电力电子实训报告

目录

一、实训内容和要求

（一）实训目的

（二）实训内容和要求

（三）实训重要仪器设备和材料

（四）实训方法

二、实验原理

（一）电气原理图

（二）电路工作原理及其分析

（三）印刷PCB板及其说明

三、电路调试

（一）电路调试

（二）测试、记录、整理波形与结果分析

（三）调试过程中遇到的问题及其解决方法

四、思考：改变电路中R1的参数，有什么影响？

五、收获体会

一实训内容和要求

（一）实训目的

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与调试技能；

3、进一步熟悉电力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）实验内容和要求

1、按电气原理图设计印刷电路板，要求布局合理；

2、安装、调试电路板，测试波形、数据。

（三）实验主要仪器设备和材料

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。

二实验原理

（一）电力原理图

同步信号为锯齿波触发电路

（二）电路工作原理及其分析

上图的同步信号为锯齿波触发电路可分为三个基本环节：锯齿波的形成和脉冲移相、脉冲的形成与放大、同步环节。

1、锯齿波的形成和脉冲移相

锯齿波电压的形成的方案比较多，如采用自举式电路、恒流源电路等。本电路为恒流源电路方案，由V1、V2、V3和C2等元件组成，其中V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路。

当V2截止时，恒流源电路I1c对电容C2充电，所以C2两端电压Uc为

Uc按线性增长，即V3的基极点位Ub3按线性增长。调节电位器RP2，即改变C2的恒定充电电流I1c，可知RP2是用来调节锯齿波斜率的。

当V2导通时，由于R4阻值很小，所以C2迅速放电，使Ub3电位迅速降到零伏附近。当V2周期性地导通和关断时，Ub3便形成一锯齿波，同样Ue3也是一个锯齿波电压，。发射极跟随V3的作用是减少控制回路的电流对锯齿波电压Ub3的影响。

V4管的基极电位由锯齿波电压、直流控制电压Uc0、直流偏移电压Up 三个电压作用的叠加值所确定，它们分别通过电阻R6、R7和R8与基极相接。

设Uh为锯齿波电压Ue3单独作用在V4基极b4是的电压，其值为

可见Uh仍为一锯齿波，但斜率比Ue3低。同理偏移电压Up单独作用时b4的电压U'p为

可见U'p仍为一条与Up平行的直线，但绝对值比Up小。

直流控制电压Uco单独作用时b4的电压U'co为

可见U'co仍为与Uco平行的一直线，但绝对值比Uco小。

如果Uco=0，Up为负值时，b4点的波形由Uh+U'p确定。当Uco为正值时，b4点的波形有Uh+U'p+U'co确定。由于V4的存在，上述电压波形与实际波形有出入，当b4点的电压等于0.7V后，V4导通，之后Ub4一直被钳在0.7V。因此当Up为某固定值时，改变Uco便可改变脉冲产生的时刻，脉冲被移相。

2、脉冲形成环节

脉冲形成环节由晶体管V4、V5组成，V7、V8起脉冲放大作用。控制电压Uco加在V4基极上，电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接在V8集电极电路中。

当控制电压Uco=0时，V4截止。+E1（+15V）电源通过R11供给V5一个足够大的基极电流，使V5饱和导通，所以V5的集电极电压Uc5接近于-E1（-15V），对电容C3充电，充满后电容两端电压接近2E1（30V）。

当控制电压Uco与等于0.7V时，V4导通，A点电位+ E1（+15）迅速降低至约-2E1（-30V），由于V5发射结反偏置，V5立即截止。它的集电极电压-E1

迅速上升到钳位电压+2.1V（VD6、V7、V8三个PN结纠正向压降之和），于是V7、V8导通，输出触发脉冲。同时，电容C3经电源+E1、R11、VD4、V4放电和反向充电，使V5基极电位又逐渐上升，直到Ubs>-E1(-15V),V5又重新导通。这时Ucs又立即降到-E1，使V7、V8截止，输出脉冲终止。可见，脉冲前沿由V4导通时刻确定，V5（或V6）截止持续时间即为脉冲宽度。所以脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。

3、同步环节

在锯齿波同步的触发电路中，触发电路与主电路的同步是指要求锯齿波频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定。锯齿波是由开关V2管来控制

的。V2由导通变截止期间产生锯齿波，V2截止状态持续的时间就是锯齿波

的宽度，V2开关的频率就是锯齿波的频率。要是触发脉冲与主电路同步，是

V2开关的频率与主电路电源频率同步就可达到。电路图中的同步环节，是由

同步变压器Ts和作同步开关用的晶体管V2组成的。同步变压器和整流变压

器接在同一电源上，用同步变压器的二次电压来控制V2的通断作用，这就

保证了触发脉冲与主电路电源同步。

同步电影区TS二次电压Uts经二极管VD1间接加在V2的基极上。当二次电压波形在负半周的下降段时，VD1导通，电容C1被迅速充电。因O

点接地为零电位，R点为负电位，Q点电位与R点相近，故在这一阶段V2

基极为反向偏置，V2截止。在负半周的上升短，+E1电源通过R1给电容C1

反向充电，UQ为电容反向充电波形，其上升速度比Uts波形慢，故VD1截

止。当Q点电位达1.4V时，V2导通，Q点电位被钳位在1.4V。直到TS二

次电压的下一次负半周到来时，VD1重新导通，C1迅速放电后又被充电，

V2截止。如此周而复始。在一个正弦波周期内，V2包括截止与导通两个状

态，对应锯齿波波形恰好是一个周期，与主电路电源频率和相位完全同步，

达到同步的目的。可以看出，Q点电位从同步电压负半周上升段开始时刻到

达1.4V的时间越长，V2截止时间就越长，锯齿波就越宽。可知锯齿波的宽

度是由充电时间常数R1C1决定的。

（四）印刷PCB板及其说明