實驗五 直流斬波電路實驗報告

吟J實驗報告課程名稱電力電子技術實驗報告 實驗名稱實驗五直流斬波電路（設計性）的性能研究班級電氣4班姓名李曉英梁琦季中元實驗日期 實驗地點光電實驗室評定成績 評閱教師 實驗報告要目1實驗目的要求2實驗儀器、設備3實驗線路、原理框圖4實驗方法步驟5實驗的原始數(shù)據(jù)和分析6實驗討論實驗五直流斬波電路(設計性)的性能研究一．實驗目的熟悉六種斬波電路(buckchopper、boostchopper、buck-boostchopper、cukchopper、sepicchopper、zetachopper)的工作原理，掌握這六種斬波電路的工作狀態(tài)及波形情況。二．實驗內容1．SG3525芯片的調試。2．斬波電路的連接。3．斬波電路的波形觀察及電壓測試。三．實驗設備及儀器1．電力電子教學試驗臺主控制屏；2.現(xiàn)代電力電子及直流脈寬調速組件(NMCL-22)3．示波器(自備)；4．萬用表(自備)四．實驗電路圖如下RBuckChopperRBoostChopperVTBuck-BoostChopperRRSepicChopperRZetaChopperRBuckChopperRBoostChopperVTBuck-BoostChopperRRSepicChopperRZetaChopper五．實驗方法按照面板上各種斬波器的電路圖，取用相應的元件，搭成相應的斬波電路即可。1．SG3525性能測試用示波器測量，PWM波形發(fā)生器的“1”孔和地之間的波形。調節(jié)占空比調節(jié)旋鈕，測量驅動波形的頻率以及占空比的調節(jié)范圍。頻率：9?10KHZ占空比的調節(jié)范圍：9.58%~84.3%2．buckchopper(1)連接電路。將PWM波形發(fā)生器的輸出端“T端接到斬波電路中IGBT管VT的G端，將PWM

的“地”端接到斬波電路中“VT”管的E端，再將斬波電路的（E、5、7）,（8、11）,（6、12）相連，最后將15V直流電源U1的“+”正極與VT的C相連，負極“-”和6相連。（照電路圖接成buckchopper斬波器。）（2）觀察負載電壓波形。經(jīng)檢查電路無誤后，閉合電源開關，用示波器觀察VD兩端5、6孔之間電壓，調節(jié)PWM

觸發(fā)器的電位器RP1,即改變觸發(fā)脈沖的占空比，觀察負載電壓的變化，并記錄電壓波形。a=9?86%負載電壓理論值為：0.493V實際值為：0.5Va=51.5%負載電壓理論值為：2.575V實際值為：2.6Va=9?86%負載電壓理論值為：0.493V實際值為：0.5Va=51.5%負載電壓理論值為：2.575V實際值為：2.6Va=84.5%負載電壓理論值為：4.225V實際值為：4.2VkkJGm.翻E甘睜D-C?關ll22[HWOv普Ea服己H比■:2Uta*Al CHOWSlUME '卜-邛1N1負載電壓隨著占空比的增大而增大。但是因為是降壓斬波，所以當占空比基本上接近為1,為最大84.4%時，其平均電壓仍然是小于直流輸入電壓平均值。（4）觀察負載電流波形。用示波器觀察并記錄負載電阻R兩端波形因為是純阻性負載，所以其電流波形與電壓波形完全相同，只是幅值不同。在負載電壓為正時，即從0~ton時，電流慢慢增加，到toff期間，雖然負載電壓為0,但是因為是大電感，的存在，可以阻止電流立刻降為0,從而慢慢降低，使得電流連續(xù)。3.boostchopper（1）照圖接成boostchopper電路。電感和電容任選，負載電阻為R。實驗步驟同buckchopper。

E=5V0=20%負載電壓理論值為：6.6125V實際值為：6Va=50%負載電壓理論值為：9.94V實際值為：10Va=80%負載電壓理論值為：24.85V實際值為：21?6V該電路中輸出電壓即為電阻兩端的電壓。因為電路中串入了極大電感，并且并入了極大電容，所以當IJBT處于導通狀態(tài)時，電源E向電感L儲能，穩(wěn)態(tài)時充電電流基本保持不變，同時電容向負載放電，因電容很大，基本保持輸出電壓不變（如圖所示），二極管受反壓截止。當IJBT處于阻斷狀態(tài)時，電源和電感同時向負載供電，并對電容充電。4．buck-boostchopper（1）照圖接成buck-boostchopper電路。電感和電容任選,負載電阻為R實驗步驟同buckchopperE=5Va=20%負載電壓理論值為：1.1425V實際值為：1Va=50%負載電壓理論值為：4.97V實際值為：4.6Va=80%負載電壓理論值為：19.88V實際值為：18.4V此為升降壓斬波電路，顧名思義，就是既可以升壓也可以降壓。當開關器件處于通態(tài)時，二極管截止，電源經(jīng)過V向電感L供電使其儲能，同時電容C向負載R供電并維持輸出電壓恒定；當V處于關斷狀態(tài)時，二極管導通，電感中儲存的能量經(jīng)過二極管向負載釋放。由實驗結果可看出：當0<a<1/2時，降壓；當1/2<a<1時，升壓。5．cukchopper1）照圖接成cukchopper電路。電感和電容任選,負載電阻R實驗步驟同buckchopper實驗步驟同buckchopper。E=5Va=20%負載電壓理論值為：1.1425V實際值為：1.2Va=50%負載電壓理論值為：4.97V實際值為：4.6Va=80%負載電壓理論值為：19.88V實際值為：18.4V由實驗圖可以看出該電路是將Boost電路的輸入部分與Buck電路的輸出部分串接而成。該電路的特點在于其輸入輸出端都串有電感，減小了輸入和輸出的電流脈動。6．sepicchopper（1）照圖接成sepicchopper電路。電感和電容任選,負載電阻為R。實驗步驟同buckchopper。E=5Va=20%負載電壓理論值為：1?1425V實際值為：1.24Va=50%負載電壓理論值為：4.97V實際值為：4.4Va=80%負載電壓理論值為：19.88V實際值為：19.5V該電路可以看成是由Boost電路的輸入部分與Buck-Boost電路前后級聯(lián)而成。在該電路中，由于電源回路中存在電感，使輸入電流連續(xù)，有利于輸入濾波，但負載電流是脈動波形，電路輸出電壓為正極性。7．zetachopper（1）照圖接成zetachopper電路。電感和電容任選,負載電阻為R。實驗步驟同buckchopperE=5Va=20%負載電壓理論值為：1.1425V實際值為：1.12Va=50%負載電壓理論值為：4.97V 實際值為5.20Va=80%負載電壓理論值為：19.88V實際值為：20V六：實驗思考升壓不能升得很高，其原因是維系的時間太短，但實際上其峰值是可以升的很高的。波形中的振動是由雜散電感和電容引起的，不是由電路中的C2引起的。在Buck電路、Buck-Boost與Zeta電路中，因為怕接零點不同地而在測量過程中不小心燒壞示波器，所以控制電壓沒有直接加在柵極和發(fā)射