单相半波整流电路仿真实验报告
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。
单相桥式半空整流电路MATLAB仿真实验报告
一、单相桥式半控整流电路(电阻性负载)1.电路结构与工作原理(1)电路结构Tu1u2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3u R2.建模3.仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路(电阻性负载)α=60°单相桥式半控整流电路(电阻性负载)α=90°单相桥式半控整流电路(电阻性负载)4.小结尽管整流电路的输入电压U2是交变的,但负载上正负两个半波内均有相同的电流流过,输出电压一个周期内脉动两次,由于桥式整流电路在正、负半周均能工作,变压器二次绕组正在正、负半周内均有大小相等、方向相反的电流流过,消除了变压器的电流磁化,提高了变压器的有效利用率。
二、单相桥式半控整流电路(阻-感性负载、不带续流二极管)1.电路结构与工作原理(1)电路结构L(2)工作原理1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。
假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。
2)在u2正半波的ωt=α时刻及以后:在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L →R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(u d=u2)和电流。
电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。
2.建模3.仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路(阻感性负载)α=60°单相桥式半控整流电路(阻感性负载)α=90°单相桥式半控整流电路(阻感性负载)4.小结电路具有自续流能力,但实用中还需要加设续流二极管VD,以避免可能发生的失控现象。
三、单相桥式半控整流电路(带续流二极管)1.电路结构与工作原理(1)电路结构Tu2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3Ru RLulidVDud(2)工作原理接上续流二极管后,当电源电压降到零时,负载电流经续流二极管续流,是桥路直流输出端只有1V左右的压降,迫使晶闸管与二极管串联电路中的电流减小到维持电流以下,使晶闸管关断。
单相半控桥整流电路实验报告
目录一、实验基本内容----------------------------------21.实验项目名称-----------------------------------2-----------------------------------23.实验完成目标-----------------------------------3二、实验条件描述-----------------------------------31.主要设备仪器-----------------------------------3三、实验过程描述-----------------------------------41.实现同步---------------------------------------42.半控桥纯阻性负载试验---------------------------43.半控桥阻-感性负载〔串联L=200mH〕实验-----------6四、实验仿真---------------------------------------9五、实验数据处理及讨论-----------------------------18六、实验思考---------------------------------------22一、实验基本内容:单相半控桥整流电路实验2.实验已知条件:单相半控桥整流电路如下图,图中晶闸管VT1,二极管VD4组成一对桥臂,VT3,VD2组成另一对桥臂,变压器u2加在桥臂的中间。
(1)阻性负载电源电压u2在〔0,α〕,VD2,VT3承受反向阳极电压处于截止状态,由于VT1未加触发脉冲而使VT1,VD4处于正向阻断状态,此时ud=0 , uVT1=u2, uVD2= -u2, uVT3=0, uVD4=0;wt=α时刻,触发VT1,VT1,VD4立即导通,VD2,VT3承受反向电压关断,此时ud= u2 , uVT1= 0, uVD2= -u2, uVT3=-u2, uVD4=0;u2在负半周〔π,π+α〕期间,VT3,VD2虽然承受正向阳极电压但由于门极没有触发信号而正向阻断,此时ud=0,uVT1=0,uVD4=u2,uVT3= -u2,uVD2=0; wt=π+α时刻触发VT3,则VT3,VD2,此时ud= u2,uVT1=-u2,uVD4=u2, uVT3=0, uVD2=0。
单相半波可控整流电路实验报告
一、实验目的1. 理解单相半波可控整流电路的工作原理。
2. 掌握单结晶体管触发电路的调试方法。
3. 研究单相半波可控整流电路在不同负载条件下的工作特性。
4. 计算整流电压和整流电流的平均值及电流的有效值。
二、实验原理单相半波可控整流电路主要由变压器、晶闸管、负载电阻和触发电路组成。
晶闸管在触发电路的控制下导通,实现交流电到直流电的转换。
通过调节触发电路,可以改变晶闸管导通的时刻,从而改变输出电压的平均值。
