实验三 半桥型开关稳压电源的性能研究
半桥性能实验报告
半桥性能实验报告1. 实验目的本实验旨在通过对半桥电路进行性能测试，了解其工作特性，评估其性能指标，掌握半桥电路的设计和应用。
2. 实验原理半桥电路是一种常用的电力电子转换电路，由两个功率开关管和一个整流电感组成。
其主要原理是通过控制两个功率开关管的导通和关断，实现对输出电压的调节。
具体原理如下： - 当上管导通时，输出电压为正半周； - 当下管导通时，输出电压为负半周。
通过控制上、下管的导通和关断，可以实现对输出波形的控制。
同时，半桥电路还可以实现高效率的能量转换和频率变换。
3. 实验过程3.1 实验器材和元件•电源•示波器•功率开关管（MOSFET）•整流电感•负载电阻•控制信号发生器3.2 实验步骤1.搭建半桥电路，按照电路图连接各个器件和元件。
2.设置控制信号发生器的频率和占空比，调节输出信号为方波。
3.将示波器的信号输入到半桥电路的输出端，并调整示波器的时间、幅值等参数。
4.通过示波器观察和记录半桥电路的输出波形，并记录相应的参数。
5.改变控制信号发生器的频率和占空比，重新观察和记录半桥电路的输出波形和参数。
6.根据实验结果，评估半桥电路的性能指标，并分析实验现象。
4. 实验结果与分析4.1 实验结果根据实验步骤中的操作，得到了半桥电路在不同频率和占空比下的输出波形和参数。
示波器观测到的波形较为稳定，并能够正常输出预期的方波信号。
通过测量示波器上的时间、幅值参数，可以得到半桥电路在不同频率和占空比下的输出电压值。
4.2 实验分析根据实验结果，我们可以对半桥电路的性能进行评估和分析。
根据输出波形的稳定性和准确性，可以评估半桥电路的输出质量。
通过测量的电压值，可以计算半桥电路的输出功率和效率。
通过改变控制信号发生器的频率和占空比，可以观察到半桥电路输出波形的变化情况，并评估半桥电路的频率响应和调节范围。
5. 实验结论通过对半桥电路的性能实验，我们可以得到以下结论： 1. 半桥电路能够实现稳定、准确的输出信号； 2. 半桥电路的输出功率和效率与输入控制信号的频率和占空比有关； 3. 半桥电路具有一定的频率响应和调节范围。
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。
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。
实验五-半桥型开关稳压电源
实验五-半桥型开关稳压电源概述实验五主要是通过实现半桥型开关稳压电源来深入理解开关电源的工作原理和实现方式。
半桥型开关稳压电源具有稳压性好、效率高等特点，是一种常用的开关稳压电源方案。
在本次实验中，我们将学习如何设计和实现半桥型开关稳压电源，包括电路原理、电路分析、元器件选型、电路布局等方面。
实验原理半桥型开关稳压电源通过半桥型开关电路来实现高效率、低数据损失的稳压电源。
半桥型开关电路是由电容、电感和开关管组成的，并且在电源稳压模式下，使用反馈电路来监测输出电压并控制开关管的导通和截止，以达到稳压的目的。
开关稳压电源的优点是效率高，经济性好，可靠性强，使用寿命长，并且适应性强，可以适应各种工作环境。
因此，开关稳压电源在电力系统、通讯设备、军事设备、机械工业等领域都有广泛的应用。
实验步骤元器件选型在设计半桥型开关稳压电源时，需要选择合适的元器件。
以下是一些常用的半桥型开关稳压电源的元器件：•电容：0.1uf 至 0.33uf，电容电压≥VDCmax•电感：至少选3.3uH的电感，电感电流≥2.5A•开关管：选用高亮度MOS管或IGBT管•反馈电路：可以选择非隔离型反馈电路或隔离型反馈电路电路设计根据实验要求，我们可以设计如下半桥型开关稳压电源电路：半桥型开关稳压电源电路图半桥型开关稳压电源电路图电路调试在实验电路得到组装和焊接之后，我们需要进行调试。
调试的主要步骤如下：1.打开电源并确认输出电压为0V。
2.调节偏置电压，使得MOS管和IGBT管的导通断开正常。
3.在调整偏压电源后，我们开始调整反馈电路以使输出电压稳定。
4.最后，检验电路的稳定性和输出电压的波动情况。
实验通过实验，我们可以掌握半桥型开关稳压电源的设计和实现方法，理解开关电源的工作原理、掌握元器件的选型、电路设计和调试等方面的知识。
在实际应用中，半桥型开关稳压电源具有效率高、稳压性好等优点，可以广泛应用于通信设备、医疗设备、机械工业等领域的电源供应。
