四川大学单相半控桥式整流电路实验报告
电力电子技术__单相半控桥整流电路实验报告
一、实验背景整流电路，尤其是单相半控整流电路，是电力电子技术中出现最早的一种电路，它与人类生产生活实际紧密联系，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、使用原件少的优点，但却有整流电压脉动大、输出整流电流小的缺点。
较为常用的是半控桥式整流电路，简称半控桥。
该次实验内容就是有关单相半控桥整流电路的较为简单的研究。
二、实验原理（该部分所有图像均由天舒同学绘制）单相桥式半控整流电路在电阻性负载时的工作情况与全控电路完全相同，这里只介绍电感性负载时的工作情况。
单相桥式半控整流电路原理图如图所示。
假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态。
当电源电压u2在正半周期，控制角为α时，触发晶闸管VT1使其导通，电源经VT1和VD4 向负载供电。
当u2过零变负时，由于电感的作用使VT1继续导通。
因a点电位低于b点电位，使得电流从VD4转移至VD2，电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。
此阶段忽略器件的通态压降，则ud＝0，不像全控电路那样出现ud为负的情况。
在u2负半周控制角为a时触发VT3使其导通，则向VT1加反压使之关断，u2经VT3和VD2向负载供电。
u2过零变正时，VD4导通。
VT3和VD4续流，ud又为零。
此后重复以上过程。
若无续流二极管，则当 a突然增大至180°或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使ud成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期ud 为零，其平均值保持恒定，称为失控。
有续流二极管VD时，续流过程由VD完成，在续流阶段晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
该部分资料参考自wenku.baidu.三、相关资料补充（该部分所有图像均由天舒同学绘制）(一)晶闸管晶闸管是晶体闸流管的简称，又可以称作可控硅整流器，以前被称为可控硅。
晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极、阴极和门极。
晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
单相半波可控整流电路实验报告
单相半波可控整流电路实验报告实验目的:
通过单相半波可控整流电路实验，掌握半波可控整流电路的性能及其参数的测量方法。
实验原理:
单相半波可控整流电路是一种电源型可控整流电路，其主要由晶闸管、变压器、电感、电容等元器件组成。
在正半周中，晶闸管把电源电压加到负载上;而在负半周中，集电极电压为零，晶闸管闭合，负载电压等于零。
当控制角度为α时，输出电压的平均值为2Umax/π,当负载电流为I时，晶闸管的导通持续时间为
t=α/360°,输出电压的有效值为Vrms=Umax/√2。
实验装置:
单相半波可控整流电路实验用途是：通过观察电路实验现象，掌握半波可控整流电路的性能，熟悉参数的测量方法和标定；这是电力电子技术中最基础的实验之一。
实验内容：
1. 熟悉半波可控整流电路的构造和工作原理；
2. 测量晶闸管电流和电压值；
3. 手动测量及用示波器观测负载电压和电流波形；
4. 测量晶闸管控制角度和电压设定值；
5. 测量电路输入和输出电流及功率。
实验结果和分析：
在实验中，得到了以下结果：
1. 测得晶闸管最大电压为500V，维斯基电压为1.25V；
2. 测得晶闸管最大电流为20A，输入电流为3A左右；
3. 测得晶闸管的最大功率为120W，输入功率为2.1W左右；
4. 使用示波器测量输出电压及电流波形，可以直观的看到波形
的正弦性和对称性。
总结：
通过该实验，深刻理解半波可控整流电路的原理及性能，掌握
了半波可控整流电路的电路构建与参数测量方法。
同时，加深了
对电力电子器件的认识，为今后的学习和研究奠定了坚实的基础。
单相桥式半控整流电路实验报告
课程名称：电力电子技术指导老师：成绩：实验名称：单相桥式半控整流电路实验实验类型：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.加深单相桥式半控整流电路带电阻性、电阻电感性、反电势负载时工作情况的理解2.了解续流二极管在单相器哦啊是半控整流电路中的作用；学会对实验中出现的问题加以分析和解决3.进一步掌握双踪示波器在电力电子线路实验中的使用特点与方法二、实验内容和原理1.实验内容（1）锯齿同步触发电路的调试（2）单相桥式半控整流电路带电阻性负载（3）单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载（4）单相桥式半控整流电路带反电势负载2.实验原理（1）单相桥式半控整流电路实验原理实验电路图如下图所示由2组锯齿波同步移相触发电路给共阴极的2个晶闸管提供触发脉冲，整流电路的负载可根据要求选择电阻性、电阻电感性负载。
在电源电压正半周时，VT1导通，VT2关断电源，通过VT1和VD4供电。
电压过零时，因为电感作用，VT1继续导通，VD3续流在电源电压负半周时，VT2导通，VT1关断，电源通过VT2和VT3供电。
电压过零时，因为电感作用，VT2继续导通，VD4续流。
（2）锯齿波同步移相出发电路实验原理锯齿波同步移相触发电路的电路图如下图所示它是由同步检测和锯齿波形成环节、移相控制环节、脉冲形成和放大环节、强触发环节、双窄脉冲形成电路环节组成。
同步锯齿波环节如下图所示：负半周下降段，VD1导通，C1充电，上负下正，O点接地，R负电位，Q也负电位，VT2反偏截止。