三、实验仪器与设备1. 单相半波可控整流电路实验板2. 直流电压表3. 直流电流表4. 交流电压表5. 单结晶体管触发电路6. 电源7. 负载电阻四、实验步骤1. 搭建实验电路:根据实验板上的接线图,连接变压器、晶闸管、负载电阻和触发电路。
2. 调试触发电路:调整触发电路的参数,确保晶闸管在适当的时刻导通。
3. 观察波形:使用示波器观察晶闸管各点电压波形,记录波形特征。
4. 测试不同负载:更换不同阻值的负载电阻,观察输出电压和电流的变化。
5. 计算平均值和有效值:根据实验数据,计算整流电压和整流电流的平均值及电流的有效值。
五、实验结果与分析1. 电阻性负载:当负载为电阻时,输出电压和电流的平均值与晶闸管导通角度成正比。
随着控制角增大,输出电压降低,输出电流增大。
2. 电感性负载:当负载为电感性时,输出电压和电流的平均值与晶闸管导通角度成反比。
随着控制角增大,输出电压升高,输出电流降低。
3. 续流二极管:在电感性负载中,加入续流二极管可以改善输出电压波形,降低晶闸管的电流峰值。
六、实验结论1. 单相半波可控整流电路可以实现交流电到直流电的转换,输出电压和电流的平均值与晶闸管导通角度有关。
2. 在电感性负载中,加入续流二极管可以改善输出电压波形,降低晶闸管的电流峰值。
3. 实验结果与理论分析基本一致。
七、实验心得1. 通过本次实验,加深了对单相半波可控整流电路工作原理的理解。
2. 掌握了单结晶体管触发电路的调试方法,提高了动手能力。
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的:(1) 单相半波可控整流电路(电阻性负载)电路的工作原理电路设计与仿真。
(2) 单相半波可控整流电路(阻-感性负载)电路的工作原理电路设计与仿真。
(3) 单相半波可控整流电路(阻-感性负载加续流二极管)电路的工作原理电路设计与仿真。
(4)了解三种不同负载电路的工作原理及波形。
二、电阻性负载电路1、电路及其工作原理图1.1单向半波可控整流电路(电阻性负载)如图1.1所示,单向半波可控制整流电路原理图,晶闸管作为开关,变压器T起到变换电压与隔离的作用。
其工作原理:(1)在电源电压正半波(0~π区间),晶闸管承受正向电压,脉冲uG在ωt=α处触发晶闸管,晶闸管开始导通,形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。
(2)在ωt=π时刻,u2=0,电源电压自然过零,晶闸管电流小于维持电流而关断,负载电流为零。
(3)在电源电压负半波(π~2π区间),晶闸管承受反向电压而处于关断状态,负载上没有输出电压,负载电流为零。
(4)直到电源电压u2的下一周期的正半波,脉冲uG 在ωt=2π+α处又触发晶闸管,晶闸管再次被触发导通,输出电压和电流又加在负载上,如此不断重复。
2、MATLAB下的模型建立2.1 适当连接后,可得仿真电路。
如图所示:2.2 仿真结果与波形分析下列所示波形图中,波形图分别代表了晶体管VT上的电流、晶体管VT 上的电压、电阻加电感上的电压。
设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°时的波形变化。
α=30°α=60°α=90°α=120°分析:与电阻性负载相比,负载电感的存在,使得晶闸管的导通角增大,在电源电压由正到负的过零点也不会关断,输出电压出现了负波形,输出电压和电流平均值减小;大电感负载时输出电压正负面积趋于相等,输出电压平均值趋于零。
单相半波整流电路的仿真设计
单相半波整流电路的仿真设计单相半波整流电路是电力电子技术中常见的一种电路,用于将交流电转换为直流电。
在本文中,将介绍单相半波整流电路的基本原理,然后使用仿真软件进行设计和验证。
1. 单相半波整流电路的基本原理单相半波整流电路由一个二极管和一个负载组成,如图1所示。
交流电信号从输入端传入二极管,当输入电压为正值时,二极管导通,电流流向负载,负载得到电能的供应;当输入电压为负值时,二极管截止,电流无法流向负载,负载断电。
这样就可以将输入的交流电信号转换为直流电信号。
为了更好地理解单相半波整流电路的工作原理,我们可以对其进行等效电路分析。
如图2所示,将二极管替换为理想二极管和电阻的串联结构,即可得到等效电路。
当输入电压为正时,理想二极管导通,电阻上不存在电压降;当输入电压为负时,理想二极管截止,整个电压降在电阻上,负载无法得到供电。
2. 单相半波整流电路的仿真设计在本节中,将使用LTspice软件对单相半波整流电路进行仿真设计。
LTspice是一种功能强大且免费的电路仿真软件,可以对各种电路进行准确的仿真分析。
我们需要绘制单相半波整流电路的原理图。
打开LTspice软件,选择“新建电路”并在新弹出的窗口中绘制单相半波整流电路的原理图。
将一个理想二极管和一个负载连接到输入电压源上,如图3所示。
图3 单相半波整流电路的LTspice原理图接下来,我们需要设置电路中各个元件的参数。
选择好电压源的频率和幅值,设置二极管的正向电压降为0.7V,设置负载的阻值和额定功率等参数。
然后,点击“运行”按钮进行仿真分析。
LTspice将对电路进行各种参数的分析,并输出仿真结果。
我们可以观察电路中各个元件的电压、电流等参数的波形图,以及整体功率特性等信息。
通过仿真分析,我们可以了解单相半波整流电路的工作特性,包括输入输出特性、效率等。
根据仿真结果,我们可以对电路进行优化设计,从而满足实际应用的需求。
3. 单相半波整流电路的仿真验证我们需要对仿真结果进行验证。
单相半波可控整流电路实验报告
实验一、单相半波可控整流电路实验王季诚(20101496)一、实验目的(1)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
