电力电子技术实验一、二、三

实验一锯齿波同步触发电路实验

、实验目的

1、 加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。

2、 掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。

二、实验主要仪器与设备：

序号 型 号 备注

1 DJK01电源控制屏

该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。

2 DJK03-1晶闸管触发 电路 该挂件包含“锯齿波同步移相触发电路”等模块。

3

双踪示波器

自备

三、实验原理

锯齿波同步移相触发电路的原理图如图

1-1所示。锯齿波同步移相触发电路由同步检

测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见电力电子 技术教材中的相关内容。

VD7

R]f

吨 RliJ [1R

1L

*K1

-15V

G —

VD9

YDI

密

CbZZ

lib

图1-1锯齿波同步移相触发电路原理图

图1-1中，由V 3、VD 1、VD 2、C 1等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压

U T 来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。由 V 2等元件组成的恒流源电路，当 V 3

截止时，恒流源对 C 2充电形成锯齿波；当 V 3导通时，电容C 2通过R 4、V 3放电。调节电位 器RP i 可以调节恒流源的电流大小，从而改变了锯齿波的斜率。控制电压 u ct 、偏移电压U b

和锯齿波电压在 V 5基极综合叠加，从而构成移相控制环节,

RP 2、RP 3分别调节控制电压

O-

R3

:V2TP2

TP1»

VD1

十

ITIJo-

VI

AC7V ±ci

U ct和偏移电压U b的大小。V、V构成脉冲形成放大环节，C5为强触发电容改善脉冲的前沿，由脉冲变压器输出触发脉冲，电路的各点电压波形如图1-2所示。

本装置有两路锯齿波同步移相触发电路，I和II，在电路上完全一样，只是锯齿波触发电路II输出的触发脉冲相位与I恰好互差180。，供单相整流及逆变实验用。

电位器RP1、RP2、RP3均已安装在挂箱的面板上，同步变压器副边已在挂箱内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。

图1-2锯齿波同步移相触发电路各点电压波形（a =90° ）

四、实验内容及步骤

1、 实验内容：

⑴锯齿波同步移相触发电路的调试。

⑵锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。

2、 实验步骤：

⑴ 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，

用双踪示波器观察锯齿波同步

触发电路各观察孔的电压波形。

① 同时观察同步电压和“ 1 ”点的电压波形，了解“ 1”点波形形成的原因。 ② 观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“ 1 ”点电压波形的关系。

③ 调节电位器 RP 1，观测“ 2”点锯齿波斜率的变化。

④ 观察“ 3”〜“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较 “3”点电压 U 3和“6”点电压 U 6的对应关系。

（2）调节触发脉冲的移相范围

点U 6

⑶调节U ct （即电位器RP 2）使a =60 °,观察并记录 U 1〜U 6及输出 “G 、K ”脉冲电

将控制电压U ct 调至零（将电位器RP 2顺时针旋到底），用示波器观察同步电压信号和

6

压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在下表中（可在示波器上直接读出，读数时应将示波

器的“ V/DIV ”和“ t/DIV ”微调旋钮旋到校准位置)。

(1) 阅读电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路的内容，弄清锯齿波同步移

相触发电路的工作原理。

(2) 掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。

六、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) 由于脉冲“ G”、“K”输出端有电容影响，故观察输出脉冲电压波形时，需将输出端

“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极(或者也可用约100Q左右阻值的电阻接到“G”、“K”两端，来模拟晶闸管门极与阴极的阻值) ，否则无法观察到正确的脉冲波形。

七、思考题

(1) 锯齿波同步移相触发电路有哪些特点？

⑵锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关？

(3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相

范围要大？

八、实验报告

(1)整理、描绘实验中记录的各点波形，并标出其幅值和宽度。

⑵总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法，如果要求在U ct=O的条件下，使

a =90。，如何调整？

⑶讨论、分析实验中出现的各种现象。