（適用本三）
楊廣才編
淮海工學院電子工程學院
實驗一單結電晶體觸發電路和單相半波可控整流電路實驗
一、實驗目的
1、熟悉單結電晶體觸發電路的工作原理及電路中各元件的作用。
2、掌握單結電晶體觸發電路的除錯步驟和方法。
二、實驗所需掛件及附件
三、實驗線路及原理
單結電晶體觸發電路的工作原理已在教材中作過介紹。
利用單結電晶體（又稱雙基極二極體）的負載特性和rc充放電特性，可組成頻率可調的自激振盪電路，如圖1-8所示。
圖中v6為單結電晶體，其常用的型號有bt33和bt35兩種，有等效電阻v5和c1組成充電迴路，由c1和v6脈衝變壓器組成電容放點迴路，調節rp1即可改變c1充電迴路中的等效電阻。
工作原理簡述如下：
由同步變壓器副邊輸出60v的交流同步電壓，經vd1半波整流，再由穩壓管v!、v2進行削波，從而得到梯形波電壓，其過零點與電源電壓的過零點同步，梯形波通過r7及等效可變電阻v5向電容c1充電，當充電電壓達到單結電晶體的峰值電壓up時，單結電晶體v6 導通，電容通過脈衝變壓器原邊放電，脈衝變壓器副邊輸出脈衝。同時由於放電時間常數很小，c1兩端的電壓很快下降到單結電晶體的谷底電壓uv，使v6關斷，c1再次充電，周而復始，在電容c1兩端呈現鋸齒波形，在脈衝變壓器副邊輸出尖脈衝。
在乙個梯形波週期內，v6可能導通、關斷多次，但只有輸出的第乙個觸發脈衝對閘流體的觸發失控起作用。充電時間常數由電容c1和等效電阻等決定，調節rp1改變c1的充電的時間，控制第乙個尖脈衝的出現時刻，實現脈衝的移相控制。單結電晶體觸發電路的各點波形如圖1-9所示。
電位器rp1已裝在面板上，同步訊號已在內部接好，所有的測試訊號都在面板上引出。
四、實驗內容
1、單結電晶體觸發電路的除錯。
2、單結電晶體觸發電路各點電壓波形的觀察。
五、預習要求
閱讀本教材1-3節及電力電子技術教材中有關單結電晶體的內容，弄清單結電晶體觸發電路的工作原理。
六、思考題
1、單結電晶體觸發電路的振盪頻率與電路中c1的數值有什麼關係?
2、單結電晶體觸發電路的移相範圍能否達到180°?
七、實驗方法
1、單結電晶體觸發電路的觀測
將djk01電源控制屏的電源選擇開關打到「直流調速」側,使輸出線電壓為200v（不能打到「交流調速」側工作，因為djk03-1的正常工作電源電壓為220v10%，而「交流調速」側輸出的線電壓為240v。如果輸入電壓超出其標準工作範圍，掛件的使用壽命將減少，甚至會導致掛件的損壞。在「dzsz-1型電機及自動控制實驗裝置」上使用時，通過操作控制屏左側的自藕調壓器，將輸出的線電壓調到220v左右，然後才能將電源接入掛件），用兩根導線將200v交流電壓接到djk03-1的「外接220v」端，按下「啟動」按鈕，開啟djk03-1電源開關，這時掛件中所有的觸發電路都開始工作，用雙蹤示波器觀察單結電晶體觸發電路，經半波整流後「1」點的波形，經穩壓管削波得到「2」點的波形，調節移相電位器rp1，觀察「4」點鋸齒波的週期變化及「5」點的觸發脈衝波形；最後觀測輸出的「g、k」觸發電壓波形，其能否在30°～170°範圍內移相?
2、單結電晶體觸發電路各點波形的記錄
當α＝30o、60o、90o、120o時，將單結電晶體觸發電路的各觀測點波形描繪下來，並與圖1-2的各波形進行比較。
圖1-1 單結電晶體觸發電路
圖1-2 各點輸出的波形
八、實驗報告
畫出α=60°時，單結電晶體觸發電路各點輸出的波形及其幅值。
九、注意事項
雙蹤示波器有兩個探頭，可同時觀測兩路訊號，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上，否則這兩點會通過示波器外殼發生電氣短路。為此，為了保證測量的順利進行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上解決了這個問題。當需要同時觀察兩個訊號時，必須在被測電路上找到這兩個訊號的公共點，將探頭的地線接於此處，探頭各接至被測訊號，只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個訊號，而不發生意外。
實驗二鋸齒波同步移相觸發電路實驗
一、實驗目的
1、加深理解鋸齒波同步移相觸發電路的工作原理及各元件的作用。
2、掌握鋸齒波同步移相觸發電路的除錯方法。
二、實驗所需掛件及附件
三、實驗線路及原理
鋸齒波同步移相觸發電路的原理圖如圖2-1所示。鋸齒波同步移相觸發電路由同步檢測、鋸齒波形成、移相控制、脈衝形成、脈衝放大等環節組成，其工作原理可參見電力電子技術教材中的相關內容。
鋸齒波同步移相觸發電路i、ii由同步檢測、鋸齒波形成、移相控制、脈衝形成、脈衝放大等環節組成，其原理圖如圖2-1所示。
圖2-1鋸齒波同步移相觸發電路i原理圖
由v3、vd1、vd2、c1等元件組成同步檢測環節，其作用是利用同步電壓ut來控制鋸齒波產生的時刻及鋸齒波的寬度。由v1、v2等元件組成的恆流源電路，當v3截止時，恆流源對c2充電形成鋸齒波；當v3導通時，電容c2通過r4、v3放電。調節電位器rp1可以調節恆流源的電流大小，從而改變了鋸齒波的斜率。
控制電壓uct、偏移電壓ub和鋸齒波電壓在v5基極綜合疊加，從而構成移相控制環節，rp2、rp3分別調節控制電壓uct和偏移電壓ub的大小。v6、v7構成脈衝形成放大環節，c5為強觸發電容改善脈衝的前沿，由脈衝變壓器輸出觸發脈衝，電路的各點電壓波形如圖2-2所示。
本裝置有兩路鋸齒波同步移相觸發電路，i和ii，在電路上完全一樣，只是鋸齒波觸發電路ii輸出的觸發脈衝相位與i恰好互差180o，供單相整流及逆變實驗用。
電位器rp1、rp2、rp3均已安裝在掛箱的面板上，同步變壓器副邊已在掛箱內部接好，所有的測試訊號都在面板上引出。
四、實驗內容
1、鋸齒波同步移相觸發電路的除錯。
2、鋸齒波同步移相觸發電路各點波形的觀察和分析。
五、預習要求
1、閱讀本教材2-1節及電力電子技術教材中有關鋸齒波同步移相觸發電路的內容，弄清鋸齒波同步移相觸發電路的工作原理。
2、掌握鋸齒波同步移相觸發電路脈衝初始相位的調整方法。
六、思考題
1、鋸齒波同步移相觸發電路有哪些特點?
