实验 半桥型开关稳压电源的性能研究
电力电子技术实验实验二十五 半桥型开关稳压电源性能研究
uAB
uCo
Uo/V
7、观察负载电阻为10Ω、 100Ω输出电压uo中纹波, 记录uo波形和Uo的值。
电阻
10Ω 100Ω
Uo波形
Uo/V
名称
u①
u②
u③
f①
波形及数据
4 、观察ugS1和ugS2波形、记录ugS1波形、周期T1、脉宽ton1、幅值 UGSM及上升时间t升和下降时间t降。
名称ugs1T1t n1UGSMt升
t降
波形及数据
5、接通主电路电源,观察A、B两端电压波形、记录uAB波形、 周期T、脉宽ton和幅值UABM
一、实验目的
1、掌握开关电源主电路结构和工作原理 2、熟悉PWM控制电路原理和驱动方式
二、要求学生实验前做的工作
1、预习相关理论知识 (1)复习教材中有关内容,理解电路的工作原理。 (2)学习实验指导书中有关电路的内容,掌握电路工作原
理及调试方法。
2、写预习报告 (1)实验的目的 (2)实验线路图 (3)实验仪器与设备 (4)实验内容与步骤 (5)实验注意事项 (6)预习题目的回答
名称 波形及数据
uAB波形
T
ton
UABM
6、按停止按钮,断开主电路电源,去掉A、B间的电阻负载, 并在B、B’两端换接上电容及变压器,整流电路输出(M、0) 接上电阻负载,观察uAB、uCo波形和Uo的数值,断开主电路 电源,去掉电容C,把B、B’短接,观察uAB、uCo的变化。
名称 波形及数据
三、实验设备及仪器
电力电子技术实验单元 灯箱 数字示波器 万用表 频率表
一套 一个 一台 一块 一块
四、实验电路图
五、实验内容
1、熟悉实验装置,找出所用单元板及负载。 2、按图将主电路与控制电路接好,并在主电路输出端A、B 接上电阻负载。检查无误后,方可进行实验。
实验二半桥型开关稳压电源的性能研究V10版
实验二半桥型开关稳压电源的性能研究V10版引言:随着电子设备在日常生活中的广泛应用,对电源的要求也越来越高。
开关稳压电源由于其高效率、体积小、稳定性好的特点,在各种电子设备中得到了广泛应用。
本实验将研究半桥型开关稳压电源的性能,通过实验来验证其特性。
一、实验目的:1.了解半桥型开关稳压电源的工作原理。
2.掌握半桥型开关稳压电源的基本电路配置。
3.研究半桥型开关稳压电源的默认特性,包括输出电压波动、负载能力等。
4.通过实验对比,分析半桥型开关稳压电源的优缺点。
二、实验原理:半桥型开关稳压电源是一种常用的开关稳压电源形式,其工作原理与其他开关稳压电源基本相同。
其基本电路配置包括输入滤波电路、脉宽调制电路、开关功率器件、输出滤波电路等。
其中,关键部分包括开关功率器件和脉宽调制电路。
通过脉宽调制技术,根据对输出电压的调节需求,调节开关功率器件的导通时间,控制开关器件开关频率的变化,从而实现对输出电压的稳定控制。
当输出负载发生变化时,脉宽调制电路会相应地调整开关功率器件的导通时间,使得输出电压保持稳定。
三、实验设备与器件:1.半桥型开关稳压电源实验箱2.示波器3.多用表4.直流电压负载电阻5.电容、电感等被测元件四、实验内容与步骤:1.搭建半桥型开关稳压电源的基本电路,包括输入滤波电路、脉宽调制电路、开关功率器件、输出滤波电路等。
2.设置合适的控制信号,调节电源的输出电压和负载电流,观察电源的波动情况。
3.测量并记录不同负载情况下的输出电压和负载电流。
4.使用示波器观察输出电压波形,分析其稳态和动态特性。
5.在实验过程中记录实验数据,并进行分析和讨论。
五、实验结果与数据分析:1.根据实验记录的不同负载情况下的输出电压和负载电流数据,可绘制出半桥型开关稳压电源的输出特性曲线,分析其稳压性能。
2.通过示波器观察输出电压的波形,分析其波动情况,评估电源的质量。
3.分析半桥型开关稳压电源的优缺点,并通过实验数据分析其优化方向。
半桥型数字控制电源的研究与实现
rs t o te a a e s d es a s l m dlt D WM i t l ao e s fh m i r t a t m l i l u nP a e n h m r l 助a oe h P ,e n i i in ia z t
Pl ae r adtersos u eo teD Pft w ePect i h us v fm n h ePnecr f ew o v h S i e e rsne t e lr r dw ht S85 eintosT efu P t t nP a e r o tevl g, urn adte I20ds ol h a 1 r e i a t s f o t e cr t n h g . t o co r m e h a e
摘 要
开关电源经过数十年的发展与完善, 采用模拟控制技术的设计方法已非常成熟, 但
模拟控制存在的缺点也限 制了 其进一步发展, 数字控制技术所具备的许多独特优势使电
源领域正逐步迈入数字电源时代, 数字电源的研究已成为当前的发展趋势。随着电源应
用领域的扩展, 很多场合需要供电电 源具有更低的输出电压和更大的输出电 本文基 流。 于数字电 源控制芯片 5 20 1 5,对数字控制倍流同步整流半桥直流变换器进行了分析研 8 究,该变换器实现了全数字化控制,且能实现很低的输出电压和很大的输出电流。
数字控制方法的区别, 分析了 585 数字控制环路的设计方法,重点对数字脉宽调制 10 2
器 (P D WM)和数字滤波补偿网络的设计进行了研究。应用 58 0开发工具给出了 1 5 2
P D WM 的初始化脉冲波形图和滤波补偿网络中各参数的设计值与响应曲线,设计了变
换器工作过程中电压、电流、 温度等变量的故障保护参数值。 对控制电路的硬件设计和 软件设计进行了研究,给出了硬件部分的电路图和软件部分的主要程序流程图。
实验三 半桥型开关稳压电源的性能研究
实验三半桥型开关稳压电源的性能研究一、实验目的(1)熟悉典型开关电源主电路的结构,元器件和工作原理。
(2)了解PWM控制与驱动电路的原理和常用的集成电路。
(3)了解反馈控制对电源稳压性能的影响。
二、实验所需挂件及附件(1)半桥型开关直流稳压电源的电路结构原理和各元器件均已画在DJK19挂箱的面板上,并有相应的输入与输出接口和必要的测试点。
主电路的结构框图如4-7所示,原理线路如图4-8所示:图4-7 线路结构框图1N4007*4(2)逆变电路采用的电力电子器件为美国IR公司生产的全控型电力MOSFET管,其型号为IRFP450,主要参数为:额定电流16A,额定耐压500V,通态电阻0.4Ω。
两只MOSFET管与两只电容C1、C2组成一个逆变桥,在两路PWM信号的控制下实现了逆变,将直流电压变换为脉宽可调的交流电压,并在桥臂两端输出开关频率约为26KHz、占空比可调的矩形脉冲电压。
然后通过降压、整流、滤波后获得可调的直流电源电压输出。
该电源在开环时,它的负载特性较差,只有加入反馈,构成闭环控制后,当外加电源电压或负载变化时,均能自动控制PWM输出信号的占空比,以维持电源的输出直流电压在一定的范围内保持不变,达到了稳压的效果。
