电力电子技术实验报告(单相半控桥式)
单相半控桥式整流电路实验
单位: ***职业技术教育中心姓名: ***学科: 机电题目: 浅析单相桥式半控整流电路实验电话: ***********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Ud =0.9U2(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。
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。
实验三 单相桥式半控整流电路实验
实验三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．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．实验线路见图4－1。
1）电源控制屏位于NMCL-32/MEL-002T等2）锯齿触发电路位于NMCL-05E或NMCL-05D等3）L平波电抗器位于NMCL-3314）Rd可调电阻位于NMEL-03/4或NMCL-03等5）G给定（Ug）位于NMCL-31或NMCL-31A或SMCL-01调速系统控制单元中6）Uct位于锯齿触发电路中7）二极管位于NMCL-33或NMCL-33F直流电流表图4－1三．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。
四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏 2．晶闸管3．锯齿波触发电路 4．可调电阻5．二踪示波器（自备） 6．万用表（自备）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。
六．实验方法1．将锯齿波触发电路面板左上角的同步电压输入接主电源控制屏的U、V输出端。
a)．合上电源控制屏主电路电源开关，用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。
同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。
观察“3”~“5”孔波形及输出电压U G1K1的波形。
（具体操作同实验四）b)．调节脉冲移相范围将调速系统控制单元（低电压单元）的“G”输出电压调至0V，即将控制电压U ct调至零，用示波器观察U2电压（即“2”孔）及U5的波形，调节偏移电压U b（即调RP），使α=180O。
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系别：电气工程系班级：电器121姓名：学号：实验一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。
二、实验主要仪器与设备：三、实验原理本实验线路如图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Ld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。
VD3图1 单相桥式半控整流电路实验线路图四、实验内容及步骤1、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。
2、实验步骤：五、实验注意事项1、双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。
为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。
当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。
2、在本实验中，触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将Ulf及Ulr 悬空，避免误触发。
六、实验心得。
电力电子第一次实验报告
单相半控桥整流电路实验报告一．实验名称：单相半控桥整流电路实验二．已知条件：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级方式的半控整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载。
实验电路图如下，其中纯阻感负载去掉电感原件。
