电力电子技术I 实验1 直流斩波电路

实验报告

课程名称：电力电子技术 指导老师：马皓 成绩：__________________ 实验名称：直流斩波电路的研究 实验类型：_________________同组学生姓名：___________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

一、实验目的

1、 熟悉六种直流斩波电路（Buck 、Boost 、Buck-Boost 、Cuk 、Sepic 、Zeta ）的工作原理与

特点；

2、 掌握六种直流斩波电路在负载电流连续工作时的工作状态以及负载波形。

二、实验内容

1、 分别按照六种直流斩波电路的结构分别连接对应的试验电路；

2、 分别观察六种不同直流斩波电路在电路不同占空比的PWN 波时的工作情况，并记录负

载电压，与理论值进行比较，分析实验结果。

三、主要实验设备与仪器

1、 MPE-I 电力电子探究性实验平台

2、 NMCL-22H 直流斩波电路

3、 NMCL-22H-CK 直流斩波电路插卡

4、 NMCL-50数字直流表

5、 示波器

四、实验线路

1、 Buck chopper 降压斩波电路

（1）将PWN 波形发生器的占空比调节电位器左旋到底（使占空比最小），输出端“VG -T”端接到斩波电路中IGBT 管VT 的”G“端，将PWN 的”地“接到斩波电路中IGBT 的”E“端，按照下图接成Buck chopper 斩波器；

（2）检查电路无误后，闭合电源开关，用示波器观察PWN 输出波形，调节PWN 触发器的电位器RP1，即改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压，观察PWN 占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。

2、 Boost chopper 升压斩波电路

（1）按照下图接成Boost chopper电路，电感电容任选，负载电阻为R；

（2）参照Buck chopper斩波电路，改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压；

（3）观察PWN占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。

3、Buck-Boost chopper升压斩波电路

（1）按照下图接成Buck-Boost chopper电路，电感电容任选，负载电阻为R；

（2）参照Buck chopper斩波电路，改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压；

（3）观察PWN占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。

4、Cuk chopper升压斩波电路

（1）按照下图接Cuk chopper电路，电感电容任选，负载电阻为R；

（2）参照Buck chopper斩波电路，改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压；

（3）观察PWN占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。

五、实验数据记录与处理

1、Buck chopper降压斩波电路

PW占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压与V D电压波形：

2、Boost chopper升压斩波电路

PW占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形：

3、Buck-Boost chopper升压斩波电路

PW占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形：

4、Cuk chopper升压斩波电路

PW占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形：

六、实验结果与分析

1、前两个实验中所采用的电路中，负载两端并未并联电容，因此，负载两端的电压无法采用线性纹波近似。从示波器上可以明显观察到输出端电压变化，因为存在交流分量。加入电容后则在负载两端观察到的的近似为直流电压输出。

2、实验中实测负载端输出电压与理论值基本符合。但当占空比增加时，误差会增大，实际使用中需要选择合理的占空比。

七、思考问题

1、实际运用斩波电路时，PWN波的占空比为什么要限制在一定范围内？为什么不是越高越好？

答：当占空比增加时，实验中实测负载端输出电压与理论值的误差会显著增大，实际使用中需要选择合理的占空比。

2、试分析PWN波的频率对斩波电路的影响？

答：频率越高，电流纹波越小，电源的损耗越高。

实验2 直流斩波电路的性能研究(六种典型线路)

实验二 直流斩波电路的性能研究 一、实验目的 (1)熟悉直流斩波电路的工作原理。 (2)熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。 (3)了解PWM 控制与驱动电路的原理及其常用的集成芯片。 三、实验线路及原理 1、主电路 ①、降压斩波电路(Buck Chopper) 降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图及工作波形如图6-1所示。图中V 为全控型器件，选用IGBT 。D 为续流二极管。由图6-1b 中V 的栅极电压波形U GE 可知，当V 处于通态时，电源U i 向负载供电，U D =U i 。当V 处于断态时，负载电流经二极管D 续流，电压U D 近似为零，至一个周期T 结束，再驱动V 导通，重复上一周期的过程。负载电压的平均值为： 式中t on 为V 处于通态的时间，t off 为V 处于断态的时间，T 为开关周期，α为导通占空 比，简称占空比或导通比(α=t on /T)。由此可知，输出到负载的电压平均值U O 最大为U i ，若减小占空比α，则U O 随之减小，由于输出电压低于输入电压，故称该电路为降压斩波电路。 (a)电路图 (b)波形图 图6-1 降压斩波电路的原理图及波形 ②、升压斩波电路(Boost Chopper) 升压斩波电路(Boost Chopper)的原理图及工作波形如图6-2所示。电路也使用一个全控型器件V 。由图6-2b 中V 的栅极电压波形U GE 可知，当V 处于通态时，电源U i 向电感L 1充电，充电电流基本恒定为I 1,同时电容C 1上的电压向负载供电，因C 1值很大，基本保持输出电压U O 为恒值。设V 处于通态的时间为t on ，此阶段电感L 1上积蓄的能量为U i I 1t on 。当V 处于断态时U i 和L 1共同向电容C 1充电，并向负载提供能量。设V 处于断态的时间为t off ，则在此期间电感L 1释放的能量为(U O -U i ) I 1t on 。当电路工作于稳态时，一个周期T 内电感L 1积蓄的能量与释放的能量相等，即： i i on i off on on o aU U T t U t t t U ==+= U GE U D t t t U O t on t off T U i - +- + U