(3)控制与驱动电路:控制电路以SG3525为核心构成,SG3525为美国Silicon General 公司生产的专用PWM控制集成电路,其内部电路结构及各引脚功能如图4-9所示,它采用恒频脉宽调制控制方案,其内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。
调节Ur的大小,在A、B两端可输出两个幅度相等、频率相等、相位相互错开180度、占空比可调的矩形波(即PWM信号)。
它适用于各开关电源、斩波器的控制。
详细的工作原理与性能指标可参阅相关的资料。
图4-9 SG3525芯片的内部结构与所需的外部元件四、实验内容(1)控制与驱动电路的测试(2)主电路开环特性的测试(3)主电路闭环特性测试五、思考题(1)开关稳压电源的工作原理是什么?有哪些电路结构形式及主要元器件?(2)利用闭环控制达到稳压的原理是什么?(3)半桥型开关稳压电源与常用的由三端稳压块构成的稳压电源相比,有那些特点?(4)全桥型开关稳压电源的电路结构又该如何?与半桥型相比将有哪些特点?(5)为什么在主电路工作时,不能用示波器的双踪探头同时对两只管子栅源之间的波形进行观测?六、实验方法(1)控制与驱动电路的测试①开启DJK19控制电路电源开关;②将SG3525的第一脚与第九脚短接(接通开关K),使系统处于开环状态,并将10 脚接地(将10脚与12脚相接);③SG3525各引出脚信号的观测:调节PWM脉宽调节电位器,用示波器观测各测试点信号的变化规律,然后调定在一个较典型的位置上,记录各测试点的波形参数(包括波形类型、幅度A、频率f和脉宽t),并填入下表。
半桥电路的开关电源
摘要:介绍一种采用半桥电路的开关电源,其输入电压为交流220V±20%,输出电压为直流4~16V,最大电流40A,工作频率50kHz。
重点介绍了该电源的设计思想,工作原理及特点。
关键词:脉宽调制;半桥变换器;电源1、引言:在科研、生产、实验等应用场合,经常用到电压在5~15V,电流在5~40A的电源。
而一般实验用电源最大电流只有5A、10A。
为此专门开发了电压4V~16V连续可调,输出电流最大40A的开关电源。
它采用了半桥电路,所选用开关器件为功率MOS管,开关工作频率为50kHz,具有重量轻、体积小、成本低等特点。
2、主要技术指标1)交流输入电压AC220V±20%;2)直流输出电压4~16V可调;3)输出电流0~40A;4)输出电压调整率≤1%;5)纹波电压Up p≤50mV;6)显示与报警具有电流/电压显示功能及故障告警指示。
3、基本工作原理及原理框图该电源的原理框图如图1所示。
220V交流电压经过EMI滤波及整流滤波后,得到约300V的直流电压加到半桥变换器上,用脉宽调制电路产生的双列脉冲信号去驱动功率MOS管,通过功率变压器的耦合和隔离作用在次级得到准方波电压,经整流滤波反馈控制后可得到稳定的直流输出电压。
图1整体电源的工作框图4、各主要功能描述4.1、交流EMI滤波及整流滤波电路交流EMI滤波及整流滤波电路如图2所示。
图2交流EMI滤波及输入整流滤波电路电子设备的电源线是电磁干扰(EMI)出入电子设备的一个重要途径,在设备电源线入口处安装电网滤波器可以有效地切断这条电磁干扰传播途径,本电源滤波器由带有IEC 插头电网滤波器和PCB电源滤波器组成。
IEC插头电网滤波器主要是阻止来自电网的干扰进入电源机箱。
PCB电源滤波器主要是抑制功率开关转换时产生的高频噪声。
交流输入220V 时,整流采用桥式整流电路。
如果将JTI跳线短连时,则适用于110V交流输入电压。
由于输入电压高,电容器容量大,因此在接通电网瞬间会产生很大的浪涌冲击电流,一般浪涌电流值为稳态电流的数十倍。
河北工程大学电路实验报告
河北工程大学电路实验报告本实验报告书理论基础依托电力电子技术课程,设备基础依托于电气信息学院专业中心实验室电力电子及电气传动教学试验台,依据老师带领学生分别完成的单相半控桥整流电路实验、三相全控桥整流及有源逆变实验、半桥型开关稳压电源的性能研究三次实验所得结果与数据撰写而成。
在本报告中的开篇,主要介绍了实验小组人员和实验设备的相关情况,之后详实记录了各次实验的实验原理与目的、实验过程、实验过程及所得到的波形与数据,并对数据进行了进一步的分析,对实验结果进行了更深层次的探索与思考。
此外,本报告分别对三次实验的理论值与理论波形进行了推导与仿真,并分析了可能产生误差的原因。
在最后,报告总结了三次实验结束之后的心得体会,提出了部分实验改进意见。
关键词:电力电子技术、实验报告、单相半控桥整流电路、三相全控桥整流及有源逆变、半桥型开关稳压电源的性能•AbstractThe theoretical basis of the experimental report relies on the course of power electronics technology,and the equipment foundation relies on the teaching test bench of power electronics and electrical transmission in the professional Center Laboratory of the College of electricalinformation.According to the single-phase half controlled bridge rectifier circuit experiment,three-phase full control bridge rectification and active inverter experiment,and the performance research of half bridge switching power supply respectively completed by Xiao Yong The results were written with the data.In the beginning of this report,we mainly introduced the relevant situation of the experimental team members and experimental equipment.After that,we recorded the experimental principle and purpose,the experimental process,the experimental process and the obtained waveform and data of each experiment in detail,and further analyzed the data,and carried out a deeper exploration and Thinking on the experiment.In addition,this report deduces and simulates the theoretical values and waveforms of the three experiments,and analyzes the possible causes of errors.In the end,the report summarizes the experience after the three experiments,and puts forward some suggestions for improving the experiment.•实验设备描述我们的主要操作实验设备为由浙江大学求是科技开发公司生产的型号为MCL-III的电力电子及电气传动教学实验台。
