电力电子 实习报告
第1篇：电力电子实习报告
电力电子实习报告
题 目：指导教师：班 级：学 号：姓 名：日 期：可控硅单结晶体管触发
电路的装接与调试
2011.5.
由于老师要求文字部分手写，这里只提供了电路图，电路板焊接图和3D模型及实物
第2篇：电力电子实习报告2.
1 任务提出与方案论证
现在, 人们越来越注意用电安全和打造节约型社会, 因此, 那种大小可调的直流电源越 来越受到人们的重视。此次设计的任务就是设计一个基于单相桥式半控整流电路的可调直流 电源。
1.1 设计要求
1、电源电压:交流 220V/50Hz
2、输出电压范围:20V-50V (40V
3、最大输出电流:10A
4、具有过流保护功能,动作电流:12A
5、具有稳压功能
6、电源效率不低于 70% 1.2 方案的论证与设计
触发电路是本电路的核心部分, 也是一个难点。晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。触发电路对其产生的触发脉冲有如下要求:(1触发电路的触发信号必须在晶闸管门极伏安特性的可靠触发区。同时要 求脉冲功率不超过允许瞬时最大功率限制线和平均功率限制线。
(2触发脉冲应具有一定的宽度和幅度,触发脉冲消失前,阳极电流应能上 升至擎住电流,保证晶闸管可靠开通。
(3触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要 求。
(4触发脉冲与主电路电源必须同步。为了使晶闸管在每一个周期都以相同 的控制角 被触发导通, 触发脉冲必须与电源同步, 两者的频率应该相同, 而且 要有固定的相位关系,以使每一周期都能在同样的相位上触发。
对触发电路的选择有以下二种方案: 方案一:单结晶体管移相触发电路
单结晶体管构成的触发电路由自激振荡、同步电源、移相、脉冲形成等部分 组成。电路如图 1-1所示 : 图 1-1单结晶体管移相触发电路图
对于此电路, 改变电位器 RP 的数值可以调节输出脉冲电压的频率。但是(RV1+RS 的阻值不能太小,否则在单结晶体管导通之后,电源经过 RV1和 RS 供给的电流较大, 单结晶体管的电流不能降到谷点电流之下, 电容电压始终大于 谷点电压,因此,单结晶体管就不能截止,造成单结晶体管的直通现象。当然,(RV1+RS 的阻值也不能太大,否则充电太慢,使晶闸管的最大导通角受到限 制,减小移相范围。一般(RV1+RS 是几千欧到几十千欧。
单结晶体管触发电路输出的脉冲电压的宽度, 主要决定于电容器放电的时间 常数。R1或 C2太小,放电快,触发脉冲的宽度小,不能使晶闸管触发。因为晶 闸管从阻断状态到完全导通需要一定时间,一般在 10uf 以下,所以触发脉冲的 宽度必须在 10uf 以上。但是,若 C2值太大,由于充电时间常数(RV1+RS C2的最小值决定于最小控制角,则(RV1+RS 就必须很小,如上所述,这将引起 单结晶体管的直通现象。如果 R1太大,当单结晶体管尚未导通时,其漏电流就 可能在 R1上产生较大的电压,这个电压加在晶闸管的控制极上而导致误触发。方案二:锯齿波垂直移相相控触发电路
输出可为双窄脉冲(适用于有两个晶闸管同时导通的电路 ,也可为单窄脉 冲。五个基本环节:同步环节、锯齿波的形成和脉冲移相、脉冲的形成与放大。1.3 方案的确定
经过全方位的对比, 使电路的设计更加合理化, 切合技术指标的标准, 觉得 使用方案二比较好。
2 总体设计
晶闸管相控整流电路中随着触发角α的增大,电流中谐波分量相应增大, 因此功率因素很低。把逆变电路中的 SPWM 控制技术用于整流电路, 就构成了 PWM 整流电路。通过对 PWM 整流电路的适当控制, 可以使其输出电流非常接近正弦波, 且和输入电压同相位,功率因素近似为 1。
2.1 总体设计框图
电路组成包括电源模块、控制电路、触发电路以及过流保护电路, 如图 2-1所示。
图 2-1电路组成框图 2.2 方框图的论述 各部分功能: 控制电路:综合系统信息进行处理, 产生和负载所需电压相适应的相位控制 信号
同步电路:获得与交流源同步的正弦交流信号 , 确定各元件自然换相点和移 相范围
移相控制电路:由相位控制信号和同步信号结合,产生移相脉冲信号。驱动电路:移相脉冲信号进行整形处理 , 产生所需的触发脉冲信号
