电力电子讲义

做风铃
每当我在风中听到风铃“叮叮当当”的声音，就特别喜欢，总希望自己能做一个风铃，今天，我就终于可以去做风铃了。

早上8：00我兴奋极了，好不容易开始制作风铃了，其实我早就跃跃欲试了。

制作间里到处陈列着各种各样、五彩缤纷的手工艺术品，我东摸摸，西看看，我的视线真舍不得离开。

终于开始做了，我聚精会神地听着老师说的每一句话，老师先叫我们拿一根在自己身旁的尼龙线，再出一个铁管子，叫我们把尼龙线通过孔，把线放进去，再打一个结，再把这个结抽到管子里，这样连续做4个。

我们再拿出一根铁丝，再拿出一个塑料管子，让我们把铁丝放进塑料管子的中间，打一个结，依此类推做奥运五环。

开始的时候，我真希望自己能第一个做完，我想：原来做个风铃那么简单啊！可是，做到第三步时，我遇到了一个小小的困难，我想：怎么把这个结抽到管子里去呢？我一边疑惑，一边在脑子里努力地想该怎么办。

忽然，我的脑子里灵光一现，老师不是说要抽这根线吗，那我把绳子拉一下不就行了呀！我试了一下，果然成功了，于是我兴冲冲地把绳子吊在了相应地孔隙上，一只漂亮的五环风铃终于完成了！当我拿在手里轻轻摇摆时，它发出了动听的声音，仿佛在说：“让我们为北京奥运加油吧！”
实验一安全规程与实验规程
一、实验目的：
1、掌握安全规程及实验规程、安全用电知识、操作规范，以确保实验过程中的
人身安全。

2、熟悉实验设备控制屏功能。

二、实验所需挂件及附件：
序号型号备注
1 YL-209型电源控制屏该控制屏包含“YL001、YL002、YL003、YL004”4个电源模块
三、实验内容：
1、安全规程及实验规程的教育。

2、电源控制屏组成部分的观察与连接。

四、预习要求：
阅读电力电子技术教材中有关安全操作的内容。

五、思考题：
该实验的操作要求与以前的弱电实验有什么不同？
六、实验报告：
1、画出实验主电路图。

2、写出实验安全操作规程。

附录：
一、实验安全规程
为了顺利完成电力电子技术及电机控制实验，确保实验时人身安全及设备可靠运行要严格遵守如下安全操作规程：
1、在实验过程中，绝对不允许双手同时接到隔离变压器的两个输出端，将人体当作负载使用。

2、为了提高学生的安全用电常识，任何接线和拆线都必须在切断电源后方可进行。

3、为了提高试验过程中的效率，学生独立完成接线或改接线路后，应仔细再次核对线路，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。

4、如果在实验过程中发生告警，应仔细检查线路以及电位器的调节位置，确定无误后，方可重新进行实验。

5、在实验过程中应注意所接仪表的最大量程，选择合适的负载完成试验，以免损坏仪表、电源或负载。

6、电源控制屏以及各挂件所使用的保险丝规格和型号是经我们反复试验选定的，不得私自改变其型号和规格，否则可能会引起不可预料的后果。

7、在加电流、转速闭环前一定要确保反馈极性是否正确，应构成负反馈。

8、在直流电机启动时，要先开励磁电源，后加电枢电压。

完成实验时，要先关电枢电压，再关励磁电源。

二、YL-209电源控制屏
电源控制屏主要为实验提供各种电源，如三相交流电源、直流电源、同步交流电源等。

由YL001总电源、YL002单相交直流可调电源与交流电源、YL003隔离变压器与同步变压器、YL004直流电源4部分组成。

1、YL001总电源
三相漏电开关，用于控制整个控制屏电源输出及实验台漏电保护,三相电源输出电压220V（线电压），三只电压表监视三相电源的输出
2、YL002单相交直流可调电源与交流电源
内部装有单相调压器，2个按钮开关用于调节输出电压的大小，绿色增大，红色减小，带有直流0-200V（实验中一般作为励磁电源使用）和交流0-250V输出，指针表用于指示直流电压的大小，空气开关做为输出保护
交流电源实际是一个有多组输出的变压器构成，使用时需要外接一个127V 的电源，即需从YL001单元上引一组单相电源
3、YL003隔离变压器与同步变压器
三只隔离变压器提供三相可控整流实验中输出电压与负载电压相适应（在实验中一般接成Dy11）
同步变压器作为三相晶闸管触发电路同步信号（实验中一般接成Yy10）
4、YL004直流电源
一组带过流截止保护0-24V可调电源，带两只指针表分别只是电压和电流。

