全桥(H桥)DCDC变换电路实验

实验3 全桥（H桥）DC/DC变换电路实验一．实验目的

1．掌握开环直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。

2．熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。

3．熟悉H型PWM变换器的各种控制方式的原理与特点。

二．实验内容

1．PWM控制器SG3525性能测试。

2．控制单元测试。

3．H型PWM变换器性能测试。

三．实验系统的组成和工作原理

在中小容量的直流传动系统中，采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性，因而日益得到广泛应用。

PWM变换器主电路系采用H型结构形式，UPW为脉宽调制器，DLD为逻辑延时环节。

脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司（Silicon General）的第二代产品SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。

四．实验设备及仪器

1．MCL系列教学实验台主控制屏。

2．NMCL-22实验箱。

3．直流电动机M03及测速发电机

4．双踪示波器、万用表。

五．实验方法

采用NMCL—22挂箱

1．UPW模块的SG3525性能测试

（1）用示波器观察UPW的“1”端的电压波形，记录波形的周期，幅度(最大值、最小值)；

（2）调节RP电位器，记录2端输出波形的最大占空比和最小占空比。

2．控制电路的测试——逻辑延时时间的测试

将UPW的“2”端与DLD(逻辑延迟环节)的”1”相连接。用示波器同时观察DLD的“2”端和“3”端。记录延迟时间t d

3．DC/DC带电阻(灯箱)负载。

1）将H桥的U、V、W分别与电源的U、V、W相连。H桥的1、3相连。

2）将电阻负载（灯箱）以串联的方式接入“6”端和“7”端。

3）确认灯箱的所有灯泡处于断开位置。

3）调整RP电位器，将占空比调整为50%。合上主电源，将一组串联的灯泡打向通的位置。观察并记录负载两端的电压波形，并用万用表直流档记录负载电压的数值（参考方向为6->7），同时观察灯泡的亮度。

4）调整RP，使占空比为0.25，观察并记录负载两端的电压波形，并用万用表直流档记录负载电压的数值（参考方向为6->7），同时观察灯泡的亮度有何变化。

5) 调整RP，使占空比为0.75，观察并记录负载两端的电压波形，并用万用表直流档记录负载电压的数值（参考方向为6->7），同时观察灯泡的亮度有何变化。

6）其他感兴趣的波形和数据，例如用万用表交流档记录负载电压的数值，然后分析交流档数值和直流档数值的关系。

7) 实验完毕，断开主电源。

4．DC/DC带电阻-电感（电动机M03）负载。

1）拆掉电阻负载

2) 将电动机M03的并励绕组与励磁电源相连接。

3）将电动机M03的电枢绕组接入H桥的“6”端和“7”端。

4）调整RP电位器，将占空比调整为50%。合上主电源，观察并记录负载两端的电压波形，并用万用表直流档记录负载电压的数值（参考方向为6->7）。

5）调整RP，使占空比为0.25，观察并记录负载两端的电压波形，并用万用表直流档记录负载电压的数值（参考方向为6->7），同时记录电动机的转速和转向。

6) 调整RP，使占空比为0.75，观察并记录负载两端的电压波形，并用万用表直流档记录负载电压的数值（参考方向为6->7），同时记录电动机的转速和转向。

7）其他感兴趣的波形和数据，例如用万用表交流档记录负载电压的数值，然后分析交流档数值和直流档数值的关系。

8）实验完毕，断开主电源。

六．实验报告

1．根据实验数据，列出SG3525的周期、幅度

2．列出DLD延时环节的延时时间，分析设置延迟时间的目的。

3．列出不同占空比下的电压值和电压波形。

4．H桥输出带灯箱负载时，在不同占空比的情况下，输出电压值发生变化，而灯泡的亮度基本不发生变化，这是为什么。

5．H桥输出带电动机负载时，分析占空比与电机转速的关系。

6．在电力电子技术教材上讲了H桥可以四象限运行，请问实验中，H桥分别运行了在了那几个象限。