负半周上升段，经过R1给C1充电，上升速度比R点同步电压慢，所以VD1截止，Q点电位1.4V，VT2导通，UQ钳制在1.4V。
VT2截止时，IC1对C2充电，UC线性增长，为锯齿波上升段。
VT2饱和导通，R4较小，C2通过R4、VT2很快放电，形成锯齿波下降段移相控制环节如下图所示：利用叠加原理，UT锯齿波电压、UK控制电压、UP初始调整电压如上图所示。
单相半控桥式整流电路
一、实验基本内容1.实验名称：单相半控桥整流电路实验2.已知条件：a)工作电路原理图图1 工作原理图b)理想工作波形c)产生失控现象的原因及理论结果对于单相桥式半控整流电路，在正常运行的情况下，如果突然把触发脉冲切断或者将触发延迟角α增大到180°，电路将产生“失控”现象。
失控原因：正在导通的晶闸管的关断必须依赖后续晶闸管的开通，如果后续晶闸管不能导通，则已经导通的晶闸管就无法关断。
失控结果：失控后，一个晶闸管持续导通，两个二极管轮流导通，整流输出电压波形为正弦半波，即半周期为正弦波，另外半周期为零，输出电压平均值恒定。
d)各物理量基本数量关系（感性负载）Ⅰ.输出直流电压平均值U dU d=1π2παsinwtd(wt)=0.9U21+cosα2Ⅱ.负载电流平均值I d=U dR =0.45U2R1+cosα2Ⅲ.流过晶闸管的电流有效值I VTI VT=I VD=π−α2πI dⅣ.流过晶闸管的电流平均值I dVTI dVT=I dVD=π−α2πI dⅤ.变压器二次电流有效值I2I2=1πI d2d(ωt)π+αα=I d=2I VTⅥ.续流二极管电流有效值I VD RI VTR =απI dⅦ.续流二极管电流平均值I dVT RI dVTR =απI d3.实验目标：a)实现控制触发脉冲与晶闸管同步；b)观测单相半控桥在纯阻性负载时的移相控制特点，测量最大移相范围及输入-输出特性；c)观测单相半控桥在阻-感性负载时的输出状态，制造失控现象并讨论解决方案。
二、实验条件1.主要设备仪器a)电力电子及电气传动教学实验台i.型号MCL-Ⅲ型ii.生产厂商浙江大学求是公司b)Tektronix示波器i.型号TDS2012ii.主要参数带宽:100MHz最高采样频率：1GS/sc)数字万用表i.型号GDM-81452.小组人员分工u 2abVT1VT2VD2VD4Ru da)实验主要操作人辅助操作人电流表监控影像记录数据记录b)报告实验基本内容描述实验图片整理实验图片处理实验条件阐述实验过程叙述数据处理电路仿真讨论思考题讨论结果整理实验综合评估报告整合排版三、实验原理1.阻性负载如图所示为带阻性负载时单相桥式半控整流电路。
单相半控桥整流电路实验报告
①连续改变控制角α，测量并记录电路实际的最大移相范围,用数码相机记录α 最小、最大和90o时的输出电压Ud 波形(注意：负载电阻不宜过小，确保当输出 电压较大时，Id不超过0.6A)。 A.调节移相可调电位器RP，观察当晶闸管触发脉冲的触发角α最小时输出电压
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图 15
(1) 当 α=0°时电路如图 16
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（2）当 α=90°时电路如图 17
图 16
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图 17
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五、 实验数据处理及讨论
（1）两只晶闸管只有满足导通角
相差 180°，才能保证移相控制同步， 因此晶闸管选择，如右图所示。其 次要判断移相控制是否同步，要实 现同步，即是在每一次触发脉冲来 时，触发角 α 不变。对于单相半控 桥式整流电路来说，一个周期内会 有两次触发脉冲。因此，只要保证 这两次触发脉冲到来时，即由 VT1 和 VT3 导通的波形一致，就能认为移相控制 是同步的。
图6
(5)当 α=72° R=100Ω 时波形如图 7
图7 （5） 当 α=90° R=100Ω 时波形如图 8
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图8 （7）当 α=108° R=100Ω 时的波形如图 9
图9 （8） 当 α=126° R=100Ω 时波形如图 10
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图 10 （9） 当 α=144° R=100Ω 时波形如图 11
B.继续减小负载电阻值，直到观测到输出波形出现临界断续时，停止调节电阻。 拍摄输出电压波形图如下图所示。
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C.继续减小负载电阻值，直到读出电流表显示连续0.5A的电流值时，停止调节 电阻。拍摄输出波形图如下图所示。
实验2--单相半控桥整流电路
实验2--单相半控桥整流电路单相半控桥整流电路可以通过控制交流电的开关时序来控制负载电流的大小，因此广泛应用于交流变流调节、电磁加热、恒压稳流等领域。
本实验通过搭建单相半控桥整流电路，通过示波器测量电路中的电压、电流和功率等参数，让学生理解和掌握单相半控桥整流电路的原理和实验方法。
实验目的1. 了解单相半控桥整流电路的工作原理和特点。
2. 能够熟练掌握单相半控桥整流电路的实验方法，并能够正确使用电子元器件和测试仪器。
3. 掌握单相半控桥整流电路的性能指标，能够计算电路中的电压、电流和功率等参数，分析电路的工作状态。
实验器材1. 半控制式三相交流电源2. 半控桥整流电路板3. 电流表、电压表、示波器、电阻箱、万用表等测试仪器4. 阻性负载实验步骤1. 将半控桥整流电路板连接到三相交流电源上。