半桥性能实验_实验报告
一、实验目的1. 了解半桥电桥的工作原理和性能；2. 比较半桥电桥与单臂电桥、全桥电桥的性能差异；3. 掌握半桥电桥的测量方法及数据处理。
二、实验原理半桥电桥是一种常用的电阻应变测量电路，它由一个测量桥臂和两个固定桥臂组成。
当测量桥臂上的电阻发生变化时，电桥的输出电压也会随之变化。
半桥电桥具有以下特点：1. 灵敏度高：半桥电桥的输出电压变化与电阻变化率成正比，具有较高的灵敏度；2. 非线性小：半桥电桥的输出电压变化与电阻变化率近似呈线性关系，非线性误差较小；3. 温度稳定性好：半桥电桥的温度系数较小，具有良好的温度稳定性。
三、实验仪器与设备1. 半桥电桥传感器实验模板；2. 主机箱；3. 托盘；4. 砝码；5. 数字万用表；6. 15V直流电源；7. 导线。
四、实验步骤1. 将托盘安装到应变传感器的托盘支点上；2. 将实验模板差动放大器调零：用导线将实验模板上的15V、插口与主机箱电源15V、分别相连，再将实验模板中的放大器的两输入口短接（Vi0）；3. 调节放大器的增益电位器RW3大约到中间位置（先逆时针旋到底，再顺时针旋转2圈）；4. 将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档，合上主机箱电源开关；5. 调节实验模板放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零；6. 拆去放大器输入端口的短接线，根据图接线。
注意R2应和R3受力状态相反，即将传感器；7. 在托盘上放置砝码，逐渐增加砝码的质量，观察电压表的变化；8. 记录不同砝码质量对应的电压值；9. 关闭实验台电源，整理好实验设备。
五、实验数据及处理1. 实验数据：砝码质量(g) | 电压(mV)------- | --------0 | 01 | 102 | 203 | 304 | 405 | 502. 数据处理：（1）绘制砝码质量与电压的关系曲线；（2）计算半桥电桥的灵敏度K：K = ΔU/ΔR，其中ΔU为电压变化量，ΔR为电阻变化量；（3）计算半桥电桥的非线性误差：ε = (实际值 - 理论值) / 理论值× 100%。
半桥性能实验报告
半桥性能实验报告1. 引言本实验旨在研究和分析半桥电路的性能特点和工作原理。
半桥电路是一种常用的电源转换器拓扑结构，在电力电子领域具有广泛的应用。
通过实验，我们将探究半桥电路在不同工作条件下的性能表现。
2. 实验设备和材料•电源：直流电源•电容器：用于平滑输出电压•开关管：用于控制电流流向•负载电阻：模拟实际负载条件3. 实验步骤3.1 实验装置搭建首先，我们需要搭建半桥电路实验装置。
按照电路图连接电源、电容器、开关管和负载电阻。
确保电路连接正确无误。
3.2 实验参数设置在实验开始之前，我们需要设置一些实验参数，包括输入电压、输出电压和负载电阻。
这些参数会直接影响半桥电路的性能表现。
3.3 实验数据采集接下来，我们开始采集实验数据。
通过改变输入电压、输出电压和负载电阻，记录下不同实验条件下的电流、电压和功率等数据。
同时，可以利用示波器观测电路中的电压和电流波形，以进一步分析电路的性能特点。
3.4 实验结果分析在完成数据采集后，我们对实验结果进行分析。
根据实验数据，可以计算出半桥电路的效率、功率因数和输出电压波动等参数。
通过对比不同实验条件下的数据，我们可以得出一些结论，如半桥电路在何种输入电压范围内工作更稳定、如何选择合适的负载电阻等。
4. 结论通过本次实验，我们深入了解了半桥电路的性能特点和工作原理。
通过实验数据的分析，我们得出了一些结论，并对半桥电路的优化提出了建议。
实验过程中我们还发现了一些潜在问题，例如开关管的损耗和电容器的寿命等。
这些问题值得进一步的研究和探讨。
5. 参考文献在本次实验中，我们参考了以下文献：1.张三, 李四. 电力电子基础与应用[M]. 机械工业出版社, 2010.2.王五, 赵六. 电子电路实验教程[M]. 清华大学出版社, 2015.6. 致谢在此，我们要感谢实验室的老师和同学们在本次实验中给予我们的帮助和指导。
他们的支持对我们的研究工作有着重要的影响和贡献。
电力电子技术实验要点
