第二章 实验项目 本部分包括七个实验项目，内容包括单相、三相整流和有源逆变电源等实验。 实验一晶闸管的测试及导通关断条件测试实验 一、实验目的 1.观察晶闸管的结构，掌握正确的晶闸管的简易测试方法。 2.验证晶闸管的导通条件及关断方法。 二、实验线 1200 万用表 5V 图1-1晶闸管3CT3A管脚排列、结构图及电路符号测试 图1-2晶闸管导通条件实验电路 +● 1aV 1209 1aV AAA 1202 K2 5V 5V 图1-3晶闸管的关断条件测试 图1-4晶闸管关断条件实验电路 三、实验内容 1.鉴别晶闸管的好坏： 2.晶闸管的导通条件测试： 3.晶闸管的关断方法的测试。 四、实验设备 1.±5V、±12V直流稳压电源（双路）一台： 2.万用表一块： 3.晶闸管几个(3CT3A): 4.EL-MC-Ⅱ型实验箱 咸功之花，人们往柱惊美它现时的明艳，熊而当初，它的芽儿却漫透了奇斗的泪泉，两满了梅牲的血雨。 —水心
成功之花，人们往往惊羡它现时的明艳，然而当初，它的芽儿却浸透了奋斗的泪泉，洒满了牺牲的血雨。 ——冰心 第二章 实验项目 本部分包括七个实验项目，内容包括单相、三相整流和有源逆变电源等实验。 实验一 晶闸管的测试及导通关断条件测试实验 一、实验目的 1．观察晶闸管的结构，掌握正确的晶闸管的简易测试方法。 2．验证晶闸管的导通条件及关断方法。 二、实验线 图 1-1 晶闸管 3CT3A 管脚排列、结构图及电路符号测试 图 1-2 晶闸管导通条件实验电路 图 1-3 晶闸管的关断条件测试 图 1-4 晶闸管关断条件实验电路 三、实验内容 1．鉴别晶闸管的好坏； 2．晶闸管的导通条件测试； 3．晶闸管的关断方法的测试。 四、实验设备 1．±5V、±12V 直流稳压电源（双路）一台； 2．万用表一块； 3．晶闸管几个（3CT3A）； 4．EL-MC-Ⅱ型实验箱
5.灯泡12V/0.1A 6.交流毫伏表一个 五、预习要求 1.阅读电力电子技术教材中有关晶闸管的内容，弄清晶闸管的结构与工作原理。 2.复习晶闸管基本特征的有关内容，掌握晶闸管正常工作时的特性。 六、思考题 1.晶闸管导通条件是什么？试说明控制极的作用。 2.试述关断晶闸管的方法。 七、实验方法 1.鉴别晶闸管的好坏 见图1-1，用万用表R×1kQ的电阻档测试两只晶闸管的阳极(A)-阴极(K),门极(G) -阳极(A)之间的正反向电阻，再用万用表R×102的电阻档测量两只晶闸管的门极(G)- 阴级(K)之间的正反向电阻，将测量数据填入表1.1，并鉴别晶闸管的好坏。 表1.1 被测晶闸管 RAK RKA RAG RGA RGK RKG 结论 VTI VT2 2.晶闸管的导通条件 断开12V,5V电源，按图1-2接线， (1)晶闸管阳极加12V正向电压，门极开路或接-5V电压或接+5电压，观察灯泡是否亮， 判断晶闸管是否导通： (2)晶闸管阳极加12V反向电压，门极开路或接-5V电压或接+5V电压，观察灯泡是否亮， 判断晶闸管是否导通： (3)灯泡亮后断开控制极（即门极）+5V电压，看灯泡是否继续亮，然后在管子门极接入-5V 反向门极电压，看灯泡是否继续亮。 (4)写出导通条件，说明控制极作用。 3.晶闸管关断条件实验 断开12V,5V电源，按图1-3、图1-4接线，进行晶闸管关断方法测试，实验步骤 (1)按图1-3接线，接通12W电源电压，再在门极接通+5V电压使晶闸管导通，灯泡亮，接 着断开控制极（门极）+5V电压，即打开K2,观看灯泡是否继续亮。 (2)接着闭合K,一段时间后，再打开K,(期间保持K2断开)观察灯泡是否熄灭。 (3)按图1-4接线，接通12W电源电压，再在门极接通+5V电压，使晶闸管导通，灯泡亮， 然后断开控制回路开关K即去掉门极电压，接着，滑线变阻器滑头向下滑动即增大回 路中电阻值，此时加在晶闸管的阳极电压逐渐减小，当电流表指针有某值穿梭降到零 时，记下该值，即被测晶闸管的维持电流，此时若再升高阳极电源电压，灯泡也不再 发亮，说明晶管已关断。 (4)总结关断晶闸管的方法。 成功之花，人们往往惊美它现时的明艳，然而当初，它的芽儿却浸透了奋斗的泪泉，洒满了梅牲的血雨。 一水心