直流电路设计实验报告

3.6直流电路设计性实验 3.6.4实验数据的记录、电路分析及数据处理 1将微安表改装成为多量程电流表。 改装电路为图3.6.1 ①用惠斯通电桥测i R并求i R ?。设计电路如图3.6.2 lim 0.2%(500)0.2%(2130500) 5.26 E CR C =+=?+= 6.55 Ri ?===Ω () 21307 Ri ∴=±Ω ②用数字电压表及电阻箱测量微安表满偏时实际电流值Im。见图3.6.3

当微安表满偏时，数字电压表和电阻箱上的示值如下： ③ 根据Ri 、M I 估算出12R R 、的值 由()4 221/10 M M R R I R I ++= ()312/10i M M R I R R I ++= 可得：() 33 1/10102130100.67/10(10100.67)23.8i M M R R I I =-=?-=Ω 219214.6R R ==Ω ④ 对改装好的量程进行初较。见图3.6.4（a ）（b ） 每个量程均在20、40、60、80、100等5格刻度处进行校准，根据数据判断改装后的双量程是否符合1.5级标准。(R 为精密电阻，视校正量程而定 测量数据如下表：

从上表可以看出改装后的双量程表符合1.5级标准 2用多种方法测微安表内阻 ① 比较法。见图3.6.5 双置开关分别放于C1、C2上即可分别测出电阻箱和微安表两端电压。比较如下 注：i i R R R i i R U R U U R R R U ?=?= 不确定度推导：ln ln ln ln i i R R R U U R =-+ ln ln 11 ,i i i i R R R R i i R R U U U U R R ??? ==-???? =

DCDC直流斩波电路地仿真

电力电子电路建模与仿真实验实验二 DC/DC直流斩波电路的仿真 姓名： 所在院系： 班级： 学号：

一、实验目的 1 进一步掌握PSIM软件的使用方法。 2 学习常用直流斩波电路的建模与仿真方法。 3 加深理解各斩波电路的工作原理和不同变换特性。 二、实验内容、步骤与结果 1 降压斩波电路 （1）、按图2-1设计仿真电路，设置电路参数，使其工作在连续模式，记录开关电压，输出电压与电流的波形及相应的仿真参数。 图2-1（电路原理图）

连续电路参数：L =1H ；R =100欧；F=50HZ；E=100V;占空比：0.8； 仿真时间t=0.1s。 仿真波形： 图2-1-1（连续模式） （2）、改变电路参数，使其工作在非连续模式，在记录开关电压、输出电压与电流的波形及相应得的真参数。 非连续电路参数：L =0.1H ；R =100欧；F=50HZ；E=200V;占空比：0.6；仿真时间t=1s。 仿真波形：

图2-1-2（非连续电路续模式） （3）、测量输出电压的直流分量，分析它与占控比的关系，并与理论值进行对比。电压的直流分量与波形：80V 实验结果分析： (1)电压的直流分量计算公式：α 其中a=0.8,且E=100 故理论计算值U0=80 实际测量值U0=80 可见直流电压分量与占空比成正比。实际测量值与理论计算值相差无几， 极为接近。说明仿真是很准确的，结果真实可信。 2 升压斩波电路 （1）、按图2-2设计仿真电路，设置电路参数，使其工作在连续模式，记录开关电压，输出电压与电流的波形及相应的仿真参数。

图2-2（电路原理图及改进电路） 连续电路参数L =20mH ；R =20欧姆；C=220uF；F=1000HZ；E=100V;占空比：0.5 ；仿真时间t=50ms。

电力电子技术I-实验1-直流斩波电路

课程名称：电力电子技术指导老师：马皓成绩：__________________实验名称：直流斩波电路的研究实验类型：_________________同组学生姓名：___________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 * 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、熟悉六种直流斩波电路（Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic、Zeta）的工作原理与 特点； 2、掌握六种直流斩波电路在负载电流连续工作时的工作状态以及负载波形。 二、实验内容 1、分别按照六种直流斩波电路的结构分别连接对应的试验电路； 2、分别观察六种不同直流斩波电路在电路不同占空比的PWN波时的工作情况，并记录负载 电压，与理论值进行比较，分析实验结果。 、 三、主要实验设备与仪器 1、MPE-I电力电子探究性实验平台 2、NMCL-22H直流斩波电路 3、NMCL-22H-CK直流斩波电路插卡

4、NMCL-50数字直流表 5、示波器 四、实验线路 1、Buck chopper降压斩波电路 （1）将PWN波形发生器的占空比调节电位器左旋到底（使占空比最小），输出端“VG-T”端接到斩波电路中IGBT管VT的”G“端，将PWN的”地“接到斩波电路中IGBT的”E“端，按照下图接成Buck chopper斩波器； （2）检查电路无误后，闭合电源开关，用示波器观察PWN输出波形，调节PWN触发器的电位器RP1，即改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压，观察PWN占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。 ` 2、Boost chopper升压斩波电路 （1）按照下图接成Boost chopper电路，电感电容任选，负载电阻为R； （2）参照Buck chopper斩波电路，改变触发脉冲的占空比记录占空比10%~80%实际负载电压； （3）观察PWN占空比分别为10%、50%、80%下的负载电压波形。 3、Buck-Boost chopper升压斩波电路

