实验2单相半波可控整流电路)
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。
单相可控半波整流电路
单相可控半波整流电路单相可控半波整流电路是一种常用的电路，它可以将低压交流电转换为直流电，具有输出电流稳定、响应速度快的优点。
下面，我将分步骤阐述单相可控半波整流电路的实现过程。
第一步是元件连接。
单相可控半波整流电路主要由四个元件组成：变压器、可控硅、负载和直流滤波器。
变压器可以将交流电降压，可控硅则起到开关作用，负载则是直接消耗电流的元件，直流滤波器则起到平滑输出电流的作用。
这四个元件需要按照一定的连接方式进行连接，组成一个成熟的电路。
第二步是电流控制。
可控硅起到开关作用，当可控硅接通时，电流就可以流过负载，反之则不行。
通过对可控硅进行控制，可以实现对电流的控制。
控制可控硅需要一个触发器，当触发器接通时可控硅才能正常工作，触发器可以是电压比较器、定时器等。
第三步是输出电流稳定化。
在直流滤波器的作用下，输出的直流电流会受到一定的影响，如果不进行稳定化处理，输出电流就会出现波动，影响电路的正常工作。
为了使输出电流更加稳定，可以采用调节器或稳压器等元件，合理控制电路的整体输出。
当然，输出电流的稳定化也需要根据具体情况进行调整，不同的负载对于输出电流的要求也不同，需要根据用户的需求定制电路。
以上就是单相可控半波整流电路的实现过程，虽然需要一定的技术和理论知识支持，但是掌握了这些知识之后，可以有效地应用在电路设计和实现过程中。
值得注意的是，电路实现的过程需要严格遵守安全规定，特别是在接触高压电的时候更是需要注意安全，防止发生电击事故。
总之，只有充分掌握相关的技术和知识，才能够实现有效、稳定的单相可控半波整流电路。
现代电力电子——单相半波可控整流电路
现代电力电子技学院：姓名：学号：术目录1 绪论 (1)电力电子实验仿真背景 (1)1.1.1 电力电子技术概述 (1)1.1.2 电力电子技术的应用 (1)1.1.3 国内外电力电子技术发展概况 (2)计算机仿真的意义 (4)本文研究的主要内容 (5)2 SIMULINK模型库及使用 (6)2.1 SIMULINK的模块库介绍 (6)2.2 电力系统模块库的介绍 (6)2.3 SIMULINK仿真的步骤 (7)3 交流-直流变流器(整流器)———单相半波可控整流电路 (9)3.1 电路结构与工作原理 (9)3.2单相半波可控整流电路建模 (9)3.3仿真与分析 (10)4 结论 (15)1 绪论电力电子实验仿真背景1.1.1 电力电子技术概述电能是现代工农业、交通运输、通信和人们日常生活不可缺少的能源。
电能一般分为直流电和交流电两大类，现代科学技术的发展使人们对电能的要求越来越高，不仅需要将交流电转变成直流电，直流电转变成交流电，以满足供电电源与用电设备之间的匹配关系，还需要通过对电压、电流、频率、功率因数夫和谐波等的控制和调节，以提高供电的质量和满足各种各样的用电要求，这些要求在电力电子技术出现之前是不可能实现的。
随着现代电力电子技术的发展，各种新型的电力电子器件的研究、开发和应用，使人们可以用电力电子变流技术为各种各样的用电要求提供高品质的电源，提高产品的质量和性能，提高生产效率，改善人们的生活环境。
将来从电网得到的工频电能大部分都需要经过电力电子装置的二次变换处理，电力电子的应用领域将越来越广阔。
1.1.2 电力电子技术的应用电力电子技术主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。
近年来，功率变流技术得到了迅猛发展，经过变流技术处理的电能在整个国民经济的耗电量中所占比例越来越大，成为其他工业技术发展的重要基础。
电力电子技术应用非常广泛，举例如下：(1)电气传动电力电子技术是电动机控制技术发展的最重要的物质基础，电力电子技术的迅猛发展促使电动机控制技术水平有了突破性的提高。
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。
单相半波可控整流电路实验之欧阳史创编
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201507144228实验教师谢辉成绩2017 年 4月30日实验三单相半波可控整流电路实验一、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。
(3)了解续流二极管的作用。
二、实验所需挂件及附件序型号备注号1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。
2 DJK02 晶闸管主电路该挂件包含“晶闸管”，以及“电感”等几个模块。
3 DJK03-1 晶闸管触发该挂件包含“单结晶体管触发电路”模块。
电路该挂件包含“二极管”等几个模块。
4 DJK06 给定及实验器件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Ld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。
四、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。