按照电路图连接电子元件，并检查连接是否正确。
2. 将电流表、电压表、示波器等仪器正确连接到电路中，可以测量电路中的电流、电压和功率等参数。
3. 调整电阻箱，设置电路的负载电阻。
可以选择不同的阻值进行测试。
4. 打开交流电源，调节电路的控制信号，通过示波器观察电路中的交流信号和直流信号波形，分析电路的工作状态。
5. 测量电路中的电压、电流和功率等参数，记录数据并计算电路的性能指标，如输出电压、电流、功率和效率等。
实验注意事项1. 实验时必须注意安全，正确使用电子元件和测试仪器，避免触电和其他危险行为。
2. 实验中电路板和测试仪器必须正确连接，确保测量数据的准确性。
3. 实验前必须检查电路连接是否正确，如果发现问题及时排除，避免损坏电子元件或测试仪器。
4. 实验中应该仔细观察电路波形和测量数据，分析电路的工作状态，掌握电路的性能指标。
5. 实验后应该及时关闭电源，清理实验现场，并将测试仪器和元件归还到指定位置。
实验结果通过实验可以得到单相半控桥整流电路的各种参数和波形，包括输入电压、电流，输出电压、电流，负载电流，功率和效率等。
单相桥式半控整流电路实验报告
单相桥式半控整流电路实验报告单相桥式半控整流电路实验报告引言：在电力系统中，整流电路是一种常见的电力转换器，用于将交流电转换为直流电。
单相桥式半控整流电路是一种常用的整流电路，具有简单、高效、可靠等特点。
本实验旨在通过搭建和测试单相桥式半控整流电路，深入了解其原理和性能。
实验装置和原理：实验中使用的装置包括变压器、整流电路、电阻、电感、电容、开关管等。
变压器用于将交流电源的电压变换为适合整流电路的电压。
整流电路由四个二极管和一个可控硅组成，其中二极管用于实现整流功能，可控硅用于实现半控功能。
电阻、电感和电容用于实现电路的滤波功能，使输出电压更加稳定。
实验步骤和结果：1. 搭建电路：按照实验指导书的要求，将变压器、整流电路、电阻、电容等元件连接起来，并接上交流电源。
确保电路连接正确无误。
2. 测试输出电压：将示波器连接到输出端，调节可控硅触发角度，观察输出电压的变化。
记录不同触发角度下的输出电压值。
3. 测试输出电流：将电流表连接到输出端，调节可控硅触发角度，观察输出电流的变化。
记录不同触发角度下的输出电流值。
4. 测试电路的滤波效果：将示波器连接到滤波电容的两端，观察输出电压的波形变化。
记录不同滤波电容下的输出电压波形。
根据实验结果，我们可以得到以下结论：1. 随着可控硅触发角度的增大，输出电压呈线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加，导致整流电路的导通时间增加，从而输出电压增大。
2. 随着可控硅触发角度的增大，输出电流呈非线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加，导致整流电路的导通时间增加，从而输出电流增大。
但当可控硅触发角度接近90度时，输出电流基本保持不变，因为此时整流电路的导通时间接近整个交流周期，无法进一步增大。
3. 增加滤波电容可以有效减小输出电压的波动，提高输出电压的稳定性。
这是因为滤波电容能够储存电荷，在整流电路导通时间短暂中释放电荷，从而平滑输出电压。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了单相桥式半控整流电路的原理和性能。
单相桥式半控整流电路实验
实验二单相桥式半控整流电路实验一．实验目的1．研究单相桥式半控整流电路在电阻负载，电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
2．熟悉MCL—05组件锯齿波触发电路的工作。
3．进一步掌握双踪示波器在电力电子线路实验中的使用特点与方法。
二．实验线路及原理见图4-6。
三．实验内容1．单相桥式半控整流电路供电给电阻性负载。
2．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（带续流二极管）。
3．单相桥式半控整流电路供电给反电势负载（带续流二极管）。
4．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（断开续流二极管）。
四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。
3．MCL—33组件或MCL—53组件（适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．MCL—05组件或MCL—05A组件5．MEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6．MEL—02三相芯式变压器。
7．二踪示波器8．万用电表五．注意事项1．实验前必须先了解晶闸管的电流额定值（本装置为5A），并根据额定值与整流电路形式计算出负载电阻的最小允许值。
2．为保护整流元件不受损坏，晶闸管整流电路的正确操作步骤（1）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。
（2）在控制电压U ct =0时，接通主电源。
然后逐渐增大U ct ，使整流电路投入工作。
（3）断开整流电路时，应先把U ct 降到零，使整流电路无输出，然后切断总电源。
3．注意示波器的使用。
4．MCL —33（或MCL —53组件）的内部脉冲需断开。
5．接反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁六．实验方法1．将MCL —05（或MCL —05A ，以下均同）面板左上角的同步电压输入接MCL —18的U 、V 输出端（如您选购的产品为MCL —Ⅲ、Ⅴ，则同步电压输入直接与主控制屏的U 、V 输出端相连）， “触发电路选择”拨向“锯齿波”。
