电力电子实训报告.doc

实训2 同步信号为锯齿波触发电路 实训目的 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。 学会电力电子电路的安装与调试技能。 进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。 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。 实训内容和要求 按电器原理图设计印刷电路板，要求合理布局 安装、调试电路板，测试波形、数据。 实训主要仪器设备和材料 计算机、转印机 示波器、万用表 覆铜板一块，电子元器件若干 实训方法、步骤及结果测试 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。 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。 测绘移相控制特性α=f(Uco) α 0° 60° 90° 120° 150° 180° Uco （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。 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，u