3 详细设计及仿真
在本章节当中,将对本设计中各单元电路的具体设计方案、元器件的选择 作进一步论述。3.1主电路的设计
主电路主要包括单相桥式半控整流电路,其结构如图 3-1所示。
图 3-1 单相桥式半控整流电路 3.1.1 晶闸管的结构与工作原理(1晶闸管的结构
晶闸管内部是 PNPN 四层半导体结构,分别命名为 P
1、N
1、P
2、N2四个区。 P1区引 出阳极 A , N2区引出阴极 K , P2区引出门极 G。四个区形成 J
1、J
2、J3三个 PN 结。如果 正向电压加到器件上,则 J2处于反向偏置状态,器件 A、K 两端之间处于阻断状态,只能 流过很小的漏电流;如果反向电压加到器件上,则 J1和 J3反偏,该器件也处于阻断状态, 仅有极小的反向漏电流通过。
(2晶闸管的工作原理
晶闸管导通的工作原理可以用双晶体管模型来解释, 如图 2-3所示。如在器件上取一倾 斜的截面,则晶闸管可以看作由 P1N1P2和 N1P2N2构成的两个晶体管 V
1、V2组合而成。 如果外电路向门极注入电流 IG ,也就是注入驱动电流,则 IG 流入晶体管 V2的基极。即产 生集电极电流 Ic2,它构成晶体管 V1的基极电流,放大成集电极电流 Ic1,又进一步增大 V2的基极电流, 如此形成强烈的正反馈, 最后 V1和 V2进入完全饱和状态, 即晶闸管导通。此时如果撤掉外电路注入门极的电流 IG ,晶闸管由于内部已形成了强烈的正反馈会仍然维 持导通状态。而若要使晶闸管关断,必须去掉阳极所加的正向电压,或者给阳极施加反压, 或者设法使流过晶闸管的电流降低到接近于零的某一数值以下, 晶闸管才能关断。所以, 对 晶闸管的驱动过程更多的是成为触发,产生注入门极的触发电流 IG 的电路称为门极触发电 路。也正是由于通过其门极只能控制其开通, 不能控制其关断, 晶闸管才被称为半控型器件。
第3篇：电力电子实习心得
本学期我们专业开设了电力电子技术这门专业课，在学习完课本上的知识以后，我们做了课程实践，课程实践是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。通过这次电力电子课程实践，我不仅巩固了在课本上学到的知识，而且还学到了很多课本之外的知识。在这次课程设计中我收获颇丰，无论是在培养自己的实验动手能力还是培养自己的性情方面。我明白了要去做好一个东西最重要的是心态，也许在你拿到题目时会觉得很困难，但是只要你充满信心，认真去思考，一步一个脚印去实现它，你就肯定会完成课程实践的。在实践的过程中，我也遇到了很多困难，发现我自己在学习课本上知识的时候并没有深刻的去理解，掌握的只是很浅显的东西，所以在时遇到很多以前在书本上没有遇到过的实际的问题，我就不知道该如何做了，尤其是接线的时候，只要一个小小的错误，就无法成功的完成实践的要求。我在以后的学习过程中一定会注意不能仅仅局限于书本上的知识，要懂得知识的扩展。同时我也认识到了理论与实际相结合的重要性，只有把所学的理论知识成功的应用到实践中去，我们才能学到很多课本上没有的知识，才能了解的更多的知识，那么我们的知识面才会拓宽，我们才能成功的提高自己的实际应用能力。在这次课程实践中，我也真正体会到合作的是非常重要的，当遇到问题时，可以找同学讨论一下，如果太难的问题还可以去问老师，我们会有很大收获的。我觉得做每一件事一定要持之以恒，不能遇到困难就轻易放弃，半途而废，我们要正视这些困难，用科学的态度去解决这些困难，获得属于自己的成功。(转载于:电力电子实习心得)篇二：电力电子实习报告
电力电子实习报告
题 目：可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试
班 级：
姓 名：
学 号： 16 号 指导教师：
日 期： 2011.12.1 目录