直流稳压电源电路的设计实验报告

直流稳压电源电路的设计实验报告 一、实验目的 1、了解直流稳压电源的工作原理。 2、设计直流稳压电路，要求输入电压：220V 市电，50Hz ，用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V 输出直流电压和一组+1.2V~+12V 连续可调的直流稳压电源电路，两组输出电流分别I O ≥500mA 。 3、了解掌握Proteus 软件的基本操作与应用。 二、实验线路及原理 1、实验原理 （1）直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下： 图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换 其中： 1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V 交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n ，式中n 是变压器的效率。 2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。 3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。 4）稳压电路：其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。 （2）整流电路 常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2-2所示。在u2的正半周，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周部都有电流流过的负载电阻RL ，且方向是一致的。电路的输出波形如图2-3所示。 t

实验四 直流斩波电路的性能研究

实验四直流斩波电路的性能研究 一．实验目的 熟悉降压斩波电路（Buck Chopper）、升压斩波电路(Boost Chopper)和升降压斩波电路（Boost-Buck Chopper）的工作原理，掌握这三种基本斩波电路的工作状态及波形情况。 二．实验内容 1．熟悉SG3525芯片。 2．降压斩波电路的波形观察及电压测试。 3．升压斩波电路的波形观察及电压测试。 4．升降压斩波电路的波形观察及电压测试。 三．实验设备及仪器 1．NMCL－22现代电力电子电路和直流脉宽调速实验箱。 2．双踪示波器。 四．实验方法 1．熟悉SG3525。 闭合开关S1，观察SG3525的13端子，将有方波输出。调节“脉冲宽度调节”电位器RP，可调节占空比。 2．按照实验箱上所示电路 （1）任意选择电阻、电感和电容，分别组成降压斩波电路（Buck Chopper）、升压斩波电路(Boost Chopper)和升降压斩波电路（Boost-Buck Chopper）。 （2）闭合开关S8，接通主电路。观察UPW输出的方波信号，记录占空比α。观察输入电压u i、输出电压u0的波形。 （3）改变负载R、电感L、电容C的值，观察电压u i和u0的波形有何变化。并据此判断各个器件值的大小。 （4）实验完成后，断开主电路电源，拆除所有导线。 五．注意事项： 实验过程当中先加控制信号，后加“主电路电源2”。（即，先合S1，后合S8。）六．实验报告 记录在某一占空比D下，降压斩波电路中，输入电压u i波形，输出电压u0波形，计算Ui、Uo，并绘制降压斩波电路的Uo/Ui-α曲线，与理论分析结果进行比较，并讨论产生差异的原因。

直流斩波电路实验三

实验四 直流斩波电路的性能研究（六种典型线路） 一、实验目的 (1)熟悉直流斩波电路的工作原理。 (2)熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。 (3)了解PWM 控制与驱动电路的原理及其专用PWM 控制芯片SG3525。 二、预习内容 （1）什么是斩波电路？其应用范围有哪些？ （2）了解IGBT 的特性。 （3）了解直流斩波电路的工作原理。 三、实验设备及挂件 1）设备列表

四、实验电路原理示意图及流程图 1)实验线路原理示意图图X－1 图X-1实验线路原理示意图 2) 实验电路流程框图X-2 图X-2 实验电路流程图 五、实验内容 1、控制与驱动电路测试 2、六种典型电路测试 1）降压斩波电路(Buck Chopper) ； 2）升压斩波电路(Boost Chopper)； 3）升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper)； 4）Cuk斩波电路； 5）Sepic斩波电路； 6) Zeta斩波电路；

六、注意事项 1）示波器测量时的共地问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，各探头接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。（建议测量主电路各点信号及U GE 时用一个探头） 2）每当做完一个电路时，必须关掉所有电源，方可拆掉线路和接新的实验电路。 3）注意电解电容的正负极性。 4）整流输出电压<45伏。 七、实验步骤与方法 1、控制与驱动电路的测试 1)不接主电路，把万用表放在电压档。用正极插在Ur 孔，负极插在地，示波器的地线和 万用表的地线夹在一起。 2）将DJKO1电源的钥匙打在开（不按启动开关），开启DJK20 控制电路电源开关。 3)调节PWM 脉宽调节电位器改变Ur ，用双踪示波器分别观测SG3525 的第11 脚与第14 脚的波形，观测输出PWM 信号的变化情况，记录占空比并填入表1中。PWM 与11 脚、14脚不共地。 4)用示波器分别观测A 、B 和PWM 信号的波形，记录其波形、频率和幅值，并填入。 5)用双踪示波器的两个探头同时观测11 脚和14 脚的输出波形，调节PWM 脉宽调节电位器，观测两路输出的PWM 信号有什麽不同？

电工直流电路实验报告

电工直流电路实验报告 实验报告 课程名称： 实验时间： 天津城市建设学院 控制与机械工程学院 注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。 电工学、电子技术实验报告 课程名称：高级电工电子实验 实验名称：高级电子实验一、二、三 姓名：蒋坤耘

学号： 班级：安全 指导老师： xx Axx0920 1101 刘泾 年12月23日 实验一晶体管单管放大电路的测试 一、实验目的： 1.学会放大器静态工作点的测量和测试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响 2.掌握放大器电压放大倍数的测试方法

3.进一步掌握输出电阻、输入电阻、最大步失真输出电压的测试方法二、实验原理 1.实验电路 2.理论计算公式 三、实验内容与步骤： （1）照图用专用导线接好电路（2）静态工作点测试 接通电源，并按实验电路图接好函数发生器和示波器，函数发生器调整为 1kHz,4V左右。用实验法调好静态工作点，使Vi?0，测试并记下VB,VE,VC及VRb2?RW。填入表一中（3）放大倍数测试 在上一步基础上，用示波器或毫伏表分别测量RL?OO及RL?2.4k Ω时输出电压Vi和输出电压V0,并计算放大倍数，填入表二中（4）观察工作点对输出波形V0的影响 保持输入信号不变，增大和减小RW,观察V0波形变化，测量并记录