8路固定直流电源：±5V，±12V，±15V，＋20V，＋24V。

三、实验规程
l．实验课前要认真预习，做好必要的准备工作，如做好预习报告，阅读注意事项，未预习者不得参加实验，实验课不得无故迟到。

2．实验时，实验者应认真仔细，注重培养独立分析问题和解决问题的能力，要有协作精神，同组合作者要团结互助、共同探讨、互相学习。

3．接完线路，应先自行检查，再请教师复查后才能接通电源，进行实验。

改接线路时，必须先切断电源。

4．实验完毕，所记录数据经教师审阅签字后，方可拆线，实验报告无教师签字无效。

5．未经许可，不得乱用与本次实验无关的设备器材，不得将实验室物品携出室外。

6．要爱护仪器设备，凡损坏仪器设备者，应填写损坏单。

对于不听从教师指导和违反操作规程而损坏仪器设备者，除写出书面检讨外，还应进行赔偿。

7．维护实验室内的整洁与肃静，严禁随地吐痰，大声喧哗。

实验完毕后，断掉电源，将用过的导线，仪器设备整理好放归原位，并做好值日工作。

四、安全用电知识
1．不得带电接线或拆、改线路，安装、更换保险丝。

2．合闸与拉闸操作要果断可靠，操作者不应面对刀闸，以防电弧喷出烧伤。

3．线路接好通电时，必须通知本组同学，同组者要相互密切配合，以防发生意外。

4．仪表设备应放置合理，避免导线跨越电源刀闸、仪表、旋转或运动的机械部分。

各种设备要可靠放置，防止跌落摔坏设备。

5．实验中，如发现有超量程、过热、异味、异声、冒烟、火花等，应立即切断电源再处理故障。

6．实验时，要精神集中，严肃认真。

7．不得穿湿衣湿鞋或湿手赤足做实验，以防引起触电事故。

8．使用仪器设备时，必须先阅读有关附录内容的说明，了解设备的规格，使用方法等。

严格按额定值使用，调节电源或电路参数时，应密切监视电表指针，以免损坏设备。

9．实验室总电源由指导教师操作，无指导教师在场，学生不得自行通电实验。

10．自觉维护人身及实验设备安全。

实验二单结晶体管触发电路实验
一、实验目的
1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元气件的作用。

2.掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。

3.掌握单结晶体管触发电路中主要点的波形测量和分析。

二、实验设备
序号型号备注
1 YL008单相半控桥式整流电路及单
结晶体管触发电路单元
包含单结晶体管触发电路、晶闸
管等
2 YL002交流电源交流15V、30V、50V、120V同步电源
2 双踪示波器自备
三、实验电路
实验电路如图2-1所示；
图2-1单晶闸管触发电路图
四、实验内容
1.单结晶体管触发电路的调试。

2.单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。

五、实验内容与实验步骤
1.将实验电路的电源进线端接到相应的电源上。

（15V、50V电源从YL002
单元上引入）
2.整定RP
1与RP
，调节RP
2
使输出电压Us在0.4V～2.5V之间变化。

3.用综示波器测量15V稳压管上削波后的电压波形U
VZ。

4.调节给定电位器RP
2
①观察单结晶体管V
3（BT管）发射极电压（即电容C
1
上的电压U
C
）的电压
波形。

（在RP
2调节到最大时，适当调节RP
5
使控制角刚好达到最小）
②测量V
3输出电压波形U
；（即100Ω输出电阻上的电压）U
b
③测量脉冲变压器TP两端输出的电压波形U
G1或U
G2
；
④调节RP
2
观察触发脉冲移动情况（即控制角α调节范围；能否由0°→180°？
注：①由于此电路的同步电压为近似梯形波，因此前、后均有死区，α调节范围一般为10°→170°左右，甚至更小一些。