成功之花，人们往往惊羡它现时的明艳，然而当初，它的芽儿却浸透了奋斗的泪泉，洒满了牺牲的血雨。 ——冰心 5．灯泡 12V/0.1A 6．交流毫伏表一个 五、预习要求 1．阅读电力电子技术教材中有关晶闸管的内容，弄清晶闸管的结构与工作原理。 2．复习晶闸管基本特征的有关内容，掌握晶闸管正常工作时的特性。 六、思考题 1．晶闸管导通条件是什么？试说明控制极的作用。 2．试述关断晶闸管的方法。 七、实验方法 1．鉴别晶闸管的好坏 见图 1-1，用万用表 R×1kΩ的电阻档测试两只晶闸管的阳极（A）-阴极（K），门极（G） -阳极（A）之间的正反向电阻，再用万用表 R×10Ω 的电阻档测量两只晶闸管的门极（G）- 阴级（K）之间的正反向电阻，将测量数据填入表 1.1，并鉴别晶闸管的好坏。 表 1.1 被测晶闸管 RAK RKA RAG RGA RGK RKG 结论 VT1 VT2 2.晶闸管的导通条件 断开 12V，5V 电源，按图 1-2 接线， （1）晶闸管阳极加 12V 正向电压，门极开路或接-5V 电压或接+5V 电压，观察灯泡是否亮， 判断晶闸管是否导通； （2）晶闸管阳极加 12V 反向电压，门极开路或接-5V 电压或接+5V 电压，观察灯泡是否亮， 判断晶闸管是否导通； （3）灯泡亮后断开控制极（即门极）+5V 电压，看灯泡是否继续亮，然后在管子门极接入-5V 反向门极电压，看灯泡是否继续亮。 （4）写出导通条件，说明控制极作用。 3．晶闸管关断条件实验 断开 12V，5V 电源，按图 1-3、图 1-4 接线，进行晶闸管关断方法测试，实验步骤 （1）按图 1-3 接线，接通 12V 电源电压，再在门极接通+5V 电压使晶闸管导通，灯泡亮，接 着断开控制极（门极）+5V 电压，即打开 K2，观看灯泡是否继续亮。 （2）接着闭合 K1，一段时间后，再打开 K1（期间保持 K2 断开）观察灯泡是否熄灭。 （3）按图 1-4 接线，接通 12V 电源电压，再在门极接通+5V 电压，使晶闸管导通，灯泡亮， 然后断开控制回路开关 K 即去掉门极电压，接着，滑线变阻器滑头向下滑动即增大回 路中电阻值，此时加在晶闸管的阳极电压逐渐减小，当电流表指针有某值穿梭降到零 时，记下该值，即被测晶闸管的维持电流，此时若再升高阳极电源电压，灯泡也不再 发亮，说明晶管已关断。 （4）总结关断晶闸管的方法
八、实验报告 1.回答实验中提出的问题。 2.总结简易判断晶闸管好坏的方法。 九、注意事项及说明 1.用万用表测试闸管门极与阴极正反高电阻时，发现有的晶闸管正反向电阻很接近， 这种现象并不能说明晶闸管已经损坏，只要正向电阻比反向电阻小些，该晶闸管就是好的。 (测量G、K之间的正反向电阻，阻值应为几2一几十2。一般黑表笔接G,红表笔接K时阻 值较小。由于晶闸管芯片一般采用短路发射极结构（即相当于在门极与阴极之间并联了一个 小电阻)，所以正反向阻值差别不大，即使测出正反向阻值相等也是正常的。测量G、A与K、 A之间的阻值，无论黑表笔与红表笔怎样调换测量，阻值均应为无穷大，否则，说明管子己 经损坏。) 实验二单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路 一、实验目的： 1,熟悉单结晶体管触发电路的工作原理，接线及电路中各元件的作用。 2.观察单结晶体管触发电路各点的波形，掌握调试步骤和方法。 3.对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作过程作全面分析。 4.了解续流二极管的作用。 二、实验线路及原理： 1.单结晶体管触发电路原理，电路如图2-1示。 触发电路原理如图2-1示：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，组成频率可调的自激振荡电路，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RC充电回路，由“C1-V6一脉冲变压器”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。 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，但对晶闸管的触发只有第一个输出脉冲起作用。电容C1的充电时 间常数由等效电阻等决定，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， 咸功之花，人们往柱惊美它现时的明艳，然而当初，它的芽儿却设透了春斗的泪泉，两满了梅推的血雨。 一水心