表一 表三 四、实验设备 1.晶体管直流稳压电源（型号DH1718） 2.调节输出电压+12V 3.低频信号发生器 4.双踪示波器 5.交流毫伏表 6.数字万用表 7.晶体三极管 8.电位器 9.电阻、电解电容器 五、误差分析 下面从静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值比较（取一组数据进行比较），分析产生误差原因。 基准电压Vb太高，使得Ve=Vb增高而使Uce相对的减小了，因为影响实验。输入输出电阻选择不够合理，导致实验误差，影响实验。 温度的升高使得偏置电流Ib能自动的减小以限制Ic的增大。

实验四·直流斩波电路BUCK电路

实验四 直流降压斩波电路 一实验目的 1.理解降压斩波电路的工作原理及波形情况，掌握该电路的工作状态及结果。 2.研究直流降压斩波电路的全过程 3.掌握降压斩波电路MATLAB 的仿真方法，会设置各模块的参数。 二预习内容要点 1. 降压斩波电路工作的原理及波形 2. 输入值输出值之间的关系 三 实验内容及步骤 1.降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图如图 2.1所示。 图中V 为全控型器件，选用IGBT 。D 为续流二极管。由图4-12b 中V 的栅极电压波形UGE 可知，当V 处于通态时，电源Ui 向负载供电，UD=Ui 。当V 处于断态时，负载电流经二极管D 续流，电压UD 近似为零，至一个周期T 结束，再驱动V 导通，重复上一周期的过程。负载电压的平均值为: 式中ton 为V 处于通态的时间，toff 为V 处于断态的时间，T 为开关周期，α为导通占空比，简称占空比或导通比(α=ton/T)。由此可知，输出到负载的电压平均值UO 最大为Ui ，若减小占空比α，则UO 随之减小，由于输出电压低于输入电压，故称该电路为降压斩波电路。 2.（1）器件的查找 以下器件均是在MATLAB R2017b 环境下查找的，其他版本类似。有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks 、Sources 中查找；其他一些器件可以搜索查找 （2）连接说明 有时查找出来的器件属性并不是我们想要的例如：示波器可以双击示波器进入属性后进行设置。 图2.1

（3）参数设置 1.双击直流电源把电压设置为200V。负载电动势20V。’ 2.双击脉冲把周期设为0.001s，占空比设为30％，40%，80%，（可多设几组）延迟角设为30度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即，30×0.02/360； 3.双击负载把电阻设为10Ω，电感设为0.1H； 4.双击示波器把Number of axes设为3，同时把History选项卡下的Limit data points to last前面的对勾去掉； 5.晶闸管和二极管参数保持默认即可 四仿真及其结果 降压斩波仿真电路图 仿真波形及分析 占空比为40％

实验一 直流电路中电位及其与电压关系的研究

实验一 直流电路中电位及其与电压关系的研究 一、实验目的 1、用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性。 2、掌握电路电位图的绘制方法。 二、原理说明 在一个确定的闭合电路中，各点电位的高低视所选电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）是绝对的，它不因参考点电位的 变动而改变。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位变化图。每一段直线段即表示该两点间电位的变化情况。 在电路中参考电位点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。在作电位图或实验测量时必须正确区分电位和电压的高低，按照惯例，是以电流方向上的电压降为正，所以，在用电压表测时，若仪表指针正向偏转，则说明电表正极的电位高于负极的电位。 电路电位图的绘制方法：电路中各点位置作横坐标，各点对应电位作纵坐标，将各点电位标记于坐标中，并用线段按顺序相连，即得到电路电位变化图。 三、实验设备 1 试验箱 1台 2 数字万用表 1台 四、实验内容 实验线路如图1所示。 1、 分别将两路直流稳压电源（E 1为+6V 、+12V 切换电源；E 2为0~+30V 可调电源）接入电路，令E 1=6V ，E 2=12V 。 2、 以图1中A 为参考点，分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值Φ及相邻两点之间的电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 、U FA ，填入表中。 3、以D 点为参考点，重复实验内容1的步骤，测得数据列表。 E 1 图1 E 2

电路实验报告材料参考直流

R V R 实验报告参考（直流部分） 实验一 基本实验技术 一、 实验目的： 1． 熟悉电路实验的各类仪器仪表的使用方法。 2． 掌握指针式电压表、电流表阻的测量方法及仪表误测量误差的计算。 3． 掌握线性、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 4． 验证电路中电位的相对性、电压的绝对性。 二、需用器件与单元： 三、实验容： （一） 电工仪表的使用与测量误差及减小误差的方法 A 、基本原理： 通常，用电压表和电流表测量电路中的电压和电流，而电压表和电流表都具有一定的阻，分别用R V 和R A 表示。如图2－1所示，测量电阻R 2两端电压U 2时，电压表与R 2并联，只有电压表阻R V 无穷大，才不会改变

