单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路

实验二 单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路
1．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。
2．预习要求
（1）了解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 、 的计算方法。
3．实验器材
（1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置；
（2）DJK01、DJK02、DJK03-1、DJK06、D42等挂箱；
（3）双踪示波器；
（4）万用表。
4．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并记录；
（3）单相半波整流电路带电阻性负载时 特性的测定；
（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。
5．实验电路
（1）单结晶体管触发电路如图3-5所示

图3-5 单结晶体管触发电路原理图

触发电路原理：
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 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 ，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，但只有输出的第一个触发脉冲对晶闸管的触发时刻起作用。充电时间常数由电容C1和等效电阻等决定，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，实现脉冲的移相控制。电位器RP1已装在面板上，同步信号已在内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。单结晶体管触发电路的各点波形如图3-6所示。          

图3-6 单结晶体管触发路各点的电压波形（ ）
（2）单相半波可控整流电路，如图3-7所示

图3-7 单相半波可控整流电路

6．实验内容及步骤

（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DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察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波形。调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动？

（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8-9电路图接线。将电阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压 、晶闸管VT两端电压 的波形，调节电位器RP1，观察 30°、60°、90°、120°、150°时 、 的波形，并测量直流输出电压 和电源电压 ，记录于下表中。

	30°	60°	90°	120°	150°
（记录值）
（计算值）

计算值：

（3）单相半波可控整流电路接电阻电感性负载

将负载电阻R改成电阻电感性负载（由电阻器与平波电抗器Ld串联而成）。暂不接续流二极管VD1，在不同阻抗角（阻抗角 ），保持电感量不变，改变R的电阻值，注意电流不要超过1A情况下，观察并记录 30°、60°、90°、120°时的直流输出电压值 、 的波形。

	30°	60°	90°	120°
（记录值）
（计算值）

  接入续流二极管VD1，重复上述实验，观察续流二极管的作用，以及 波形的变化。

	30°	60°	90°	120°
（记录值）
（计算值）

7．注意事项

（1）双踪示波器两个探头的地线端应接在电路的同电位点，以防通过两探头的地线造成被测量电路短路事故，示波器探头地线与外壳相连使用进应注意安全；

（2）在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。

8．实验报告要求

（1）画出 90°时，电阻性负载和电阻电感性负载的 、 波形；

（2）画出电阻性负载时 的实验曲线，并与计算值 的对应曲线相比较；

（3）分析实验中出现的现象，写出体会。