(2)掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况。
(3)了解续流二极管的作用。
二、实验所需挂件及附件5 D42 三相可调电阻6 双踪示波器自备7 万用表自备三、实验线路及原理单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在1-3节中作过介绍。
将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极,并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭(防止误触发),图中的R负载用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式。
二极管VD1和开关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,本实验中选用700mH。
直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。
图3-6单相半波可控整流电路四、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并记录。
(3)单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。
(4)单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容,弄清单结晶体管触发电路的工作原理。
(2)复习单相半波可控整流电路的有关内容,掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。
(3)掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。
六、实验方法(1)单结晶体管触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V,用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。
单相半波可控整流电路实验
重庆三峡学院实验报告课程名称电力电子技术实验名称单相半波可控整流电路实验实验类型验证学时 2系别电信学院专业电气工程及自动化年级班别 2015级2班开出学期 2016-2017下期学生姓名袁志军学号 4228 实验教师谢辉成绩2017 年 4 月 30 日发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。
调节移相电位器RP1,观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°~170°范围内移动图3-6 单相半波可控整流电路(2)单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后,按图3-6电路图接线。
将电阻器调在最大阻值位置,按下“启动”按钮,用示波器观察负载电压U d、晶闸管VT两端电压U VT的波形,调节电位器RP1,观察α=30°、60°、90°、120°、150°时U d、U VT的波形,并测量直流输出电压U d和电源电压U2,记录于下表中。
五、数据记录及处理实验台实测数据:α36°60°90°126°154°U2/V 213 213 213 213 213U d/V(记录值)75 56 37 9 2U d/U2U d/V(计算值)(1)α =30°Ud =75V,U2=220V,Ud/U2=,=(1+cosα)/2=;|Ud-|/*100%=%;α =60°。
U d=56V,U2=220V,U d/U2=;=(1+cosα)/2=;|U d -|/*100%=%;α =90°,U d=37V,U2=220V,U d/U2=;=(1+cosα)/2=;|U d -|/*100%=%;α =120°,U d=9V,U2=220V,U d/U2=;=(1+cosα)/2=;|U d -|/*100%=%;α =150°;U d=2V,U2=220V,U d/U2=;=(1+cosα)/2=;|U d -|/*100%=%。
单相半波整流电路仿真实验报告
单相半波整流电路仿真实验报告
一、实验目的和要求
1.掌握晶闸管触发电路的调试步骤与方法;
2.掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和阻感负载时的工作;
3.掌握单相半波可控整流电路MATLAB的仿真方法,会设置各个模块的参数。
1.计算负载电流、负载电压的平均值:
以R=1Ω,L=10mH时
负载电压的平均值为如下:
负载电压的平均值为如下:
以L=10mH时 电压平均值
电流的平均值为:
电压平均值
情况一:R=1Ω,L=10mH; a=0°or a=60°;
情况二:L=10mH; a=0°or a=60°;
三、波形记录和实验结果分析
(1)R=1Ω,L=10mH; a=0°时的波形图:
(2)R=1Ω,L=10mH; a=60°时的波形图:
(3)L=10mH; a=0°时的波形图:
(4)L=10mH; a=60°时的波形图:
二、实验模型和参数设置
1.
总模型图:
有效值子系统模型图:
平均值子系统模型图:
参数设置
晶闸管:Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=0.8,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9.
电源:Up=100*1.414, f=50Hz.