A R A m I I R I A I R 图 2-2 S 可调恒流源V R V m U R + -U + -V U R U + -S 图 2-3 可调恒压源 电路原来的状态。如果测量电路的电流I ，电流表串入电路，要想不改变电路原来的状态，电流表的阻R A 必须等于零，。但实际使用的电压表和电流表一般都不能满足上述要求，即它们的阻不可能为无穷大或者为零，因此，当仪表接入电路时都会使电路原来的状态产生变化，使被测的读数值与电路原来的实际值之间产生误差，这种由于仪表阻引入的测量误差，称之为方法误差。显然，方法误差值的大小与仪表本身阻值的大小密切相关，我们总是希望电压表的阻越接近无穷大越好，而电流表的阻越接近零越好。 可见，仪表的阻是一个十分关注的参数。 通常用下列方法测量仪表的阻： 1．用‘分流法’测量电流表的阻 设被测电流表的阻为R A ，满量程电流为I ｍ，测试电路如图2－2所示,首先断开开关Ｓ,调节恒流源的输出电流Ｉ，使电流表指针达到满偏转,即I ＝I A ＝I ｍ。然后合上开关S, 并保持I 值不变,调节电阻箱Ｒ的阻值,使电流表的指针指在1/2满量程位置，即 2m S A I I I == 则电流表的阻R R =A 。 2．用‘分压法’测量电压表的阻 设被测电压表的阻为R V ，满量程电压为U ｍ，测试电路如图2－3所示,首先闭合开关Ｓ,调节恒压源的输出电压U ，使电压表指针达到满偏转,即U ＝U V ＝U ｍ。然后断开开关S, 并保持U 值不变,调节电阻箱Ｒ的阻值,使电压表的指针指在1/2满量程位置，即 2m R V U U U = = 则电压表的阻R R =V 。 图2－1电路中，由于电压表的阻R V 不为无穷大，在测量电压时引入的方法误差计算如下：, R 2上的电压为： U R R R U 212 2+= ,若R 1=R 2，则U 2 =U /2 现用一阻R V 的电压表来测U 2值，当R V 与R 2并联后， 2V 2 V 2 R R R R R +='，以此来代替上 式的R 2 ,则得 U R R R R R R R R R U ?+ ='2 V 2 V 12 V 2V 2++ 绝对误差为

实验四 直流斩波电路实验

实验四直流斩波电路实验 一．实验目的 1．加深理解斩波器电路的工作原理 2．掌握斩波器的主电路，触发电路的调试步骤和方法。 3．熟悉斩波器各点的波形。 二．实验内容 1．触发电路调试 2．斩波器接电阻性负载。 3．斩波器接电阻—电感性负载。 三．实验线路与原理 本实验采用脉宽可调逆阻型斩波器。其中VT1为主晶闸管，当它导通后，电源电压就加在负载上。VT2为辅助晶闸管，由它控制输出电压的脉宽。C和L1为振荡电路，它们与VT2、VD1、L2组成VT1的换流关断电路。斩波器主电路如图4-14所示。接通电源时，C经VD1，负载充电至+Udo，VT1导通，电源加到负载上，过一段时间后VT2导通，C和L1产生振荡，C上电压由+Vdo变为-Vdo，C经VD1和VT1反向放电，使VT1、VT2关断。 从以上斩波器工作过程可知，控制VT2脉冲出现的时刻即可调节输出电压的脉宽，从而达到调压的目的，VT1、VT2的脉冲间隔由触发电路决定。 四．实验设备及仪器 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33组件或MCL—53组件（适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）。 4．MCL—06组件或MCL—37 5．MEL—03三相可调电阻器(或自配滑线变阻器450 ，1A) 6．双踪示波器 7．万用表

五．注意事项 1．斩波电路的直流电源由三相不控整流桥提供，整流桥的极性为下正上负，接至斩波电路时，极性不可接错。 2．实验时，每次合上主电源前，须把调压器退至零位，再缓慢提高电压。 3．实验时，若负载电流过大，容易造成逆变失败，所以调节负载电阻，电感时，需注意电流不可超过0.5A。 4．若逆变失败，需关断主电源，把调压器退至零位，再合上主电源。 5．实验时，先把MCL-18的给定调到0V，再根据需要调节。 六．实验方法 1．触发电路调试 打开MCL—06面板右下角的电源开关（或接人MCL—37低压电源）。 调节电位器RP，观察“2”端的锯齿波波形，锯齿波频率为100Hz左右。 调节“3”端比较电压（由MCL-18给定提供），观察“4”端方波能否由0.1T连续调至0.9T（T为斩波器触发电路的周期）。 用示波器观察“5”、“6”端脉冲波形，是否符合相位关系。 用示波器观察输出脉冲波形，测量触发电路输出脉冲的幅度和宽度。 2．斩波器带电阻性负载 按图2-14实验线路连好斩波器主电路，接上电阻负载（可采用两只900Ω电阻并联），并调节电阻负载至最大，并将触发电路的输出G1、K1、G2、K2分别接至VT1、VT2的门极和阴极。 三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏U、V、W输出电压至线电压为110V。用示波器观察并记录触发电路“1”、“2”、“4”、“5”、“6”端及U G1K1、U G2K2的波形，同时观察并记录输出电压u d=f（t），输出电流id=f（t），电容电压u c=f （t）及晶闸管两端电压u VT1=f（t）的波形，并注意各波形间的相位关系。 调节“3”端电压，观察在不同τ（即U G1K1和U G2K2脉冲的间隔时间）时u d的波形，并记录U d和τ数值，从而画出U d=f(τ/T)的关系曲线。其中τ/T为占空比。 注意负载电阻不可以太小，否则电流太大容易造成斩波失败。 3．斩波器带电阻，电感性负载 断开电源，将负载改接成电阻电感。然后重复电阻性负载时同样的实验步骤。 六．实验报告 1．整理记录下的各波形，画出各种负载下U=f(τ/T)的关系曲线。 2．讨论分析实验中再现的各种现象。

