西安電子科技大學
實驗一控制電路及交流調壓實驗
一、實驗內容
1．單結電晶體bt33構成的控制電路除錯，記錄各級波形，形成控制脈衝。
2．單相交流調壓電路除錯，實現燈光亮度調節。
二、實驗儀器、裝置（軟、硬體）及儀器使用說明）
1．單相或三相電源變壓器一台。
2．模擬或數字示波器一台。
3．單結電晶體、可控矽及實驗板一套。
四、實驗原理
1．把交流電整流成脈動直流電，再經過二極體限幅，形成同步梯形波，再把此電壓加給電容器，使其充電，當其電壓到達單結電晶體的峰點電壓時，單結電晶體導通，電容器放電。我們正是利用單結電晶體bt33的負阻區形成觸發脈衝，如圖1所示。
2．雙向閘流體具有雙向調節電壓的的作用，圖2的上半部分給出了雙向閘流體調壓電路，所採用的雙向閘流體是bt136塑封管，其管腳圖如圖2的右下角bt136管腳的正檢視，有字一面正對自己，最左邊的為第一腳是門極，最右邊的一腳是t1極，中間的是t2極。
3．利用單結電晶體bt33在負阻區形成觸發脈衝作為控制訊號，加在門極和t1極上去控制雙向閘流體工作，使其在交流電的正半周和負半周各有一段時間不導通，控制不導通的時間長短就達到了調壓調光目的。
4． 利用示波器找出脈衝變壓器的同名端，目的是把正極性的控制訊號加到可控矽的門極上，圖中有黑點的端為同名端。
五、實驗方法與步驟
1．圖1的電路給出了控制電路的幾種形式，包括了了脈衝形成電路、同步電路、移相電路、輸出電路等。同學們可參照圖1的電路在麵包板上插接電路：
1）先用整流橋搭接整流電路，把交流電整流成脈動直流電，通電後觀察並在座標紙上記錄a點顯示的波形；
2）斷電後串電阻接上穩壓二極體，經過二極體限幅，形成同步梯形波；再加電測量並記錄b點顯示的同步梯形波波形；
3）斷電後插上r2、r3、w1、c1、bt33和r4，再加電後用示波器測量c點、d點波形，看c點是否是鋸齒波，d點有無脈衝輸出。
4）若有波形，看脈衝多少，應控制脈衝在5~20個之間，並調節w1，看鋸齒波的個數有無增加或減少，有變化為正常。正常後調節到脈衝較少時記錄波形，注意用雙蹤示波器對應測量c點和d點波形，觀察d點的脈衝是在鋸齒波的上公升邊還是在鋸齒波的下降沿。
5）去掉電阻r4，換上脈衝變壓器b，
（1）測量變壓器輸出頭的同名端，方法是用示波器探頭的接地端接乙個輸出頭，用示波器探頭接另乙個輸出頭，若輸出脈衝為正極性則示波器探頭所接的輸出頭為同名端，如圖2中脈衝變壓器b中分別帶點的輸出頭。
（2）測量輸出脈衝的波形，這時脈衝的波形有正有負，這是由於脈衝變壓器的電感引起的。並上反向二極體，可去掉負半邊。
2．圖2給出了單結電晶體控制電路組成的調光電路。這裡包括了調光主迴路用的雙向閘流體bt136和發光元件普通的220v/40w燈泡。從圖上顯而易見脈衝變壓器同名端是接到了bt136的門極上（這就是同名端的用處）。
1）控制電路調整好後，接上雙向閘流體bt136，連上40w燈泡；
2）檢視無誤後再把bt136的t2端接到變壓器的110伏輸出的乙個端子上，40w燈泡的另一端接到變壓器的110伏輸出的另乙個端子上。
3）最後接上控制脈衝訊號，脈衝變壓器的同名端接bt136的g極，另一端接bt136的t1端。
4）通電，燈泡應該亮，若不亮，用示波器檢視控制脈衝有無、bt136好壞、電源接通與否；
5）正常後，調節w1，燈泡的亮度應隨著調節而變化；
6）測量並記錄可控矽兩端的波形和負載燈泡兩端的波形（分別標明bt136導通段和截止段）。
