电力电子技术及电气传动实验指导书 ton= us，ts= us，tf= us （3）并联缓冲电路作用测试 （a）带电阻负载
IGBT：“4”与IGBT的“C”端相连，“5”与“E”端相连，观察有与没有缓冲电路时 IGBT“G”端与“18”及 “C”端与“18”与之间波形。
（b）带电阻，电感负载
将1断开，将2接入，有与没有缓冲电路时，观察波形的方法同上。
五．实验报告
1．列出有与没有贝克箝位电路时的GTR存贮时间ts，并说明使用贝克箝位电路能缩短存贮时间ts的物理原因。
2．绘出电阻负载，电阻电感负载以及不同基极、栅极电阻时的开关波形，并分析不同负载时开关波形的差异，并在图上标出ton与tf。
3．绘出电阻负载与电阻、电感负载有与没有并联缓冲电路时的开关波形，并说明并联缓冲电路的作用，并在图上标出ton、toff。
4．绘出GTR、MOSFET有与没有基极、栅极反压时的开关波形，并分析其对关断过程的影响。 5．实验的收获、体会与改进意见。
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电力电子技术及电气传动实验指导书 实验二 采用自关断器件的单相交流调压电路研究
一．实验目的
1．掌握采用自关断器件的单相交流调压电路的工作原理、特点、波形分析与使用场合。 2．熟悉PWM专用集成电路SG3525的组成、功能、工作原理与使用方法。
二．实验内容
1．PWM专用集成电路SG3525性能测试 2．控制电路相序与驱动波形测试
3．带与不带电感时负载与MOS管两端电压波形测试
4．在不同占空比条件下，负载端电压、负载端谐波与输入电流的位移因数测试。
三．实验系统组成及工作原理
随着自关断器件的迅速发展，采用晶闸管移相控制的交流调压设备，已逐渐被采用自关断器件（GTR、MOSFET、IGBT等）的交流斩波调压所代替，与移相控制相比，斩波调压具有下列优点：
（1）谐波幅值小，且最低次谐波频率高，故可采用小容量滤波元件；
（2）功率因数高，经滤波后，功率因数接近于1。
（3）对其他用电设备的干扰小。
因此，斩波调压是一种很有发展前途的调压方法，可用于马达调速、调温、调光等设备。本实验系统以调光为例，进行斩波调压研究。
斩波调压的主回路由MOSFET及其反并联的二极管组成双向全控电子斩波开关。当MOS管分别由脉宽调制信号控制其通断时，则负载电阻RL上的电压波形如图2—4b所示（输出端不带滤波环节时），显然，负载上的电压有效值随脉宽信号的占空比而变，当输出端带有滤波环节时的负载端电压波形如图2—4c所示。
脉宽调制信号由专用集成芯片SG3525产生，有关SG3525的内部结构、功能、工作原理与使用方法等可参阅双闭环可逆直流脉宽调速系统实验。
控制系统中由变压器T、比较器和或非门等组成同步控制电路以确保交流电源的2端为正时，
图2-40U(t)0U(t)0U(t)(a)wt(b)wt(c)wt 32
电力电子技术及电气传动实验指导书 MOS管VT1导通；而当交流电源的1端为正时，MOS管VT2导通。
四．实验设备和仪器
1．NMCL-22实验挂箱 2．万用表（自备） 3．双踪示波器（自备）
五．实验方法
1．SG3525性能测试
（1）改变锯齿波周期。调节RP电位器，测量“1”端。 （2）输出最大与最小占空比测量。测量“2”端。
2控制电路相序与驱动波形测试 将“UPW”的2端与控制电路的14端相连。将电位器RP左旋到底，用双踪示波器观察并记录下列各点波形：
（1）控制电路的7、9与地端间波形，应仔细测量该波形是否对称互补；
（2）控制电路的13、15与地端间波形； （3）主电路的4与5及6与5端间波形；
3．不带电感时负载与MOS管两端电压波形测试
将主电路的3与4短接，将UPW的电位器RP右旋到大致中间的位置，测试并记录负与MOS管两端电压波形
4．带电感时负载与MOS管两端电压波形测试
将主电路的3与4不短接，将UPW的电位器RP右旋到大致中间的位置，测试并记录负载与MOS管两端电压波形
5．不同占空比D时的负载端电压测试
实验中，将电位器RP从左至右旋转4-5个位置，分别观察并记录SG3525的输出2端脉冲的占空比、负载端电压大小与波形
6．不同载波频率时的滤波效果比较
使电感接入电路，观察并记录负载两端波形。 7．不同占空比d时的负载端谐波大小的测试
分别观察并记录RP左旋与右旋到底时的负载端波形，从而判断出占空比d大小对负载端谐波大小的影响。
8．输入电流的位移因数测试
（1）将主电路的3、4两端用导线短接，即不接入电感。
678图2-5VT15VT2492VD1VD231S7 33
电力电子技术及电气传动实验指导书 （2）在不同占空比条件下，用双踪示波器同时观察并记录2与1端和2与6端间波形。
六．思考题
1．当主电路接纯电阻负载（即将电感短路）时，可见负载电压波形存在死区，其产生的原因是什么？
2．当主电路接电感性负载时，在电压的过零点会出现一尖峰脉冲，且其幅值随占空比的增大而增大。试分析其产生的原因以及抑制的方法。
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电力电子技术及电气传动实验指导书 实验三 直流斩波电路(设计性)的性能研究
一．实验目的
熟悉六种斩波电路（buck chopper 、boost chopper 、buck-boost chopper、 cuk chopper、 sepic chopper、 zeta chopper)的工作原理，掌握这六种斩波电路的工作状态及波形情况。
二．实验内容
1．SG3525芯片的调试。 2．斩波电路的连接。
3．斩波电路的波形观察及电压测试。
三．实验设备及仪器
1．电力电子教学试验台主控制屏 2．NMCL-22组件 3．示波器（自备） 4．万用表（自备）
四．实验方法
按照面板上各种斩波器的电路图，取用相应的元件，搭成相应的斩波电路即可。
1．buck chopper
(1)连接电路。
将PWM波形发生器的输出端“1”端接到斩波电路中IGBT管VT的G端, 将PWM的“地”端接到斩波电路中“VT”管的E端,再将斩波电路的（E、5、7），（8、11），(6、12)相连，最后将15V直流电源U1的“+”正极与VT的C相连，负极“-”和6相连。（照电路图接成buck chopper斩波器。）
（2）观察负载电压波形。
经检查电路无误后,闭合电源开关，用示波器观察VD两端5、6孔之间电压，调节PWM触发器的电位器RP1，即改变触发脉冲的占空比，观察负载电压的变化，并记录电压波形。
（4）观察负载电流波形。
用示波器观察并记录负载电阻R两端波形
3．boost chopper
（1）照图接成boost chopper电路。 电感和电容任选,负载电阻为R。 实验步骤同buck chopper。
4．buck-boost chopper
（1）照图接成buck-boost chopper电路。电感和电容任选,负载电阻为R。 实验步骤同buck chopper
5．cuk chopper
（1）照图接成cuk chopper电路。电感和电容任选,负载电阻R
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