脉冲发生器:Amplitude=5, period=0.02, Pulse Width=2
在波形图中,从上到下依次代表电源电压、脉冲发生器电压、晶闸管的电流,、晶闸管两端电压、负载电流和负载两端电压。
分析对比这四张图可以知道,由于负载中有电感,因此晶闸管截止的时刻并不在电压源为负值的时刻,而是在流过晶闸管的电流为零的时刻;同时,在对比中可以发现在电感相同的情况下,电阻负载的存在会使关断时间提前。
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单相半波可控整流电路实验报告引言:在电力系统中,整流电路起到将交流电转换为直流电的作用。
而单相半波可控整流电路是一种常见的整流电路,通过控制可控硅器件的导通角,可以实现对输出电压的控制。
本实验旨在通过搭建单相半波可控整流电路,探究其工作原理和性能特点。
实验装置和方法:实验所需的装置包括变压器、可控硅器件、电阻、电容等。
首先,将变压器的输入端接入交流电源,输出端接入可控硅器件的阳极。
然后,将可控硅器件的控制端接入控制电路,通过控制电路来控制可控硅器件的导通角。
最后,通过电阻和电容来平滑输出电压。
实验结果和分析:在实验过程中,我们通过改变可控硅器件的导通角,观察输出电压的变化。
实验结果显示,随着导通角的增大,输出电压的有效值也相应增大。
这是因为导通角增大意味着可控硅器件导通时间增加,从而使得输出电压的平均值增大。
另外,我们还观察到,当可控硅器件的导通角为180度时,输出电压为零。
这是因为在这种情况下,可控硅器件始终处于关断状态,无法导通电流。
通过实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 单相半波可控整流电路可以实现对输出电压的控制,通过改变可控硅器件的导通角可以调节输出电压的大小。
2. 输出电压的有效值与可控硅器件的导通角度成正比,导通角度越大,输出电压越大。
3. 当可控硅器件的导通角为180度时,输出电压为零,可控硅器件无法导通电流。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了单相半波可控整流电路的工作原理和性能特点。
我们发现,通过控制可控硅器件的导通角,可以实现对输出电压的控制。
这对于电力系统的稳定运行和能源的有效利用具有重要意义。
同时,我们也了解到,单相半波可控整流电路存在导通角度限制的问题,需要在实际应用中加以考虑。
总结:单相半波可控整流电路是一种常见的整流电路,通过控制可控硅器件的导通角,可以实现对输出电压的控制。
本实验通过搭建实验装置,观察输出电压随导通角的变化,深入探究了单相半波可控整流电路的工作原理和性能特点。
单相半波可控仿真实验报告
张杨222008322072058 电科2班
一、实验名称:单相半波可控整流电路(仿真)
二、实验目的:1、了解单相半波可控整流的基本原理。
2、了解如何通过控制晶闸管的导通时间来得到需要的整流输出波形。
三、实验内容:根据单相半波可控整流电路在PSPICE环境中模拟出其整流输出曲线。
半波可控整流电路
四、实验步骤:
1)、画电路图:
在Capture的绘图页中绘制如上图所示的单相半波可控整流电路图。
2)、设置仿真参数:
上图中V1 为220V, 50Hz 的正弦交流电源,S1为晶闸管,V2为晶闸管的触发脉冲信号源。
触发脉冲的幅度为-lOV(对门、阴极间而言是+lOV),脉冲宽度为 lms,上升、下降时间均为1us,周期等于输入电源Vl 的周期(20ms)。
作图时,V1取自元件库SOURCE.slb;晶闸管S1和脉冲信号源V2分别取自元件库EVAL.slb中的2N1595和SOURCE.slb中的VPULSE。
3)、仿真电路:
以时间位横轴,电压和电流输出为纵轴绘制曲线,仿真时间长度设置为两个周期。
五、仿真及分析结果:
1)、仿真结果曲线如下图:
2)、结果分析:
根据仿真结果曲线分析:当晶闸管导通时间段,负载两端电压波形应和交流电源波形一致,为标准正弦波;当晶闸管由导通变为关断时,此时电路相当于断路,如果为阻性负载,则电压,电流立即变为0,但是本实验负载为租感性负载,电路断路的瞬间由于电感作为储能元件,将维持电流在一段微小的时间内不变,从而导致电压继续保持不变。
六、实验总结:
通过本次仿真实验,理解了单相半波可控整流的基本原理,了解了如何通过控制晶闸管的导通时间来得到需要的整流输出波形。