实验二__单相桥式半控整流电路实验
电力电子技术实验总结报告姓名：学号：专业与班级：电气20 - 班实验名称: 实验二单相桥式半控整流电路实验成绩：日期：20 - -实验二单相桥式半控整流电路实验一、实验目的(1)加深对单相桥式半控整流电路带电阻性、电阻电感性负载时各工作情况的理解。
(2)了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用，学会对实验中出现的问题加以分析和解决。
三、实验线路及原理本实验线路如图3-1所示，两组锯齿波同步移相触发电路均在DJK03-1挂件上，它们由同一个同步变压器保持与输入的电压同步，触发信号加到共阴极的两个晶闸管，图中的R用D42三相可调电阻，将两个 900Ω接成并联形式，二极管VD1、VD2、VD3及开关S1均在DJK06挂件上，电感L d在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH三档可供选择，本实验用700mH，直流电压表、电流表从DJK02挂件获得。
图2-1 单相桥式半控整流电路实验线路图四、实验内容(1)单相桥式半控整流电路带电阻性负载。
(2)单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关单相桥式半控整流电路的有关内容。
(2)了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用。
六、思考题(1)单相桥式半控整流电路在什么情况下会发生失控现象?答：当a突然增大至180度或触发脉冲丢失是，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使Ud成为正弦波，即半周期Ud为正弦，另外半周期Ud为零，其平均值保持恒定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，称为失控。
在感性负载下发生失控现象。
需在负载前加并续流电容。
(2)在加续流二极管前后，单相桥式半控整流电路中晶闸管两端的电压波形如何?七、试验数据及波形(1)单相桥式半控整流电路带电阻性负载：记录于下表中。
计算公式: U d = 0.9U2(1+cosα)/2描绘α=600、900时Ud、Uvt的波形。
α=600α=900(2)单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载不接续流二极管VD3时，描绘α=600、900时Ud、Uvt的波形α=600 α=900③接上续流二极管VD3，接通主电路，观察不同控制角α时U d 的波形，八、实验报告(1)画出①电阻性负载，②电阻电感性负载时U d/U2=f(α)的曲线。
电力电子技术实验报告
实验一单相桥式半控整流电路整流二极管两端电压U VD1的波形。
顺时针缓慢调节移相控制电位器RP1，使其阻值逐渐增大，观察并记录在不同α角时U d、U VT、U VD1的波形，测量相应电源电压U2和负载电压U d的数值，记录于下表中。
计算公式：Ud = 0.9U2(1+cosα)/2(3) 单相桥式半控整流电路带电阻、电感性负载①将单结晶体管触发电路的移相控制电位器RP1逆时针调到阻值最小位置、按下电源控制屏DJK01上的停止按扭断开主电路电源后，将负载换成电阻、电感性负载，即将平波电抗器L d(70OmH)与电阻R（双臂滑线变阻器和灯泡串联构成）串联。
②断开开关S1，先不入接续流二极管VD3。
接通主电路电源，顺时针缓慢调节移相控制电位器RP1，使其阻值逐渐增大，用示波器观察控制角α在不同角度时的Ud、UVT、UVD1、Id波形，并测定相应的U2、Ud数值，记录于下表中：③在α=60°时，移去触发脉冲（将单结晶体管触发电路上的“G”或“K”拔掉），观察并记录移去脉冲前后Ud、UVT1、UVT3、UVD1、UVD2、Id的波形。
④将相控制电位器RP1逆时针调至最小，闭合开关S1，接入续流二极管VD3，然后顺时针缓慢调节移相控制电位器RP1，使其阻值逐渐增大，观察不同控制角α时Ud、UVD3、Id 的波形，并测定相应的U2、Ud数值，记录于下表中：⑤在接有续流二极管VD3及α=60°时，移去触发脉冲(将单结晶体管触发电路上的“G”或“K”拔掉)，观察并记录移去脉冲前后Ud、UVT1、UVT3、UVD2、UVD1和Id的波形。
八、实验报告(1) 画出电阻性负载、电阻电感性负载时U d/U2=f(α)的曲线。
(2)画出电阻性负载、电阻电感性负载，α角分别为30°、60°、90°时的U d、U VT的波形。
(3) 说明续流二极管对消除失控现象的作用。
在整流桥接电阻电感性负载、不接续流二极管时，如晶闸管VT3的触发脉冲消失，VT3始终不导通，则输出电压ud失控。
桥式整流电路实训报告
一、实训目的1. 了解桥式整流电路的基本原理和组成；2. 掌握桥式整流电路的工作过程及特性；3. 培养学生动手实践能力和电路分析能力；4. 增强学生对电力电子技术的认识。
二、实训原理桥式整流电路是一种全波整流电路，由四个二极管组成，形成一个闭环桥“配置”，以产生所需的输出。
在输入交流波形的正半周期和负半周期期间都能允许电流流过负载电阻，从而输出的直流信号极性相同。
三、实训仪器与设备1. 交流电源：50Hz，220V；2. 二极管：4个1N4007；3. 电阻：1个100Ω；4. 滑动变阻器：1个10Ω；5. 电压表：1个；6. 电流表：1个；7. 实验板：1块；8. 连接线：若干。