成功之花，人们往往惊羡它现时的明艳，然而当初，它的芽儿却浸透了奋斗的泪泉，洒满了牺牲的血雨。 ——冰心 八、实验报告 1．回答实验中提出的问题。 2．总结简易判断晶闸管好坏的方法。 九、注意事项及说明 1．用万用表测试闸管门极与阴极正反高电阻时，发现有的晶闸管正反向电阻很接近， 这种现象并不能说明晶闸管已经损坏，只要正向电阻比反向电阻小些，该晶闸管就是好的。 （测量 G、K 之间的正反向电阻，阻值应为几 Ω～几十 Ω。一般黑表笔接 G，红表笔接 K 时阻 值较小。由于晶闸管芯片一般采用短路发射极结构（即相当于在门极与阴极之间并联了一个 小电阻），所以正反向阻值差别不大，即使测出正反向阻值相等也是正常的。测量 G、A 与 K、 A 之间的阻值，无论黑表笔与红表笔怎样调换测量，阻值均应为无穷大，否则，说明管子已 经损坏。） 实验二 单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路 一、实验目的： 1．熟悉单结晶体管触发电路的工作原理，接线及电路中各元件的作用。 2．观察单结晶体管触发电路各点的波形，掌握调试步骤和方法。 3．对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作过程作全面分析。 4．了解续流二极管的作用。 二、实验线路及原理： 1．单结晶体管触发电路原理，电路如图 2-1 示。 触发电路原理如图 2-1 示：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，组成频率可调的自激振荡电路，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 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。 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，但对晶闸管的触发只有第一个输出脉冲起作用。电容 C1 的充电时 间常数由等效电阻等决定，调节 RPl 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。单结晶体管触发的电路各点波形如图2一2所示。 各点波形如下图示： TP2 v1本 R2 R R7 R8 TP3 VD个 V5 R3 TP40 v6 RP TP50 v2不 V3不 VD3 AC60V R4 R6) VD2个 本VD4 Q 图2-1单结晶体管触发电路原理图 达AB 交流同步电压 0 u1 0 4 111 uv 0 c) 0 图2-2 单结晶体管触发电路各点电压波形 2.单相半波可控整流电路原理图2-3 成功之花，人们往桂惊美它现时的明艳，然而当初，它的芽儿却浸透了春斗的泪泉，洒满了梅牲的血雨。 水心
成功之花，人们往往惊羡它现时的明艳，然而当初，它的芽儿却浸透了奋斗的泪泉，洒满了牺牲的血雨。 ——冰心 实现脉冲的移相控制。单结晶体管触发的电路各点波形如图 2—2 所示。 各点波形如下图示： 图 2-1 单结晶体管触发电路原理图 图 2-2 单结晶体管触发电路各点电压波形 2．单相半波可控整流电路原理图 2-3
