电压 .2.去掉 30V阳极电压 , 观察灯泡是否亮 .3.接通 30V正向阳极电压及正向门极电压使灯亮, 然后闭合 S1, 断开门极电压 . 然后接通 S2, 看灯泡是否熄灭. RTCrpUDGiT4. 再把晶闸管导通 , 断开门极电压 , 然后闭合 S3, 再立即打开 S3, 观察灯泡是否熄灭.5. 断开

5、 S4, 再使晶闸管导通 , 断开门极电压 . 逐渐减小阳极电压 , 当电流表指针由某值突然降到零时刻值就是被测晶闸管地维持电流 . 此时若再升高阳极电压 , 灯泡也不再发亮 , 说明晶闸管已经关断 . 5PCzVD7HxA. 实验报告要求：总结导通条件及关断条件.总结简易判断晶闸管好坏地方法.图 1-2判别晶闸管好坏图 1-3检测晶闸管触发能力实验二锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目地(1> 加深理解锯齿波同步移相触发电路地工作原理及各元件地作用.(2> 掌握锯齿波同步移相触发电路地调试方法.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”

6、等几个模块 .该挂件包含“锯齿波同步移相触2 DJK03 晶闸管触发电路发电路”等模块.3双踪示波器自备三、实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路地原理图如图1所示 .锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成教材中地相关内容. jLBHrnAILg锯齿波同步移相触发电路由同步检测、, 其工作原理可参见电力电子技术图 1四、实验内容(1> 锯齿波同步移相触发电路地调试.(2> 锯齿波同步移相触发电路各点波形地观察和分析.五、预习要求(1> 阅读电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路地内容, 弄清锯齿波同步移相触发电路地工作原理.(2> 掌握锯齿波同步移相触发

7、电路脉冲初始相位地调整方法.六、思考题(1> 锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?(2> 锯齿波同步移相触发电路地移相范围与哪些参数有关?(3> 为什么锯齿波同步移相触发电路地脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路地移相范围要大?七、实验方法(1> 在“ DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时, 通过操作控制屏左侧地自藕调压器 , 将输出地线电压调到220V左右 , 然后才能将电源接入挂件）, 用两根导线将200V交流电压接到 DJK03地“外接 220V”端 , 按下“启动”按钮, 打开 DJK03电源开关 , 这时挂件中所有地触发电路都开始工作, 用双踪示波器观

8、察锯齿波同步触发电路各观察孔地电压波形. xHAQX74J0X同时观察同步电压和“1”点地电压波形, 了解“1”点波形形成地原因.观察“1”、“2”点地电压波形, 了解锯齿波宽度和“1”点电压波形地关系.调节电位器RP1,观测“ 2”点锯齿波斜率地变化.观察“3”“6”点电压波形和输出电压地波形, 记下各波形地幅值与宽度, 并比较“3”点电压 U3 和“ 6”点电压 U6 地对应关系 . LDAYtRyKfE (2> 调节触发脉冲地移相范围将控制电压 Uct 调至零 ( 将电位器 RP2顺时针旋到底 >, 用示波器观察同步电压信号和“ 6 ” 点 U6 地 波 形 , 调 节 偏

9、移 电 压 Ub( 即 调 RP3电 位 器 >, 使 =170° , 其 波 形 如 图 2 所示. Zzz6ZB2Ltk图2锯齿波同步移相触发电路(3> 调节 Uct <即电位器 RP2）使 =60° , 观察并记录 U1 U6及输出“ G、 K”脉冲电压地波形 , 标出其幅值与宽度, 并记录在下表中( 可在示波器上直接读出, 读数时应将示波器地“V/DIV ”和“t/DIV”微调旋钮旋到校准位置>. dvzfvkwMI1U1U2U3U4U5U6幅值 (V>宽度 (ms>八、实验报告(1> 整理、描绘实验中记录地各点波形, 并标

10、出其幅值和宽度.(2> 总结锯齿波同步移相触发电路移相范围地调试方法, 如果要求在Uct =0地条件下 , 使 =90° , 如何调整 ?rqyn14ZNXI(3> 讨论、分析实验中出现地各种现象.九、注意事项1. 双踪示波器有两个探头 , 可同时观测两路信号 , 但这两探头地地线都与示波器地外壳相连 , 所以两个探头地地线不能同时接在同一电路地不同电位地两个点上, 否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路. 为此 , 为了保证测量地顺利进行, 可将其中一根探头地地线取下或外包绝缘 , 只使用其中一路地地线, 这样从根本上解决了这个问题. 当需要同时观察两个信号时 , 必须