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。
实验2 单相半波可控整流电路)
（
设置触发脉冲α分别为0°、30°、90°、120°、150°。与其产生的相应波形分别如图1-7、图1-8、图1-9、图1-10、图1-11。在波形图中第一列波为脉冲波形，第二列波为流过负载电压波形，第三列波为晶闸管电压波形，第四列波为负载电流波形，第五列波为电源波形。
图1-3
图1-6
（3）模型仿真及仿真结果。u为整流电源正弦电压波形、ug为门极正脉冲、电压波形、iVT、uVT为晶闸管两端电流、电压波形、ir、ur为整流输出电流；图1-11中的u为整流电源正弦电压波形、ug为门极正脉冲、ud为整流输出电压波形、iVT为流过晶闸管的电流、uVT为晶闸管两端电压波形。
图2-2
电感参数设置如2-3。
图2-3
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。
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
图1-2
仿真参数，
a）、电源参数，频率50hz，电压220*sqrt(2)，如图1-3
图1-3
b）脉冲参数，振幅1V，周期0.02，占空比10%，时相延迟（1/50）x（n/360）s，如图1-4
脉冲信号发生器Pulse Generator参数“Phase delay(secs)”（相位延迟）的计算。相位延迟t在电路里就是晶闸管的控制角α，两者之间的关系是：
（
二、单相半波可控整流电路（阻-感性负载）
（
单相半波阻-感性负载整流电路图如2-1所示，当负载中感抗远远大于电阻时成为阻-感性负载，属于阻-感性负载的有机的励磁线圈和负载串联电抗器等。阻-感性负载的等效电路可以用一个电感和电阻的串联电路来表示。
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。
单相半波可控整流电路
3．正确使用示波器，避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上，造成短路事故。
六．实验方法
1．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。
（1）打开NMCL—002电源开关，给定电压有电压显示。
（2）用示波器观察NMCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲
（3）用示波器观察晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。
2．研究单相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作
按图接线，接上电阻性负载。将Rd调至最大值，调压器逆时针调到底（零），合上主电源，调节主控制屏输出电压Uuv，从0V调至110V：
4．NMCL—33触发电路和晶闸管主回路。
5．NMEL—03三相可调电阻器。
6．NMCL—331的电抗器。
7．双踪示波器。
五．注意事项
1．接线时，必须关闭主电源。接线完成后，检查各个模块电源都处于关闭状态，把电阻模块逆时针调至最大值，三相调压器逆时针调至零，由实验指导老师检查后，方可开启主电源进行实验。
附图1：单相半波可控整流电路
（a）观察不同移相角α时的输出Ud=f（t）、id=f（t），并记录相应的Ud、Id值，记录α=90°时的Ud=f（t）、id=f（t），UVT=f（t）波形图。
U2=110V
α 30o 45o 60o 90o 120o 150o
Ud
Id
（b）求取整流电路的输入—输出特性Ud/U2=f（α）。
实验一 单相半波可控整流电路的研究
一．实验目的
1．熟悉NMCL-II型电机电力电子及电气传动教学实验台。
单相半波可控整流调光灯电路的连接与调试
1
RT、1kΩ、1w或1.2 kΩ、 lw
1
RT、4.7kΩ、1/8 W
l
RT、360Ω、1/8 W
1
RT、51Ω、1/8 W
1
WT、100kΩ、0.25 W
l
CGZX. 0.15 uF/160 V
1
220 V
1
三、实践操作
1．设备、工具、材料
准备操作中将用到的电工常用工具、电烙铁、万用表、仪器、印制电路板。
晶闸管两端电压分析：在晶闸管导通
期间，忽略晶闸管的管压降， uT = 0
在晶闸管截止期间，管子将承受全部反 向电压。
2）α = 30o 时的波形分析
分析： 在 α = 30o 时，晶闸管承受正 向电压，此时加入触发脉冲晶闸 管导通，负载上得到输出电压的 波形是与电源电压相同形状的波 形；同样当电源电压过零时，晶 闸管也同时关断，负载上得到的 输出电压为零；在电源电压过零 点到之间的区间上，虽然晶闸管 已经承受正向电压，但由于没有 触发脉冲，晶闸管依然处于截止 状态。
（a）输出电压波形
（b）晶闸管两端电压波形
α = 90o 时输出电压和晶闸管两端电压的实测波形
（a）输出电压波形 （b）晶闸管两端电压波形
3）其他角度时的波形分析
α = 120o 时的波形分析
（a）输出电压波形
（b）晶闸管两端电压波形
α = 120o 时输出电压和晶闸管两端电压的实测波形
（a）输出电压波形 （b）晶闸管两端电压波形