电路实验报告

目录实验一电位、电压的测定及电路电位图的绘制实验二基尔霍夫定律的验证 实验三线性电路叠加性和齐次性的研究 实验四受控源研究 实验六交流串联电路的研究 实验八三相电路电压、电流的测量 实验九三相电路功率的测量

330口 R B 1— 1 2. 电路中相邻两点之间的电压值 在图1 — 1中，测量电压U AB :将电压表的红笔端插入 A 点，黑笔端插入B 点，读电压表读数，记入表 1 — 1中。按同样方法测量 U BC 、U CD 、U DE 、U EF 、及U FA ，测量数据记入表1 — 1中。 实验一 电位、电压的测定及电路电位图的绘制 1.学会测量电路中各点电位和电压方法。理解电位的相对性和电压的绝对性; 2?学会电路电位图的测量、绘制方法； 3.掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。 .原理说明 在一个确定的闭合电路中， 各点电位的大小视所选的电位参考点的不同而异， 但任意两点之间的电 压（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质，我们 可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标， 电路中各点位置（电阻或电源）作横坐标， 将测量到的各点电位在 该平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接， 就可得到电路的电位图， 每一段直线段即表示该两 点电位的变化情况。而且，任意两点的电位变化，即为该两点之间的电压。 在电路中，电位参考点可任意选定， 对于不同的参考点， 所绘出的电位图形是不同，但其各点电位 变化的规律却是一样的。 三.实验设备 1.直流数字电压表、直流数字毫安表 2 .恒压源（EEL — I 、II 、III 、IV 均含在主控制屏上，可能有两种配置（ 1） +6V （ +5V ） , +12 V , 0? 30V 可调或（2）双路0?30V 可调。） 四.实验内容 实验电路如图1 — 1所示，图中的电源U S 1用恒压源中的+6V （+5V ）输出端, 输出端，并将输出电压调到 +12V 。 U S2用0?+30V 可调电源 1.测量电路中各点电位 以图1 — 1中的A 点作为电位参考点，分别测量 B 、C 、 用电压表的黑笔端插入 A 点，红笔端分别插入 B 、C 、 以D 点作为电位参考点，重复上述步骤，测得数据记入表 D 、E 、F 各点的电位。 D 、 E 、 F 各点进行测量，数据记入表 1 — 1 中。 1 — 1 中。 5100 S3 VCU 5100 5ion R4

实验五-直流斩波电路的性能研究实验报告-第五组

实验五-直流斩波电路的性能研究实验报告-第五组

XXX学院实验报告 学院：专业：班级：成绩： 姓名：学号：组别：组员： 实验地点：实验日期：指导教师签名： 验（序号）项目名称：直流斩波电路的性能研究（六种典型线路） 实验五直流斩波电路的性能研究（六种典型线路） 一、实验目的 (1)熟悉直流斩波电路的工作原理。 (2)熟悉各种直流斩波电路的组成及其工作特点。 (3)了解PWM 控制与驱动电路的原理及其常用的集成芯片。 二、实验所需挂件及附件 序号型号备注 1 DJK01 电源控 制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 2 DJK09单相调 压与可调负载 3 DJK20 直流斩 波电路 4 D42 三相可调 电阻 预习情况正常操作情况正常考勤情况正常数据处理情况正常

5 慢扫描示波器自备 6 万用表自备 三、实验线路及原理1、主电路 ①、降压斩波电路(Buck Chopper) 降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图及工作波形如图 4-12 所示。图中V 为全控型器件，选 用IGBT。D 为续流二极管。由图4-12b 中V 的栅极电压波形U GE 可知，当V 处于通态时，电源 U i 向负载供电，U D=U i。当V 处于断态时，负载电流经二极管D 续流，电压U D 近似为零，至一 个周期T 结束，再驱动V 导通，重复上一周期的过程。负 载电压的平均值为： 式中t on 为V 处于通态的时间，t off 为V 处于断态的时间，T 为开关周期，α为导通占空比， 简称占空比或导通比(α=t on/T)。由此可知，输出到负载的电压平均值U O 最大为U i，若减小占空 比α，则U O 随之减小，由于输出电压低于输入电压，故称 该电路为降压斩波电路。

实验一直流电路中电位及其与电压关系的研究

实验一直流电路中电位及其与电压关系的研究 一、实验目的 1、用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性。 2、掌握电路电位图的绘制方法。 二、原理说明 在一个确定的闭合电路中，各点电位的高低视所选电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）是绝对的，它不因参考点电位的 变动而改变。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位变化图。每一段直线段即表示该两点间电位的变化情况。 在电路中参考电位点可任意选定， 对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。在作电位图或实验测量时必须正确区分电位和电压的高低，按照惯例，是以电流方向上的电压降为正，所以，在用电压表测时，若仪表指针正向偏转，则说明电表正极的电位高于负极的电位。 电路电位图的绘制方法：电路中各点位置作横坐标，各点对应电位作纵坐标，将各点电位标记于坐标中，并用线段按顺序相连，即得到电路电位变化图。 三、实验设备 1 试验箱 1台2 数字万用表 1台四、实验内容 实验线路如图1所示。 1、分别将两路直流稳压电源（ E 1为+6V 、+12V 切换电源；E 2为0~+30V 可调电源）接入 电路，令E 1=6V ，E 2=12V 。2、以图1中A 为参考点，分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值Φ及相邻两点之间的 电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 、U FA ，填入表中。3、以D 点为参考点，重复实验内容1的步骤，测得数据列表。E 1 - + R 21k Ω图1 mA + - E 2R 4 510ΩR 5330ΩR 1 510ΩR 3510ΩF E D C B A 电流插座 电流插头