实习题目............................................................3 实习目的............................................................3 实习设备............................................................3 实习内容............................................................4 单结晶体管.......................................................4 单结晶体管的自振荡电路...................................5 相关数据计算....................................................6 可控单结晶体管触发电路原理图........................7 可控单结晶体管触发电路pcb图.......................7 焊接电路板.......................................................7 测电压 观测波形...............................................8 实习心得............................................................9 参考文献……………………………………
实习题目
可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试
实习目的熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的使用 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法 熟悉焊接技巧，故障排查以及相关仪器仪表的使用 实习设备
实习内容
单结晶体管
单结晶体管（简称ujt）又称基极二极管，它是一种只有一个pn结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻n型硅片，两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。在硅片中间略偏b2一侧用合金法制作一个p区作为发射极e。单结晶体管的伏安特性
（1）当ve＜η vbb时，发射结处于反向偏置，管子截止，发射极只有很小的漏电流iceo。
（2）当ve≥η vbb+vd，vd为二极管正向压降（约为0.7伏），pn结正向导通，ie显著增加，rb1阻值迅速减小，ve相应下降，这种电压随电流增加反而下降的特性，称为负阻特性。管子由截止区进入负阻
区的临界p称为峰点，与其对就的发射极电压和电流，分别称为峰点电压vp和峰点电流ip。ip是正向漏电流，它是使单结晶体管导通所需的最小电流，显然vp=ηv bb（3）随着发射极电流ie不断上升，ve不断下降，降到v点后，ve不在降了，这点v称为谷点，与其对应的发射极电压和电流，称为谷点
电压，vv和谷点电流iv。
（4）过了v点后，发射极与第一基极间半导体内的载流子达到了饱和状态，所以uc继续增加时，ie便缓慢地上升，显然vv是维持单结晶体管导通的最小发射极电压，如果ve＜vv，管子重新截止。
单结晶体管的自振荡电路篇三：电力电子实训报告
实训2 同步信号为锯齿波触发电路
一、实训目的1.进一步熟悉电力电子器件的类型和特性，兵掌握合理选用的原则。2.学会电力电子电路的安装与调试技能。3.进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。
4.培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力，并锻炼动手能力。
二、实训内容和要求
1．按电器原理图设计印刷电路板，要求合理布局 2．安装、调试电路板，测试波形、数据。
三、实训主要仪器设备和材料 1．计算机、转印机 2．示波器、万用表 3．覆铜板一块，电子元器件若干
四、实训方法、步骤及结果测试
1．复习有关教材、查找有关资料，了解、熟悉晶闸管触发电路的要求和工作原理。分析电路中个点的电压波形。2．设计、安装电路板
1）用protel软件根据图的同步信号为锯齿波触发电路设计印刷电路板图。要求印刷电路板按照规定尺寸设计，不留空余面积。
一般控制信号从左到右，强电信号从上流到下。~220v不能与印刷电路板连接，~220的阴险要用绝缘胶布牢固扎住。