实验一、单相半控桥整流电路实验一、主要内容1.实现控制触发脉冲与晶闸管同步；2.观测单相半控桥在纯阻性负载时u d，u VT波形，测量最大移相范围及输入-输出特性；3.单相半控桥在阻-感性负载时，测量最大移相范围，观察失控现象并讨论解决方案；二、方法和要领1.实现同步：◆从三相交流电源进端取线电压Uuw〔约230v〕到降压变压器〔MCL-35〕,输出单相电压〔约124v〕作为整流输入电压u2；◆在〔MCL-33〕两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列〔共12只〕中，选定两只晶闸管，与整流二极管阵列〔共6只〕中的两只二极管组成共阴极方式的半控整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载。
思考：接通电源和控制信号后，如何判断移相控制是否同步？2.半控桥纯阻性负载实验：◆连续改变控制角α，测量并记录电路实际的最大移相范围，用数码相机记录α最小、最大和90o时的输出电压u d波形〔注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压较大时，Id 不超过0.6A〕；思考：如何利用示波器测定移相控制角的大小？◆在最大移相范围内，调节不同的控制量，测量控制角α、输入交流电压u2、控制信号u ct和整流输出Ud的大小，要求不低于8组数据。
3.半控桥阻-感性负载〔串联L=200mH〕实验：◆断开总电源，将负载电感串入负载回路；◆连续改变控制角α，记录α最小、最大和90o时的输出电压u d波形，观察其特点〔Id 不超过0.6A〕；◆固定控制角α在较大值，调节负载电阻由最大逐步减小〔分别到达电流断续、临界连续和连续A值下测量。
注意Id ≤0.6A〕，并记录电流Id波形，观察负载阻抗角的变化对电流Id的滤波效果；思考：如何在负载回路获取负载电流的波形？◆调整控制角α或负载电阻，使Id≈0.6A，突然断掉两路晶闸管的脉冲信号〔模拟将控制角α快速推到180o〕，制造失控现象，记录失控前后的u d波形，并思考如何判断哪一只晶闸管失控；三、实验报告要求1．实验根本内容〔实验工程名称、条件及实验完成目标〕2．实验条件描述〔主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人〕3．实验过程描述〔含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等〕；4．实验数据处理〔含原始数据记录单、计算结果及工程特性曲线，〕；5．实验综合评估〔对实验方案、结果进行可信度分析，提出可能的优化改良方案〕；6．思考：◆阐述选择实验面板晶闸管序号构成半控桥的依据。
电力电子实验报告
第三章实验十二单相交流调压电路实验
一、原理概述
通过改变反并联晶闸管或双向晶闸管的控制角α，从而改变交流输出电压的大小。因为触发脉冲为窄脉冲时，会造成晶闸管工作不对称，所以交流调压电路通常采用宽脉冲或脉冲列触发。
二、实验报告
（2）α=30°时
α=60°时α=90°时
阻感性负载和阻性负载波形相同在此略
（3）在负载侧并联一个续流二极管，使负载电流通过续流二极管续流，而不再经过T1、D1或T3、D2这样可使晶闸管恢复阻断能力。
三、思考题
（1）电路在正常运行情况下，突然把触发脉冲切断或者α角增大到180°，就会产生“失控”。
三、思考题
实现有源逆变的条件有两个
（1）外部条件：外部有一个直流电势，方向与晶闸管导通方向一致，值稍大于变流器侧输出的平均电压。
（2）内部条件：逆变电路的主电路为全控结构，α＞90°，处于逆变区。
本电路直流电势由整流输出电压提供，使用心式变压器进行升压，使直流电势值稍大于变流器侧输出的平均电压。
第三章实验八三相半波可控整流电路实验
二、实验报告
（1）当α=90°时，Ud、UVT波形如图所示。
（2）
（3）由波形可以看出当晶闸管导通时输入电压全部加在输出电压Ud两端，当晶闸管截止时，输入电压全部加在晶闸管两端；带感性负载时，由于电流不能突变，输出电压出现负压，此时电压由变压器提供。
三、思考题
（1）由 知C1越大， 越小，反之，C1越小， 越大。
现代电源技术实验指导书撰写要求
附件1：课程实验指导书封面格式《—现代电源技术—》实验指导书×××编写周永勤审核适用专业：电气与自动化________________________电气与电子工程学院电力电子技术实验中心附件2：课程实验指导书前言内容要求前言本课程的基本内容介绍，通过学习学生需要掌握的基本知识。
为了使学生更好地理解和深刻地把握这些知识，并在此基础上，培养学生加深理论知识的理解，训练学生实践实验技能和工程综合能力。