直流电路电流、电压和电位的实验研究

实验报告 实验名称|直流电路电流、电压和电位的实验研究姓名：何** 李** 学号：110****/110**** 院系：计算机科学与技术学院 精选

直流电路电流、电压和电位的实验研究 1.实验目的 1）加深对基尔霍夫电流、电压定律的理解。 2）掌握电流、电压参考方向的意义和电位参考点的概念。 3）熟悉直流电源和直流仪表的使用方法。 4）学习直接测量中仪表的误差分析方法。 2.实验仪器 直流稳压电源，指针式、数字式直流电流表，指针式、数字式直流电压表，可调节电位器，导线若干，定值电阻若干等。 3.实验原理 1.基尔霍夫定律： 1）基尔霍夫电流定律：在任意时刻，任意结点上电流的代数和恒等于零。 基尔霍夫电流定律的表达式（KCL方程）：∑I =0。 2）基尔霍夫电压定律：在任意时刻，沿任意回路所有支路电压的代数和恒等于零。 基尔霍夫电压定律的表达式（KVL方程）：∑u =0。 2. 电位 电位常指某点到参考点的电压降。 电位有个很重要的特性就是零电位点。所谓零电位点，是指电路中电位相同的点。 零电位点的特点：零电位点之间电压差等于0。若用导线或电阻将等电位点连接起来其中没有电流通过，不影响电路原来工作状态。 4.实验步骤 1.KCL定律的研究 （1）按图1所示搭建电路。 （2）对a ,b两个结点研究KCL定律。 分别用指针式、数字式直流电流表测量a ,b两个结点的相关电流，将相关数据填入表一，验证该节点电流的代数和是否等于零（∑I =0），并计算测量误差。 图1 KCL的实验电路

2.KVL定律的研究 （1）按图2所示搭建电路。 （2）对整个闭合回路研究KCL定律。 根据电压的参考方向，分别用指针式、数字式直流电流表测量各个电阻上的电压，将相关数据填入表二，验证闭合回路中的所有支路电压的代数和是否等于零（∑u =0），并计算测量误差。 （3）对假想回路研究KCL定律。 在图2所示的电路中选取假想回路cdefgc，回路电流控制在10～20mA。根据电压的参考方向，分别用指针式、数字式直流电流表测量各个电阻上的电压，将相关数据填入表二，验证假想回路中的所有支路电压的代数和是否等于零（∑u =0），并计算测量误差。 图2 KVL的实验电路 5.注意事项 1）根据实验电路给定的原件参数，先计算出实验要求测量的各个参数的理论值，并根据理论值，选择电阻（额定功率和最大电流）、仪表的量程及极性。 2）由于实验提供的所有电源都只能输出功率（不能吸收功率），故设计电路时电源（电压源、电流源）电流只能流出而不能流入。 3）注意电源的正、负极性。熟悉直流稳压、稳流电源的使用。使用时，稳压电源不得短路！稳流电源不得开路！ 4）熟悉直流仪表的使用，注意其量程和极性的选择，学会读取直流数字式仪表和指针式仪表的读数及极性。 精选

PWM直流斩波电路分析及测试

实验四 PWM直流斩波电路分析及测试 一．实验目的 1．掌握Buck—Boost变换器的工作原理、特点与电路组成。 2．熟悉Buck—Boost变换器连续与不连续工作模式的工作波形图。 3．掌握Buck—Boost变换器的调试方法。 二．实验内容 1．连接实验线路，构成一个实用的Buck—Boost变换器。 2．调节占空比，测出电感电流i L处于连续与不连续临界状态时的占空比D，并与理论值相比较。3．将电感L增大一倍，测出i L处于连续与不连续临界状态时的占空比D，并与理论值相比较。4．测出连续与不连续工作状态时的V be、V ce、V D、V L、i L、i C、i D等波形。 5．测出直流电压增益M=V O/V S与占空比D的函数关系。 6．测试输入、输出滤波环节分别对输入电流i S与输出电流i O影响。 三．实验线路 四．实验设备和仪器 1．MCL-08直流斩波及开关电源实验挂箱 2．万用表

