电气学科大类
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2010 级
《信号与控制综合实验》课程实 验 报 告
(基本实验四:电力电子基本实验)
*** 学号： ***** 专业班号：电气***班 *** 学号： ***** 专业班号：电气***班
指导教师 **** 日 期 2013-05-28 实验成绩 评 阅 人
综合实验和实验报告要求
信号与控制综合实验，是集多门技术基础课程以及其它延伸课程理论于一体的综合性实验课程，需要综合多门学科理论知识和实验方法来体现，因此，实验目的不是简单的课程理论验证和练习，而是综合应用、研究开发、设计创新。应采用尽可能好的设计，使所设计的电路和系统达到要实现的功能，步骤和方案自行拟定，实现对设计思路的实验验证。
完成多个实验项目的，应将实验内容整理综合后写成一份总报告，以利于锻炼整理归纳和总结能力，在总报告中以第二级标题形式依次写下所完成的实验项目、内容及实验设计过程。
实验报告按“题目、目录、正文（分所完成的各实验项目）、结论、心得与自我评价、参考文献”6个部分撰写；正文主要包括以下几个内容：任务和目标、总体方案设计（原理分析与方案设计特点，选择依据和确定）、方案实现和具体设计（过程）、实验设计与实验结果、结果分析与讨论。
（格式方面请注意：每个图应该有图号和图名，位于图的下方，同一图号的分图应在同一页，不要跨页；每个表应该有表号和表名，位于表的上方，表号表名与表（数据）也应在同一页，不要跨页；建议各部分题目采用四号黑体、设计报告内容文字采用小四号宋体）
注：报告中涉及实验指导书或教材内容，只需注明引用位置，不必在报告中再加以阐述。不得不加引用标记地抄袭任何资料。
每一基本实验部分按计划学时100分成绩计算（100％），需要完成60分的实验项目；实验报告、设计部分和创新研究内容另外计分（分别为10％、20％和10％）。 再按照学时比例与本课程其它部分实验综合成为总实验成绩。每一部分实验均为：
基本实验：0～60分，考核基本理论的掌握和基本操作技能、实验室道德规范； 实验报告：0～10分，考核思考和总结表述能力； 完成设计性实验：0～20分，评价设计能力； 完成创新性实验：0～10分，鼓励创新。 实验报告装订线为左边。 本页可以不打印。
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实验评分表
实验编号名称/内容 28、PWM信号的生产和PWM控制的实现 29、DC/DC PWM升压、降压变换电路性能研究 30、三相桥式相控整流电路性能研究 31、DC/AC单相桥式SPWM逆变电路性能 研究 实验名称/内容 设计性实验 实验名称/内容 创新性实验 教师评价意见 实验分值 实验分值 总分 评分 实验分值 10 10 10 10 评分 评分 基本实验
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目 录
第一部分 正文 ...................................................................................... 5
实验二十八 PWM信号的生成和PWM信号的控制 ................. 5
一、 实验目的.............................................................................................. 5 二、 实验原理.............................................................................................. 5 三、 实验内容及设备.................................................................................. 6 四、 实验步骤及结果.................................................................................. 7 五、 结果分析及讨论................................................................................ 13 六、 思考题................................................................................................ 14 七、 实验总结............................................................................................ 15
实验二十九 DC/DC PWM升压、降压变换电路性能研究 ........ 16
一、 实验目的............................................................................................ 16
二、 实验原理............................................................................................ 16 三、 实验内容及设备................................................................................ 17 四、 实验步骤及结果................................................................................ 18 五、 结果分析及讨论................................................................................ 21 六、 思考题................................................................................................ 23 七、 实验总结............................................................................................ 24
实验三十 三相桥式相控整流电路性能研究 ............................... 25
一、 实验目的............................................................................................ 25
二、 实验原理............................................................................................ 25 三、 实验内容及设备................................................................................ 26 四、 实验步骤及结果................................................................................ 27 五、 结果分析及讨论................................................................................ 36 六、 思考题................................................................................................ 37 七、 实验总结............................................................................................ 39
实验三十一 DC/AC单相桥式SPWM逆变电路性能研究 ......... 40
一、 实验目的............................................................................................ 40
二、 实验原理............................................................................................ 40 三、 实验内容及设备................................................................................ 41 四、 实验步骤及结果................................................................................ 42 五、 结果分析及讨论................................................................................ 52 六、 思考题................................................................................................ 53 七、 实验总结............................................................................................ 54
第二部分 心得与自我评价 .................................................................. 55 第三部分 参考文献 .............................................................................. 56
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第一部分 正文
实验二十八 PWM信号的生成和PWM信号的控制 一、实验目的
1、熟悉PWM控制的具体含义及作用；
2、了解PWM集成控制芯片TL494的工作原理及使用方法； 3、掌握验证控制电路正确性的方法
二、实验原理
1、PWM信号的作用及原理
电力电子变换电路之所以能完成对电能变换，是因为有驱动信号合理地控制相关开关管的通断。而脉冲宽度调制技术PWM（Pulse Width Modulation）就是一种保持驱动脉冲频率不变，通过改变驱动脉冲的宽度来控制变换电路输出电压的方法。可以引入反馈从而通过PWM控制保持输出电压不变。
PWM控制实现的基本原理是利用比较器对可变的反馈电压Vi和不变的三角波信号Vtri进行比较，从而输出脉冲宽度与反馈电压有关的驱动信号。如图28-1所示。当反馈电压Vi升高时，脉冲宽度将减小，从而控制输出电压降低；当反馈电压Vi下降时，脉冲宽度增大，从而控制输出电压升高，这样就可以使输出电压恒定在某一设定值附件。
图28-1 PWM控制原理图
2、PWM控制集成芯片TL494
如今集成电路发展迅速，很多电路都已经模块化、集成化，PWM控制电路也是如此。TL494就是PWM集成芯片比较常用的一种。其电路原理图如图28-2所示。
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