三．实验完成目标：1.实现控制触发脉冲与晶闸管同步；2.观察单相半控桥在纯阻性负载时Ud，U VT波形，测量最大移相范围及输入输出特性；3.单相半控桥在阻感负载时，测量最大移相范围，观察失控现象并讨论解决方案。
四．主要仪器设备：1.浙江大学求实公司生产MCL-111型电力电子实验平台；2.美国TAX公司生产示波器，型号：TDS1012，带宽：100MHz 1Gs/s；3.数字万用表，型号：CDM-8145.五．实验人员分工：六．实验过程简述1实现同步接通电源和控制信号后，如何判断移相控制是否同步?保证实验触发控制信号与主电源信号同步是实验的前提条件，如果失去同步相位关系，触发电路会失去对主回路输出电压的准确控制，输出电压与实验预期将有很大误差。
可以使用实验提供的双通道示波器来进行检测判断，将电源信号和控制信号分别通入示波器GH1和CH2通道，观察比较二者的波形相位关系，从而判断他们是否同步。
接通电源和控制信号的同时观察示波器中Ud每个周期中触发角触发的位置是否一样，如果出现紊乱现象则说明移相控制不同步。
如果Ud每个周期中触发角触发的位置都是一样的，那么移相控制是一致的。
2半控桥纯阻性负载实验1记录α2控制信号uct-8145电气信息学院电气工程及其自动化专业电力电子技术第一次实验触发角α=4.5°触发角α=90°触发角α=156.6°α)）误差分析：从上表可以看出由实验记录算得的输出电压在最大最小触发角附近时的误差较大，而在中间触发角时则比较接近理论值。
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。
电力电子技术实验报告
电力电子技术实验报告一、实验背景电力电子技术作为一个新兴的学科领域，已经逐渐成为电力系统的重要组成部分和关键技术之一。
随着电力电子技术的不断发展和进步，电力电子设备的种类和应用范围也在不断扩大，特别是在实现电力系统的高效、可靠、智能化方面具有至关重要的作用。
因此，掌握电力电子技术的基本原理和实验操作技能，对于打造应用型电力电子专业人才具有十分重要的意义。
本次实验主要涉及了电力电子技术的基础实验内容，包括单相桥式整流电路、单相半控桥整流电路、交流调压电路、直流稳压电源实验等。
通过实验，学生不仅能够加深对电力电子技术的理论知识的深入理解，也能够掌握实际操作技能和实验数据分析方法，培养学生的综合实际应用能力和创新能力。
二、实验原理（1）单相桥式整流电路单相桥式整流电路是电力电子技术最常见的电路之一。
其工作原理是通过控制四个二极管的导通和截止，将单相交流电转化为直流电，然后提供给直流负载使用。
这种电路结构简单、可靠性高、输出电压稳定等特点，被广泛应用于各种电力电子设备中。
（2）单相半控桥整流电路单相半控桥整流电路和单相桥式整流电路类似，不同之处在于只有一个晶闸管是可控的，其余三个二极管均为正向导通二极管。
这种电路可以实现对直流输出电压的连续调节，具有输出电压稳定、反向截止和可靠性高等特点，被广泛应用于变频调速、直流电动机控制等领域。
（3）交流调压电路交流调压电路是将变压器输出的交流电进行调制，通过控制可控硅的导通和截止，实现输出电压可调的电路。
这种电路在电力电子设备中广泛应用于电炉、电化学等领域，具有输出电压稳定、可靠性高、精度高等特点。
（4）直流稳压电源实验直流稳压电源实验是通过对不同的调节电路与稳压电路进行结合，实现直流电源输出电压、电流稳定的实验。
在电子学、通信、电力电子等领域中应用广泛，能够满足各种直流负载的需要。
三、实验步骤（1）单相桥式整流电路1. 将单相电源接入电路，调节电压调节器，使输出电压稳定。
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。
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。
电力电子技术第一次实验报告 单相半控桥整流电路实验
目 录一、实验名称 (2)二、实验目标 (2)三、实验仪器 (2)四、实验原理 (3)五、实验仿真设计 (4)1、搭建实验仿真电路 (4)2、纯电阻负载的仿真 (4)3、阻感负载电路的仿真 (6)六、实验过程 (8)1、实现同步 (8)2、单相半控桥纯阻性负载实验 (8)3、半控桥阻-感负载（串联L=200mH ）实验 (10)七、实验数据处理 (14)1、半控桥纯阻性负载数据 ............................................................................................... 