2）绘制印刷电路板布线线宽要在1mm以上。为了避免干扰，布置地线时候应注意各级电路采用一点接地原则，加粗、缩短地线。
3）所有元件排列均匀，元件引脚、极性正确，布局合理，美观实用。注意变压器的同名端。4）绘制的印刷电路板图，经审定后，制作印刷电路板。要求印刷电路板钱冲洗干净电路板，不含腐蚀物。钻孔准确，两面无损。
5）对焊接的要求是：净化元件引线和焊点表面，同种元件距离印刷电路板的高度一致，焊接牢固，无虚焊，焊点光亮、圆滑、饱满、无裂纹、大小适中且一致。3．调试、检测电路（1）整定移相控制电压uco=0v，偏移电压up=-4v。调斜率电位器rp3，改变锯齿波的上升斜率。使检测点tp7的脉冲前沿落在测检点tp3的锯齿波型中央。以后偏移电位器rp2，斜率电位器rp3不用再调整。
（2）改变移相控制电压uco=0~+8v，脉冲的一项范围d=0°~90°。
（3）用双线示波器观察测检点tp1~tp7在一个工作周期中的波形，测量波形的正负电压值（v），波形的周期（μs、ms），对齐相位，全部记录在下图中。tp1：滞后市电电压180度；
tp2：波形的最低处为c1充电完毕，最高处是c1放电完毕；
tp3：c1开始充电就开始形成锯齿波，锯齿波的最高点就是c1放完电的时刻； tp4：最低处为c1开始充电时刻，最高处为c1充电完毕的时刻； tp5：最高一段是v4截止的时间，最低段为v4导通时间；
tp6：脉冲出现的时刻是v4导通的时刻；
tp7：最低点是脉冲出现的时刻，即是v4导通的时刻。
（4）测绘移相控制特性：用万用表直流电压档测量移相控制电压uco。用示波器观察测检点tp7的脉冲，记录在下表。作出α=f(uco)的移相控制特性的函数曲线。绘制在下图中。
（5）两板连接测量补脉冲：a、b两块板地线相连，a板补脉冲输出点接b板补脉冲输入点，观察记录b板上g、k两点之间的波形（应有双脉冲输出），判断何为补脉冲。
五、电路工作原理以及印刷电路板布线图
常用的触发电路有正弦波同步触发电路和锯齿波同步触发电路，由于锯齿波同步触发电路具有较好的抗电路干扰、抗电网波动的性能及有较宽的调节范围，因此得到了广泛的应用。该电路由同步检测环节、锯齿波形成环节、同步移相控制环节及脉冲形成与放大环节等组成。1.同步环节: 同步环节由同步变压器tb、晶体管v
2、二极管vd
1、vd
2、r
1、c1等元件组成，在锯齿波触发电路中，同步就是要求锯齿波的频率与主回路电源的频率相同。锯齿波是由起开关作用的v2控制的，v2截止期间产生锯齿波，v2截止持续时间就是锯齿波的宽度，v2开关作用的晶闸管的频率就是锯齿波的频率。要使触发脉冲与主回路电源同步，必须使v2开关的频率与主回路电源频率达到同步。同步变压器和整流变压器接在同一电源上，用同步变压器二次侧电压来控制v2的通断，这就保证了触发脉冲与主回路电源的同步。2.锯齿波形成环节: 锯齿波形成环节由vs、斜率电位器、r
3、v1组成的恒流源电路及v
2、v3等元件组成，其中v2是交流电源的同步开关，起到同步检测作用。
电路中由晶体管v1组成恒流源向电容c2充电，晶体管v2作为同步开关控制恒流源对c2的充放电过程。晶体管v3为射极跟随器，起阻抗变换和前后级隔离作用，以减小后级对锯齿波线性的影响。3.移相控制环节
移相控制电压uco、初相位调整电压up(up为负值)和锯齿波ut形成环节产生的锯齿波分别通过r
6、r
7、r8共同接到v4管的基极上，由三个电压综合后来控制v4的截止与导通。
根据叠加原理，在分析v4基极电位时，可看成uco、up、锯齿波电压三者单独作用的叠加。只考虑锯齿波电压ut时ut’仍为锯齿波，只是斜率比ut低。同样，只考虑uco和up时，uco’和up’分别为与uco和up平行的一直线，只是数值较uco和up为小。
当uco＝0时，改变up数值的大小，则v4开始导通的时刻就会根据up的增大或减小而前、后移动，也就是移动了输出脉冲的相位。因此适当调整up数值的大小，可使uco＝0时的脉冲初相位满足各主电路的需要。如对于三相可控桥式整流电路，电阻性负载时，脉冲初始相位为120°，而大电感负载时，初始相位为90°。up电压确定后固定不变。改变uco的大小同样可以移动输出脉冲的相位。当uco＝0时，输出脉冲相位为α0，uco增大时，输出脉冲相位逐渐前移，即α逐渐减小，从而达到了移相控制的目的。关于锯齿波的形成和脉冲移相环节的具体分析：