（3）当晶闸管承受正向阳极电压时，门极加上正向触发电压，晶闸管导通，这种状 态称为正向导通状态。这就是晶闸管闸流特性，即可控特性。
（4）晶闸管一旦导通后维持阳极电压不变，将触发电压撤除管子依然处于导通状态。 即门极对管子不再具有控制作用。
单相半波可控整流电路实验_2
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。
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?（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。
单相半波可控整流
答案
答案
1 8 0 8 9 9 1 1 . 5 9 r a d
α=89°
SU I 4 8 4 0 V A 2
PU I s i n 2 P F 0 . 4 9 9 SU I 2 4 2
UU ( 2 ~ 3 ) ( 2 ~ 3 ) 3 1 1 6 2 2 ~ 9 3 3 V , 选 取 8 0 0 V T n T m
2.2.2 单相桥式全控整流电路
1、阻性负载
（α 的移相范围是0°～180°）
动画
u U s in t2 U s in t 2 2 m 2
图2.2.6 单相全控桥式整流电路 带电阻性负载的电路与工作波形
工作原理分析：
当交流电压 u2进入正半周时 ，a端电位高于b端电位 ，两个晶闸管 T1T2同时承受正向电压 ，如果此时门极无触发信号ug ，则两个晶闸管仍处 于正相阻断状态，其等效电阻远远大于负载电阻 Rd，电源电压u2将全部加 在T 1 和T 2 上 。 在ω t＝α 时刻 ，给T1和T2同时加触发脉冲 ，则两个晶闸管立即触发 导通 。 在ω t＝π ＋α 时，同时给T1和T2加触发脉冲使其导通 。 当由负半周电压过零变正时，T3和T4因电流过零而关断。在此期间T1 和T2因承受反压而截止。 由以上电路工作原理可知，在交流电源的正、负半周里， T1、T2和T3、 T4两组晶闸管轮流触发导通，将交流电源变成脉动的直流电。改变触发脉 冲出现的时刻，即改变α 的大小，、的波形和平均值随之改变。
感性负载上的输出电压平均值Ud为
1 1 U U U u d ( t ) u d ( t ) d dR dL R L 2 2
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。
单相半波可控整流电路实验
信息科学与技术学院实验报告课程名称： 电力电子应用技术 实验项目： 单相半波可控整流电路实验 实验地点： 指导老师： 实验日期： 实验类型： 综合性实验 专业： 电子信息科学与技术 班级： 姓名： 学号：一、实验目的及要求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。
3.了解续流二极管的作用。
二、实验仪器、设备或软件1. DJK01 电源控制屏2. DJK03-1 晶闸管触发电路3. 双踪示波器4. DJK02 晶闸管主电路5. D42 三相可调电阻三、实验内容1、电阻性负载在电源电压正半周，晶闸管承受正向电压，在α=wt 处触发晶闸管，晶闸管开始导通，负载上的电压等于变压器输出电压u 2。
在π=wt 时刻，电源电压过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。
在电源电压负半周，0<AK u ，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载电流为零，负载上没有输出电压，直到电源电压u 2的下一周期，直流输出电压u d 和负载电流i d 的波形相位相同。
通过改变触发角α的大小，直流输出电压u d 的波形发生变化，负载上的输出电压平均值发生变化，显然O 180=α时，U d =0。
由于晶闸管只在电源电压正半波内导通，输出电压ud 为极性不变但瞬时值变化的脉动直流，故称“半波”整流。
直流输出电压平均值为2. 电感性负载(无续流二极管)电感性负载的特点是感生电动势总是阻碍电感中流过的电流使得流过电感的电流不发生突变。
α-0时，AK u 大于零，但门极没有触发信号，晶闸管处于正向关断状态，输出电压、电流都等于零。
在α=wt ，门极有触发信号，晶闸管被触发导通，负载电压u d = u 2。
当π=wt 时，交流电压u 2过零，由于流过电感电流的减小，电感会产生感生电势，使得晶闸管的电压AK u 仍大于零，晶闸管会继续导通，电感的储能全部释放完后，晶闸管在u 2反压作用下而截止。
单相半波可控整流电路(阻感性负载加续流二极管)
03 续流二极管
续流二极管的作用
防止反向电流
在晶闸管关断期间，如果没有续流二极管，阻感性负载中的电流会反向流动， 可能导致设备损坏。续流二分反向电压，从而降低加在晶闸管上的反向电压，保护 晶闸管不受过电压的损坏。
续流二极管的选择与使用
测试设备
万用表、示波器、电源等。
测试结果分析
观察整流电路的输出电压和电流波形，分析其性能指标，并与理论 值进行比较。
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耐压要求
选择续流二极管时，应考虑其反向击 穿电压是否满足电路需求。
电流容量