半桥型开关稳压电源设计
电力电子技术课程设计(论文)题目:半桥型开关稳压电源设计院(系):专业班级:学号:学生姓名:指导教师:(签字)起止时间:课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:注:平时:20% 论文质量60% 答辩20%以百分制计算摘要开关电源是现代电力电子设备不可或缺的组成部分,其质量的优劣直接影响子设备性能,其体积的大小也直接影响到电子设备整体的体积。
本设计根据设计任务进行了方案设计,设计了相应的硬件电路,研制了250我半桥开关电源。
整个系统包括主电路、控制电路和驱动电路三部分内容。
系统主电路包括单相输入整流、半桥式逆变、高频交流输出、输出整流、输出滤波几部分。
控制电路包括主电路开关管控制脉冲的产生和保护电路。
论文具体地介绍了主电路、控制电路、驱动电路等各部分的设计及实验过程,包括元器件的选取以及参数计算本文介绍一种半桥电路的开关电源,是输入为单相交流170~260v,输入频率45~65HZ,输出直流电压24v,输出直流电流10A ,最大功率250w。
重点介绍该电源的构思、理论、工作原理及特点。
关键词:开关稳压电源;半桥;高频变压器目录第1章绪论 (1)1.1电力电子发展史 (1)1.2半桥型开关稳压电源概括 (2)1.2.1开关电源的概念 (2)1.2.2开关电源的分类 (2)1.3本文设计内容 (2)第2章半桥稳压电源设计 (4)2.1总体设计方案 (4)2.2电路设计 (4)2.2.1 输入整流滤波电路设计 (4)2.2.2逆变回路设计 (5)1.高频开关变换器的基本原理 (5)2.逆变回路的基本原理 (5)2.2.3输出整流滤波设计 (6)2.2.4主电路设计 (7)2.2.5保护电路 (7)2.2.6 控制电路 (8)2.2.7总体电路图 (10)第3章数据分析计算 (11)3.1器件的选择 (11)3.1.1输入整流器件 (11)3.1.2输出整流器件 (11)3.1.3元件选择 (11)3.1.4保护电路器件选择 (12)3.2具体参数设计 (13)3.4MATLAB电路仿真 (13)3.4.1MATLAB简介 (13)3.4.2仿真电路图 (13)第4章设计总结 (15)第4章设计总结 (15)参考文献 (16)第1章绪论开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。
电力电子技术实验报告答案(仅供参考)
第三章电力电子技术实验本章节介绍电力电子技术基础的实验内容,其中包括单相、三相整流及有源逆变电路,直流斩波电路原理,单相、三相交流调压电路,单相并联逆变电路,晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、功率三极管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)等新器件的特性及驱动与保护电路实验。
实验一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件的作用。
(2)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
二、实验所需挂件及附件单结晶体管触发电路的工作原理已在1-3节中作过介绍。
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、预习要求阅读本教材1-3节及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。
六、思考题(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系?(2)单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°?七、实验方法(1)单结晶体管触发电路的观测将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(不能打到“交流调速”侧工作,因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%,而“交流调速”侧输出的线电压为240V。
如果输入电压超出其标准工作范围,挂件的使用寿命将减少,甚至会导致挂件的损坏。
在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时,通过操作控制屏左侧的自藕调压器,将输出的线电压调到220V左右,然后才能将电源接入挂件),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,这时挂件中所有的触发电路都开始工作,用双踪示波器观察单结晶体管触发电路,经半波整流后“1”点的波形,经稳压管削波得到“2”点的波形,调节移相电位器RP1,观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形;最后观测输出的“G、K”触发电压波形,其能否在30°~170°范围内移相?(2)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,并与图1-9的各波形进行比较。
实验五-半桥型开关稳压电源
实验五半桥型开关稳压电源一、实验目的1.掌握典型开关电源电路的结构、工作原理和元器件的使用。
2、主电路的结构和工作原理。
3.掌握半桥型开关稳压电源的性能指标MATLAB的仿真方法,会设置各模块的参数。
二、预习内容要点1. 半桥型开关稳压电源的性能指标电阻性负载变化对电路的影响。
2. 根据记录的变压器一次侧和二次侧波形,计算变压器的电压比。
三、实验仿真模型图 1.1 单项有源逆变电路四、实验内容及步骤1.观察半桥型开关稳压电源电路带电阻性负载,阻值改变后对电路的影响。
(1)器件的查找以下器件均是在MATLAB R2017a环境下查找的,其他版本类似。
有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找;其他一些器件可以搜索查找(2)连接说明有时查找出来的器件属性并不是我们想要的例如:变压器可以双击变压器进入属性后,取消three windings transformer就是单相变压器。
(3)参数设置1.双击交流电源把电压设置为220V,50Hz2.双击脉冲把周期设0.02s,因为此单位用秒来衡量,所以为方便起见,脉冲触发角用表达式:0.02/360*角度表示。
3.占空比为30%。