锯齿波电压形成的方案较多，如采用自举式电路、恒流源电路方案，由v
1、v
2、v
3、和c2等元件组成，其中v
1、vs、rp2和r3为一恒流源电路。
当v2截止时，恒流源电流i1c对电容c2充电，所以c2两端电压uc按线性增长，即v3的基极电位ub3按线性增长。调节电位器rp2，即改变c2的恒定充电电流i1c，可见rp2是用来调节锯齿波斜率的。
当v2导通时，由于r4阻值很小，所以c2迅速放电，使ub3电位迅速降到零伏附近。当v2周期性地导通和关断时，ub3便形成一锯齿波，同样ue3也是一个锯齿波电压，射极跟随器v3的作用是减少控制回路的电流对锯齿波电压ub3的影响。v4管的基极电位由锯齿波电压、直流控制电压uc0、直流偏移电压up三个电压作用的叠加值所确定，他们分别通过电阻r
6、r
7、r8与基极相接 其余部分，就是脉冲形成和放大环节以及强触发环节。
v4导通瞬间是脉冲发出的时刻，而v5持续截止时间即为脉冲的宽度，此宽宽与c3的反向充电时间常数r11c3有关。锯齿波触发电路的特点: 优点：锯齿波同步触发电路不受电网电压波动与波形畸变的直接影响、抗干扰能力强，且移相范围宽。
缺点：该电路相对比较复杂，且整流装置的输出电和控制电压间不满足线性关系。
第4篇：电力电子实习心得
本学期我们专业开设了电力电子技术这门专业课，在学习完课本上的知识以后，我们做了课程实践，课程实践是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。通过这次电力电子课程实践，我不仅巩固了在课本上学到的知识，而且还学到了很多课本之外的知识。在这次课程设计中我收获颇丰，无论是在培养自己的实验动手能力还是培养自己的性情方面。我明白了要去做好一个东西最重要的是心态，也许在你拿到题目时会觉得很困难，但是只要你充满信心，认真去思考，一步一个脚印去实现它，你就肯定会完成课程实践的。在实践的过程中，我也遇到了很多困难，发现我自己在学习课本上知识的时候并没有深刻的去理解，掌握的只是很浅显的东西，所以在时遇到很多以前在书本上没有遇到过的实际的问题，我就不知道该如何做了，尤其是接线的时候，只要一个小小的错误，就无法成功的完成实践的要求。我在以后的学习过程中一定会注意不能仅仅局限于书本上的知识，要懂得知识的扩展。同时我也认识到了理论与实际相结合的重要性，只有把所学的理论知识成功的应用到实践中去，我们才能学到很多课本上没有的知识，才能了解的更多的知识，那么我们的知识面才会拓宽，我们才能成功的提高自己的实际应用能力。在这次课程实践中，我也真正体会到合作的是非常重要的，当遇到问题时，可以找同学讨论一下，如果太难的问题还可以去问老师，我们会有很大收获的。我觉得做每一件事一定要持之以恒，不能遇到困难就轻易放弃，半途而废，我们要正视这些困难，用科学的态度去解决这些困难，获得属于自己的成功。(转载于:电力电子实习心得)篇2：电力电子实习报告
电力电子实习报告
题 目：可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试
班 级：
姓 名：
学 号： 16 号 指导教师：
日 期： 2011.12.1 目录
实习题目........3 实习目的........3 实习设备........3 实习内容........4 单结晶体管...4 单结晶体管的自振荡电路.........5 相关数据计算 6 可控单结晶体管触发电路原理图.7 可控单结晶体管触发电路pcb图 7 焊接电路板...7 测电压 观测波形........8 实习心得........9 参考文献……
实习题目
可控硅单结晶体管触发电路的装接与调试
实习目的熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的使用 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法 熟悉焊接技巧，故障排查以及相关仪器仪表的使用 实习设备
实习内容
单结晶体管