142、d U 的误差计算 ............................................................................................................. 15 3、）曲线（）和（ct d d U f U f U ==α .......................................................................... 16 4、曲线）的理论与实验值特性（αf =d U (17)八、思考题 (17)实验基本内容一、实验名称单相半控桥整流电路实验二、实验目标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的移相控制特点，测量最大移相范围及输入-输出特性；3、单相半控桥在阻-感负载时的输出状态，制造失控现象并讨论解决方案。
三、实验仪器1、电力电子及电气传动教学实验台MCL-Ⅲ型浙江大学求是公司2、Tektronix示波器型号：TDS2012参数：100MHz带宽，1GS/s最高采样频率，2.5K记录长度3、数字万用表型号：GDM-8145团队分工实验阶段项目团队成员辅助操作电流表监视数据记录报告阶段项目团队成员实验描述数据处理思考题报告整合讨论过程四、实验原理实验原理电路图单相半控桥整流电路实验原理图如上图所示，每个导电回路中有一个晶闸管和一个二极管，其中晶闸管共阴极，二极管共阳极，VT1和VT2在一个周期中交替导通，触发脉冲相差180°。
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。
电力电子实验报告+单相半控桥整流电路实验
实验一单相半控桥整流电路实验目录一、主要内容 (2)1、项目名称 (2)2、已知条件 (2)3、实验完成目标 (2)二、实验条件 (2)1、主要仪器设备 (2)2、实验小组人员分工 (3)三、实验过程 (3)1、实现同步 (3)2、半控桥纯阻性负载实验 (4)3、半控桥阻-感性负载（串联L=200mH）实验 (7)四、实验数据处理 (14)1、Ud、Uct和U2与α的关系 (14)2、Ud=f（α） (14)3、Uct=f（α） (14)五、实验思考与分析 (15)六、实验综合评估 (15)1、我们的创新 (15)2、实验改进 (15)3、深度挖掘 (16)○1半控和全控续流回路的比较 (16)○2电压不过零背后的真相 (16)○3阻感负载为何会产生震荡？ (16)七、基于multsim11仿真欣赏（附图） (19)1、触发角α=0°，带纯阻性负载仿真 (19)2、触发角α=90°，带阻感负载仿真 (20)3、晶闸管VT3突然失控仿真 (22)4、触发角α=0°，带阻感负载仿真 (23)5、触发角α=90°，带阻感负载仿真 (24)6、触发角α=180°，带阻感负载仿真 (24)一、主要内容1、项目名称：单相半控桥整流电路实验2、已知条件：实验器件参数，实验电路原理图3、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，观测失控现象并讨论解决方案。
二、实验条件：1、主要仪器设备：主要设备仪器名称电力电子及电气传动教学实验平台Tektronic示波器数字万用表型号MCL-III型TDS2012 GDM-8145主要参数（主要包括降压变压器、MCL-35、两只晶闸管，两只电力二极管，大功率滑动变阻器，可调电感、导线若干）带宽：100MHZ 最高采样频率：1GS/s2、实验小组人员分工三、实验过程：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。
实验七单相桥式半控整流电路实验
调整触发角并记录实验数据
调整触发角
通过改变晶闸管的触发角，观察整流 电路的工作状态变化。
记录实验数据
在调整触发角的过程中，记录输入、 输出电压、电流等参数的变化情况， 并进行分析。
04 实验结果与分析
整流电路的输出电压与电流波形
总结词
通过实验，我们观察到了整流电路的输出电压与电流波形，并对其进行了分析。
解决方案2
尝试增加负载电阻的阻 值，以减小电流对输出
电压的影响。
对电力电子技术的展望与思考
展望
随着电力电子技术的不断发展，未来可能会 有更加高效、智能的整流电路出现，为电力 系统的稳定运行提供更加可靠的保障。
思考
在实验过程中，我深刻体会到了电力电子技 术在实际应用中的重要性。我认为，为了更 好地掌握这门技术，除了学习理论知识外， 还需要多进行实践操作，通过实验加深对原 理的理解。同时，也需要关注电力电子技术 的发展动态，了解最新的研究成果和应用情 况。