4.双击负载把电阻设为3Ω和300Ω观察U0的波形。
5.双击示波器把Number of axes设为5,同时把History选项卡下的Limit data points to last前面的对勾去掉;6.晶闸管参数保持默认即可(4)仿真波形及分析1、100Ω2、1000Ω仿真波形图五、实验总结1、变压器一次电压波行为第五组,二次电压为第三组。
2、电压比为;3/0.4=7.53、负载电阻越大,开关性能稳定越好。
4、研制高效率,稳定性好的稳压电源是人们一直追求的目标。
近年来由于全控型,高频电力电子半导体器件和PWM控制技术已发展到非常高的水平,从而实现开关稳压电源小型化,轻型化,高效率,高精度等优势,并在很多方面取代传统的调整式直流稳压电源。
半桥型开关稳压电源
600W半桥型开关稳压电源设计摘要本次设计主要是设计一个600W半桥型开关稳压电源,从而为负载供电。
电源是各种电子设备不可或缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。
由于开关电源本身消耗的能量低,电源效率比普通线性稳压电源提高一倍,被广泛用于电子计算机、通讯、家电等各个行业。
它的效率可达85%以上,稳压范围宽,除此之外,还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点,是一种较理想的稳压电源。
本文介绍了一种采用半桥电路的开关电源,其输入电压为单相170 ~ 260V,输出电压为直流12V恒定,最大电流50A。
从主电路的原理与主电路图的设计、控制电路器件的选取、保护电路方案的确定以及计算机仿真图形的绘制与波形分析等方面的研究。
关键词:半桥变换器;功率MOS管;脉宽调制;稳压电源;第1章绪论1.1 电力电子技术概况电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
通常所说的模拟电子技术和数字电子技术属于信息电子技术。
电力电子技术是应用于电力领域的电子技术,它是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。
目前所用的电力电子器件采用半导体制成,故称电力半导体器件。
信息电子技术主要用于信息处理,而电力电子技术则主要用于电力变换。
电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心,伴随变换技术和控制技术的发展而发展的。
电力电子技术可以理解为功率强大,可供诸如电力系统那样大电流、高电压场合应用的电子技术,它与传统的电子技术相比,其特殊之处不仅仅因为它能够通过大电流和承受高电压,而且要考虑在大功率情况下,器件发热、运行效率的问题。
为了解决发热和效率问题,对于大功率的电子电路,器件的运行都采用开关方式。
这种开关运行方式就是电力电子器件运行的特点。
电力电子学这一名词是20世纪60年代出现的,“电力电子学”和“电力电子技术”在内容上并没有很大的不同,只是分别从学术和工程技术这2个不同角度来称呼。
电力电子学可以用图1的倒三角形来描述,可以认为电力电子学由电力学、电子学和控制理论这3个学科交叉而形成的。
实用文档之半桥型开关稳压电源设计
实用文档之"电力电子技术课程设计(论文)"题目:240W半桥型开关稳压电路设计摘要本次设计的是240W半桥型开关稳压电源,为负载供电。
电源是各种电子设备不可或缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。
由于开关电源本身消耗的能量低,电源效率比普通线性稳压电源提高一倍,被广泛用于电子计算机、通讯、家电等各个行业。
它的效率可达85%以上,稳压范围宽,除此之外,还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点,是一种较理想的稳压电源。
本文介绍了一种采用半桥电路的开关电源,其输入电压为单相170 ~ 260V,输出电压为直流24V恒定,最大电流10A。
设计内容包括主电路的原理与主电路图的设计、控制电路器件的选取、保护电路方案的确定以及计算机仿真与波形分析等方面。
关键词:半桥变换器;功率MOS管;脉宽调制;稳压电源。
目录第1章绪论 (1)1.1电力电子技术概况 (1)1.2本文设计内容 (2)第2章电路设计 (4)2.1稳压电源总体设计方案 (4)2.2具体电路设计 (5)2.2.1 主电路设计 (5)2.2.2 控制电路设计 (7)2.2.3驱动电路设计 (8)2.2.4保护电路设计 (9)2.2.5 整体电路设计 (10)2.3元器件型号选择 (12)第3章课程设计总结 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1电力电子技术概况电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
通常所说的模拟电子技术和数字电子技术属于信息电子技术。
电力电子技术是应用于电力领域的电子技术,它是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。
目前所用的电力电子器件采用半导体制成,故称电力半导体器件。
信息电子技术主要用于信息处理,而电力电子技术则主要用于电力变换。
电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心,伴随变换技术和控制技术的发展而发展的。
电力电子技术可以理解为功率强大,可供诸如电力系统那样大电流、高电压场合应用的电子技术,它与传统的电子技术相比,其特殊之处不仅仅因为它能够通过大电流和承受高电压,而且要考虑在大功率情况下,器件发热、运行效率的问题。
基于IGBT的半桥高频开关稳压电源研究
第29卷 第6期中南林业科技大学学报V o l.29 N o.6 2009年12月Journal of Central South U niversity of Fo restry&T echno logy D ec.2009 文章编号:1673-923X(2009)06-0109-05基于IGB T的半桥高频开关稳压电源研究Ξ张发生1,2,李欣然2(1.中南林业科技大学计算机与信息工程学院,湖南长沙410004;2.湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082)摘 要: 提出采用PWM信号控制以IGBT为主开关元件的半桥式高频开关稳压电源.PWM信号由SG3525A片产生,用EXB841专用驱动器驱动IGBT.该电源具有输出电压稳定、电路简单,体积小、可靠性高、效率高和通用性强等特点.实验结果证明了该设计的可行性.