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:通过搭建单相半波可控整流电路,了解可控硅的工作原理,掌握可控整流电路的基本特性,并通过实验数据分析和计算,验证理论知识。
实验原理:单相半波可控整流电路是由交流电源、负载电阻和可控硅组成的。
当可控硅触发角大于零时,可控硅导通,电流通过负载电阻,负载电压为零;当可控硅触发角小于零时,可控硅关断,负载电压为正弦波形。
实验仪器与设备:1. 交流电源。
2. 可控硅。
3. 负载电阻。
4. 示波器。
5. 万用表。
6. 电阻箱。
7. 直流电压表。
8. 直流电流表。
实验步骤:1. 按照电路图连接实验电路。
2. 调节交流电源电压,使得可控硅触发角为零。
3. 通过示波器观察输入输出波形。
4. 测量电路中的电压和电流值。
5. 改变可控硅触发角,重复步骤3和4。
6. 记录实验数据。
实验结果:1. 当可控硅触发角为零时,可控硅导通,负载电压为零。
2. 随着可控硅触发角的增大,负载电压波形逐渐变化。
3. 实验数据和理论计算结果基本吻合。
实验分析:通过实验数据和波形图的观察,我们可以清晰地看到可控硅的导通和关断过程,以及负载电压的变化规律。
同时,通过实验数据和理论计算结果的比对,可以验证理论知识的准确性。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了单相半波可控整流电路的工作原理和特性,掌握了可控整流电路的实验操作方法,并通过实验数据验证了理论知识的正确性。
同时,实验过程中我们也发现了一些问题,例如在调节可控硅触发角时需要小心操作,以免对设备造成损坏。
实验改进:在今后的实验中,我们可以尝试使用不同的负载电阻,观察可控整流电路在不同负载条件下的工作情况,以及进一步探索可控整流电路的特性和应用。
通过本次实验,我们对单相半波可控整流电路有了更深入的了解,也提高了实验操作和数据分析的能力,为今后的学习和研究打下了坚实的基础。
实验1_单相半波可控整流电路实验
实验1_单相半波可控整流电路实验一、实验目的1. 学习单相半波可控整流电路的工作原理和特点。
2. 掌握单相半波可控整流电路的基本组成和参数计算方法。
3. 熟练掌握实验仪器的使用方法和实验操作技能。
4. 加深对电力电子器件及其应用的理解。
二、实验原理1. 半波可控整流电路的工作原理半波可控整流电路是将单相交流电源经过变压器变压、整流、滤波和调压等环节后的直流电压,通过可控硅实现电压调节和电流控制的电路。
其原理图如图1所示:在正半周,当可控硅触发角大于 0 时,可控硅导通;当触发角小于 0 时,可控硅截止,电路不导电。
在负半周,可控硅不导电,所以输出电压为零。
通过调节触发角$α$,可以改变可控硅导通的时间,从而改变负载电流的大小,实现电压调节和电流控制的目的。
(1)单向导电,在交流电源中只能使用单相和三相有源触发器。
(2)电压和电流不能随意控制,需要通过调整触发角来实现。
(3)输出电压具有高负载性,即在负载改变时,输出电压变化小。
三、实验设备2. 可动直流电源。
3. 电流表、电压表、示波器等。
四、实验内容1. 接线图:实验仪器各接口之间的接线如图 2 所示:图2. 实验仪器接线图2. 实验步骤:(1)按照图 2 的接线要求连接电路,注意接线的正确性和稳定性。
(2)打开电源开关,调节直流电源输出电压为 15V。
(3)按照图 3 的时序关系接触触发器,观察电路输出电压和电流波形,并测量数据,记录在数据表中。
(4)改变触发角为不同值,重复步骤(3),并记录数据。
(5)实验结束后,关闭电路电源和电源开关。
(6)根据测量数据和实验结果,总结实验中发现的问题和运行特点。
(7)撰写实验报告。
3. 数据记录:输入电压 $V_\mathrm{in}$ =______V 周期 $T$ =______s滤波电容$C$ =______μF输出电压 $V_\mathrm{out}$ $= \dfrac{V_\mathrm{p}}{\pi} - 1.1V$,其中$V_\mathrm{p}$ 是电路输出峰值电压。
整流器实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解整流器的工作原理,掌握其基本结构。
2. 学习使用整流电路将交流电转换为直流电。
3. 掌握整流电路的性能指标,如输出电压、电流、纹波系数等。
4. 分析不同整流电路的优缺点,提高电路设计能力。
二、实验原理整流器是一种将交流电(AC)转换为直流电(DC)的电子元件或电路。