的控制。
了解单相桥式半控整流电路在不 同控制信号下的工作状态和输出
特性。
学习整流电路的参数计算和元件选择
学习整流电路的参数计算，包括输入电压、输出电压、电流等参数的计算方法。
学习元件的选择原则，包括晶闸管、二极管、电容等元件的选择标准和使用注意事 项。
掌握根据实际需求进行元件参数的计算和选择，以确保整流电路的性能和稳定性。
详细描述
在实验过程中，我们通过改变触发角的大小，观察到了整流电路输出电压和电流波形的变化。随着触 发角的增大，输出电压和电流波形均呈现出逐渐减小的趋势。这一结果表明，触发角是影响整流电路 性能的重要参数。
元件参数对整流电路性能的影响
总结词
实验结果显示，元件参数对整流电路的性能具有重要影响。
电力电子实验报告——单相桥式半控整流电路仿真
仲恺农业工程学院实验报告自动化（院、系）自动化专业121 班组电力电子实验课学号201210344105 姓名彭森荣日期2014年11月20日教师评定实验一：单相桥式半控整流电路仿真一、实验目的：1.通过实验了解单项桥式半控整流电路的工作原理；2.通过仿真发现在没有续流二极管时发生失控的波形图，并分析；3.初步熟悉multisim 13软件的使用。
二、实验器材：实验PC机、multisim 13电路仿真软件等。
三、实验原理：单项桥式半控整流电路中，假设负载的电感很大，且电路已工作在稳态的时候。
在输入交流正弦电压u2，晶闸管在α处的上升沿进行触发，两个不同的触发信号使得两个晶闸管在不同时刻触发。
在u2的正半周，触发信号给VD1进行触发，此时VD2关断，与D4形成通路，构成正向导通桥式电路，这个阶段，若忽略器件的通态电压，那么输出的电压变为0，不会出现负数的情况；同样，当在u2的负半周时，当触发信号到达的时候，VD2被触发而开通，VD1关断，与D3形成通路，构成反向导通桥式电路，这个阶段中，同样假设忽略器件的通态，那么当U2过零边正时，输出电压又变为零。
两次触发使得电流大方向并不发生改变，从而使得输出的电流和电压都是在坐标轴的上方，即数值均不为负数，因此达到了整流的效果。
本实验在进行仿真的时候，没有用到续流二极管（其作用是防止在实际运用的1 / 52 / 5 时候发生失控）进行续流，而是用开关对晶闸管VD2进行间接控制，以便看到失控时的仿真效果。
四、 实验步骤与内容：1. 按照原理的实验图在multisim 中进行操作，如图（1）所示；2. 对脉冲信号源V2，V3进行数据的修改，其中V2修改如图（2）所示，V （3）的修改如图（3）所示；3. 修改电感L 的数据和电阻R 的阻值，不断测试数据是否合适仿真，并把电流器和电压器的阻值分别改为11.246Ω和113.82M Ω；4. 把输入的信号源的相角值由0改为36°，以观察此时的波形图；5. 电子元件的数据修改完成后，点击开始仿真，并打图（1） 图（2）图（3）3 / 5开示波器观察示波的波形，适当时候把开关打开，再观察波形；6. 形成报告，分析结果。
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
contents
目录
• 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。
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最小时
0
=90 时 最大时
90
144
纯阻性负载时测量与相关电压
调节移相可调电位器 RP，在最大移相范围之内，测量几组在不同 触发角 α 之下， 整流输出电压 U2、 控制信号 Uc t 整流输出 Ud 的 数值，共测量 1 1 组数据，整理如下：
14
四川大学电力电子实验报告
序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪
9
四川大学电力电子实验报告
实验过程描述
T
线电压
VT1
VT3
L
a
V
b
VD2
VD4
R
A
触发电路1 触发电路1
G1
K1
G2
K2
图中晶闸管 VT1 和电力二极管 VD4 构成一个桥臂，VT3 和 VD2 构成一 个桥臂，每个桥臂中有一个晶闸管和二极管，其中晶闸管共阴极，二 极管共阳极， VT1 和 VT3 在一个周期中交错导通， 触发脉冲相差 180 度。在输入电压正半周，VT1 加触发延迟角为ɑ的触发脉冲，输入电 压经过 VT1 和 VD4 向负载供电， 此时输出的电压波形与输入的电压 波形相同，即 Ud=U2; 当输入电压过零时，VD2 与 VT1 续流，在下一个 VT3 的触发脉 冲之前输出的电压为 0，此时 VT3 承受正向电压， VT3 触发脉冲一 到来便导通， 导通后 VT1 承受反向电压截止， 电源经 VT3 与 VD2 向负载供电，输出电压波形与输入电压波形相反，即 Ud=U2 。在输入 电压相同的情况下， 调节晶闸管的触发角ɑ便可以控制输出电压大小。来自1