关键词: 电子技术;开关电源;PWM;IGBT;电压反馈中图分类号: TM464 文献标志码: AResearch on Ha lf-br idge H igh-frequency Sw itch i ngSteady-voltage Power Supply Ba sed on IGBTZHAN G Fa2sheng1,2,L I X in2ran2(1.Schoo l of Computer and Info r m ati on Engineering,Central South U niversity of Fo restry and T echno logy,Changsha410004,H unan,Ch ina;2.Co llege of E lectrical and Info r m ati on Engineering,H unan U niversity,Changsha410082,H unan,Ch ina)Abstract:T h is research p resents the half bridge h igh2frequency s w itch ing steady2vo ltage pow er supp ly w ith PWM contro l signals and w ith IGBT as its m ain s w itch ing device.PWM contro l signals are p roduced by SG3525A and IGBT is driven by EXB841special driver.T h is pow er supp ly has characteristics of steady output vo ltag,si m p le circuit,s m all vo lum e,h igh reliability,h igh efficiency and good app licati on interchangeability.Experi m ents show it is p ractical.Key words:electronic technique;s w itch ing pow er supp ly;PWM;IGBT;vo ltage feedback直流稳压电源是工农业设备,仪器仪表,实验室广泛应用的一种电源.研制高效率、稳定性好的稳压电源是人们一直追求的目标.近年来由于由全控型、高频电力电子半导体器件和PWM控制技术已发展到非常高水平,从而实现开关稳压电源以其小型化、轻量化、高效率、高精度等优势,并在很多方面取代传统的调整式直流稳压电源[1].普通稳压电源的工作频率通常为50H z,造成电源的体积很大,而开关稳压电源的高频变换电路工作频率却很高,为20kH z,这样电源体积可大大减小.高频开关稳压电源的变换电路形式有单端正激、单端反激、全桥和半桥等形式.其中,在半桥式变换器电路中,变压器初级在整个周期中都流过电流,磁芯利用得更充分.它克服了推挽式电路的缺点,所使用的功率半导体器件耐压要求较低、功率半导体器件饱和压降减少到最小、对输入滤波电容使用电压要求也较低[2,3].由于以上诸多因素,半桥式变换器电路在高频开关电源设计中得到广泛的使用.本文中介绍一种以功率半导体器件IGB T作为开关器件的半桥式高频开关电源,该电源具有上述这些优点.1 电路组成及工作机理1.1 电源电路组成框图图1为IGB T半桥式开关电源电路组成框图,包括电网滤波器,工频整流器,高频逆变器高频变压器,高频Ξ收稿日期:2009203225基金项目:湖南省高等学校科学研究项目(08C942);湖南省科技厅科技项目(2008FJ3102).作者简介:张发生(1965-),男,江西临川人.博士研究生,副教授,主要从事半导体器件和电力电子技术教学研究工作.图1 半桥式开关电源电路组成系统框图F ig .1 Overall block di agram of half br idge switch i ngpower supply整流器,高频滤波器以及压、电流检测,PWM 信号产生和驱动电路等部分.功率为150W ,输入交流电压范围为180~260V ,输出直流电压为+24V ,电流为6A ,输出电压调整率S v ≤1%,输出电压纹波U P -P ≤80mV .1.2 主电路结构及其工作原理主电路的原理图如图2所示,高频逆器中的功率开关管采用目前世界上先进的电力电子器件IGB T (绝缘栅极晶体管).它是将M O SFET 和GTR 的优点集于一体的新型复合器件,具有M O SFET 的高输入阻抗,可用电压驱动,GTR 的通态功耗低等优点[4].图2 主电路的原理图F ig .2 Sche matic di agram of ma i n circuit图3 电压波形F ig .3 W avefor m of volt age图2中L 1、L 2、C 1和C 2组成低通滤波器,具有抑制差模、共模干扰的能力.交流电压经整流和滤波后得到直流电压U 1,加到半桥式高频逆变器上.功率开关管IGB T 1、IGB T 2分别与电容C 4、C 5并联IGB T 1、IGB T 2集一射极间和C 4、C 5两端的电压均为U 1 2,这样可降低功率开关管所承受的电压值.IGB T 1、IGB T 2在一对相位互差180°方波脉冲触发下轮流导通和关断,将直流电压变换为高频交流电压,波形如图3(a )所示.再经高频整流器整流和L C 滤波后输出直流电压U 2,U 2之值可在0~24V 任意调节.在t 1~t 2期间IGB T 1导通,电流i 1从U 1的“+”端经IGB T 1、变压器B T 原边、C 6、C 5流向U 1的“-”端,变压器B T 原边的电压值为: U 1-U cs =U 1 2(1)在t 3~t 4期间IGB T 2导通,电流i 2从U 1的“+”端经C 4,C 6,B T 和IGB T 2流向U 1的“-”端,B T 原边电压为-U 1 2.变压器B T 次级感应产生交变方波电压,经D 5、D 6高频整流器整流后得到单向正方波电压,其频率为半桥逆变器工作频率的两倍,波形见图3(b )所示,周期T ′=T 2.单向方波经L 2C 9组成的高频滤波器滤波后,得到平滑的直流电压U 2. U 2=U 10Σ T 1=2U 10∆(2)式(2)中:∆=(Σ T )×100%为脉冲占空比;U 10为高频整流后方波电压幅值.由式(2)可知,当U 10幅值固定,输出电压U 2大小由占空比∆决定.∆值的大小由脉宽调制器自动调节,也可011中 南 林 业 科 技 大 学 学 报第29卷调节图4中R d给定.1.3 高频变压器主要参数确定功率变换电路的设计关键是高频变压器设计.高频变压器设计方法主要有两种,第一种谓之磁芯面积乘积法(即A P法);第二种谓之磁芯几何参数法(即kg法).本次采用最常用的A P法来确定高频变压器主要参数[5,6].(1)确定开关频率电源的开关频率直接影响到电源的体积、重量等,开关频率愈高,变压器磁芯就可选得愈小,输出滤波电感和电容体积也会减少,但开关损耗则会升高,导致效率下降.综合考虑两方面,本次设定其工作频率为f s=50kH z.(2)选磁芯磁芯选择R2KB软磁铁氧体材料,其饱和磁感应强度B S=4700GS,考虑到高温时B S会下降,同时为了防止合闸瞬间变压器饱和,设定最大工作磁密B m=B S 3≈1500GS.对半桥式高频逆变器,当脉冲波形近似为方波时,可按式来确定磁芯大小. A P=A C×A W=P O ×1062Γf s B m J K C K U.