2、鋸齒波同步移相觸發電路的移相範圍與哪些引數有關?
3、為什麼鋸齒波同步移相觸發電路的脈衝移相範圍比正弦波同步移相觸發電路的移相範圍要大?
七、實驗方法
1、將djk01電源控制屏的電源選擇開關打到「直流調速」側,使輸出線電壓為200v（不能打到「交流調速」側工作，因為djk03-1的正常工作電源電壓為220v10%，而「交流調速」側輸出的線電壓為240v。如果輸入電壓超出其標準工作範圍，掛件的使用壽命將減少，甚至會導致掛件的損壞。在「dzsz-1型電機及自動控制實驗裝置」上使用時，通過操作控制屏左側的自藕調壓器，將輸出的線電壓調到220v左右，然後才能將電源接入掛件），用兩根導線將200v交流電壓接到djk03-1的「外接220v」端，按下「啟動」按鈕，開啟djk03-1電源開關，這時掛件中所有的觸發電路都開始工作，用雙蹤示波器觀察鋸齒波同步觸發電路各觀察孔的電壓波形。
①同時觀察同步電壓和「1」點的電壓波形，了解「1」點波形形成的原因。
②觀察「1」、「2」點的電壓波形，了解鋸齒波寬度和「1」點電
壓波形的關係。
③調節電位器rp1，觀測「2」點鋸齒波斜率的變化。
④觀察「3」～「6」點電壓波形和輸出電壓的波形，記下各波形的幅值與寬度，並比較「3」點電壓u3和「6」點電壓u6的對應關係。
圖2-2 各點電壓波形(α=900)
2、調節觸發脈衝的移相範圍
將控制電壓uct調至零(將電位器rp2順時針旋到底)，用示波器觀察同步電壓訊號和「6」點u6的波形，調節偏移電壓ub(即調rp3電位器)，使α=170°，其波形如圖2-3所示。
圖2-3 鋸齒波同步移相觸發電路
3、調節uct（即電位器rp2）使α=60°，觀察並記錄u1～u6及輸出 「g、k」脈衝電壓的波形，標出其幅值與寬度，並記錄在下表中(可在示波器上直接讀出，讀數時應將示波器的「v/div」和「t/div」微調旋鈕旋到校準位置)。
八、實驗報告
1、整理、描繪實驗中記錄的各點波形，並標出其幅值和寬度。
2、總結鋸齒波同步移相觸發電路移相範圍的除錯方法，如果要求在uct=0的條件下，使α=90°，如何調整?
3、討論、分析實驗中出現的各種現象。
九、注意事項
參照實驗一的注意事項。
實驗三單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
一、實驗目的
1、加深理解單相橋式全控整流及逆變電路的工作原理。
2、研究單相橋式變流電路整流的全過程。
3、研究單相橋式變流電路逆變的全過程，掌握實現有源逆變的條件。
4、掌握產生逆變顛覆的原因及預防方法。
二、實驗所需掛件及附件
三、實驗線路及原理
圖3-1為單相橋式整流帶電阻電感性負載，其輸出負載r用d42三相可調電阻器，將兩個900ω接成併聯形式，電抗ld用djk02面板上的700mh，直流電壓、電流錶均在djk02面板上。觸發電路採用djk03-1元件掛箱上的「鋸齒波同步移相觸發電路ⅰ」和「ⅱ」。
圖3-1 單相橋式整流實驗原理圖
圖3-2為單相橋式有源逆變原理圖，三相電源經三相不控整流，得到乙個上負下正的直流電源，供逆變橋路使用，逆變橋路逆變出的交流電壓經公升壓變壓器返饋回電網。「三相不控整流」是djk10上的乙個模組，其「心式變壓器」在此做為公升壓變壓器用，從閘流體逆變出的電壓接「心式變壓器」的中壓端am、bm，返回電網的電壓從其高壓端a、b輸出，為了避免輸出的逆變電壓過高而損壞心式變壓器，故將變壓器接成y/y接法。圖中的電阻r、電抗ld和觸發電路與整流所用相同。
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