设置的具体实验项目有：实验一直流稳压电路实验本实验使学生主要了解三端稳压集成电路7812、7912结构原理及使用方法，通过实验测取输出电压、电流的数值、计算电压的相对误差（γ =(Ｕx-12/12）*100%)。
实验二：全桥DC-DC变换电路实验本实验使学生主要了解可逆直流PWM调压系统的组成、工作原理及各单元的工作原理，掌握可逆直流PWM调压系统的调试步骤、方法及参数的整定，测定H桥DC/DC变换电路的外特性U=f（I）。
实验三半桥型开关稳压电源的性能研究本实验使学生主要了解、熟悉典型开关电源主电路的结构，元器件和工作原理，了解PWM控制与驱动电路的原理和常用的集成电路及反馈控制对电源稳压性能的影响。
附件3：具体项目指导书格式与基本内容要求实验一：直流稳压电路实验实验学时：实验类型：（验证、综合、设计）(应与提交的实验大纲填写一致)实验要求：（必修、选修）一、实验目的1、掌握三端稳压集成电路7812、7912结构原理及使用方法。
2、通过实验测取输出电压、电流的数值、波形。
3、计算电压的相对误差（γ =(Ｕx-12/12）*100%)。
二、实验内容(1)元器件的选择与连接。
(2)测取输出电压、电流的数值、波形。
三、实验原理、方法和手段三端稳压集成电路7812、7912为线性稳压集成电路，主要特点是输出稳定性好、使用方便、输出过流过热自动保护。
在环境温度为+25c时，最小输出电压11.5V；典型输出电压12V；最大输出电压12.5V。
半桥性能实验 实验报告
半桥性能实验实验报告半桥性能实验实验报告引言：半桥是电子电路中常见的一种电路拓扑结构，用于实现功率放大和电压变换的功能。
本实验旨在通过对半桥电路的性能实验，探究其在不同工作条件下的特性和表现。
实验目的：1.研究半桥电路的工作原理和基本特性；2.探究半桥电路在不同输入电压和负载情况下的输出特性；3.分析半桥电路的效率和功率损耗。
实验装置：1.电源：提供输入电压；2.半桥电路：包括两个开关管和两个输出电容；3.负载电阻：用于模拟真实负载；4.电压表和电流表：用于测量电路中的电压和电流。
实验步骤：1.搭建半桥电路：根据电路图，连接开关管和输出电容；2.连接电源和负载电阻：将电源的正负极分别与半桥电路的输入端和负载电阻相连；3.测量输入电压和负载电流：使用电压表和电流表，分别测量输入电压和负载电流的数值；4.记录数据：在不同输入电压和负载电流的情况下，记录电路中的电压和电流数值；5.分析数据：根据实验数据，分析半桥电路在不同工作条件下的输出特性、效率和功率损耗。
实验结果和讨论：1.输出特性：根据实验数据，绘制半桥电路在不同输入电压和负载电流条件下的输出特性曲线。
观察到在一定负载范围内，输出电压随输入电压的增加而线性增加，超过该范围后输出电压基本保持稳定。
同时，随着负载电流的增加，输出电压有所下降，这是由于电路内部的电压降和损耗引起的。
2.效率和功率损耗：根据实验数据，计算半桥电路在不同工作条件下的效率和功率损耗。
效率定义为输出功率与输入功率的比值，功率损耗则是输入功率与输出功率之差。
观察到在较低输入电压和负载电流下，半桥电路的效率较高，功率损耗较小；而在较高输入电压和负载电流下，效率下降，功率损耗增加。
这是由于在高负载情况下，电路内部的电压降和损耗增加，导致效率下降。
结论：通过对半桥电路的性能实验，我们得出以下结论：1.半桥电路在一定负载范围内，输出电压随输入电压的增加而线性增加；2.随着负载电流的增加，输出电压有所下降；3.半桥电路的效率和功率损耗与输入电压和负载电流有关，在较低工作条件下效率较高，功率损耗较小，在较高工作条件下效率下降，功率损耗增加。
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。
半桥型开关稳压电源设计实验心得
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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。
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。
三端稳压电源实习报告
实习报告一、实习目的与任务本次实习的主要目的是了解和掌握三端稳压电源的工作原理、设计和制作过程。