11、在被测电路上找到这两个信号地公共点, 将探头地地线接于此处, 探头各接至被测信号 , 只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号, 而不发生意外 . EmxvxOtOco(2> 由于脉冲“G”、“ K”输出端有电容影响, 故观察输出脉冲电压波形时, 需将输出端“ G”和“ K”分别接到晶闸管地门极和阴极<或者也可用约“ G”、“ K”两端 , 来模拟晶闸管门极与阴极地阻值）, 否则形. SixE2yXPq5100 左右阻值地电阻接到 , 无法观察到正确地脉冲波实验三单相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、实验目地(1> 加深理解单相桥式全控整流及逆变电路地工作原理.(2>

12、研究单相桥式变流电路整流地全过程.(3> 研究单相桥式变流电路逆变地全过程, 掌握实现有源逆变地条件.(4> 掌握产生逆变颠覆地原因及预防方法.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.该挂件包含“晶闸管”以及“电2 DJK02 晶闸管主电路感”等几个模块.该挂件包含“锯齿波同步触发电3 DJK03 晶闸管触发电路路”模块 .该挂件包含“逆变变压器”以及4DJK10 变压器实验“三相不控整流”等模块 .5 D42 三相可调电阻67双踪示波器万用表自备自备三、实验线路及原理图 1为单相桥式整流带电阻电感性负载 接成

13、并联形式 , 电抗 Ld用 DJK02面板上地, 其输出负载 R用 D42三相可调电阻器, 将两个 900700mH,直流电压、电流表均在DJK02面板上 . 触发电路采用DJK03组件挂箱上地“锯齿波同步移相触发电路”和“”. 6ewMyirQFL图 2 为单相桥式有源逆变原理图, 三相电源经三相不控整流 , 得到一个上负下正地直流电源 , 供逆变桥路使用 , 逆变桥路逆变出地交流电压经升压变压器返馈回电网. “三相不控整流”是 DJK10上地一个模块, 其“心式变压器”在此做为升压变压器用, 从晶闸管逆变出地电压接“心式变压器”地中压端Am、 Bm,返回电网地电压从其高压端A、 B输出 ,

14、 为了避免输出地逆变电压过高而损坏心式变压器, 故将变压器接成Y/Y接法 . 图中地电阻 R、电抗 Ld和触发电路与整流所用相同. kavU42VRUs有关实现有源逆变地必要条件等内容可参见电力电子技术教材地有关内容.图1单相桥式整流实验原理图图 2单相桥式有源逆变电路实验原理图四、实验内容(1> 单相桥式全控整流电路带电阻电感负载.(2> 单相桥式有源逆变电路带电阻电感负载.(3> 有源逆变电路逆变颠覆现象地观察.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地有关内容.(2> 阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路地内容, 掌握实现有源逆变

15、地基本条件.六、思考题实现有源逆变地条件是什么?在本实验中是如何保证能满足这些条件?七、实验方法(1> 触发电路地调试将 DJK01电源控制屏地电源选择开关打到“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地“外接 220V”端 , 按下“启动”按钮,打开 DJK03电源开关 , 用示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔地电压波形. y6v3ALoS89将控制电压 Uct 调至零 ( 将电位器 RP2顺时针旋到底>, 观察同步电压信号和“6”点 U6地波形 , 调节偏移电压 Ub( 即调 RP3电位器 >, 使 =180° . M

16、2ub6vSTnP将锯齿波触发电路地输出脉冲端分别接至全控桥中相应晶闸管地门极和阴极, 注意不要把相序接反了, 否则无法进行整流和逆变. 将 DJKO2上地正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”地位置, 并使 Ulf 和 Ulr 悬空 , 确保晶闸管不被误触发. 0YujCfmUCw(2> 单相桥式全控整流按图 3-5 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、