(3)式(3)中:A P为磁芯的面积乘积,c m4;A C为磁芯的截面积,c m2;A W为磁芯的窗口面积,c m2;P O为输出功率, W;Γ为变压器效率,一般取80%;f s为变换器工作频率,H z;B m为磁芯最大工作磁密,GS;J为导线的电流密度,一般取2~3A mm2;K C为磁芯的填充系数,对铁氧体,一般取K C=1;K U为窗口的铜填充系数,一般取K U =0.2~0.4.本次设计选用EE240型磁铁氧体磁芯,由手册知其参数为:A C=127mm2,A W=173mm2,则A C×A W=2.20c m4,远大于A P的计算值.(3)确定原边匝数按最低输入电压和满载输出的极端情况来计算.已知最小输入交流电压为180V,减去20V的直流纹波电压和整流器件的导通压降,最小直流电压为U inm in=180×1.4-20=232V.半桥式电路变压器原边绕组所加电压等于输入电压的一半,即U1m in=116V.则原边绕组匝数: N1=U14f s B m A C.(4)式(4)中:U1为变压器原边电压,V.由式(4)计算得N1=30.5匝,实际取值为34匝.(4)确定副边匝数副边电路采用带有中间抽头的全波整流滤波电路,设输出方波脉冲占空比∆=0.8,输出回路二极管压降为U d,扼流圈压降为U L,取U d+U L=1.5V,则变压器副边电压U2为: U2=U O +U d+U L∆=24+1.50.8=31.8V图4 P WM控制器电路F ig.4 Sche matic of P WM con troller所以副边匝数为: N21=N22=U2U in m inN1=10(匝)(5)确定原边最大工作电流在最小交流输入电压为180V时,变压器原边绕组通过的电流必定是最大可能的工作电流,有经验公式得: I P=3P OU in m in=3×150232=1.9(A)变压器初次级导线线径的确定详见文献[7].1.4 PWM控制器PWM控制器电路如图4所示,其核心是产生PWM信号的集成专用芯片SG3525A.SG3525A的输入电压工作范围是8~35V,通常取111第6期张发生等:基于IGBT的半桥高频开关稳压电源研究+15V ;振荡频率是100~500kH z ,芯片的5脚和7脚间串联一个放电电阻R d 就可以在较大范围内调节死区时间.另外,它的软启动电路也非常容易设计,仅需要在8脚接一个软启动电容即可.SG 3525A 的内部振荡器的振荡频率主要取决于外接的定时电阻R t 、定时电容C t 和放电电阻R d 大小.它们关系满足下列公式: f s =1C t (0.7R t +3R d )(5)该SG 3525A 外围电路简单,11脚和14脚输出采用图腾柱,电流驱动能力强,可直接控制半桥逆变器的上下功率管IGB T 1、IGB T 2,其外围电路如图4所示[8].图5 EXB 841驱动电路F ig .5 Sche matic of EXB 841dr iv i ng circuit图6 变压器原边电压波形F ig .6 Volt age wavefor m of tran sfor m er f irst -side1.5 驱动电路IGB T 是电压驱动型器件,它具有驱动功率小,驱动电路简单的优点.本电路选用日本富通公司生产的混合集成驱动模块EXB 841,它是IGB T 的专门驱动器,它能满足IGB T 对驱动电路的特殊要求,保证IGB T 能可靠开通和关断,而且电路简单.工作频率高达50kH z ,输入控制信号电流为10mA .以EXB 841为核心构成的驱动电路如图5所示[9].驱动模块EX 841的电源为+20V ,在模块内将+20V 变换为+15V 和-5V 两种电压,供IGB T 门射极导通时所需正偏电压和关断时所需负偏电压.SG 3525A 输出的PWM 控制信号从11脚和14脚输出分别接到2个相应的EXB 841的14脚.EXB 841驱动模块从3脚和1脚输出正、负驱动脉冲信号至IGB T 的门射极间,开通和关断IGB T 器件.EXB 841内部有过流保护电路,从6脚接一个快恢复二极管D 到IGB T 的集电极,如图5所示.当流过IGB T 器件的电流过大而退出饱和,V CE 上升很多,快恢复二极管D 截止,过电流保护电路起作用.使3脚电位逐步下降,慢慢关断IGB T ,避免集电极产生电压尖峰而损坏IGB T .2 实验结果经过以上分析和计算,本文设计的这种半桥式高频开关电源,其额定输出电压+24V ,额定输出电流6A .图6是变压器原边电压实测波形.本电源主要指标为:输入交流电压范围为175~265V ,输出直流电压为+24V ,电流为6A ,输出最大功率为150W ,输出电压调整率S v ≤0.3%,输出电压纹波U P -P ≤80mV ,电源效率达85%.3 结论笔者设计的IGB T 半桥式变换器高频稳压电源采用性能稳定的常用PWM 芯片SG 3525A 来进行反馈调整调压,电路具有开关管承受的耐压低,开关器件少,驱动电路简单等优点,通过在变压器原边串入耦合电容较好改善了直流偏磁现象,所以可在100~500W 的中功率领域进行广泛应用.实验表明:该电源电压调整率小、闭环控制可保证输出电压稳定,效率高,工作可靠,在各种工农业电气设备和生产机械等具有比较广阔的应用和发展前景.211中 南 林 业 科 技 大 学 学 报第29卷参考文献:[1] 杨 旭,裴云庆,王兆安.开关电源技术[M ].北京:机械工业出版社,2004.[2] Keith H ,B illings C Eng .H andbook of Sw itchmode Pow er Supp lies [M ].N ew Yo rk :M c Graw 2H ill Publish ing Company ,1989.[3] Jai P A graw al .Pow e E lectronic System T heo ry and D esign [M ].N ew Jersey ,U SA :P rentice H all ,2001.[4] 王兆安,黄 俊.电力电子技术[M ].北京:机械工业出版社,2000.[5] 张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计[M ].北京:电子工业出版社,1998.[6] 人先进.PWM 型半桥式开关稳压电源的设计[J ].新技术新仪器,2006,26(5):21-23.[7] P ress m an A .Sw itch ing Pow er Supp ly D esign [M ].N ew Yo rk :M cGraw 2H ill ,1991.[8] 王水平,杨 磊,张耀进,等.PWM 控制与驱动器使用指南及应用[M ].西安:西安电子科技大学出版社,2004.[9] R ahul S .Chokhaw ala .Gate D rive Considerati on fo r IGBT M odule [J ].IEEE T rans .on Ind .A pp l .,1996,31(3):603-611.