电力电子实训报告

PAGEPAGE2课程名称电力电子实训题目名称同步信号为正弦波触发电路学生学院专业班级学号学生姓名SB指导教师2010年12月目录一.实训目的P3二.实训内容及要求………………P31.实训内容……………P32.实训要求……………P3三.实训主要仪器和材料…………P3四.电路图及工作原理……………P31.电路图………P42.工作原理……P4五.印刷电路板及说明……………P4六.波形分析………P7七.调试中存在的问题及解决措施………………P7八.答辩……………P7九.实验心得及体会………………P8十.参考文献………P9同步信号为正弦波触发电路一.实验目的1.进一步熟悉电力电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。2.学会电力电子电路的安装和调试技能。3.进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。4.培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力，并锻炼动手能力。二.实训内容及要求1.实训内容：（1）.按电气原理图设计印刷电路板，要求合理布局、（2）.安装、调试电路板，测试波形、数据。2.实训要求：（1）.复习有关材料、查找有关资料，了解、熟悉晶闸管触发电路的要求和工作原理。分析电路中各点的电压波形。（2）.设计、安装电路板1）.用PROTEL软件根据图4-1的同步信号为正弦波触发电路设计印刷电路板图。要求印刷电路板按规定尺寸设计，不留空余面积。一般控制信号从左流到右，强电信号从上流到下。~220V不能与印刷电路板连接，~220V的引线要用绝缘胶布牢固扎住。2）.绘制印刷电路板图布线线宽在1mm以上。为了避免干扰，布置地线时应注意各级电路采用一点接地原则，加粗、缩短地线。3）.所有元件排列均匀，元件引脚、极性正确，布局合理，美观实用。注意变压器的同名端。4）.绘制的印刷电路板图，经过审定后，制作印刷电路板。要求印制电路板前冲洗干净电路板，不含任何腐蚀物。钻孔准确，两面无损。5）.对焊接的要求是：净化元件引线和焊点表面，同种元件距离印刷电路板的高度一致，焊接牢固，无虚焊，焊点光亮、圆滑、饱满、无裂痕、大小适中且一致。三.实训主要仪器设备的材料1.计算机、转印机；2.示波器、万用表；3.敷铜板一块，电子元器件若干。四.电路图及工作原理电路原路图2.工作原理电路工作时，现有同步移相环节按一定规律对Ut输入信号进行并产生同步移相信号，这个信号经C2输出后加在单稳态电路输入端（V2的基极），使单稳态电路翻转并产生一宽脉冲，该脉冲经放大后通过脉冲变压器输出。V1及其输入网络组成了同步移相环节；V2和V3组成脉冲形成环节；V3和脉冲变压器T2组成脉冲放大输出环节。当V1、V3截止，V2导通时，C2通过VD2充电+15V，C4通过T2原边绕组→R10→R8→V2的b、e极充电到15V，同步信号与移相控制电压Uco叠加大于+0.7V后，V1导通→C2通过V1的c、e极→C4反相充电完毕，V2恢复导通，V3截止。改变Uco的大小，脉冲的移相范围可达75度→VD4放电→V2截止→V3导通→发出脉冲→C4反向充电是脉冲维持一段时间。五.印刷电路板及说明1.封装：电阻：AXIAL10.6二极管：DIODE0.4电容：极性：RB.3/.6非极性：RAD0.2C3：RAD0.3三极管：TO-392.封装之后点Desgin CreatNetlist得出正弦波3.选择FileNew，然后在弹出的方框中双击PCBDocument，点DesginLoadNets检查无误之后生成PCB印刷板。经过手动布局、自动布线后，在手动调整线的位置，设置好线及焊盘的大小，再仔细检查确定没有错误，这样就得出了下面的PCB板图：3．调试、检测（1）根据电气原理图反复核对装配好的电路。经检查无误后通电调试。注意安全，防止事故发生。（2）检查各类电源的电压幅值，如整流、稳压、排插、供电电压幅值。（3）观察、记录电路中TP1~TP7各点的电压波形，要求测量波行的正、负电压值（V）；波形的周期（us、ms）；对齐相位。六．