单相桥式半控整流电路与单结晶体管触发电路的研究

实验一单相桥式半控整流电路与单结晶体管触发电路的研究（4～

6 学时）

一.实验目的

1. 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理，测量相关各点的电压波形；

2. 熟悉单相半波可控整流电路与单相半控桥式整流电路在电阻负载和电阻—电感负载时的工作情况。分析、研究负载和元件上的电压、电流波形；

3. 掌握由分列元件组成电力电子电路的测试和分析方法。

二.实验电路及工作原理

1. 实验电路如图 1-1 所示；

图 1-1 晶闸管半控桥式整流路图及单晶闸管触发电路图（单元 1）

三.实验设备

1. 亚龙 YL-209 型电力电子实验装置单元 1

2. 万用表

3. 双踪示波器

4. 变阻器

四.实验容与实验步骤

（一）单结晶体管触发电路的测试

1. 将实验电路的电源进线端接到相应的电源上。（虚线部分在交流电源单元上）

2. 用双综示波器 Y1 测量~50V 的电压 U T 的数值与波形，用 Y2 测量 15 V 稳压管上的电压 U v（同步电压）的波形，并进行比较（注意：以 0 点为两探头的公共端）；

3. 整定 RP1 与 RP0，使 RP2 输出电压 Us 在 0.5V～2.5V 之间变化。

4. 调节给定电位器 RP2，使控制角α为 60°左右。

①测量单结晶体管 V3（BT 管）发射极电压（即电容 C1 上的电压 U C1）的电压波形。（以同步电压为参考波形）；

②测量 V3 输出电压波形 U0；（即 100Ω输出电阻上的电压） Ub1

③测量脉冲变压器 TP 两端输出的电压波形 U G1 或 U G2；

④调节 RP2 观察触发脉冲移动情况（即控制角α调节围；能否由 0°→180°？

注①由于此电路的同步电压为近似梯形波，因此前、后均有死区，α调节围一般为 10°→170°

左右，甚至更小一些。

注②RP0 整定最高速，RP1 整定最低速，RP2 调节速度。

（二）单相半波可控整流电路的研究（此实验可不做，直接做半控桥式电路）

以 120V 交流电接入主电路输入端，晶闸管 VT1 接入触发脉冲，而 VT2 则不接入触发脉冲（此时主电路相当为一单相半波可控整流电路）。

1. 电阻负载

①将电阻负载接入主电路输出端；（此处已接白炽灯）

②调节 RP2，使控制角α分别为：α=60°、α=90°和α=120°，测量负载上的电压波形，及 U d 数值。（电流波形与电压波形相同）。

2. 电阻—电感负载（不并接续流二极管）

①将电感负载 L d 与电阻负载 R d 串联后接入主电路输出端。此处电阻负载为变阻器，

调至 100Ω左右，电感负载可借用 380V/50V 整流变压器的二次侧（即 50V）绕组。

②用示波器探头 Y1 测 U d 波形，同时用探头 Y2 测 R d 上的波形[注意 Y1 和 Y2 的接地端为公共端，（可以主电路底线为公共端）]（R d 上的波形相当电流波形）。

③调节 RP0，使α=60°、α=90°和α=120°，记下相应的 U d 值，电压与电流波形。

3. 电阻—电感负载（并接续流二极管）

重复 2 中实验。比较 2、3 实验中 U d 及波形的差别。

（三）单相半控桥式整流电路的研究

1. 电阻负载

①以电阻负载接入半控桥主电路，为便于观察，已在输出端并联一只白炽灯，若不需要，则可把灯泡拧去；

②将两组触发脉冲分别加在两个晶闸管 VT1 和 VT2 上；

③调节 RP0，使控制角α分别为：α=60°、α=90°和α=120°，测量负载上的电压 U d 的数值和波形（电阻上的电流波形与电压波形相同）；

④测量晶闸管 VT1 两端的电压波形。

2. 电阻－电感负载（先不并接续流二极管）

①将电抗器与电阻串联后接入主电路；将主电路进线接在交流 10V 上。将变阻器与电抗器串联，调节变阻器使电流 I=0.5A。

②调节 RP0，使控制角α分别为：α=0°、α=30°、α=90°、α=120°和

α=170°（最大）时，负载的电压与电流波形，负载电压波形为 U d 波形，负载电流

波形（即电阻 R d 上的电压波形）（因电阻上电压、电流波形是相同的）。注意：以主电路底线为两探头的公共端；

③在电路已进入稳定工作时，突然将控制角α增大到接近 180°，或突然拔去一个触发脉冲，半控桥有可能发生：正在导通的晶闸管一直导通（波形成为半波整流），从而失去调节作用（产生“失控现象”），试观察失控现象。

④并接续流二极管后，再观察有无失控现象。五.实验注意事项

1. 由于电力电子实验中的数值和波形都比较复杂，涉及因数也较多，因此要理解与掌握电路工作原理并对实验中要进行测量的数值和波形，做到心中有数。以避免实验中盲目性。

2. 使用双综示波器的两个探头同时进行测量时，必须使两个探头的地线端为同一电位的端点（因示波器的两个探头的地线端是联在一起的），否则测量时会造成短路事故。

3. 由于示波器探头公共端接外壳，而外壳又通过插头与相联，而三相电力线路的中线是接的，这样探头地线便与电力中线相通了。在进行电力电子实验，若用探头去测晶闸管元件时，(若不用整流变压器时)便会烧坏元件或造成短路.因此,通常要将示波器接地线折去，或通过隔离变压器对示波器供电（如本实验装置的插座均经过隔离变压器）。

六.实验报告

1. 记录交流电压、同步电压、电容 C1 两端电压、V3（BT 管）、输出电压的波形；

实验实训装置检验指导

1：YL－209型台子检测（即4个电源模块的检测）：以面板上的具体标注足个检测，允许误差围±8% 。

注意：三相整流变压器与三相同步变压器模块还要对同名端进行检测

检测方法参考如下：

①示波器显示：