根据阻感性负载的电流大小选择合适 的电流容量的续流二极管，以确保其 能够承受较大的电流。
开关频率
在高频开关状态下使用的二极管应具 有良好的开关性能和较小的反向恢复 时间。
安装方式
续流二极管应安装在散热良好的地方， 并确保其连接牢固可靠。
详细描述
在整流器导通期间，输入电压施加到阻感负载上，产生正向的电压波形。当整流 器截止时，续流二极管导通，将负载电流继续传递，此时电压波形为零。
电流波形分析
总结词
在单相半波可控整流电路中，电流波形在整流器导通期间呈 现矩形波形状，而在整流器截止期间呈现零电流。
详细描述
在整流器导通期间，电流从输入电源流向阻感负载，形成矩 形波形状。当整流器截止时，续流二极管导通，负载电流通 过二极管继续流动，此时电流波形为零。
乎没有无功损耗。
感性负载
02
主要特点是电流滞后于电压，功率因素较低，会产生较大的无
功损耗。
阻感性负载
03
同时具有电阻性和感性负载的特点，电流和电压之间有一定的
相位差，功率因素较低。
单相半波整流可控电路(纯电阻,阻感,续流二极管)
电力电子技术实验报告实验名称：单相半波可控整流电路的仿真与分析班级：自动化091 组别： 08 成员：金华职业技术学院信息工程学院年月日一. 单相半波可控整流电路(电阻性负载) ................................................ 错误!未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理 (8)2. 单相半波整流电路建模................................................................... 错误!未定义书签。
3. 仿真结果与分析 (5)4. 小结 (8)二. 单相半波可控整流电路(阻-感性负载) ............................................... 错误!未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................... 错误!未定义书签。
2. 单相半波整流电路建模................................................................... 错误!未定义书签。
3. 仿真结果与分析............................................................................... 错误!未定义书签。
4. 小结................................................................................................... 错误!未定义书签。
三. 单相半波可控整流电路(阻-感性负载加续流二极管) ....................... 错误!未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................... 错误!未定义书签。
电力电子技术实训指导书2
目录第一章可控硅实验 (2)实验一单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验 (2)实验二正弦波同步移相触发电路实验 (6)实验三锯齿波同步移相触发电路实验 (8)实验四单相桥式半控整流电路实验 (10)实验五单相桥式全控整流电路实验 (14)实验六单相桥式有源逆变电路实验 (17)实验七三相半波可控整流电路的研究 (19)实验八晶闸管三相半波有源逆变电路的研究 (22)实验九三相桥式半控整流电路实验 (25)实验十三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 (28)实验十一单相交流调压电路实验 (31)实验十二三相交流调压电路实验 (34)第二章现代电力电子技术实验 (36)实验一GTR、GTO、MOSFET、IGBT的特性与驱动电路研究 (36)实验二直流斩波电路(设计性)的性能研究 (40)实验三全桥DC/DC变换电路实验 (42)实验四采用自关断器件的单相交流调压电路研究 (44)实验五单相交直交变频电路（纯电阻） (47)实验六移相控制全桥零电压开关PWM变换器研究 (49)第三章直流调速系统 (54)实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 (54)实验二晶闸管直流调速系统主要单元调试 (60)实验三不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 (63)实验四双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 (68)实验五双闭环可逆直流脉宽调速系统 (73)第四章交流调速系统 (80)实验一双闭环三相异步电动机调压调速系统 (80)实验二双闭环三相异步电动机串级调速系统 (84)小型风力发电系统的模拟实验 (88)第一章可控硅实验实验一单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验一．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。