四、实训步骤1. 搭建桥式整流电路：按照电路图连接电路，确保各元件连接正确；2. 测试电路：接通电源，观察电压表和电流表的读数，记录数据；3. 改变负载电阻：调整滑动变阻器，观察电压表和电流表的读数变化，记录数据；4. 测试不同输入电压下的输出电压：改变交流电源的输入电压，观察电压表和电流表的读数变化，记录数据；5. 分析数据：对实验数据进行处理和分析，验证桥式整流电路的工作原理和特性。
五、实训结果与分析1. 搭建电路后，接通电源，电压表和电流表均有读数，说明电路正常工作；2. 改变负载电阻时，输出电压和电流均有所变化，符合桥式整流电路的特性；3. 测试不同输入电压下的输出电压，发现输出电压与输入电压成正比，验证了桥式整流电路的工作原理；4. 分析数据可知，桥式整流电路具有以下特性：（1）输出电压与输入电压成正比；（2）输出电压中含有纹波，纹波系数与负载电阻有关；（3）输出电流与负载电阻有关；（4）整流效率高，功率损耗小。
六、实训总结1. 通过本次实训，掌握了桥式整流电路的基本原理和组成；2. 熟悉了桥式整流电路的工作过程及特性；3. 提高了动手实践能力和电路分析能力；4. 增强了对电力电子技术的认识。
七、实训建议1. 在搭建电路时，注意各元件的连接顺序，确保电路连接正确；2. 在进行实验时，注意安全操作，避免触电等事故发生；3. 在分析数据时，注意观察数据变化趋势，以便更好地理解电路特性；4. 加强对电力电子技术的学习，为以后的工作打下坚实基础。
实验二单相桥式半控整流电路实验
实验二单相桥式半控整流电路实验四．实验方法1．在实验箱没有接通电源时，将插板JMCL-36-05插入实验箱的插板区，按图2-1将所有线连接上，并检查线连接是否正确，并且将触发电路的G1、K1及G3、K3接至主电路可控硅的G1、K1及G3、K3。
给定部分的RP 逆时针调到底，开关拨至正给定，，然后接通电源，调节RP1和RP2使触发角达到实验一中的初始位置。
2．单相桥式半控整流电路供电给灯泡负载 调节给定电位器RP ，使α=90°，（调节方法可以直接在主电路中调整触发角，示波器I 通道接U UV 作为参考波形，示波器探头II 接负载1端，可以调节触发角）测取此时整流电路的输出电压（灯泡负载两端）U d =f （t ），输出电流i d =f （t ）（接电阻测量）以及晶闸管端电压U VT =f （t ）波形，并测定交流输入电压U 2、整流输出电压U d ，验证2cos 19.02α+=U U dUd与Id------------------------------------------------------------------------------------------------------Uvt 单独的图如下-------------------------------------------------------------------------------------分别测取α=60°，α=30°时的U d、i d、U vt波形。
当α=60°时，UdId的图如下-------------------------------------------------------------------------Uvt单独的图如下-------------------------------------------------------------------------------------当α=30°时，UdId的图如下-------------------------------------------------------------------------Uvt单独的图如下-------------------------------------------------------------------------------------3．单相桥式半控整流电路供电给电机负载将主电路两端接至灯泡两端的线断开，接至直流电机两端。
单相桥式半控整流电路实验
在单相桥式半控整流电路中，输出电 压与输入电压之间存在一定的关系， 具体表现为输出电压的波形与输入电 压的波形相似，但相位相反。
详细描述
当输入电压为正弦波时，整流电路的 输出电压波形也是正弦波，但相位与 输入电压相反。输出电压的幅值可以 通过控制晶闸管的导通角来调节。
整流电路的效率与负载的关系
在实验过程中遇到了一些问题，通过查阅资料、与同学讨论以及反复实验，我学会了如何 分析问题并找到解决方案。
对实验中遇到的问题的思考与改进
设备误差问题
在实验过程中，由于设备精度和测量误 差的存在，导致实验结果与理论值存在 一定的偏差。为了减小误差，可以选用 精度更高的设备和更精确的测量方法。
电路稳定性问题
单相桥式半控整流电路 实验
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• 实验目的 • 实验设备与材料 • 实验步骤 • 实验结果与分析 • 实验总结与思考
实验目的
01
掌握单相桥式半控整流电路的工作原理
理解单相桥式半控整流电路的基 本结构和工作原理，包括晶闸管、 变压器、负载等元件的作用和工
作方式。
学习整流电路的触发脉冲产生和 传输方式，了解触发脉冲对晶闸
二极管的工作状态与波形分析
总结词
在单相桥式半控整流电路中，二极管的工作状态与波形分析 对于理解整流电路的工作原理非常重要。
详细描述
二极管在整流电路中起到续流的作用，当晶闸管处于关断状 态时，二极管导通，使得电流能够继续流通。通过对二极管 的工作状态进行波形分析，可以了解整流电路的工作过程和 各元件的工作状态。
THANKS.
实验总结与思考
05
本实验的收获与体会
深入理解了单相桥式半控整流电路的工作原理
单相半控桥整流电路实验报告.doc
单相半控桥整流电路实验报告.doc
实验目的：进一步学习单相半控桥整流电路的工作原理，熟悉实际电路的搭建、调试过程，并掌握实验仪器的使用方法。
实验原理：单相半控桥整流电路是由半导体器件构成的，并且具有易于控制和快速开关的特点。