单结晶体管（简称ujt）又称基极二极管，它是一种只有一个pn结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻n型硅片，两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。在硅片中间略偏b2一侧用合金法制作一个p区作为发射极e。单结晶体管的伏安特性
（1）当ve＜η vbb时，发射结处于反向偏置，管子截止，发射极只有很小的漏电流iceo。
（2）当ve≥η vbb+vd，vd为二极管正向压降（约为0.7伏），pn结正向导通，ie显著增加，rb1阻值迅速减小，ve相应下降，这种电压随电流增加反而下降的特性，称为负阻特性。管子由截止区进入负阻
区的临界p称为峰点，与其对就的发射极电压和电流，分别称为峰点电压vp和峰点电流ip。ip是正向漏电流，它是使单结晶体管导通所需的最小电流，显然vp=ηv bb（3）随着发射极电流ie不断上升，ve不断下降，降到v点后，ve不在降了，这点v称为谷点，与其对应的发射极电压和电流，称为谷点
电压，vv和谷点电流iv。
（4）过了v点后，发射极与第一基极间半导体内的载流子达到了饱和状态，所以uc继续增加时，ie便缓慢地上升，显然vv是维持单结晶体管导通的最小发射极电压，如果ve＜vv，管子重新截止。
单结晶体管的自振荡电路篇3：电力电子实训报告
实训2 同步信号为锯齿波触发电路
一、实训目的1.进一步熟悉电力电子器件的类型和特性，兵掌握合理选用的原则。 2.学会电力电子电路的安装与调试技能。3.进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。
4.培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力，并锻炼动手能力。 二、实训内容和要求
1．按电器原理图设计印刷电路板，要求合理布局 2．安装、调试电路板，测试波形、数据。三、实训主要仪器设备和材料 1．计算机、转印机 2．示波器、万用表 3．覆铜板一块，电子元器件若干 四、实训方法、步骤及结果测试
1．复习有关教材、查找有关资料，了解、熟悉晶闸管触发电路的要求和工作原理。分析电路中个点的电压波形。2．设计、安装电路板
1）用protel软件根据图的同步信号为锯齿波触发电路设计印刷电路板图。要求印刷电路板按照规定尺寸设计，不留空余面积。
一般控制信号从左到右，强电信号从上流到下。~220v不能与印刷电路板连接，~220的阴险要用绝缘胶布牢固扎住。
2）绘制印刷电路板布线线宽要在1mm以上。为了避免干扰，布置地线时候应注意各级电路采用一点接地原则，加粗、缩短地线。
3）所有元件排列均匀，元件引脚、极性正确，布局合理，美观实用。注意变压器的同名端。4）绘制的印刷电路板图，经审定后，制作印刷电路板。要求印刷电路板钱冲洗干净电路板，不含腐蚀物。钻孔准确，两面无损。
5）对焊接的要求是：净化元件引线和焊点表面，同种元件距离印刷电路板的高度一致，焊接牢固，无虚焊，焊点光亮、圆滑、饱满、无裂纹、大小适中且一致。3．调试、检测电路（1）整定移相控制电压uco=0v，偏移电压up=-4v。调斜率电位器rp3，改变锯齿波的上升斜率。使检测点tp7的脉冲前沿落在测检点tp3的锯齿波型中央。以后偏移电位器rp2，斜率电位器rp3不用再调整。
（2）改变移相控制电压uco=0~+8v，脉冲的一项范围d=0°~90°。
（3）用双线示波器观察测检点tp1~tp7在一个工作周期中的波形，测量波形的正负电压值（v），波形的周期（μs、ms），对齐相位，全部记录在下图中。tp1：滞后市电电压180度；
tp2：波形的最低处为c1充电完毕，最高处是c1放电完毕；
tp3：c1开始充电就开始形成锯齿波，锯齿波的最高点就是c1放完电的时刻； tp4：最低处为c1开始充电时刻，最高处为c1充电完毕的时刻； tp5：最高一段是v4截止的时间，最低段为v4导通时间；
tp6：脉冲出现的时刻是v4导通的时刻；
tp7：最低点是脉冲出现的时刻，即是v4导通的时刻。
（4）测绘移相控制特性：用万用表直流电压档测量移相控制电压uco。用示波器观察测检点tp7的脉冲，记录在下表。作出α=f(uco)的移相控制特性的函数曲线。绘制在下图中。