3. 双踪示波器 五．实验方法 1．检查PWM 信号发生器与驱动电路工作是否正常 连接有关线路，观察信号发生器输出与驱动电路的输出波形是否正常，如有异常现象，则先设法排除故障。 2．电感L=1.48mH ，电感电流i L 处于连续与不连续临界状态时的占空比D 测试 将“16”与“18”、“21”与“4”、“22”与“5”、“19”与“6”、“1”与“4”、“9”与“12”相连，即按照以下表格连线。 16 18 21 4 22 5 19 6 1 4 9 12 合上开关S1与S2、S3、S4，用示波器观察“7”与“13”（即i L ）之间波形，然后调节RP1使i L 处于连续与 不连续的临界状态，记录这时候的占空比D 与工作周期T 。 3．L=1.48mH ，测出处于连续与不连续临界工作状态时的V be (“5”～“6”)、V ce (“4”～“6”)、V D (“9”～“8”)、i L (“7”～“13”)、i C (“6”～“7”)、i D (“8”～“7”)等波形 调节RP1，使i L 处于连续与不连续临界工作状态，用示波器测出GTR 基-射极电压V be 与集-射极电压V ce ；二极管VD 阴极与阳极之间电压V D ；电感L 3两端电压V L ；电感电流i L ；三极管集电极电流i C 以及二极管电流i D 等波形。 4．L=1.48mH,测出连续工作状态时的V be 、V ce 、V D 、i L 、i C 、i D 等波形 调节RP1左旋到底，使i L 处于连续工作状态，用双踪示波器观察上述波形。 5．L=1.48mH,测出不连续工作状态时的V be 、V ce 、V D 、i L 、i C 、i D 等波形 调节RP1右旋到底，使i L 处于不连续工作状态，用双踪示波器观察上述波形。 6．L=3.07mH ，i L 处于连续与不连续临界状态时的占空比D 测试 将开关S2断开，观察i L 波形，调节RP1，使i L 处于连续与不连续的临界状态，记录这时候的占空比D 与工作周期T 。 7．L=3.07mH ，测出连续工作状态时的V be 、V ce 、V D 、i L 、i C 、i D 等波形 调节RP1，使i L 处于连续工作状态，测试方法同前。 8．L=3.07mH ，测出不连续工作状态时的V be 、V ce 、V D 、i L 、i C 、i D 等波形 9．测出M=V O /V S 与占空比D 的函数关系 （1）L=1.48mH ，占空比D 从最小到最大范围内，测试5～6个D 数据，以及与此对应的输出电压V O 。(占空比D 用示波器观察, V O 、V S 用万用表测量，V s (V cc ～“14”)、V o (“12”～“15”)【红色为临界时的数值】 （2）L=3.07mH ，测试方法同上。 10．输入滤波器功能测试(断开电源S 1 开关再接线) 有与没有输入滤波器时，电源电流（即15～14两端）波形测试(用示波器AC 档观察)。 D 0.18 0.34 0.41 0.53 0.60 0.68 0.71 0.75 0.83 Vo （V ） -8.32 -15.43 -18.82 -22.26 -25.24 -29.06 -29.91 -33.45 -33.50 M=Vo/Vs -0.555 -1.029 -1.255 -1.484 -1.683 -1.937 -1.994 -2.230 -2.300 D 0.16 0.23 0.37 0.45 0.50 0.60 0.68 0.75 0.83 Vo （V ） -6.15 -9.18 -12.58 -14.83 -16.84 -19.19 -26.96 -31.16 -33.84 M=Vo/Vs -0.410 -0.612 -0.839 -0.989 -1.123 -1.279 -1.797 -2.077 -2.256

直流斩波电路的MATLAB仿真实验

直流斩波电路的MATLAB 仿真实验 降压式直流斩波电路 一、实验内容 降压斩波原理： R E U I E E T t t t E t U M on off on on -= ==+=000α 式中on t 为V 处于通态的时间；off t 为V 处于断态的时间；T 为开关周期；α为导通占空比，简称占空比火导通比。 根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式： （1）保持开关周期T 不变，调节开关导通时间on t 不变，称为PWM 。 （2）保持开关导通时间on t 不变，改变开关周期T ，称为频率调制或调频型。 （3）on t 和T 都可调，使占空比改变，称为混合型。 t t t O O O b) T E i G t on t off i o i 1i 2I 10 I 20t 1 u o O O O t t t T E E c) i G i G t on t off i o t x i 1i 2 I 20 t 1 t 2 u o E M E V + -M R L VD a) i o E M u o i G 图1 降压斩波电路原理图

2 二、实验原理 (1)t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u o=E，负载电流i o按指数曲线上升 (2)t=t1时刻控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压u o近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大 三、实验过程 1、仿真电路图 图2 降压斩波的MATLAB电路的模型 2、仿真模型使用模板的参数设置 IGBT参数的设置如图

图3 Diode参数的设置如图 图4

直流稳压电源实验报告

直流稳压电源的设计实验报告 电子系统设计专题实验一 信息24班 赵恒伟 2120502099

一、电源稳定问题的提出: 各种用电设备对供电质量都有一定要求，这些要求包括供电电源为交流还是直流、电压额定值及其变化范围、最大功率等。这里研究对象是输出为直流的稳压电源。该作用由下图说明： R 当出入电压Ui 变化或负载R 变化时，稳压电源的输出都应保持稳定。 对于大多数功率较小的直流电源大多数都是将50Hz 的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。整流电路用来将交流电变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定. 在本设计中,可以实现将220v 的交流电压经过整流，滤波，稳压最终可实现输出电压+5V 的直流稳压电源。本设计的主要内容是围绕着如何设计和实现各个部分而展开的。 二、 实验原理框图概述 通过我们模拟电子技术理论课的学习我们知道，单相交流电要经过电源变压器、整流电路、滤波电路还有稳压电路才能转换成稳定输出的直流电压。它的总体功能方框图和各个电路部分输出电压的波形如下1图和图2所示： u u u 3 （a ） (b) (c) (d) (e) （图2，各个电路部分输出电压波形） (图1，直流稳压电源总体功能框图）

其中，（a）为输入的220V电压波形； （b）为电压器降压后的波形； （c）整流后的电压波形； （d）滤波后的电压波形； （e）最后输出的直流稳压电源波形。 我们知道，直流电源的输入为220v的市电，因而需要电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。变压器副边电压经过整流电路从交流电压转换为直流电压，为较小电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，是输出电压平滑。最后通过稳压电路，使输出直流电压基本不受电网电压波动的影响，不受负载变化的影响，从而获得足够高的稳定性。如果设计正确的话，它的波形应该如上图所示。 三、直流稳压电源各部分组成及原理分析 1整流电路方案选择 整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。 电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种，倍压整流电路用于其它交流信号的整流，例如用于发光二极管电平指示器电路中，对音频信号进行整流。 方案一：半波整流电路