17、记录整流电压Ud和晶闸管两端电压Uvt 地波形 , 并记录电源电压U2和负载电压 Ud地数值于下表中 . eUts8ZQVRd30 °60 °90 °120 °U2Ud<记录值）Ud<计算值）计算公式 :Ud O.9U2(1+ cos >/2(3> 单相桥式有源逆变电路实验按图 2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 =30°、 60°、 90°时 , 观察、记录逆变电流I d和

18、晶闸管两端电压 Uvt 地波形 , 并记录负载电压 Ud地数值于下表中 . sQsAEJkW5T30 °60 °90 °U2Ud<记录值）Ud<计算值）(4> 逆变颠覆现象地观察调节 U , 使 =150° , 观察 U 波形 . 突然关断触发脉冲<可将触发信号拆去）, 用双踪慢ctd扫描示波器观察逆变颠覆现象, 记录逆变颠覆时地Ud波形 . GMsIasNXkA八、实验报告(1> 画出 =30°、 60°、 90°、 120°、 150°时Ud和 UVT地波形 .(2>

19、; 画出电路地移相特性U =f( >曲线 .d(3> 分析逆变颠覆地原因及逆变颠覆后会产生地后果.九、注意事项(1>双踪示波器有两个探头, 可同时观测两路信号, 但这两探头地地线都与示波器地外壳相连 , 所以两个探头地地线不能同时接在同一电路地不同电位地两个点上, 否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路. 为此 , 为了保证测量地顺利进行, 可将其中一根探头地地线取下或外包绝缘 , 只使用其中一路地地线, 这样从根本上解决了这个问题. 当需要同时观察两个信号时 , 必须在被测电路上找到这两个信号地公共点, 将探头地地线接于此处, 探头各接至被测信号 , 只有这样才能在示波器上

20、同时观察到两个信号, 而不发生意外 . TIrRGchYzg(2> 在本实验中 , 触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管地门极和阴极 , 此时 , 应将所用晶闸管对应地正桥触发脉冲或反桥触发脉冲地开关拨向“断”地位置, 并将 Ulf 及Ulr 悬空 , 避免误触发 .(3> 为了保证从逆变到整流不发生过流, 其回路地电阻R应取比较大地值, 但也要考虑到晶闸管地维持电流, 保证可靠导通. 7EqZcWLZNX实验五单相交流调压电路实验一、实验目地熟悉用双向可控硅组成地交流调压电路地结构与工作原理.二、实验所需挂件及附件序号型号备注1. DJK01 电源控制屏2. DJK22 单

21、相交流调压 / 调功电路3.慢扫描双踪示波器自备4.万用表自备三、实验线路及原理将一种形式地交流电变成另一种形式地交流电 ,可以通过改变电压、电流、频率和相位等参数 .只改变相位而不改变交流电频率地控制 ,在交流电力控制中称为交流调压 .单相交流调压地典型电路如图 1 所示 .lzq7IGf02E图 1 单相交流调压电路本实验采用双向可控硅 BCR<Z0409MF）取代由两个单向可控硅 SCR 反并联地结构形式 ,并利用 RC 充放电电路和双向触发二极管 DB3 地特点 ,在每半个周波内 ,通过对双向可控硅地通断进行移相触发控制 ,可以方便地调节输出电压地有效值 .由图 2 可见 ,正负

22、半周控制角 地起始时刻均为电源电压地过零时刻 ,且正负半周地控制角相等 ,可见负载两端地电压波形只是电源电压波形地一部份 . 在电阻性负载下 ,负载电流和负载电压地波形相同 ,角地移相范围为 0 , =0 时 , 相当于可控硅一直导通 , 输入电压为最大值 ,U0=Ui 灯最亮；随着 地增大 ,U0 逐渐降低 ,灯地亮度也由亮变暗 , 直至 = 时,U0=0,灯熄灭 .此外 =0 时,功率因数 cos=1,随着 地增大 ,输入电流滞后于电压且发生畸变 ,cos 也逐渐降低 ,且对电网电压电流造成谐波污染 .交流调压电路已广泛用于调光控制 ,异步电动机地软起动和调速控制 .和整流电路一样 ,交流调压电路地工作情况也和负载地性质有很大地关系 ,在阻感负载时 ,若负载上电压电流地相位差为 ,则移相范围为 ,详细分析从略 .zvpgeqJ1hkui0(t)u i uo00(t)(t)u o i o0(t)0(t)i oug图