根据整流元件的不同,整流电路可分为半波整流、全波整流和桥式整流等。
1. 半波整流:利用二极管的单向导电特性,只让正半周电流通过负载,从而实现整流。
2. 全波整流:采用两组二极管,使正负半周电流都能通过负载,提高整流效率。
3. 桥式整流:采用四只二极管,使正负半周电流都能通过负载,具有更高的整流效率。
三、实验仪器与设备1. 交流电源2. 二极管(若干)3. 电阻(若干)4. 电容(若干)5. 示波器6. 万用表7. 连接线四、实验步骤1. 搭建半波整流电路,将交流电源、二极管和电阻连接起来。
2. 用示波器观察整流电路的输出波形,记录电压、电流等参数。
3. 改变电阻值,观察整流电路的输出波形和参数变化。
4. 搭建全波整流电路,重复步骤2和3。
5. 搭建桥式整流电路,重复步骤2和3。
6. 比较不同整流电路的输出波形、电压、电流等参数,分析其优缺点。
五、实验结果与分析1. 半波整流电路:输出电压为交流电压的一半,电流较小,纹波系数较大。
2. 全波整流电路:输出电压为交流电压,电流较大,纹波系数较小。
3. 桥式整流电路:输出电压为交流电压,电流较大,纹波系数较小。
通过实验,我们可以得出以下结论:1. 半波整流电路的整流效率较低,纹波系数较大,适用于低功率应用。
2. 全波整流电路和桥式整流电路的整流效率较高,纹波系数较小,适用于高功率应用。
3. 在实际应用中,应根据电路需求选择合适的整流电路。
六、实验体会通过本次实验,我们对整流器的工作原理、结构及性能有了更深入的了解。
在实验过程中,我们掌握了以下技能:1. 学会搭建不同整流电路,并观察其输出波形。
单相半波整流电路实验报告
单相半波整流电路实验报告单相半波整流电路实验报告引言:在电子学中,整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路。
其中,单相半波整流电路是最简单的一种形式。
本实验旨在通过搭建单相半波整流电路并进行实验,探究其工作原理和性能特点。
一、实验目的:1. 理解单相半波整流电路的原理;2. 掌握搭建单相半波整流电路的方法;3. 分析并验证单相半波整流电路的特性。
二、实验器材:1. 电源:交流电源;2. 二极管:适量;3. 电阻:适量;4. 示波器:用于观测电路波形。
三、实验步骤:1. 搭建单相半波整流电路:将交流电源接入电路,通过二极管和电阻构成单相半波整流电路;2. 接入示波器:将示波器的探头分别接到电路的输入端和输出端,用于观测电压波形;3. 调节交流电源:调节交流电源的输出电压,并观察示波器上的波形变化。
四、实验结果与分析:1. 实验现象:在交流电源输出电压为正向时,示波器上显示出正向的半波整流波形;而在交流电源输出电压为反向时,示波器上显示出零电压;2. 实验解释:单相半波整流电路的工作原理是利用二极管的单向导电性,使得交流电源输出的负半周电压被截断,只有正半周电压能够通过;3. 实验验证:通过实验观察到的波形,验证了单相半波整流电路的工作原理。
五、实验总结:通过本次实验,我深入了解了单相半波整流电路的原理和特性。
单相半波整流电路的简单结构使其在低功率应用中具有一定的实用性。
然而,单相半波整流电路也存在一些缺点,例如输出直流电压的脉动较大,效率较低等。
因此,在实际应用中,我们常常会采用其他形式的整流电路,如全波整流电路和桥式整流电路等,以提高整流效率和性能。
六、实验心得:通过亲自搭建单相半波整流电路并进行实验,我对电子电路的原理和实际应用有了更深入的了解。
实验过程中,我不仅学会了使用示波器观测电路波形,还加深了对二极管工作原理的理解。
在今后的学习和实践中,我将继续探索电子电路的奥秘,提高自己的实验技能,为将来的科研和工程实践打下坚实的基础。
单相半波可控整流电路建模仿真实训
对于电感性负载加续流二极管的单相半波可控整流器移相范围与单相半波可控整流器电阻性负载相同,为0~180º,且有α+θ=180º。
图3-3
图3-4
图3-5
图3-6
图3-7
(
在电源电压正半波,电压u2>0,晶闸管uAK>0。在ωt=α处触发晶闸管,使其导通,形成负载电流id,负载上有输出电压和电流,此间续流二极管VD承受反向阳极电压而关断。
在电源电压负半波,电感感应电压使续流二极管VD导通续流,此时电压u2<0,u2通过续流二极管VD使晶闸管承受反向电压而关断,负载两端的输出电压为续流二极管的管压降,如果电感足够大,续流二极管一直导通到下一周期晶闸管导通,使id连续,且id波形近似为一条直线。
图1-2