通过实习，要求学生能够熟悉常用电子元器件的识别、选用原则和测试方法，掌握焊接技术，以及掌握稳压电源的装配、调试和检测方法。
二、实习内容与过程1. 理论学习和分析在实习开始前，我们先进行了三端稳压电源的理论学习和分析。
了解了三端稳压电源的组成部分，包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等。
同时，学习了三端稳压电源的工作原理，以及各个部分的作用和功能。
2. 元器件选用与电路设计根据实习要求，我们选用了LM317可调式三端稳压器作为稳压器的选择。
在此基础上，设计了电路图，包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等。
同时，选择了合适的元器件，如电阻、电容、二极管等。
3. 焊接与装配根据电路图，我们开始进行焊接与装配工作。
首先，加热电烙铁，然后根据老师的要求焊接导线。
在焊接时特别要注意锡不能太多，否则易发生短路。
焊接完后再利用万用表进行检测，确保焊接质量。
4. 调试与检测焊接完成后，我们开始进行稳压电源的调试与检测。
首先，对各个部分的电路进行调试，确保电路的正常工作。
然后，通过改变输入电压和负载电阻，观察稳压电源的输出电压是否稳定，以及稳压范围是否符合要求。
5. 实习总结与报告最后，我们对实习过程进行总结，并撰写了实习报告。
报告中包括了实习目的、任务、内容、过程和收获等方面的内容，以及对稳压电源的性能进行了分析和评价。
三、实习收获与反思通过本次实习，我对三端稳压电源的设计和制作过程有了更深入的了解。
掌握了焊接技术，提高了自己的动手能力。
同时，对电子工艺实习过程中的安全用电知识有了更深的认识，培养了严谨的工作作风和良好的工作习惯。
然而，在实习过程中，我也发现了自己在理论知识和实际操作方面还存在不足。
今后，我将继续努力学习理论知识，提高自己的实际操作能力，为将来的电子技术应用打下坚实的基础。
四、实习评价本次实习考核分为过程考核和产品考核两部分。
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。
开关稳压电源实验报告
开关稳压电源实验报告一、引言开关稳压电源是一种常用的电源供应器件，通过内部的开关器件和反馈控制电路，可以实现电源电压的稳定输出。
本实验旨在通过搭建开关稳压电源电路，探讨其原理和实际应用效果。
二、实验目的1.了解开关稳压电源的工作原理；2.掌握开关稳压电源的搭建方法；3.测量开关稳压电源的输出电压波形和稳定性。
三、实验原理开关稳压电源由开关电源控制器、功率开关管、输出变压器、输出整流滤波电路等部分组成。
1.开关电源控制器：开关电源控制器是开关稳压电源的核心部分，通过采样和比较反馈信号与参考电压的大小，控制开关管的开通和关闭，从而调节输出电压的稳定性。
2.功率开关管：功率开关管负责对输入电压进行开关调节，通过开关的开启和关闭，实现输入电压的切换和转换。
3.输出变压器：输出变压器将输入电压转换为适合的输出电压，并为后续的整流滤波电路提供稳定的工作电压。
4.输出整流滤波电路：输出整流滤波电路通过整流和滤波的方法，将输出电压中的纹波和干扰降到最低，保证输出电压的稳定性和纹波较小。
四、实验步骤1.搭建开关稳压电源电路，按照实验指导书提供的电路图连接各个器件和元件。
2.接通电源并调节开关稳压电源的输出电压调节旋钮，观察实验电路的输出电压变化。
3.使用示波器测量开关稳压电源的输出电压波形和稳定性，并记录测量结果。
4.调节开关稳压电源的负载，观察实验电路的输出电压变化。
5.记录实验数据并进行分析，比较开关稳压电源的输出电压稳定性。
五、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了开关稳压电源的输出电压波形和稳定性数据。
根据测量结果，我们可以看到开关稳压电源的输出电压基本保持在设定值附近，并且输出电压的纹波较小。
当调节开关稳压电源的负载时，输出电压的稳定性有所波动，但整体上仍然满足要求。
六、实验总结通过本次开关稳压电源实验，我们进一步了解了开关稳压电源的工作原理和搭建方法，并掌握了测量开关稳压电源输出电压波形和稳定性的技巧。
半桥性能实验报告
半桥性能实验报告半桥性能实验报告引言：半桥是一种常见的电路拓扑结构，广泛应用于电力电子领域。
本实验旨在通过对半桥的性能测试，了解其在不同工况下的表现，并对其特性进行分析和评估。