波形分析TP1：此处是正弦同步电压，对应的波形为正弦波TP2：经过R2和C1的移项，波形的相位改变了TP3：经过RP的减压，令此处的电压降低了TP4：通过V1的截止导通，使TP4与TP3波形相反TP5：V1截止时为正值，V1导通时为负值，直到C2完成放电过程，V2再次导通，TP5变回正值，完成一个脉冲TP6：通过V2的截止导通，使TP5与TP6波形相反TP7：同理，通过V3的截止导通，TP7与TP6波形相反RP：RP用于减压，以调节TP3上升沿相位，而电路脉冲在TP3的上升沿也即是TP4的下降沿产生，因此RP的作用是调节脉冲的相位。七.调试中存在的问题及解决措施1.测试波形时，发现除了TP1、TP2和TP3外，其它的波形都测不出来，通过实训老师的检测，发现是7815坏了2.更换了7815，但问题依旧，经过进一步检测，发现VC和三极管虚焊3.测试波形时，发现波形明显过大，过宽。排除电路图和电路板的问题，最后检查了焊接的元件，发现原来其中一个二极管的正负极接反了。4.二极管接正确后测试波形，发现波形有些模糊、不太明显，最后经询问老师得知是电路板印刷、焊接粗糙造成的。八.答辩答辩问题：详细分析原理图的工作原理及各元件的作用，如C1、C2、VD6等。答：这个电路的目的是输出脉冲信号给外电路的晶闸管。首先，220V交流电输入电路，经过电路图上面的电路，在A端口输出同步电压，送至V1的b端，设为Va。同时，这部分电路提供了一个电压Vb,使V1的b端电压为Vc=Va-Vb。只有当Vc>0.7V时，V1才能导通，因此我们可以通过调节滑动变阻器RP来调节Vb，从而调节V1的导通时间。对于这部分电路，当V1未导通时，C2处于充电状态，V2导通。V1导通后，C2、V1、VD4、VD3形成单稳态循环电路，令V2的b端电压小于0V，V2截止。在这一部分电路中，V3原本处于截止状态，V2截止后，V3导通，电流从电路上端的+15V处流入，同时C4放电，加速了V3的导通，令流经T2的电流迅速变大，从而在VD8两端形成一个脉冲，实现目的功能。为了避免过大电流流过V3，在T2左端加了一个VD6，把多余的电流送回T2，自行消耗。VD8的功能与VD6类似。九.实验心得及体会经过一周的电子电力实训，我的专业知识，思考问题，动手能力都有了很大的提高。以前我们也做过简单的焊接实训，protel画图实训，但把两者合起来一起做属于第一次。实训开始后，我和拍档就开始了protel的设计。电路图简单，书里已经给出来了，但建模和布线过程就复杂很多。由于我以前protel实训使用的是protel2004，与protel99不兼容，但这次实训必须要在实验室进行印制、转印，所以我只好再次学习protel99，额外耗费了不少时间。制好图后，在实验室打印出来，需要转印到铜板上。根据前面同学的经验，只印制一次的话，很容易造成部分电路印不上，因此我们一不做二不休，一次性印制了3次，出来的效果很好。印制好后就要腐蚀去铜，打孔，涂助焊剂，这些步骤没什么技术含量，就不详细说了。再然后是焊接零件，虽然我们以前做过这方面的实训，没想到还是遇到了很多问题。我们分配到的零件都是旧的，有些焊脚被人剪得很短，增加了我们焊接的难度，有些焊脚已经松动，令我们不敢用力掰正。至于零件的检测方面，电阻、二极管还比较容易检测，至于电容、7815，根本无从下手，只能祈祷不要出问题了。焊接好后检测波形，只有TP1、TP2、TP3有波形。当时没有经验，不懂检测电路板，只好从电路图开始，一步步检查，耗费了不少不必要的时间。排除了电路板的问题，又检查了虚焊。还是因为经验少，检查虚焊时只检查了焊脚与电路板之间的虚焊，没有检查焊脚与零件之间的虚焊，结果没有发现存在的虚焊问题。最后求助实训老师，发现是7815坏了，VC虚焊。改正后，发现TP1——TP7的波形都能出来，但不稳定。经排查，发现三极管的焊脚被剪的太短，接触不良。再次改正后，波形全部都正确了，但VD8两端的波形还是不够理想。做到这一步，很容易就能确定是线圈的问题。重新给线圈绕线后，VD8的波形也正常了。然后交老师检查，答辩，实训就完成了。我总结了一下，这次实训的问题主要有几个方面：1.焊接技术有待提高，出现了几个虚焊问题，当然这也与零件旧有一定关系；2.还没熟悉电路原理就着急地进行下一步，导致电路板检测不出波形后不懂如何排查错误；3.粗心，线圈绕错匝数。这次实训不算完美，出现