六、測量點波形圖
a點波形圖如下:
b點波形圖如下：
c（上），d（下）點波形圖如下：
改變可變電阻w1的值可改變電容充放電的時間，w1越大電容器電壓上公升時間越長，振盪頻率越低，半週期內產生的脈衝越少。由圖可看出，每個鋸齒波的下降沿都對應乙個脈衝波的上公升沿。因為每個鋸齒波的下降沿都對應乙個電容放電過程，這個過程單結電晶體處於負阻狀態，對隨著發射極電壓減小，發射極電流反而增大，同時b1端電流增大，故電阻兩端電壓在極短時間內驟增，形成脈衝波。
當w1阻值變大時，產生的週期內的脈衝波會減少，即振盪頻率降低。
負載波形圖分析如下：
其中uvt 為bt136兩端電壓波形，u0 為燈泡兩端電壓波形，u1為輸入的交流電波形。bt136為雙向閘流體，可雙嚮導通。在乙個週期內的波形變化為：
開始輸入電壓處於正半周，bt136導通，此時電源電壓全部加在燈泡兩端。當輸入電壓過零點時，由於bt136承受反向電壓，bt136截止，燈泡兩端電壓變為0，電源電壓全加在bt136兩端。當給bt136加觸發脈衝時，bt136重新導通，電源電壓又回到燈泡兩端。
由實驗原理可知調節w1的電阻值可改變控制脈衝在半週期內的數量，當電阻值增大時，半週期內脈衝數減少，第乙個脈衝相對於交流電過零點往後推遲的時間就長，相對應的電角度就大，bt136截止的時間就變長，燈泡亮的時間變短，則燈泡亮度減小。
八、參考資料
1．如圖3所示的電路，右邊給出了單結電晶體形成的振盪電路波形。uz為梯形波，uc為電容器兩端的波形，當電容器充電到轉折電壓up時，單結電晶體導通進入負阻區，電容器上電壓下降，當其降到谷點電壓uv時，單結電晶體截止。在單結電晶體導通期間在脈衝變壓器初級上形成乙個窄脈衝，就是所謂的控制脈衝。
2．當re較小時，電容器上電壓上公升到up的時間短，振盪頻率高，在半週期內產生的脈衝多，這樣第乙個脈衝相對於交流電過零點往後推遲的時間就短，相對應的電角度就小。當re較大時，電容器上電壓上公升到vp的時間長，振盪頻率低，半週期內產生的脈衝少。這樣第乙個脈衝相對於交流電過零點往後推遲的時間就長，相對應的電角度就大。
3．從圖中可以看出，當re較小時，產生的脈衝相對於交流電過零點延長的時間短，當re較大時，產生的脈衝相對於交流電過零點延長的時間長。
九、討論與思考
1．閘流體的控制電路由哪幾部分組成？
答：閘流體的控制電路包括了了脈衝形成電路、同步電路、移相電路、輸出電路等
2．re變得太大或太小時都可以使單結電晶體停振，為什麼？
答：re太大會使電容器上的電壓上公升到最大的時間長，振盪頻率低，這樣第乙個脈衝相對於交流電過零往後推遲的時間就大大加長，電角度過大而使單結晶管停震。同理，re太小會使電容器上的電壓上公升到最大的時間短，振盪頻率高，這樣第乙個脈衝相對於交流電過零往後推遲的時間就大大縮短，電角度過小而使單結晶管停震
3．要使振盪頻率公升高，re是變大還是變小？
答：變小
實驗四三相橋式可控整流電路實驗
一、實驗目的和要求
通過三相全橋可控整流實驗掌握三相電路中電流的流向及負載特性，進一步理解閘流體的驅動電路在橋式電路中的的作用特點。
1．學會用示波器觀察三相橋式電路中田閘管的工作波形來了解閘流體的工作狀況
2．根據實驗，研究電路在不同負載下的特性
3．驗證閘流體導通角與負載的關係及三相橋式整流電路中平均電壓的計算公式
二、實驗內容
1．除錯三相可控整流電路