5.单结晶体管触发电路各点波形的记录
当α＝30o、60o、90o、120o时，将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘
下来（U
VZ 、U
C
、U
b
、U
G1
）
六、实验注意事项
1.由于电力电子实验中的数值和波形都比较复杂，涉及因数也较多，因此
要理解与掌握电路工作原理并对实验中要进行测量的数值和波形，做到
心中有数。

以避免实验中盲目性。

2.使用双综示波器的两个探头同时进行测量时，必须使两个探头的地线端
为同一电位的端点（因示波器的两个探头的地线端是联在一起的），否
则测量时会造成短路事故。

3.由于示波器探头公共端接外壳，而外壳又通过插头与大地相联，而三相
电力线路的中线是接大地的，这样探头地线便与电力中线相通了。

在进
行电力电子实验，若用探头去测晶闸管元件时，(若不用整流变压器时)
便会烧坏元件或造成短路.因此,通常要将示波器接地线折去，或通过隔
离变压器对示波器供电。

七、实验报告
1.记录α=60°时单结晶体管触发电路各点输出的波形和幅值。

2.对单结晶体管触发电路工作原理做书面描述。

实验三单相半控整流电路实验
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
二、实验设备
序号型号备注
1 YL008单相半控桥式整流电路及单
结晶体管触发电路单元
包含单结晶体管触发电路、半控
桥式主电路等
2 YL002交流电源交流15V、30V、50V、120V同步电源
3 YL005可变电阻器0-999Ω可调
4 双踪示波器自备
三、实验电路
实验电路如图3-1所示；
图3-1单相半控桥整流电路
四、实验内容
1. 锯齿波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。

五、实验内容与实验步骤
1. 将实验电路的电源进线端接到相应的电源上。

（15V 、50V 、120V 电源从
YL002单元上引入）；用导线按图3-1将虚线之间的连接点连接。

2. 单结晶体管触发电路调节如实验二中的内容。

3. 单相桥式半控整流电路带电阻性负载：
将主电路输出U d 连接YL005可变电阻器，将电阻器调到最大阻值位置999Ω，接通电源，用示波器观察负载电压U d 、晶闸管两端电压U VT1和整流二极管两端电压U VD9的波形，调节电位器RP2，观察并记录在不同α角时U d 、U VT1、U VD9的波形，测量相应电源电压U 2和负载电压U d 的数值，记录于下表中。

α
30° 60° 90° 120° 150° U 2
U d(记录值)
U d/U2
U d(计算值)
计算公式: U d = 0.9U2(1+cosα)/2
4.单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载
①断开主电路后，将负载换成将电感与电阻串联。

（电感可借用用YL003单元上220V/50V整流变压器二次侧50V绕组，电阻负载选择可变电阻器YL005）
②不接续流二极管VD11，接通主电路，用示波器观察不同控制角α时U d、U VT1、U VD9、
I d的波形，并测定相应的U2、U d数值，记录于下表中：
α 30° 60° 90°
U2
U d(记录值)
U d/U2
U d(计算值)
③在α=60°时，移去触发脉冲(将锯齿波同步触发电路上的“G1”或“K1”拔掉)，观察并记录移去脉冲前、后U d、U VT1、U VT2、U VD9、U VD10、I d的波形。

④接上续流二极管VD11，接通主电路，观察不同控制角α时U d、I d的波形，并测定相应的U2、U d数值，记录于下表中：
α 30° 60° 90°
U2
U d(记录值)
U d/U2
U d(计算值)
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“G1”或“K1”拔掉)，观察并记录移去脉冲前、后U d、U VT1、U VT2、U VD9、U VD10和I d的波形。