电路由一个单相变压器、四个可控硅和一个负载组成。
其中，相位角的控制可以通过控制可控硅导通的时间来实现。
当可控硅导通时，电流会通过负载，从而完成整流过程。
实验步骤：
1.搭建电路：首先将四个可控硅依次连接在单相变压器的二级侧，再将其组成半控桥整流电路。
将电路的正、负极短接，以便于连接实验仪器。
最后接入一个适当的负载。
2.调试电路：接通交流电源，利用数字万用表、示波器等仪器对电路进行调试。
首先检测电路中各个组件的正常性能，确定无异常后进入下一步。
随后调节可控硅的触发角，观察电路输出的电压和电流波形，以确保电路的正常工作。
3.测量电路特性：在保证电路正常工作的前提下，将数字多用表、示波器等仪器接入电路，测量电路的各项特性，并记录实验数据。
实验结果：经过测量，我们得到了单相半控桥整流电路的输出电压、输出电流、输出功率等数据。
同时，我们还可以通过调整可控硅的触发角度，进一步了解电路的工作原理和特性。
实验结论：通过本次实验，我们深入学习了单相半控桥整流电路的原理和工作特性，并掌握了搭建、调试和测量电路的方法。
同时，本次实验还充分展示了实验数据的测量和记录技能，提高了我们的电路实验能力和实践能力。
半整流电路实验报告
1. 理解并掌握半整流电路的基本工作原理和特性。
2. 学习半整流电路在实际应用中的重要性。
3. 掌握半整流电路的实验步骤和操作方法。
4. 通过实验验证半整流电路的理论分析。
二、实验原理半整流电路是一种简单的整流电路，它利用二极管的单向导电特性，将交流电信号转换为单向脉动直流电信号。
常见的半整流电路包括单相半波整流电路和单相桥式半控整流电路。
1. 单相半波整流电路单相半波整流电路由一个二极管和一个负载电阻组成。
在交流电压的正半周，二极管导通，电流通过负载电阻；在负半周，二极管截止，电流中断。
因此，输出电压为单向脉动直流电压。
2. 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路由四个二极管组成，其中两个为晶闸管，两个为二极管。
晶闸管在触发脉冲的作用下导通，二极管在正向电压作用下导通。
在交流电压的正半周，晶闸管导通，电流通过负载电阻；在负半周，二极管导通，电流通过负载电阻。
因此，输出电压为单向脉动直流电压。
三、实验设备1. 电源：交流电压220V，50Hz2. 电阻：负载电阻R3. 二极管：普通二极管4. 晶闸管：普通晶闸管5. 示波器6. 电压表7. 电流表1. 按照电路图连接单相半波整流电路和单相桥式半控整流电路。
2. 使用示波器观察输入和输出电压波形。
3. 使用电压表和电流表测量输出电压和电流。
4. 改变负载电阻，观察输出电压和电流的变化。
5. 记录实验数据。
五、实验结果与分析1. 单相半波整流电路- 输出电压波形为单向脉动直流电压，波形较为平滑。
- 输出电压平均值Uo(AV)与输入电压U2的关系为：Uo(AV) = 0.45U2。
- 输出电流平均值Io(AV)与负载电阻R的关系为：Io(AV) = Uo(AV)/R。
2. 单相桥式半控整流电路- 输出电压波形为单向脉动直流电压，波形比单相半波整流电路更平滑。
- 输出电压平均值Uo(AV)与输入电压U2的关系为：Uo(AV) = 0.9U2。
- 输出电流平均值Io(AV)与负载电阻R的关系为：Io(AV) = Uo(AV)/R。
桥式整流电路实验报告
桥式整流电路实验报告桥式整流电路实验报告引言电力是现代社会不可或缺的能源之一，而交流电作为电力传输的主要形式，需要通过整流来转换为直流电才能被电子设备所利用。
桥式整流电路作为一种常用的整流电路，具有简单、高效的特点，被广泛应用于各种电子设备中。
本实验旨在通过搭建桥式整流电路，探究其工作原理及性能。
一、实验原理桥式整流电路由四个二极管和一个负载组成，其工作原理基于二极管的导通特性。
当输入交流电源的正半周时，D1和D4导通，电流经过负载流向正极；而在负半周时，D2和D3导通，电流经过负载流向负极。
通过这种方式，交流电被转换为直流电。
二、实验材料与方法1. 实验材料：- 电源：提供交流电源，频率为50Hz；- 二极管：四个二极管，型号为1N4007；- 负载：使用电阻作为负载；- 电压表：测量电路中的电压。
2. 实验方法：- 搭建桥式整流电路：将四个二极管和负载按照桥式整流电路的连接方式进行连接；- 接通电源：将交流电源连接到桥式整流电路的输入端；- 测量电压：使用电压表测量负载两端的电压，并记录数据；- 分析数据：根据测量数据，分析桥式整流电路的性能。
三、实验结果与分析在搭建桥式整流电路并接通电源后，我们进行了多次测量，并记录了负载两端的电压数据。
通过对数据的分析，我们得出了以下结论：1. 效率高：相比于单相半波整流电路，桥式整流电路的效率更高。
这是因为桥式整流电路在每个半周都能够利用到输入交流电源的电能，减少了能量的浪费。
2. 输出直流电稳定：桥式整流电路可以将交流电转换为直流电，并且输出电压相对稳定。
这是因为桥式整流电路通过四个二极管的交替导通，使得输出电流的波形更加平滑。
3. 输出电压波动较小：通过对负载两端电压的测量，我们发现桥式整流电路的输出电压波动较小。
这是因为桥式整流电路在每个半周都能够进行整流，减少了电压的波动。
四、实验应用与展望桥式整流电路作为一种常见的整流电路，被广泛应用于各种电子设备中。
单相桥式整流电路实验报告
单相桥式整流电路实验报告
本次实验我们进行了单相桥式整流电路的搭建和测试。
单相桥式整流电路是一种常见的电力电子电路，可将交流电转换为直流电。
在实验中，我们使用了四个二极管和一个负载电阻来构建单相桥式整流电路。
首先，我们按照实验指导书上的图示，将四个二极管和负载电阻连接在一起，搭建出单相桥式整流电路。
然后，我们使用万用表来测试电路的工作情况。
在接通交流电源后，我们发现电路可以正常工作，并将交流电转换为直流电。
