实验三单相桥式可控整流电路公开课教案教学设计课件资料.docVIP

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电力电子实验指导书

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实验三单相桥式可控整流电路

一．实验目的

了解可控硅整流电路的组成、特性和计算方法。

了解不同负载类型的特性。

二．实验原理

可控硅（又名晶闸管）不同于整流二极管，可控硅的导通是可控的。可控整流电路的

作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。可控硅的特点是以弱控强，它只需功率很小的信号（几十到几百mA的电流，2~3V的电压）就可控制大电流、大电压的通断。因而它是一个电力半导体器件，被应用于强电系统。

在单相可控整流电路中应用较为广泛的是单相桥式全控整流电路和单相桥式半控整流电路。

把单相桥式整流电路中的两个整流二极管换成可控硅，就成了单相桥式半控整流电路，简称单相“半控桥”，如图3-1（a）所示。

把单相桥式整流电路中的四个整流二极管都换成可控硅，就成了单相桥式全控整流电路，简称单相“全控桥”，如图3-1（b）所示。

（a）单相桥式半控整流电路主回路

（b）单相桥式全控整流电路主回路

（c）控制回路

图3-1单相桥式可控整流电路

如图3-1，设变压器次级电压为u2=U2sinωt则负载电压与电流的平均值以及有效值：

在控制角为α时，负载上直流电压的平均值UdAV为

UdAV==

直流电流平均值：IdAV==

直流电压有效值：UdRMS=

直流电流有效值：IdRMS=

三．实验器材

名称 数量型号

1．变压器45V/90V3N 1 MC0101

2．保险丝 1 MC0401

可控硅 4 MC0309D

二极管 2 MC0301

负载板 1 MC0602MC0604

2脉冲控制单元 1 MC0501

稳压电源（±15V） 1 MC0201

电压/电流表 1 MC2004

输入单元 1 MC0202

10．示波器 1

11．万用表 学校自备

12．导线和短接桥 若干

四．实验步骤

单相桥式半控整流电路

根据图3-1（a）和（c）连接线路，注意：主回路和控制回路交流供电电源必须同步。

将各实验模块连接好，采用电阻负载。取U2=45V档的交流电为输入电压，负载R=50Ω（采用2只100Ω电阻并联）。

用电压电流表实测输入电压U2有效值=______________V。

用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形（参考波形图）。

调节可控硅的触发角，用示波器观测负载上的电压波形，控制角分别为0°、30°、

60°、90°、120°、150°和180°，记录下不同控制角时交流电压的有效值、副边电流有效值、直流电压平均值、直流电压有效值、直流电流平均值、以及直流电流有效值，填入表。并将其中任意两个角度的波形记录下来。

控制角

测量值

0°

30°

60°

90°

120°

150°

180°

交流电压的有效值

副边电流有效值

直流电压平均值

直流电压有效值

直流电流平均值

直流电流有效值

5．直流电压平均值控制特性曲线的分析，将结果记录在下列表格中。

控制角

0°

30°

60°

90°

120°

150°

180°

附波形图

输入电压波形：

负载电压波形：

负载电流波形：

单相桥式全控整流电路

根据图3-1（b）和（c）连接线路，注意：主回路和控制回路交流供电电源必须同步。

将各实验模块连接好，采用电阻负载。取U2=45V档的交流电为输入电压，负载R=50Ω（采用2只100Ω电阻并联）。

用电压电流表实测输入电压U2有效值=______________V。

用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形（参考波形图）。

调节可控硅的触发角，用示波器观测负载上的电压波形，控制角分别为0°、30°、

60°、90°、120°、150°和180°，记录下不同控制角时交流电压的有效值、副边电流有效值、直流电压平均值、直流电压有效值、直流电流平均值、以及直流电流有效值，填入表。并将其中任意两个角度的波形记录下来。

控制角

测量值

0°

30°

60°

90°

120°

150°

180°

交流电压的有效值

副边电流有效值

直流电压平均值

直流电压有效值

直流电流平均值

直流电流有效值

5．直流电压平均值控制特性曲线的分析，将结果记录在下列表格中。

控制角

0°

30°

60°

90°

120°

150°

180°

附波形图

输入电压波形：

负载电压波形：

负载电流波形：

五．分析和讨论

对记录下来的波形进行描述和分析。

根据记录下的电压、电流的测量值和计算值，对其进行分析。

自行分析可控硅电流iT1、i