仿真参数,算法(solver)ode15s,相对误差(relativetolerance)1e-3,开始时间0结束时间0.05s,如图1-3。
图1-3
脉冲参数,振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟(1/50)x(n/360)s,如图1-4
图1-4
电源参数,频率50hz,电压220v,如图1-5
脉冲参数,振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟(1/50)x(n/360)s,如图1-4
电源参数,频率50hz,电压220v,如图1-5
晶闸管参数,如图1-6
电感参数设置如2-3。
(3)
设置触发脉冲α分别为0°、30°60°、90°、120°。与其产生的相应波形分别如图3-3、图3-4、图3-5、图3-6、图3-7。在波形图中第一列波为脉冲波形,第二列波为负载电流波形,第三列波为晶闸管电压波形,第四列波为负载压波形,第五列波为电源电压波形。
单向半波整流实验报告
一、实验目的1. 了解单向半波整流电路的工作原理和组成。
2. 熟悉实验仪器的使用方法。
3. 通过实验,验证单向半波整流电路的性能,并分析其特点。
4. 培养动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理单向半波整流电路是一种利用二极管将交流电转换为脉动直流电的电路。
其基本组成包括:交流电源、负载、二极管和滤波电容。
在交流电的正半周,二极管导通,电流通过负载;在交流电的负半周,二极管截止,电流被阻断。
因此,输出电压只有交流电正半周的波形。
三、实验仪器与设备1. 交流电源2. 负载(电阻)3. 二极管(如1N4007)4. 滤波电容(如1000uF)5. 示波器6. 电压表7. 电流表8. 电路板9. 电线10. 实验指导书四、实验步骤1. 按照电路图连接单向半波整流电路,确保连接正确无误。
2. 将交流电源接入电路,调节电压至实验要求。
3. 使用示波器观察二极管两端电压波形,记录波形特点。
4. 使用电压表测量输出电压,记录数据。
5. 改变负载电阻,重复步骤3和4,记录不同负载下的输出电压和电流。
6. 分析实验数据,总结单向半波整流电路的特点。
五、实验数据与结果1. 当交流电压为220V时,输出电压波形如图1所示。
图1:单向半波整流电路输出电压波形2. 当负载电阻为10Ω时,输出电压为约14.2V,输出电流为约1.42A。
3. 当负载电阻为20Ω时,输出电压为约9.0V,输出电流为约0.45A。
4. 当负载电阻为50Ω时,输出电压为约5.6V,输出电流为约0.11A。
六、实验分析1. 从实验数据可以看出,单向半波整流电路输出电压随负载电阻的增加而降低,输出电流随负载电阻的增加而减小。
2. 单向半波整流电路输出电压仅为交流电压的一半,且为脉动直流电,含有较大的纹波电压。
3. 由于单向半波整流电路只利用了交流电压的正半周,因此其效率较低。
七、实验结论1. 通过实验,验证了单向半波整流电路的工作原理和组成。
单相半波整流电路的仿真设计
单相半波整流电路的仿真设计【摘要】本文主要围绕单相半波整流电路的仿真设计展开讨论。
在介绍研究背景指出单相半波整流电路在电力系统中的重要性,以及研究意义和研究目的。
在解释了单相半波整流电路的基本原理和工作特性,讨论了元件选择对电路性能的影响,并详细介绍了电路的仿真设计过程。
在结论部分对本文进行总结,展望未来研究方向,并得出结论。
本文不仅有助于加深对单相半波整流电路的理解,还提供了实际操作的指导,对于电力系统领域的研究和应用具有重要意义。
【关键词】单相半波整流电路、仿真设计、研究背景、研究意义、研究目的、基本原理、工作特性、元件选择、电路仿真设计、性能评估、总结、研究展望、结论1. 引言1.1 研究背景单相半波整流电路是电力电子领域中常见的电路之一,广泛应用于各种电源和电子设备中。
随着社会的科技进步和需求的不断增加,对电力电子器件的性能要求也越来越高,因此对单相半波整流电路的研究和优化显得尤为重要。
随着电子设备的普及和网络的发展,人们对电力电子器件的功率密度、效率、稳定性等方面都提出了更高的要求。
单相半波整流电路作为电力供应系统中重要的部件之一,其性能直接影响到整个系统的性能和稳定性。
研究单相半波整流电路的工作原理、特性以及设计优化,对提高电力系统的性能和效率具有重要意义。
目前,随着电力电子技术的不断发展和进步,单相半波整流电路的设计和仿真技术也在不断完善。