六、实验注意事项
1.由于电力电子实验中的数值和波形都比较复杂，涉及因数也较多，因此
要理解与掌握电路工作原理并对实验中要进行测量的数值和波形，做到
心中有数。

以避免实验中盲目性。

2.使用双综示波器的两个探头同时进行测量时，必须使两个探头的地线端
为同一电位的端点（因示波器的两个探头的地线端是联在一起的），否
则测量时会造成短路事故。

3.由于示波器探头公共端接外壳，而外壳又通过插头与大地相联，而三相
电力线路的中线是接大地的，这样探头地线便与电力中线相通了。

在进
行电力电子实验，若用探头去测晶闸管元件时，(若不用整流变压器时)
便会烧坏元件或造成短路.因此,通常要将示波器接地线折去，或通过隔
离变压器对示波器供电。

七、实验报告
1.画出①电阻性负载，②电阻电感性负载时Ud/U2=f(α)的曲线。

2.画出①电阻性负载，②电阻电感性负载，α角分别为30°、60°、90°
时的Ud、UVT的波形。

3.说明续流二极管对消除失控现象的作用。

实验四IGBT直流斩波电路实验
一、实验目的
1.熟悉直流斩波电路及升、降压电路的工作原理。

2.掌握IGBT器件的应用。

驱动模块EXB841电路的驱动与保护环节的测试。

3.掌握脉宽调制电路的调试及负载电压波形的分析。

二、实验设备
序号型号备注
1 IGBT直流斩波电路包含EXB841驱动及保护电路、直流斩波主电路
2 YL002交流电源交流15V、30、50V、120V同步电源
3 YL004直流电源包含±5V±12V±15V＋20V＋2
4 V 电源
4 双踪示波器自备
三、实验电路及原理
实验电路如图4-1所示；
图4-1IGBT驱动及斩波电路
1.直流斩波电路
220V单相交流电经整流变压器TR，降为50V交流电，再经桥堆B及滤波电
容C
5、C
6
后，变为直流电，其幅值在45V～70V之间，视负载电流大小而定。

直流电路的负载为110V、25W白炽灯（或220V 25W白炽灯），如今以绝缘栅
双极晶体管（IGBT）作为开关管，来控制直流电路的通、断，以调节负载上平均电压的大小。

这就是一个直流斩波电路。

2.IGBT管的驱动和保护电路
（1）IGBT管
IGBT管是一个复合元件，它的前半部分类似绝缘栅场效应管（是电压控制型，具有输入阻抗高的优点），后半部分类似双极晶体管（具有输出阻抗小、导通压降小、承受电流大的优点）。

它兼有场效应管和双极晶体管的优点，因而获得日益广泛的应用。

在图4-1中，G为栅极，C为集电极（又称漏极D），E为发射极（又称源极S）。

（2）IGBT的驱动电路
如今以EXB841模块为例，来介绍IGBT驱动电路的工作原理。

EBX841型模块可驱动300Α/1200V IGBT元件，整个电路信号延迟时间小于1μs，最高工作频率可达40～50kHz。

它只需要外部提供一个+20V的单电源（它内部自生反偏电压）。

模块采用高速光电耦合（隔离）输入，信号电压经电压放
大和推挽（射极跟随）功率放大输出，并有过电流保护环节。

其功能原理图如图4-2所示，接线图如图4-3所示。

对照图4-2和图4-3可以看出，15脚接高电平（+5V）输入，14脚输入控制脉信号（输入负脉冲，使光电耦合器导通），光电耦合信号经电压放大器Α放大，再经发射极跟随功率放大后，由脚3输出，经限流电阻RG送至IGBT的栅极G，驱动IGBT导通工作。

稳压管VST1、VST2为栅极电压正向限幅保护。

集成模块中的电阻R′和稳压管VST′构成的分压，经1脚，为IGBT的发射极提供一个反向偏置（-5V）的电压，由于UGE = VG-VE，因此发射极电位VE的提高，相对UGE 来说，为反向偏置。

