单相半控桥式整流电路实验

单位: ***职业技术教育中心
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学科: 机电
题目: 浅析单相桥式半控整流电路实验
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浅析单相桥式半控整流电路实验
摘要:《电力电子技术》是一门实践性很强的课程,该文总结了本人在单相可控整流实验教学中的心得体会,对《电力电子技术》教学有一定的指导作用。

关键词:半控整流、晶闸管、触发电路、单结晶体管实验
一、引言
整流电路将交流电变为直流电, 是电力电子电路中出现最早的一种电路, 与人类生产生活实际联系密切, 应用十分广泛。

单相半波可控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用元件少的优点, 但却有整流电压脉动大、输出整流电流小的缺点。

较常用的是半控桥式整流电路, 简称半控桥。

二、实验说明
整流电路中, 采用晶闸管来控制导通的时间和路径。

作为一个传统电力电子技术实验, 采用相控方式。

单相半控桥式整流电路中有两个晶闸管控制导通时间, 另两个不可控的硅整流管作为限定电流的路径。

其直流输出电压平均值的表达式为
U
d =0.9U
2
(1+cosα/2)
为保证触发的晶闸管可靠导通, 触发脉冲信号应有一定的宽度。

一般晶闸管的导通时间为6μs,因此触发脉冲宽度应在此值之上, 最好在20~50μs之间。

本次实验使用单结晶体管触发电路。

三、实验器材
1.示波器一台
2.变压器（220V/12V）一台
3.万用表一只
4.触发电路板一块及电路元件
5.整流主电路板一块及电路元件
四、实验线路
五、实验步骤
1.万用表对晶闸管进行检测
（1）电极判别
万用表置R×1K挡, 将可控硅其中一端假定为控制极, 与黑表笔相接, 然后用红表笔分别接另外两个脚。

若有一次出现正向导通, 则假定的控制极是对的, 而导通那次红表笔所接的脚是阴极K, 另一极则是阳极A。

如果两次均不导通, 则说明假定的不是控制极, 可重新设定一端为控制极。

（2）好坏判别
在正常情况下, 可控硅的GK是一个PN结, 具有PN结特性, 而GA和AK之间存在反向串联的PN结, 故其间电阻值均为无穷大。

如果GK之间的正反向电阻都等于零, 或GK和AK之间正反向电阻都很小, 说明可控硅内部击穿短路。

如果GK之间正反向电阻都为无穷大, 说明可控硅内部断路。

将万用表置R×1挡, 红表笔接阴极K, 黑表笔接阳极A, 在黑表笔接A的瞬时碰触控制极G（给G加上触发信号）, 万用表指针向右偏转, 说明可控硅已经导通。

此时即使断开黑表笔与控制极G的接触, 可按硅仍将继续保持导通状态。

2.触发电路的装配和调试
（1）接触发电路图在电路板上装配好电路；
（2）断开主电路, 变压器接入电源, 测试并记录1.2.3.4.5各点的波形；调节RP, 观察并记录电容器两端输出波形的变化以及单结晶体管输出脉冲波形的移动情况（4.5两点）, 估算移相范围。

3.电阻性负载的研究
触发电路调试正常后接入主电路, 主电路接入电阻性负载（100W/220V白炽灯）, 并接通电源, 调节RP, 观察并记录晶闸管两端电压uT、硅整流管两端电压uVD、负载两端电压ud
以及波形。

4.电感性负载的研究
（1）接入电感性负载, 用示波器观察并记录并入续流二极管前后, 不同控制角α时ud的波形。

（2）总结续流二极管的作用：从输出电压ud的波形分析续流二极管的作用；接续流二极管, 当晶闸管导通时, 断开触发电路电源, 观察晶闸管有无一管导通；不接入续流二极管再观察输出变化的情况。

六、结束语
《电力电子技术》是当代迅速发展起来的高新技术。

是一门实践性很强的课程,合理地设计和安排实验,有助于提高学生的感性认识,对教学活动可以起到事半功倍的作用。