实验目的：1. 理解半桥的工作原理和结构特点；2. 测试半桥在不同负载条件下的电流、电压和功率性能；3. 分析半桥的效率、损耗和稳定性。
实验装置：1. 半桥电路实验板；2. 直流电源；3. 电流表、电压表、功率表；4. 负载电阻。
实验步骤：1. 搭建半桥电路实验板，接入直流电源和相应的测量仪器；2. 调节直流电源输出电压，观察半桥电路的工作状态；3. 逐步改变负载电阻，记录电流、电压和功率的数值；4. 根据实验数据计算半桥的效率，并分析其损耗和稳定性。
实验结果与分析：通过实验测试，我们得到了一系列半桥在不同负载条件下的电流、电压和功率数据。
根据这些数据，我们可以计算出半桥的效率，并进一步分析其性能。
首先，我们可以观察到随着负载电阻的增加，半桥的输出电流逐渐减小。
这是因为负载电阻增加导致电流流过的路径变长，电流的流动受到阻碍。
同时，半桥的输出电压也会随之降低，符合电路的电压-电流特性。
其次，我们可以计算出半桥的效率。
效率是指输出功率与输入功率之比，可以反映电路的能量转换效率。
通过实验数据计算，我们可以得到不同负载条件下的效率值。
从实验结果可以看出，半桥的效率随着负载电阻的增加而降低。
这是因为随着负载电阻增加，半桥电路的损耗也会增加，导致能量转换的效率下降。
此外，我们还可以通过实验数据分析半桥的损耗和稳定性。
半桥电路中存在着导通损耗和开关损耗。
导通损耗是指在半桥导通状态下电流通过的损耗，开关损耗是指在半桥开关状态下电流切换的损耗。
通过测量电流和电压的波形，我们可以计算出这些损耗的数值，并评估半桥的损耗情况。
此外，我们还可以观察半桥在不同负载条件下的稳定性，即输出电流和电压的波动情况。
稳定性好的半桥电路输出波形应该平稳，没有明显的波动和纹波。
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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。
④用双踪示波器的两个探头同时观测11脚和14脚的输出波形，调节PWM脉宽调节电位器，观测两路输出的PWM信号，找出占空比随Ur的变化规律，并测量两路PWM信号之间的= 。
“死区”时间t
dead
⑤用双踪示波器观测加到两只MOSFET管栅源之间的波形，记录之，并与A、B两端的波形作比较；同时判断加到两MOSFET管栅源之间的控制信号极性（即变压器同名端的接法）是否正确。
⑦先断开10脚与12脚的连线, 然后用导线连接16脚与10脚，观测A、B两端的输出信号的变化，该有何结论？
(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，并将主电路接至实验装置50Hz某一相交流可调电压（0－250V）的输出端。
从0调到约50V左右，使白炽灯有一定的亮度。
调节占空比，用
②逐渐将输入电压U
i
示波器的一个探头分别观测两只MOSFET管的栅源电压和直流输出电压的波形。
用双踪示波器的两个探头同时观测变压器副边及两个二极管两端的波形，改变脉宽，观察这些波形的变化规律，并记录：
③将输入交流电压U
调到200V，用示波器的一个探头分别观测逆变桥的输出变压器副
i
中的纹波；
边和直流输出的波形，记录波形参数及直流输出电压U
=200 V时,在一定的脉宽下,作电
④在直流电压输出侧接入直流电压表和电流表。
在U
i
=f(I)；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 = V (参考值为2.2 V)
令U
r
在200V左右调节，测量直流输出电
⑤在一定的脉宽下，保持负载不变，使输入电压U
i
压U
o
，测定电源电压变化对输出的影响。
⑥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。
七、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；
(4)对半桥型开关稳压电源性能研究的总结与体会。
八、注意事项
双踪示波器有两个探头，可同时测量两路信号，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。
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，将示波器两个探头的地线接于此处，两个探头的信号端接两个被测信号。