2．除錯和測量三相可控整流電路的控制迴路實驗板
3．測量三相橋式整流電路電阻負載下不同α角的輸出電壓的波形和有效值
4．測量三相橋式整流電路電阻負載下不同α角的閘流體兩端電壓波形
5．測量三相橋式整流電路電機負載下不同α角的輸出電壓波形和有效值
6．測量三相橋式整流電路電機負載下不同α角的閘流體兩端電壓波形
三、實驗儀器、裝置（軟、硬體）及儀器使用說明
1．三相變壓器一台、三相同步變壓器一台、可控矽實驗盒一台，三相電實驗台
2．模擬或數字示波器一台
3．350w直流電機一台（包括220v激磁電源一台）
4．數字或模擬三用表乙隻
四、實驗原理 （黑體小四號）
1．三相可控整流電路是由共陰極的三相半橋和共陽極的三相半橋組成的。實驗電路分為主迴路和控制迴路，主迴路由6個閘流體組成，控制迴路由ta787a積體電路晶元為主的控制電路板來完成的。
2．三相電源和三相同步訊號是經過cz1插座引入到可控矽實驗盒中，三相電源再經交流接觸器j1引入到主回路上，三相同步電源是經cz1直接引入，另外cz1還引入了雙15v的交流電源，用以在控制板上形成正負15v直流電源供給積體電路工作。
3．控制電路板是把三相30v的同步訊號形成三相同步鋸齒波，通過ta787a積體電路晶元產生六路雙脈衝控制訊號，經過放大，再經脈衝變壓器隔離驅動六個閘流體工作。
4．控制板是插入在cz2的插座上。其產生的6路雙脈衝訊號，經過放大通過cz2直接加到6 個脈衝變壓器上，經隔離後加到六個閘流體的門極上。6路脈衝訊號是按照dt1-dt2、dt2-dt3、dt3-dt4、dt4-dt5、dt5-dt6、dt6-dt1、dt1-dt2的順序迴圈供給6個閘流體，6個閘流體則按照這個順序迴圈工作，每60度有乙個閘流體換相，每個閘流體各導通120度，完成三相整流工作。
調節α角就調節了延遲時間，也就調節了輸出電壓的值。
5．整流輸出的直流電源也是經cz1插座輸出的，如圖8所示。
五、實驗方法與步驟
1．如圖7線路和圖8實物圖，插上cz1插頭和j2插頭。
1）合上電源開關，三相變壓器工作，控制板上已有三路30v的同步電壓，
2）按下k0自鎖開關，k0上指示燈亮，接觸器吸合，再按一下k開關，接觸器斷開，即斷開給閘流體的供電電源。
2．測量控制板
1）測量三路控制脈衝波形：
（1）用示波器雙路探頭測量控制板上的三路鋸齒波，記錄比較三路鋸齒波的相位，
（2）開啟禁止鈕子開關，用示波器雙路探頭測量實驗盒上的六個測試點，測量脈衝變壓器輸入端的脈衝電壓波形，比較其相位關係（測量時按照管子1-2-3-4-5-6-1的順序比較測量，看是否在驅動dt1的時候也給dt6的門極加上驅動訊號，驅動dt2的時候也給dt1的門極加上驅動訊號------）每隔60度應有兩個對應的閘流體工作。
（3）用一路探頭測量各個門極的驅動訊號（注意要斷開另乙個探頭的地線！！）
2）測量相移角α
雙蹤示波器乙個探頭接a相鋸齒波，另乙個探頭接a相的雙脈衝訊號，調節α角調節旋鈕，檢視雙脈衝相對於180度的鋸齒波移相了多少即測量了相移角α。
3．測量電路電阻負載下的輸出特性
1）接燈負載，用示波器**並記錄電阻負載兩端的輸出電壓波形
2）固定燈負載的大小，測量不同α下輸入電壓和輸出電壓的有效值：
3）根據測量值作ud=f (α)關係曲線。
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