2U 2 sin td t 0.9U 2
Ud U 1 cos 0.9 2 R R 2
1 cos 2
负载输出电流的平均值为
Id
移相范围及波形观察 （ɑ最小时，ɑ=90°，ɑ最大时） 将数字示波器的一个通道接至电阻两端，连续改变触发角α的大小， 输出电压 ud 的波形也随之变化， 测量并记录电路实际最大移相范 围， 用相机分别记录α为最小、 90° 和最大时的输出电压 ud 的波 形。 （负载不宜过小，因为当电流过大时，会烧坏实验用的电流表。 为确保当输出电压较大时，Id＜0.6A，为确保安全，我们专门安排同 学监控电流表。 ） 1)通过调节移相可调电位器 RP 调节触发角α， 观察当晶闸管触发脉 冲的 触发角α最小时 输出电压 Ud 波形， 并拍摄此时数字示波器显 示波形如下图：
实验条件
一、实验仪器： MCL-Ⅲ型电力电子及电气传动教学试验台 厂商：浙江大学求是公司 性能指标：整机容量：≤1.5kV A；工作电源：~3N/380V/50HZ/3A
本次试验用到：MCL-32 电源控制器、MCL-35 三相变压器、直流电压表、直流电流表、 三相可调电阻器、电容器、触发电路及晶闸管主回路（包括触发脉冲回路，两组晶闸管及一 组二极管）
10
四川大学电力电子实验报告
1）单相半控桥纯阻性负载实验 实验原理图如下所示
id
VT1
T
i2
VT3
a
u2
b
VD2
V
VD4
ud
R
A
（0 ，） 当 t 时，VD2 和 VT3 承受反向压降处于截止状态。
虽然 VT1 和 VD4 承受正向阳极电压， 但是由于 VT1 门极未加触发信号， 处于正向阻断状态，所以此阶段晶闸管和二极管全部都未导通， 负载 电压 Ud
Ud 0 。
（ 180 +， 360 ） 当 t 时，晶闸管 VT3 和二极管 VD2 导通，电
流经过 VT3、R、VD2 形成回路，此时负载电压为U d U 2 / R 。 此后均重复上述过程
11
四川大学电力电子实验报告
由上述分析可以退出纯电阻负载下 Ud 和 U2 的关系式
Ud
VT1 连续导通，出现半波输出
断开 J3 VT3 没有导通
嘿嘿
由失控后的波形可见：当 J3 断开时，VT1 原来的 导通角 变为 180 度。即为半波输出。
五、观察阻抗角的变化对电流的滤波效果 接入阻感性负载，断开 J1，闭合 J2，J3。固定晶闸管的控制角在较大的一个值。缓慢 的调节电位器的阻值。得到电流变化的波形，如下图。 用示波器观测电阻上的电压的波形，得到电流 I d 的波形。 1. 电流 I d 断续：
四川大学电力电子实验报告
实验基本内容
实验项目名称：单相半控桥整流电路实验 实验目标： 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。
实验原理图如下所示
id
VT1
T
i2
VT3
L
a
u2
b
VD2
V
VD4
ud
R
A
阻感负载时电路的工作情况： 当 t 时刻，晶闸管 VT1 和二极管 VD4 导通，晶闸管 VT3
15
四川大学电力电子实验报告
和二极管 VD2 承受反相电压截止。负载电压 Ud=U2,由于电感的存在 使电路中电流不能突变，电感起了平波的作用，id 波形为直线。 当 t 180 时刻，因电感中产生反电动势将使 VT1 和 VD4 仍承 受正向压降而继续导通， 则 Ud 波形中出现负值部分， 此时晶闸管 VT3 和二极管 VD2 也承受正向电压，但由于未加触发脉冲，所以出于正向 阻断状态，负载电压 Ud=U2。 当 t 180 + 时刻，给 VT3 加触发脉冲，VT3 和 VD2 立即导 通，从而使 VT1 和 VD4 承受反相电压而关断，负载电流从 VT1、VD4 转到 VT3、VD2 上，这个过程叫换相。VT3 和 VD2 导通后，负载电压 Ud=-U2,负载电流大小不变，波形仍为直线。 到下一个周期重复上述过程。 利用上述过程，我们可以推出阻感负载下电路的基本数量关系 整流输出电压的平均值
延迟时间 360 脉冲周期
CHUFA2. 的触发时间（delay time）比 CHUFA1 滞后 10ms
3
四川大学电力电子实验报告
二、半控桥纯电阻负载的仿真 1.