若VE =5V，VG =0，则UGE =-5V<0，G-E结处于反偏。

这是由于IGBT为电压控制型器件，截止时容易因感应电压而误导通，所以通常设置一个较高的反向偏压（-5V），使IGBT提高抗干扰能力，可靠截止。

图4-2 IGBT 驱动模块EXB841的工作原理图
1脚还外接反向偏置电源的滤波电容和发射极的钳位二极管VD2（使发射极电位不低于0V）。

（3）IGBT的保护电路
Α．过电流保护
当集电极电流过大时，管子的饱和电压UCE将明显增加，使集电极电位升高，过高的集电极电位将使二极管VD1截止，它作为过电流信号，送至6脚，通过模块中的保护电路，会使栅极电位下降，IGBT截止，从而起到过电流保护作用。

此外，当出现过电流时，5脚将输出低电平信号，使光电耦合器LE导通（见图4-3），输出过电流保护动作信号（送至显示或报警或其他保护环节）。

在图3-1中，是在R2与LE间，串接一发光二极管LED，作为过电流显示。

模块中的4脚用于外接电容器，（可接0.47μF电容器至地）以防止过电流信号误动作；但绝大多数场合，可以不用，所以在图3-1中即未采用。

图4-3
B．限流与限幅保护
图4-3中RG为栅极限流电阻，对6Α /500V元件，取RG=250Ω。

图3-3中VST1为栅极正向限幅保护，VST1稳压值为14V～15V（因EXB841输出高电平电压为14.5V）。

图4-3中 VST2为栅极反向限幅保护，VST2稳压值为-5V（因为EXB841输出低电平电压为-4.5V）。

（4）EXB841为15脚模块，模块中其他脚号为空脚，故未标出。

3.脉冲宽度调制器采用由555定时集成电路构成的多谐振荡器（占空比可变，而频率不变），并经过射极跟随器V2、R10输出（以提高带载能力）。

调节电位器RP，即可调节脉冲宽度。

由〈电子技术〉可知：
（1）脉冲周期
Ｔ＝０.７（Ｒ
５＋ＲＰ＋Ｒ
4
）Ｃ
4
＝０.７×（０.６２＋４.７＋０.１５）×０.２２ｍｓ
＝０.８４ｍｓ
脉冲频率ｆ＝１／Ｔ＝１／(0.84×10-3)Ｈz≈１２００Ｈz （2）脉宽调节范围
tω＝０.７〔Ｒ５～（Ｒ５＋ＲＰ）〕Ｃ４
＝０.７〔０.６２～（０.６２＋４.７）〕×０.２２ｍｓ
＝（０.１～０.８２）ｍｓ
（3）占空比
ｑ＝０.１／０.８４～０.８２／０.８４＝１２％～９８％
4.为了使脉冲调制器输出低电平时，V１能可靠截止，因此在V１的基极处加一个由＋５Ｖ和－５Ｖ电源及Ｒ６、Ｒ７构成的负偏置电路。

ＶＤ６为V１基极反向限幅保护。

四、实验内容
1.直流斩波降压电路。

2.验证EXB841驱动模块的保护功能。

五、实验内容与实验步骤
(一)直流斩波降压电路
1.直流斩波降压电路如图4-2所示。

对照图4-2，完成直流斩波降压电路连线（虚线部分）。

2.将（+20V、+5V、-5V）接入线路板相应电源插口。

注意电压＋、－极性不可接错。

3.测量各电压的幅值是否正确。

4.用示波器和万用表测量主电路（50V整流电路）输出电压的幅值和波形。

5.调节RP，用示波器测量脉冲的宽度和幅值，观察他们的变化，并作记录。

6.在脉冲信号电压及主电路电压（幅值与波形）正常的情况下，接上负载（灯泡）及脉冲输入信号。

7.使占空比为50%上时，测量负载平均电压UL的幅值与波形，并测量IGBT 管UCB和UGE数值。

8.使占空比分别为15％、30％，最大（98％）时，重复步骤７，即再测UL、UCB、UGE的数值。

(二)验证EXB841驱动模块的保护功能。

负载电压最高时，将二极管ＶD
1
至IGBT管集电极的连线断开（设置人为IGBT
过载信号），观察保护电路工作情况（测量负载电压及U
GE 、U
CE
电压），并作记录。