3．对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时工作情况作全面分析。
4．了解续流二极管的作用。
二．实验内容1．单结晶体管触发电路的调试。
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。
单相半波可控整流电路实验之欧阳文创编
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201507144228实验教师谢辉成绩2017 年 4月30日实验三单相半波可控整流电路实验一、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。
(3)了解续流二极管的作用。
二、实验所需挂件及附件序型号备注号1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。
2 DJK02 晶闸管主电路该挂件包含“晶闸管”，以及“电感”等几个模块。
3 DJK03-1 晶闸管触发该挂件包含“单结晶体管触发电路”模块。
电路该挂件包含“二极管”等几个模块。
4 DJK06 给定及实验器件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Ld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。
四、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。
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。
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c)、晶闸管参数采用默认，如图 1-5
图 1-4
图 1-5 d)、在主菜单【Simulation】下【Configuration Parameters】设置模型图参数里；算法为 Ode23tb 或 Ode15s。相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间 0 结束时间 Stop time0.05s，如图 1-6。
实验二 单相半波可控整流电路建模仿真实训
一、 单相半波可控整流电路（电阻性负载）
（1）原理图
单相半波可控整流电流（电阻性负载）原理图，晶闸管作为开关元件，变压器 t 器变换电压和隔 离的作用，用 u1 和 u2 分别表示一次和二次电压瞬时值，二次电压 u2 为 50hz 正弦波波形如图所示， 其有效值为 u2，如图 1-1。
图 1-3
图 1-6 （3）模型仿真及仿真结果。u 为整流电源正弦电压波形、ug 为门极正脉冲、电压波形、iVT、 uVT 为晶闸管两端电流、电压波形、ir、ur 为整流输出电流；图 1-11 中的 u 为整流电源正弦电压波形、 ug 为门极正脉冲、ud 为整流输出电压波形、iVT 为流过晶闸管的电流、uVT 为晶闸管两端电压波形。
Tr u1
uT
u2
id ud
（2）建立仿真模型
图 1-1
根据原理图用 matalb 软件画出正确的仿真电路图，如图 1-2。
仿真参数，
图 1-2
a）、电源参数，频率 50hz，电压 220*sqrt(2)，如图 1-3
图 1-3
b）脉冲参数，振幅 1V，周期 0.02，占空比 10%，时相延迟（1/50）x（n/360）s，如图 1-4 脉冲信号发生器 Pulse Generator 参数“Phase delay(secs)”（相位延迟）的计算。相位延迟 t 在电 路里就是晶闸管的控制角α，两者之间的关系是：
u2
UR
ud
图 2-1
（2）建立仿真模型如图
根据原理图用 matalb 软件画出正确的仿真电路图，整体模型如图 2-2。
电感参数设置如 2-3。
图 2-2
图 2-3
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。
电阻负载 30 度
电阻负载 60 度
电阻负载 90 度
（3）仿真参数设置
设置触发脉冲 α 分别为 0°、30°、90°、120°、150°。与其产生的相应波形分别如图 1-7、 图 1-8、图 1-9、图 1-10、图 1-11。在波形图中第一列波为脉冲波形，第二列波为流过负载电压波形， 第三列波为晶闸管电压波形，第四列波为负载电流波形，第五列波为电源波形。
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
（3）设置模型参数
设置触发脉冲α分别为 0°、30°60°、90°、120°。与其产生的相应波形
（4）小结
二、单相半波可控整流电路（阻-感性负载）
（1）原理图如图
单相半波阻-感性负载整流电路图如 2-1 所示，当负载中感抗远远大于电阻时成为阻-感性负载， 属于阻-感性负载的有机的励磁线圈和负载串联电抗器等。阻-感性负载的等效电路可以用一个电感和 电阻的串联电路来表示。
uT id
VT
Tr
UL
u1