=0
闭合开关 J1，闭合 J2，J3。同时设置 VT1 触发时间为 0ms ，VT2 为 10ms 。得到整流输
出波形。
输出波形。
嘿嘿
=180时的整流输出电压波形
四、失控波形仿真 保持触发控制角小于 90 度，适当的调节电阻，使整流输出的电流较大。当电路正常整流 时，闭合开关 J2，J3。打开开关 J1。得到失控前输出波形。
6
四川大学电力电子实验报告
若此时突然断开开关 J3。 （即 VT3 失去触发信号）得到失控的波形如下图所示。
4
四川大学电力电子实验报告
=180时的阻性负载电压波形
三、半控桥阻-感性负载的仿真 此时，断开开关 J1，即把电感 L=200mH 接入电路。 1. =0 此时闭合开关 J2，J3。同时设置 VT1 触发时间为 0ms ，VT3 触发时间为 10ms 得到整流输 出波形。
2. =90 此时闭合开关 J2，J3。同时设置 VT1 触发时间为 5ms ，VT3 触发时间为 15ms 得到整流输 出波形。
U2
125.6 126.3 126.9 127.7 128.6 129.3 130.3 131.0 132 132.9 133.6
U ct
11.6 3.482 2.413 1.841 1.444 1.13 0.858 0.638 0.435 0.255 0.073
2)半控桥阻 -感性负载（串联 L=200mH）实验
二、人员分工 项目 实验操作 辅助操作 试验阶段 仪表读数 数据记录 波形记录 数据处理 电路仿真 条件描述 过程描述 报告阶段 思考题 讨论发散 综合评估 讨论过程 总揽全局 成员
2
四川大学电力电子实验报告
实验电路 Multisim 仿真
利用 Multis im 仿真软件实验的电路进行仿真有助于实验前发现规律。事先得到理论 上的实验数据和实验波形。这对做实验的效率和准确性都有一定的指导作用。 一、Multisim 搭建仿真电路 1. 搭建的仿真电路图如下图所示。
2. 各元件的参数设定和选择： J2，J3 的设置是方便断掉触发信号， 制造失控。 电源： 采用有效值为 120V 的交流电压 源。 触发脉冲电压源 CHUFA1 的设置如图 所示： 电压脉冲的基值为 0V 电压的幅值为 5V 脉冲的宽度为 1ms 周期同电源周期为 20ms 延迟时间确定了晶闸管的触发时 间 触发角：
12
四川大学电力电子实验报告
此时由于电压灵敏度比较小， 所以调节电压灵敏度，可以得到更清晰 的图像
2）调节移相可调电位器 RP ，使 触发角ɑ=90°，可以得到输出电 压 Ud 的波形
13
四川大学电力电子实验报告
3）当波形不稳定时， 此时 触发延迟角ɑ为最大值 ， 用数字示波器记 录如下所示
由上述步骤，可以得到 触发延迟角ɑ的移相范围，如下表所示 触发角延迟角 测得的延迟时间 t/ms 0 5 8.1 换算过后的角度
8
四川大学电力电子实验报告
3.Multisim 电路仿真：用示波器测量两只晶闸管的两端电压的波形。 失控的晶闸管，两端电压为管压降（5V/Div）
正常工作晶闸管，端电压为正弦波（100V/Div）
仿真中所遇到的问题和感悟： 1. 晶闸管和二极管的选取，显得十分重要。只有一定特性范围内的晶闸管和二极管。才能仿 真出理论上的波形。 2. 仿真中有时会遇到“timestep too small”报错。此时，只要加大仿真中的周期。比如，适 当提高信号源的上升时间和下降时间。 也可考虑加入一个周期较大的信号源， 该信号源不接 入主电路。即可解决该问题。 3. 在仿真电流连续过河断续的时候。在电路的时间常数大的情况下才容易实现。此时电位器 电阻约为 50 。