六、实验报告要求
1.整理记录直流斩波降压电路在占空比分别为15%、30%、50%、98%时负载平均电压UL的数值与波形和IGBT管UGE、UCE数值。

2.分析EXB841驱动模块的过流保护作用。

七、实验注意事项
同实验二
八、实验报告
1.整理记录直流斩波降压电路在占空比分别为15%、30%、50%、98%时负载平均电压UL的数值与波形和IGBT管UGE、UCE数值。

2.分析EXB841驱动模块的过流保护作用。

实验五单相交流调压电路及集成锯齿波触发电路
一、实验目的
1.熟悉集成锯齿波移相触发电路（KC05）的工作原理，测定KC05电路主
要工作点的电压波形。

2.掌握单相交流调压电路的工作原理，测定移相控制的单相交流调压电路
电阻负载上的电压波形。

二、实验设备
序号型号备注
1 YL011单相交流调压及集成锯齿波包含KC05集成触发电路，单相交
触发电路单元流调压主电路
2 YL002交流电源交流15V、30V、50V、120V同步电源
3 YL004直流电源包含±5V±12V±15V＋20V＋2
4 V 电源
4 双踪示波器自备
三、实验电路及电路原理
实验电路如图5-1所示；
图5-1单相交流调压及集成锯齿波触发电路
电路的工作原理
此电路主要由是以KC05集成触发电路为核心的单相交流调压电路，现对各部分的工作原理简单介绍如下：
（１） KC05集成触发电路的基本构成和工作原理KC05内部的基本构成如图5-2所示。

KC05晶闸管移相触发器适用于双向晶闸管或两只反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线性好，移相范围宽，控制简单，易于集中控制，有失交保护，输出电流大等优点，是交流调压的专用的触发电路。

下面简述KC05晶
闸移相触发器的工作原理。

图5-2是KC05晶闸管移相触发器内部电路原理图。

V 1、V 2组成同步检测电路，当同步电压过零时V 1、V 2截止，从而使V 3、V 4、V 5导通，V 4导通，使V 11基极被短接，（因2脚与12脚相连）V 11截止，V 5对外接电容C 1充电到8V 左右。

同步电压过零结束时，V 1、V 2导通， V 3、V 4、V 5恢复截止，C 1电容经V 6恒流放电，形成线性下降的锯齿波。

锯齿波的斜率由5#端的外接锯齿波斜率电位器RP 1调节。

锯齿波送
至V 8与6#端引入V 9的移相控制电压U 0进行比较放大，当U C ＞U B 时，V 10、V 11 导通，V 12截止，V 13、V 14导通，输出脉冲。

控制电压U C 增大，将使交点前移，导通角增大。

若控制电压过大，（U C ＞8.5V ）超过锯齿波峰值，则U C 与U B 将不再相交（称为“失交”）。

为此，电路中的V 4将使V 10继续保持导通状况，使晶闸管仍保持全导通。

V 4的作用称为“失交保护”，(图
图5-2 KC05内部电路原理
图5-2中，2#脚与12#脚是相连的）。

KC05内部各工作点（Α、B 、C 、D 、E ）的电压波形如图5-3所
示。

对于不同的同步电压，KC05电路同步限流电阻R 1的选择可按如下经验公式计算。

R 1=[同步电压U/（1～2）]×10-3Ω，使同步输入电流小于3m Α。

此处同步电压U=30V ，系数取1.25，因此R 1取24k Ω。

U D
0U C
U B
0+15
U A
V14
V13
V12
V11
V10
V9
V8 V
V7
V6
V5
V4
V2
V3
V1
C2
R2
+15V
R4
C
D
13
10
E
9 8
7
12
6 4
B
R5
+15V
Uc RP2
C1
2
12
* +15V
~ 30V
R1
15
A
16
Uc
2
5
RP1 R3
（2）单相交流调压电路
为提高触发灵敏度，双向晶闸管采用Ⅰ、Ⅲ触发方式。