[本文编校:欧阳钦](上接第102页)[3] A nders R ,Jesper A .M easurem ent and evaluati on of mo isture transpo rt coefficients during drying of wood [J ].Ho lzfo rschung ,1997,51:372-380.[4] A ntti A .M icrow ave drying of p ine and sp ruce [J ].Ho lz Roh 2und W erk stoff ,1995,53:333-338.[5] L eiker M M ,A dam ska ,Robert ,et al .V acuum m icrow ave drying of beech :p roperty p rofiles and energy efficiency [C ] Ex p roceedings :CO ST E 15conference ,A thens ,N .A .G .R .E .F .,2004,22-24.[6] J ia D ,M A fzal .M odeling of mo isture diffusi on in m icrow ave drying of hardwood [J ].D rying techno logy ,2007,25:449-454.[7] 李贤军,吴庆利,姜 伟,等.微波真空干燥过程中木材内的水分迁移机理[J ].北京林业大学学报,2006,28(3):150-153.[8] A ntti A ,P Perre .A m icrow ave app licati on fo r on line wood drying :temperature and mo isture distributi on in wood [J ].W ood Sci .andT ech .,1999,33:123-138.[9] L ars H ,L A ntti .M odeling m icrow ave heating and mo isture redistributi on in wood [J ].D rying techno logy ,2008,26:552-559.[10] Cai Y C,H Kazuo.N ew monito ring concep t of mo isture content distributi on in wood during R F vacuum drying[J ].J.wood Sci.,2007,53:1-4.[11] Baettig R ,R Rom ain,P Patrick .M easuring mo isture content p rofiles in a board during drying:a po lych rom atic X 2ray system interfacedw ith a vacuum p ressure labo rato ry k iln [J ].W ood Sci.and T ech .,2006,40:261-274.[12] Cai Z Y .A new m ethod of deter m ining mo isture gradient in wood [J ].Fo rest P rod .J .2008,58(7 8):41-45.[13] L indgren L O .M edical CA T 2scanning :X 2ray abso rp ti on coefficients ,Connecticut 2studies and their relati ons to wood density [J ].W oodSci.and T ech .,1991,25:341-349.[本文编校:邱德勇]311第6期张发生等:基于IGBT 的半桥高频开关稳压电源研究。
电力电子课程作业半桥型开关稳压电源的性能研究
电力电子课程作业题目半桥型开关稳压电源的性能研究组长团队成员团队成员团队成员指导教师完成日期2018 年 1 月 1 日目录摘要 (1)一、开关电源技术的发展概况 (2)1.1开关电源的发展方向 (2)1.2开关电源的基本概念 (3)二、半桥型开关稳压电源的性能研究 (4)2.1构成闭环电源系统,测试稳压性能 (5)2.2实验数据处理 (5)参考文献 (6)附录 (7)个人报告1个人报告2个人报告3半桥型开关电源性能的研究学生:指导教师:摘要:开关电源是现代电力电子设备不可或缺的组成部分,其质量的优劣直接影响子设备性能,其体积的大小也直接影响到电子设备整体的体积。
本设计根据设计任务进行了方案设计,设计了相应的硬件电路,研制了15W(15V、1A)半桥开关电源。
整个系统包括主电路、控制电路和驱动电路三部分内容。
系统主电路包括单相输入整流、半桥式逆变、高频交流输出、输出整流、输出滤波几部分。
控制电路包括主电路开关管控制脉冲的产生和保护电路。
论文具体地介绍了主电路、控制电路、驱动电路等各部分的设计及实验过程,包括元器件的选取以及参数计算。
本设计中采用的芯片主要是PWM控制芯片SG3525A、光电耦合芯片PC817和半桥驱动芯片IR2110。
设计过程中程充分利用了SG3525A的控制性能,具有宽的可调工作频率,死区时间可调,具有输入欠电压锁定功能和双路输出电流关键词:开关电源;IR2110;SG3525;高频变压器;MOSFET一、开关电源技术的发展概况最早的开关电源出现在60年代,出现的是串联型开关电源,功率晶体管用于开关状态,后来脉宽调制(PWM)控制技术有了发展,用以控制开关变换器,得到PWM开关电源,PWM开关电源效率可达65%-70%,1974年研制成了工作频率达到20kHz的开关电源,在电源技术发展史上誉为20kHZ革命。
1976年,美国硅通用公司首次生产出世界上第一片集成脉宽调制器,使开关电源的控制器得到简化,系统的可靠性也大为增强。
半桥型开关稳压电源的性能研究实验报告
半桥型开关稳压电源的性能研究一.实验目的熟悉典型开关电源电路的结构,元器件和工作原理,要求主要了解以下内容。
1.主电路的结构和工作原理。
2.PWM控制电路的原理和常用集成电路。
3.驱动电路的原理和典型的电路结构。
二.实验内容1.SG3525的输出波形观察。
2.半桥电路中各点波形的观察。
三.实验设备及仪器1.电力电子及电气传动教学实验台主控制屏。
2.MCL-16组件。
3.双踪示波器。
4.万用表。
四.实验方法波形(分别为“5”端和“9”端对地波形),并记录波形,频率和幅值,调节“脉冲宽度调记录波形、幅值,并观察主电路中变压器T 的一次测电压波形(“3”端和“4”端)以及二次测电压波形(“5”端和“9”端间,“6”端和“9”端间),记录波形、周期、脉宽和幅值。
5.断开“9”和“12”之间的连线,连接“9”和“11”(负载电阻为3Ω),重复4的实验内容。
特别注意:用示波器同时观察二个二极管电压波形时,要注意示波器探头的共地问题,否则会造成短路,并严重损坏实验装置。
