实验一单结晶体管触发电路实验.docx

实验一 单结晶体管触发电路实验实验一 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 序号 1 2 3 型 号 DJK01 电源控制屏 DJK03-1 晶闸管触发电路 双踪示波器 备 注 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 该挂件包含“单结晶体管触发电路”等模块。 自备 三、实验线路及原理 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，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 oooo当30、60、90、120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。 八、实验报告 画出=60°时，单结晶体管触发电路各点输出的波形及其幅值。 九、注意事项 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1 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。 1、单结晶体管触发电路 利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和RC的充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路，如图1-8所示。 图中V6为单结晶体管，其常用的型号有BT33和BT35两种，由等效电阻V5和C1组成组成RC充电回路，由C1-V6-脉冲变压器组成电容放电回路，调节RP1即可改变C1充电回路中的等效电阻。 图1-8 单结晶体管触发电路原理图 2 图1-9 单结晶体管触发电路各点的电压波形(=90) 工作原理简述如下： 由同步变压器副边输出60V的交流同步电压，经VD1半波整流，再由稳压管V1、V2进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过R7及等效可变电阻V5向电容C1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压UP时，单结晶体管V6导通，电容通过脉冲变压器原边放电，脉冲变压器副边输出脉冲。同时由于放电时间常数很小，C1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压Uv，使V6关断，C1再次充电，周而复始，在电容C1两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲。在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但只有输出的第一个触发脉冲对晶闸管的触发时刻起作用。充电时间常数由电容C1和等效电阻等决定，调节RP1改变C1的充电的时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。单结晶体管触发电路的各点波形如图1-9所示。 电位器RP1已装在面板上，同步信号已在内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。 0实验二 正弦波同步移相触发电路实验 一、实验目的 (1)熟悉正弦波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。 (2)掌握正弦波同步移相触发电路的调试步骤和方法。 二、实验所需挂件及附件 序号 1 2 3 型 号 DJK01 电源控制屏 DJK03-1 晶闸管触发电路 双踪示波器 备 注 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 该挂件包含“正弦波同步移相触发电路”等模块。 自备 三、实验线路及原理 正弦波同步移相触发电路的原理在13节已作介绍。电路分脉冲形成、同步移相、脉冲放大等几个环节，具体工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。 四、实验内容 (1)正弦波同步移相触发电路的调试。 (2)正弦波同步移相触发电路中各点波形的观察。 五、预习要求 (1)阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关正弦波同步移相触发电路的内容，弄清正弦波同步移相触发电路的工作原理。 (2)掌握脉冲初始相位的调整方法。 六、思考题 (1)正弦波同步移相触发电路由哪些主要环节组成? (2)正弦波同步移相触发电路的移相范围能否达到180°? 七、实验方法 (1)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的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电 3 源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察正弦波触发电路各观察点的电压波形，并与图1-11中各点波形相比较。 (2)确定脉冲的初始相位 当Uct=0时，调节Ub(调RP2)，使U4波形与图3-1中的TP4波形相同，使得触发脉冲的后沿接近90°。 (3)保持RP2电位器不变，顺时针旋转RP1，用示波器观察同步电压信号及输出脉冲“5”点的波形，注意Uct增加时脉冲的移动情况，并估计移相范围。 (4)调节Uct(调RP1)，使=60°，观察并记录面板上观察点“1”“5”及输出脉冲“G1”、“K1”的电压波形及其幅值。调节RP3，观测“5”点脉冲宽度的变化。 八、实验报告 (1)画出=60°时，观察点“1”“5”及输出脉冲电压的波形。 (2)指出Uct增加时,应如何变化?移相范围大约等于多少度?指出同步电压的哪一段为脉冲移相范围。 (3)分析RP3对输出脉冲宽度的影响。 图3-1 初始脉冲相位的确定(接近90°) 九、注意事项 (1)参见本教材实验一的注意事项。 (2)由于正弦波触发电路的特殊性，我们设计移相电路的调节范围较小，如需将调节到逆变区，除了调节RP1外，还需调节RP2电位器。 (3)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，否则无法观察到正确的脉冲波形。 4