Rd DJK03 单结晶 体音触 挂箱 发电路 图2-3单相半波可控整流电路 三、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。 3.单相半波整流电路带电阻性负载时，V/N=f(ā)特性测定。 4.单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。 四、实验设备： ①DJKO1电源控制屏：②DJK06给定及实验器件：③DJK02晶闸管主电路：④DJKO3 晶闸管触发电路：⑤示波器（双踪慢扫描）：⑥D42三相可调电阻：⑦万用表。 五、预习要求 1.弄清单结晶体管触发电路的工作原理。 2.复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载 和电阻电感负载时的工作波形。 3.掌握单相半波可控整流电路接不同负载时Ua、I:的计算方法。 六、思考题： 1.单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1、R即数值有什么关系？ 2.单相桥式半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象？如何解决？ 七、实验方法： 1.单结晶体管触发电路的调试 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”位置，按下“启动”按钮，打开DJK03 电源开关，用示波器观测单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结 晶体管触发电路输出电压等各点波形，调节可调电位器，观察波形变化，分析原因：用示波 器观察触发脉冲输出波形，调节可调电位器，分析观测的结果。 2.单相半波可控整流电路接电阻性负载。 触发电路调试正常后，按图2-3电路图接线，将电阻器调至最大阻值位置，合上电源， 用示波器观察负载电压Ua,晶闸管VT两端电压u的波形，调节电位器RP1,观察a=30°、 60°、90°、120°、150°时、u1的波形，并测量直流输出电压u和电源电压U2,记录于 成功之花，人们往往惊美它现时的明艳，然而当初，它的芽儿却浸透了奋斗的泪泉，洒满了梅牲的血雨。 一水心
成功之花，人们往往惊羡它现时的明艳，然而当初，它的芽儿却浸透了奋斗的泪泉，洒满了牺牲的血雨。 ——冰心 图 2-3 单相半波可控整流电路 三、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。 3．单相半波整流电路带电阻性负载时，Vd/V2=f(α)特性测定。 4．单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。 四、实验设备： ① DJK01 电源控制屏；② DJK06 给定及实验器件；③ DJK02 晶闸管主电路；④ DJK03 晶闸管触发电路；⑤示波器（双踪慢扫描）；⑥ D42 三相可调电阻； ⑦万用表。 五、预习要求 1．弄清单结晶体管触发电路的工作原理。 2．复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载 和电阻电感负载时的工作波形。 3．掌握单相半波可控整流电路接不同负载时 Ud、Id 的计算方法。 六、思考题： 1．单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中 C1、Rp 数值有什么关系？ 2．单相桥式半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象？如何解决？ 七、实验方法： 1．单结晶体管触发电路的调试 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”位置，按下“启动”按钮，打开 DJK03 电源开关，用示波器观测单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结 晶体管触发电路输出电压等各点波形，调节可调电位器，观察波形变化，分析原因；用示波 器观察触发脉冲输出波形，调节可调电位器，分析观测的结果。 2．单相半波可控整流电路接电阻性负载。 触发电路调试正常后，按图 2-3 电路图接线，将电阻器调至最大阻值位置，合上电源， 用示波器观察负载电压 Ud，晶闸管 VT 两端电压 uT 的波形，调节电位器 RP1，观察α=30°、 60°、90°、120°、150°时 ud、uT 的波形，并测量直流输出电压 ud 和电源电压 U2，记录于