接下来，我们测试了负载电阻的工作情况。
我们使用万用表来测量负载电阻的电压和电流，并计算出其功率。
通过实验数据的分析，我们发现负载电阻的功率与其电压和电流成正比。
同时，我们还测试了不同负载电阻下的输出功率和效率，并发现输出功率和效率随着负载电阻的增加而降低。
最后，我们对实验结果进行了总结和分析。
通过本次实验，我们深入了解了单相桥式整流电路的工作原理和特点，并掌握了其搭建和测试方法。
同时，我们还学习了如何使用万用表来测试电路的工作情况，并了解了负载电阻对输出功率和效率的影响。
总之，本次实验让我们更加深入地了解了单相桥式整流电路的工作原理和应用，并提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。
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电气信息学院实验报告书课程名称：电力电子技术实验项目：单相半控桥整流电路实验专业班组：电气工程及其自动化105班实验时间：2013年10月28日成绩评定：评阅教师：报告撰写：学号：同组人员：学号：同组人员：学号：同组人员：学号：电气信息学院专业中心实验室目录一．实验内容1.1 实验项目名称 (3)1.2 实验完成目标 (3)1.3 实验内容及已知条件 (3)二．实验环境2.1 主要设备仪器 (4)2.2 小组人员分工 (5)三．电路分析与仿真3.1 基本电路 (5)3.2 电路仿真 (6)四．实验过程4.1 实现同步 (7)4.2 半控桥纯阻性负载实验 (8)4.3 半控桥阻感性负载实验 (9)五．实验数据处理与分析5.1 理论数据与分析 (11)5.2 实验数据与处理 (11)5.3 误差分析 (13)六．思考讨论与感悟6.1 实验思考题 (13)6.2 实验讨论题 (14)6.3 自主思考与讨论 (18)6.4 实验方案、结果可信度分析 (19)6.5 实验优化改进方案 (20)6.6 实验感悟 (20)附件1.1实验名称单相半控桥式整流电路实验1.2实验完成目标①实现控制触发脉冲与晶闸管同步；②观测单相半控桥在纯阻性负载时Ud，Uvt波形，测量最大移相范围及输入-输出特性；③单相半控桥在阻-感性负载时，测量最大移相范围，观察失控现象并讨论解决方案。
1.3实验内容及已知条件①实现同步：从三相交流电源进端取线电压Uuw（约230V）到降压变压器（MCL-35）,输出单相电压（约124V）作为整流输入电压U2；在（MCL-33）两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列（共12只）中，选定两只晶闸管，与整流二极管阵列（共6只）中的两只二极管组成共阴极方式的半控整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载。
思考：接通电源和控制信号后，如何判断移相控制是否同步？②半控桥纯阻性负载实验：连续改变控制角，测量并记录电路实际的最大移相范围，用数码相机记录α最小、最大和90°时的输出电压Ud波形（注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压较大时， Id 不超过0.6A）；思考：如何利用示波器测定移相控制角的大小？在最大移相范围内，调节不同的控制量，测量控制角、输入交流电压U2、控制信号Uct和整流输出Ud的大小，要求不低于8组数据。
③半控桥阻-感性负载（串联L=200mH）实验：断开总电源，将负载电感串入负载回路；连续改变控制角α，记录α最小、最大和90°时的输出电压Ud波形，观察其特点（Id 不超过0.6A）；固定控制角α在较大值，调节负载电阻由最大逐步减小（分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A三种情况测量。
注意 Id ≤0.6A），并记录电流Id波形，观察负载阻抗角的变化对电流Id的滤波效果；思考：如何在负载回路获取负载电流的波形？保持控制角α<90°，适当调整负载电阻，使Id≈0.6A，突然断掉两路晶闸管的脉冲信号（模拟将控制角α快速推到180°），制造失控现象，记录失控前后的ud波形，并提出如何判断哪一只晶闸管失控的测试方法。
2.1 主要设备仪器实验台：华纬MCL-Ⅲ型电力电子及电气传动教学实验台（浙江大学求是公司）示波器：Tektronix TDS1012示波器（带宽：100MHZ 最高采样频率：1GS/s）数字万用表：2.2 小组人员分工1.实验阶段线路连接及检查：移相可调电位器及电阻的调节：数字万用表的操作及测量：示波器操作的及测量：数据记录及计算：2.报告撰写报告主体撰写：实验仿真：数据处理分析：特性曲线与拟合：思考题的整理：讨论内容整理：图片整理与使用：讨论与拓展思考：三．实验仿真3.1 基本电路1.阻性负载图3-1所示为带阻性负载时单相桥式半控整流电路。
两个晶闸管共阴极连接，两个二极管共阳极连接。
二极管共阳极，所以阴极电位低的管子导通。
晶闸管触发导通，整流二极管自然换相。
图3-12.阻感负载图3-2所示为带阻感负载时单相桥式半控整流电路。
电源电压U2为负半周时，由于电感存在，VT1将继续导通，此时a 点电位较b 点电位低，二极管自然换相，从VD4换至VD2。
这样电流不再经过变压器绕组，而由VT1，VD2续流，忽略器件导通压降，Ud=0，整流电路不会输出负电压。
图3-2u R u R L d3.2 电路仿真根据实验内容，我们先对单相半控桥整流电路带阻感负载进行仿真。
仿真使用mulitism软件进行。
仿真电路阻感负载连接如图3-3所示。
图3-3 仿真电路阻感负载连接图在图3-3的基础上去掉电感L1即为阻性负载连接图，在此不单独贴出。
首先我们再阻性负载情况下对电路模拟运行，用软件中的模拟示波器记录α=0°，90°，180°（失控），36°时的输出电压Ud波形，如下。