（5）两板连接测量补脉冲：a、b两块板地线相连，a板补脉冲输出点接b板补脉冲输入点，观察记录b板上g、k两点之间的波形（应有双脉冲输出），判断何为补脉冲。
五、电路工作原理以及印刷电路板布线图
常用的触发电路有正弦波同步触发电路和锯齿波同步触发电路，由于锯齿波同步触发电路具有较好的抗电路干扰、抗电网波动的性能及有较宽的调节范围，因此得到了广泛的应用。该电路由同步检测环节、锯齿波形成环节、同步移相控制环节及脉冲形成与放大环节等组成。1.同步环节: 同步环节由同步变压器tb、晶体管v2、二极管vd1、vd2、r1、c1等元件组成，在锯齿波触发电路中，同步就是要求锯齿波的频率与主回路电源的频率相同。锯齿波是由起开关作用的v2控制的，v2截止期间产生锯齿波，v2截止持续时间就是锯齿波的宽度，v2开关作用的晶闸管的频率就是锯齿波的频率。要使触发脉冲与主回路电源同步，必须使v2开关的频率与主回路电源频率达到同步。同步变压器和整流变压器接在同一电源上，用同步变压器二次侧电压来控制v2的通断，这就保证了触发脉冲与主回路电源的同步。2.锯齿波形成环节: 锯齿波形成环节由vs、斜率电位器、r3、v1组成的恒流源电路及v2、v3等元件组成，其中v2是交流电源的同步开关，起到同步检测作用。
电路中由晶体管v1组成恒流源向电容c2充电，晶体管v2作为同步开关控制恒流源对c2的充放电过程。晶体管v3为射极跟随器，起阻抗变换和前后级隔离作用，以减小后级对锯齿波线性的影响。3.移相控制环节
移相控制电压uco、初相位调整电压up(up为负值)和锯齿波ut形成环节产生的锯齿波分别通过r6、r7、r8共同接到v4管的基极上，由三个电压综合后来控制v4的截止与导通。
根据叠加原理，在分析v4基极电位时，可看成uco、up、锯齿波电压三者单独作用的叠加。只考虑锯齿波电压ut时ut’仍为锯齿波，只是斜率比ut低。同样，只考虑uco和up时，uco’和up’分别为与uco和up平行的一直线，只是数值较uco和up为小。
当uco＝0时，改变up数值的大小，则v4开始导通的时刻就会根据up的增大或减小而前、后移动，也就是移动了输出脉冲的相位。因此适当调整up数值的大小，可使uco＝0时的脉冲初相位满足各主电路的需要。如对于三相可控桥式整流电路，电阻性负载时，脉冲初始相位为120°，而大电感负载时，初始相位为90°。up电压确定后固定不变。改变uco的大小同样可以移动输出脉冲的相位。当uco＝0时，输出脉冲相位为α0，uco增大时，输出脉冲相位逐渐前移，即α逐渐减小，从而达到了移相控制的目的。关于锯齿波的形成和脉冲移相环节的具体分析：
锯齿波电压形成的方案较多，如采用自举式电路、恒流源电路方案，由v1、v2、v3、和c2等元件组成，其中v1、vs、rp2和r3为一恒流源电路。
当v2截止时，恒流源电流i1c对电容c2充电，所以c2两端电压uc按线性增长，即v3的基极电位ub3按线性增长。调节电位器rp2，即改变c2的恒定充电电流i1c，可见rp2是用来调节锯齿波斜率的。
当v2导通时，由于r4阻值很小，所以c2迅速放电，使ub3电位迅速降到零伏附近。当v2周期性地导通和关断时，ub3便形成一锯齿波，同样ue3也是一个锯齿波电压，射极跟随器v3的作用是减少控制回路的电流对锯齿波电压ub3的影响。v4管的基极电位由锯齿波电压、直流控制电压uc0、直流偏移电压up三个电压作用的叠加值所确定，他们分别通过电阻r6、r7、r8与基极相接 其余部分，就是脉冲形成和放大环节以及强触发环节。
v4导通瞬间是脉冲发出的时刻，而v5持续截止时间即为脉冲的宽度，此宽宽与c3的反向充电时间常数r11c3有关。锯齿波触发电路的特点: 优点：锯齿波同步触发电路不受电网电压波动与波形畸变的直接影响、抗干扰能力强，且移相范围宽。
缺点：该电路相对比较复杂，且整流装置的输出电和控制电压间不满足线性关系。
第5篇：电力电子技术报告
电力电子技术调查报告电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。
电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。电力电子技术现阶段在各方面的应用都非常的广泛！
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