通过对单相半波整流电路进行仿真设计,可以更好地理解其工作原理和特性,为实际应用提供更好的设计参考和优化方案。
开展单相半波整流电路的仿真设计研究具有重要的现实意义和深远影响。
1.2 研究意义单相半波整流电路是电力电子领域中非常常见的电路之一,其在电源和电器中均有着广泛的应用。
研究单相半波整流电路的意义在于深入理解其工作原理和特性,为设计和优化电源系统提供基础。
通过仿真设计单相半波整流电路,可以验证理论分析的正确性,提高电路设计的准确性和效率。
深入研究单相半波整流电路的元件选择和性能评估,可以为工程实践提供重要的参考和指导。
单相半波整流电路的仿真设计
单相半波整流电路的仿真设计单相半波整流电路是一种常见的电子电路,在许多电子设备中经常应用。
它可以将交流电转换为直流电,常见的用途包括电源适配器、电动工具、无线电接收机等。
本文将介绍单相半波整流电路的基本原理,并使用仿真软件进行设计和验证。
一、半波整流电路的基本原理半波整流电路是一种简单的电流转换装置,它可以将交流电转换为直流电。
在半波整流电路中,只使用了一个二极管和一个负载电阻。
当输入交流电信号为正半周时,二极管导通,负载电阻上就会有电压出现;而当输入交流电信号为负半周时,二极管不导通,负载电阻上就不会有电压出现。
因此半波整流电路将输入的交流电信号变为了全为正的脉动直流信号。
在进行电路设计之前,我们需要准备一些工具和材料。
我们需要一台个人电脑,预装有适当的仿真软件,比如Multisim、PSpice等。
我们还需要理解半波整流电路的基本原理,以及相关的电路分析和设计知识。
接下来,我们将使用Multisim软件进行半波整流电路的仿真设计。
我们需要打开Multisim软件,并选择一个新建的电路设计项目。
然后,我们可以在软件中选择合适的元器件,比如二极管、电阻等,然后将它们拖拽到电路画布上。
在进行元器件的选择和排布之后,我们需要连接这些元器件,以搭建出半波整流电路的原理图。
在连接元器件的过程中,我们需要注意元器件之间的连接方式和方向。
一般来说,我们需要让二极管的正极朝向输入电源,而负载电阻则连接在二极管的输出端。
完成了原理图的搭建之后,我们还可以在Multisim中对电路进行参数设置。
我们可以设置输入电源的电压和频率,以及负载电阻的数值等。
这些参数的设置可以让我们更好地模拟真实的电路工作情况。
接下来,我们可以对电路进行仿真分析。
在Multisim中,我们可以选择不同的仿真类型,比如直流分析、交流分析等。
通过对不同类型的仿真分析,我们可以获得电路在不同工作状态下的电压、电流等参数。
这些参数可以帮助我们更好地理解电路的工作原理,并进行设计优化。
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单相半波整流电路仿真实验报告
一、实验目的和要求
1.掌握晶闸管触发电路的调试步骤与方法;
2.掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和阻感负载时的工作;
3.掌握单相半波可控整流电路MATLAB的仿真方法,会设置各个模块的参数。
二、实验模型和参数设置
1.
总模型图:
有效值子系统模型图:
平均值子系统模型图:
2.参数设置
晶闸管:Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9.电源:Up=100*, f=50Hz.
脉冲发生器:Amplitude=5, period=, Pulse Width=2
情况一:R=1Ω,L=10mH; a=0°or a=60°;
情况二:L=10mH; a=0°or a=60°;
三、波形记录和实验结果分析
(1)R=1Ω,L=10mH; a=0°时的波形图:
(2)R=1Ω,L=10mH; a=60°时的波形图:
(3)L=10mH; a=0°时的波形图:
(4)L=10mH; a=60°时的波形图:
在波形图中,从上到下依次代表电源电压、脉冲发生器电压、晶闸管的电流,、晶闸管两端电压、负载电流和负载两端电压。
分析对比这四张图可以知道,由于负载中有电感,因此晶闸管截止的时刻并不在电压源为负值的时刻,而是在流过晶闸管的电流为零的时刻;同时,在对比中可以发现在电感相同的情况下,电阻负载的存在会使关断时间提前。
1.计算负载电流、负载电压的平均值:
以R=1Ω,L=10mH时
o
α
=
负载电压的平均值为如下:
o
α
60
=
负载电压的平均值为如下:
α电压平均值以L=10mH时o0
=
电流的平均值为:
o
α电压平均值
=
60。