注：关于失控现象分析见“思考与讨论”。
图3-4 α=0°时输出电压Ud波形图3-5 α=90°时输出电压Ud波形图3-6 α=180°时输出电压Ud波形图3-7 α=36°时输出电压Ud波形然后我们对阻感负载电路进行模拟，用软件中的模拟示波器观察输出电压Ud波形，波形与阻性负载时相似，但是由于电感存在并不为足够大，波形有轻微震荡，如下图所示。
图3-8 α=90°阻感负载时输出电压Ud波形四．实验过程4.1 实现同步从三相交流电源进端取线电压Uuw（约230v）到降压变压器（MCL-35）,输出单相电压（约124V）作为整流输入电压U2；在（MCL-33）两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列（共12只）中，选定两只晶闸管，与整流二极管阵列（共6只）中的两只二极管组成共阴极方式的半控整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载。
实验中，两只晶闸管共阴极连接，选取第一组晶闸管阵列中的VT1与第二组晶闸管阵列中的VT4’分别作为电路图中的VT1与VT3。
在二极管阵列中任取两只二极管共阳极接入电路。
完成电路连接后，将示波器接在电阻R两端，观察输出波形，确认是否完成同步。
注：晶闸管的选择依据及同步的判断见“思考与讨论”。
4.2 半控桥纯阻性负载实验连续改变控制角，测量并记录电路实际的最大移相范围，用数码相机记录α最小、最大和90°时的输出电压Ud波形（注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压较大时， Id 不超过0.6A）；在最大移相范围内，调节不同的控制量，测量控制角、输入交流电压U2、控制信号Uct和整流输出Ud的大小，要求不低于8组数据。
实验中，调节移相可调电位器，改变触发延迟角α的大小，移相可调电位器像两个方向分别不可调时各自取到α的最小与最大时的输出电压Ud波形，调节移相可调电位器使换相点出现在波形最高点取到α=90°时的输出电压Ud波形。
图4-1 α最小时输出电压Ud波形图4-2 α最大时输出电压Ud波形图4-3 α=90°时输出电压Ud波形利用示波器纵向光标一与光标二测量周期水平时间差为10ms，触发延迟角最小时α水平时间差1.20ms，触发延迟角最大时α水平时间差8.76ms，为得到八组数据，我们分别再取α水平时间差Δt为2.28ms，3.36ms，4.44ms，5.52ms，6.60ms，7.68ms六组数据。
求出α=（Δt/10）*180°，用数字万用表交流档测量输入交流电压U2，控制信号Uct的大小；用数字万用表直流档测量整流输出电压Ud的大小。
记录数据如下表：注：如何利用示波器测定移相控制角的大小见“思考与讨论”。
实验原始记录单见附件一。
4.3 半控桥阻感性负载实验断开总电源，将负载电感串入负载回路；连续改变控制角α，记录α最小、最大和90°时的输出电压Ud波形，观察其特点（Id 不超过0.6A）；固定控制角α在较大值，调节负载电阻由最大逐步减小（分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A三种情况测量。
注意 Id ≤0.6A），并记录电流Id波形，观察负载阻抗角的变化对电流Id的滤波效果；保持控制角α<90°，适当调整负载电阻，使Id≈0.6A，突然断掉两路晶闸管的脉冲信号（模拟将控制角α快速推到180°），制造失控现象，记录失控前后的ud波形，并提出如何判断哪一只晶闸管失控的测试方法。
实验中，如半控桥纯阻性负载实验一样，调节移相可调电位器，改变触发延迟角α的大小，移相可调电位器像两个方向分别不可调时各自取到α的最小与最大时的输出电压Ud波形，调节移相可调电位器使换相点出现在波形最高点取到α=90°时的输出电压Ud波形，使用相机记录如下：图4-4 α最小时输出电压Ud波形图4-5 α最大时输出电压Ud 波形 图4-6 α=90°时输出电压Ud 波形然后固定控制角α在较大值，我们调节α是它在在大于90°的某个较大值，观察输出电压Ud 波形同时注意电流Id 。
分别使用相机记录了电流断续、临界连续和连续0.5A 三种情况的输出电流Id 的波形。
图4-7 电流断续的输出电流Id 的波形 图4-8 电流连续的输出电流Id 的波形图4-9 电流0.5A 的输出电流Id 的波形接着,我们保持控制角α<90°，适当调整负载电阻，使Id≈0.6A，然后突然断掉两路晶闸管的脉冲信号（模拟将控制角α快速推到180°），制造失控现象，记录下失控前后的Ud波形如下:注：如何在负载回路获取负载电流的波形,如何判断哪一只晶闸管失控的测试方法见“思考与讨论”。
五．实验数据处理与分析5.1 理论数据与分析在单相半控桥式整流电路中,纯阻性负载与阻感性负载的输出直流电压平均=0.9α。
实验中理论三相交流电值完全相同,为=α的单相电压U2为124V，理论上=111.6 α。
可以做出理论u d = f (α)特性曲线在图5-1。
5.2 实验数据与处理表5-1 实验原始数据记录表我们先根据= 0.9α分别计算出取不同α值与实际单相电压U2时表5-2 取不同α值与实际单相电压U2时理论输出Ud的值与实验所测实际Ud的值比较观察取不同α值与实际单相电压U2时理论输出Ud的值与实验所测实际Ud 的值，比较发现结果相近。
接下来我们根据实验结果之间的关系画出实验Ud=f（α）特性曲线于图5-1中，与纯理论Ud=f（α）特性曲线进行直观对比。
图5-1 电阻负载时ud = f (α)的实验与理论特性曲线比较5.3 误差分析除了存在仪用误差和人为误差外，Ud与α的关系式为= =0.9α，其中为输入电压，理论上应当是保持不变α的，但实验中记录的数据显示随着α的增大，回路电流减小，在逐渐增大，故曲线图像略有差异。