四川大学电力电子实验报告3

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目录

实验基本内容(1)

一．实验名称错误！未定义书签。

二．实验内容错误！未定义书签。实验条件..(1)

一．主要设备仪器(1)

二．小组人员分工(2)

实验过程描述(3)

实验记录及数据处理(6)

Multisim仿真(6)

误差分析(7)

心得体会(7)

附：实验原始数据记录单

实验基本内容

一．实验名称

半桥型开关稳压电源的性能研究

二．实验内容

1.熟悉PWM专用芯片SG3525的基本功能和应用特色，测试其典型功能端波形；

2.测试和分析半桥型开关电源在开环和闭环两种模式下的输出性能

实验条件

一．主要设备仪器

1.电力电子及电气传动教学实验台

名称——电力电子及电气传动教学实验台

型号——MCL-III型

包括：降压变压器、MCL-35、两组晶闸管阵列，电力二极管阵列，大功率滑动变阻器，可调电感、导线若干。

厂商——浙江大学求是公司

2.Tektronix示波器

名称——Tektronix示波器

型号——TDS2012

主要参数——带宽：100MHz

最高采样频率：1GS/s

记录长度：2.5K

3.数字万用表

名称——数字万用表

型号——GDM-8145

二．小组人员分工

实验操作分工

数据记录及计算赵莉

实验拍照苏芬

调整控制仪器唐红川陈可

仪器接线陈可苏芬

监督及全局调控唐红川赵莉

实验报告分工

Matlab拟合及相关分析唐红川

实验过程描述苏芬

实验基本内容及条件陈可

实验讨论及评估、排版整合赵莉

实验数据处理唐红川

心得体会赵莉陈可唐红川苏芬

实验过程描述

i.PWM控制芯片SG3525的特性测试

连接：选择SG3525工作于“半桥电源”模式，短接误差调节器PI参数反馈端（屏蔽PI调节）。

测试：接通SG3525工作电源。用示波器分别观察锯齿波振荡器观测点和A（或B）路PWM信号的波形，并记录波形的频率和幅值，调节“脉冲宽度调节”电位器，记录其占空比可调范围(最大、最小占空比)。

最大占空比最小占空比

连接：断开SG3525工作电源，将光电藕输出信号端与半桥电路中的Power-MOSFET管正确相连。

测试：再次接通接通SG3525工作电源，观察Power-MOSFET管VT1的栅极G和源极S间的电压波形，记录波形周期宽度T、幅值UGS及上升tr、下降时间tf。

TUGStrtf

68.56us

13.2v1.141us5.541us

ii.

构成开环电压系统向负载供电

连接：确认主电路和控制电路的电源开关处于断开状态，将“主电源1”的输出端链接至半桥电路的输入端，连接半桥输出负载R1+R2（负载电阻约为3+30Ω）。

测试：分别接通主电路和控制电路的电源，调节“脉冲宽度调节”电位器，在不同占空比情况下，记录占空比和输出电源电压uo大小（不低于8组数据）。

1

2

3

4

5

6

7

8

占空比0.39

0.36

0.310.290.240.190.130.09U0(V)12.055812.037

11.677

10.273

9.480

7.691

6.453

4.115

iii.

构成闭环电源系统，测试稳压性能

连接：开放误差调节器PI参数反馈端，从“半桥型开关稳压电源”输出端“13”取电压反馈信号连至SG3525的反馈输入“2”端，并将“半桥型稳压电源”的“9”端和“PWM波形发生”的地端相连（共地）。

测试：连接半桥输出端的3Ω负载电阻（R1），调节PWM占空比使电源输出端电压u0为5V——作为输出标准值；然后将负载电阻改变至33Ω（R1+R2），测量输出电压u0的值，计算负载阻抗变化约十倍时的负载调整率（抗负载变化的电压稳定能力）：

组

数参数

%10050

0?-UV

U

断开输出端“13”电压反馈信号，重新屏蔽误差调节器反馈输入端，回复到开环状态，重复上述3Ω和33Ω不同负载时“5V”输出电压的负载调整率。与闭环系统的结果进行比较。

闭环开环Uo/V负载调整率

Uo/V负载调整率轻载（3）52.0%

573.5%

重载（33）

5.101

8.674

实验数据处理

误差分析

误差分析：

仪器仪表本身存在的必然误差、实验元件不标准带来的固有误差：运用示波器根据波形，读取占空比、周期等时读数会带来较大误差：用万用表测量输出电压带来的误差：

调节占空比使输出电压为5V来作为输出标准值时，万用表本身精确度限制带来的误差将使标准值也有误差。

实验操作不当也可能带来误差；

数据组数较少，偶然误差较大，而且在数据处理时保留小数不当等也可能带来较大误差。

用matlab进行曲线拟合时，拟合式子阶数选择不当也会带来误差。

心得体会

这次的电力电子技术实验是我们本学期的第三次实验，我们在肖老师的指导下和全组同学的相互合作中顺利完成，并在实验后，认真高效地完成了实验报告。整个过程中，我们不仅动手认真操作实验，还动脑思考实验，运用所学的软件呈现出实验的数据和结果，比如用MATLAB软件来处理数据，用excel表格、word文档来作报告等，可以说，整个过程都在充分地学习，学习如何实验，学习如何联系理论与实验，学习如何在实验中思考，学习相关数学工具，学习如何准确地呈现结果，所以说，这次实验对我们来说，是一次极大的收获，同时提升了我们的能力。

相比于上次实验，我们小组在实验前做了更加充分的预习准备，对实验原理和实验内容都有了较为透彻的了解，对实验中可能遇到的一些问题也制定了相应的解决方案，小组中同学间的合作也更有默契，所以我们很快地完成了本次实验，这都要归功于我们的肖勇老师，是肖勇老师让我们明白了实验前预习的重要性，我们小组也通过这次实验收到了立竿见影的效果。

在本次实验中有以下几点需要注意：双踪示波器有两个探头，可同时测量两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。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的公共点，将示波器两个探头的地线接于此处，两个探头的信号端接两个被测信号。

特别感谢肖勇老师在实验过