6.断开“PWM 波形发生”的“3”,“4”两点间连线,将“半桥型开关稳压电源”的“13”端连至“半桥型稳压电源”的“2”端,并将“半桥型稳压电源”的“9”端和“PWM 波形发生”的地端相连,调节“脉冲宽度调节”电位器,使“半桥型开关稳压电源”的输出端(“8”和“9”端间)电压为5V ,然后断开“9”,“11”端连线,连接“9”,“12”端(负载电阻改变至33Ω),测量输出电压u 2的值,计算负载调整率%100522⨯-=∆U U U五.注意事项1.“半桥型开关稳压电源”接好连线后,一定要先加控制信号,然后接通主电源。
2.做闭环稳压实验的时候一定要断开“PWM波形发生”的“3”,“4”两点之间的连线六.实验报告1.根据记录的变压器一次侧、二次侧波形,计算变压器电压比。
2.分析负载变化对电路工作的影响。
3.分析本实验电路输出稳压的原理。
4.用示波器同时观察VT1和VT2的漏源电压波形会生产什么后果?试详细分析。
实验九 半桥型开关稳压电源的性能研究
实验七半桥型开关稳压电源的性能研究一实验目的掌握典型开关电源电路的结构、工作原理和元器件,具体有1.主电路的结构和工作原理。
2.PWM控制电路的原理和常用集成电路。
3.驱动电路的原理和典型的电路结构。
二实验设备与仪器1、电力电子变换技术挂箱Ⅲ(DSE04)-DE13单元2、“电源及负载挂箱Ⅰ(DSP01)”或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa(DSE03)”— DP01、DP02单元3、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器三实验内容1、实验电路的组成:电路原理图见实验图5,其中a为主电路图,图b为控制电路。
实验中主电路主要由交流到直流的整流滤波电路、半桥型逆变电路、再次整流的开关稳压电源(SPS)单元,以及负载组成。
主电路中采用的电力电子器件为美国IR公司生产的电力MOSPET,其型号为IPFP450,其主要参数为:额定电流16A,额定电压15V通态电阻0.4 。
认真预习与本实验相关的教材内容,参考教材和挂箱“电力电子技术挂箱Ⅲ(DE04)”完成本实验的接线。
控制电路以SG3525为核心构成。
SG3525位美国SiliconGeneral公司生产的PWM控制集成电路,它采用恒频脉宽调制控制方案,适合于各种开关电源,斩波器的控制。
SG3525其内部包含精密基准源,锯齿波振荡器,误差放大器,分频器,实现 PWM控制所需基本电路,并含有保护电路。
2、实验操作:熟悉实验设备的电路结构和主要元器件,检查实验装置输入和输出的线路连接是否正确,检查输入熔丝是否完好,以及控制电路和主电路的电源开关是否在“关”的位置。
打开系统总电源,系统工作模式设置为“电力电子”。
将主电源面板上的电压选择开关置于“3”位置,即主电源相电压输出设定为220V。
将DE13单元的给定电位器逆时针旋转至零,反馈电位器顺时针旋转至最大,经实验指导老师检查无误后,打开总电源开关,依次闭合控制电路、主电路。
缓慢增大给定电压并适当减小反馈量,观测电路中各测试点的波形并做记录。
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实验六半桥型开关稳压电源的性能研究
6.1实验目的
(1)熟悉典型开关电源主电路的结构,元器件和工作原理。
(2)了解PWM控制与驱动电路的原理和常用的集成电路。
(3)了解反馈控制对电源稳压性能的影响。
6.2实验所需挂件及附件
6.3原理说明
(1)半桥型开关直流稳压电源的电路结构原理和各元器件均已画在DJK19挂箱的面板上,并有相应的输入与输出接口和必要的测试点。
主电路的结构框图如6-1所示,原理线路如图6-2所示:
图6-1线路结构框图
(2)逆变电路采用的电力电子器件为美国IR公司生产的全控型电力MOSFET 管,其型号为IRFP450,主要参数为:额定电流16A,额定耐压500V,通态电阻0.4Ω。
两只MOSFET管与两只电容C1、C2组成一个逆变桥,在两路PWM信号的控制下实现了逆变,将直流电压变换为脉宽可调的交流电压,并在桥臂两端输出开关频率约为26KHz、占空比可调的矩形脉冲电压。
然后通过降压、整流、滤波后获得可调的直流电源电压输出。
该电源在开环时,它的负载特性较差,只有加入反馈,构成闭环控制后,当外加电源电压或负载变化时,均能自动控制PWM输出信号的占空比,以维持电源的输出直流电压在一定的范围内保持不变,达到了稳压
1N4007*4
(3)控制与驱动电路:控制电路以SG3525为核心构成,SG3525为美国Silicon General公司生产的专用PWM控制集成电路,其内部电路结构及各引脚功能如图8-3所示,它采用恒频脉宽调制控制方案,其内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。
调节Ur的大小,在A、B
两端可输出两个幅度相等、频率相等、相位相互错开180度、占空比可调的矩形波(即PWM信号)。
它适用于各开关电源、斩波器的控制。
详细的工作原理与性能指标可参阅相关的资料。
图6-3 SG3525芯片的内部结构与所需的外部元件
6.4实验内容
(1)控制与驱动电路的测试
(2)主电路开环特性的测试
(3)主电路闭环特性测试
6.5思考题
(1)开关稳压电源的工作原理是什么?有哪些电路结构形式及主要元器件?
(2)利用闭环控制达到稳压的原理是什么?
(3)半桥型开关稳压电源与常用的由三端稳压块构成的稳压电源相比,有那些特点?
6.6实验方法
(1)控制与驱动电路的测试
①开启DJK19控制电路电源开关;
②将SG3525的第一脚与第九脚短接(接通开关K),使系统处于开环状态,并将10 脚接地(将10脚与12脚相接);
③SG3525各引出脚信号的观测:调节PWM脉宽调节电位器,用示波器观测各测试点信号的变化规律,然后调定占空比在30%的位置上,记录各测试点的波形参数(包括波形类型、幅度A、频率f和脉宽t),并填入下表。
(2)主电路开环特性的测试
①按面板上主电路的要求在逆变输出端装入220V15W的白炽灯,在直流输出两端接入负载电阻(90Ω可调),并将主电路接至单相自藕调压器交流可调电压(0-250V)的输出端。
②在直流电压输出侧接入直流电压表和电流表。
在U i=200 V时,在一定的脉宽下,作电源的负载特性测试,即调节可变电阻负载R,测定直流电源输出端的伏安特性:U o=f(I);
令U r= V (参考值为2.2V)
③在一定的脉宽下(Ur=2.2V),保持负载不变,使输入电压U i在200V左右调节,测量直流输出电压U o,测定电源电压变化对输出的影响。
④上述各实验步骤完毕后,将输入电压U i调回零位。
(3)主电路闭环特性测试
①准备工作:
A、断开控制与驱动电路中的开关K;
B、将主电路的反馈信号U f接至控制电路的U f端,使系统处于闭环控制状态。
②重复主电路开环特性测试的各实验步骤。
6.7实验报告
(1)整理实验数据和记录的波形;
(2)分析开环与闭环时负载变化对直流电源输出电压的影响;
(3)分析开环与闭环时电源电压变化对直流电源输出电压的影响;
6.8注意事项
示波器在使用时只能有一个探头接地(因两个探头内部已共地)。