KC05产生的触发脉冲，经脉冲变压器TP供给双向晶闸管。

（KC05最大输出能力为13V，200mΑ，脉宽100μs~2ms）。

四、实验内容
1.整定KC05集成触发电路。

2.单相交流调压电路。

五、实验内容与实验步骤
1.整定KC05集成触发电路
在KC05的16#脚加上+15V电压，在15#、16#间加上（30V～）同步电压。

6#脚接在U C（RP
2
滑片a）上，给定电源并接入+15V电源。

①测量UΑ（同步电压）的波形；
②调节RP
2
，使控制电压U C为4V左右；
③测量U
B （锯齿波的交点在中间部分）（参见图5-3U
B
与U
E
）；
④测量图4-1U D、U E与U F波形，并将UΑ、U B、U C、U D与U E记录下来
（上、下对齐）；
⑤调节U C，观察触发脉冲U E，是否平移，并记录下U E（控制角）的移动
范围。

C05集成触发电路工作时各点电压波形
测试点电压波形
UΑ
U B
U C
U D
U E
图4-3KC05电路各点波形
2.单相交流调压电路
①合上开关QS，接通交流调压主电路；
②测量电阻负载上的电压波形；
③使控制角分别为α=30°，α=90°，α=120°，测量单相交流调压电阻
负载上的交流电压有效值（用动圈式仪表或数字万用表测量）和电压波
形，并做记录。

单相交流调压有效值与电压波形
电压波形控制角α电压有效值U
RD
30°
90°
120°
注：由于磁电式万用表上的交流电压标值，实际上是正弦全波整流的平均值再乘以1.11的系数。

所以不能用一般万用表去测非正弦波交流电压的有效值。

六、实验注意事项
1.测量非正弦量电压的有效值要使用动圈式（又称电动式）电表。

2.使用示波器的注意事项请见实验（二）中的注意事项。

七、实验报告
1.KC05集成触发电路各主要工作点（Α、B、C、D、E）的电压波形图。

说
明如何调节移相控制角和其移相范围。

2.单相交流调压电阻负载电压在控制角α分别为30°、90°和120°时的
电压的有效值和电压波形。

3.说明移相控制的单相交流调压的工作原理。

实验六 BJT单相并联逆变电路实验
一、实验目的
1.熟悉由功率双极晶体管（BJT）组成的单相并联逆变电路的工作原理。

2.了解功率双极晶体管的驱动和保护。

3.掌握无源逆变电路的调试及负载电压、电流参数和波形的测量。

二、实验设备
序号型号备注
1 YL01
2 BJT并联逆变电路单元包含双极晶体管、555脉冲发生电路等
2 YL004直流电源包含±5V±12V±15V＋20V＋24 V电源
2 双踪示波器自备
三、实验电路
1.实验电路如图6-1所示；
图6-1 BJT单相并联电路
2.实验电路工作原理
实验电路由脉冲发生电路（控制电路）和逆变电路（主电路）两部分构成。

（1）由555定时器构成的电路是一个多谐振荡器，由〈电子技术〉可知，调节电位器RP，即可调节输出量的频率。

同样由〈电子技术〉可知，此电路改变频率时，占空比也会变（且占空比q ＞50％）。

（2）图中的JK触发器为整形电路，保护V
3和V
4
，在V
3
和V
4
中，只能有一
只三极管处于导通状态。

（阻止逆变失败）。

由V
1（和V
2
）组成的为放大电路。

（3）由功率晶体管V
1、V
2
和变压器T构成单相（无源）逆变电路。

与V
1
、
V
2
并联的阻容及快速恢复二极管为耗能式关断缓冲（吸收）电路，以缓解晶体管
突然关断时承受的冲击。

电路中的R
9
为保护电阻，以防逆变失败时形成过大的
电流（待电路正常后，将R
9
短接）。

四、实验内容
3.BJT单相逆变电路观察。

五、实验内容与实验步骤
1.控制电路接上+15V和+5V电源，将点6和点8相连、点7和点9相连，。