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晶闸管可控整流电路--模拟电路及晶闸管应用
发布时间:2017-06-15 点击次数:
一.实验目的
1.学习单结晶体管和晶闸管的简易测试方法。
2.熟悉单结晶体管触发电路(阻容移相桥触发电路)的工作原理及调试方法。
3.熟悉用单结晶体管触发电路控制晶闸管调压电路的方法。

二.实验原理
图21—1
可控整流电路的作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。图21—1所示为单相半控桥式整流实验电路。主电路由负载RL(电灯)和晶闸管V1组成,触发电路为单结晶体管V2及一些阻容元件构成的阻容移相桥触发电路。改变晶闸管V1的导通角,便可调节主电路的可控输出整流电压(或电流)的数值,这点可由电灯负载的亮度变化看出。晶闸管导通角的大小决定于触发脉冲的频
率f,由公式
可知,当单结晶体管的分压比h(一般在0.5~0.8之间)及电容C值固定时,则频率f大小由R决定,因此,通过调节电位器RP,便可以改变触发脉冲频率,主电路的输出电压也随之改变,从而达到可控调压的目的。
用万用电表的电阻档可以对单结晶体管和晶闸管进行简易测试。
图21—2为单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号。好的单结晶体管PN结正向电阻RB1E、RB2E均较小,且RB1E稍大于RB2E,PN结的反向电阻RB1E、RB2E均应很大,根据所测阻值,即可判断出各管脚及管子的质量优劣。
图21—3为晶闸管KP100-8管脚排列、结构图及电路符号。晶闸管阳极(A)—阴极(K)及阳极(A)—门极(G)之间的正、反向电阻RAK、RKA、RAG、RGA均应很大,而G—K之间为一个PN结,PN结正向电阻应较小,反向电阻应很大。

(a)                       (b)                        (c)
图21-2
 
         (a)                     (b)                   (c)
图21—3

图21—4
三.实验设备及器件
1.数字直流电压表;           
2.可调交流电源;               
3.万用表;                   
4.示波器(自备);                     
5.交流毫伏表;             
四.实验内容
1.单结晶体管的简易测试
用万用电表R×10W档分别测量EB1、EB2间正、反向电阻,记入表21—1中。
表21—1
REB1(W) REB2(W) RB1E(kW) RB2E(kW) 结论
         
表21—2
RAK(kW) RKA(kW) RAG(kW) RGA(kW) RGK(kW) RKG(kW) 结论
             
表21—3
u2 u1 uw uE uB 移相范围
           
表21—4
  较亮 最亮
uL波形      
uT波形      
导电角      
UL(V)      
U2(V)      
2.晶闸管的简易测试
用万用电表R×1K档分别测量A—K、A—G间正、反向电阻;用R×10W 档测量G—K间正、反向电阻,记入表21—2中。
3.晶闸管导通,关断条件测试
断开±12V、±5V电源,按图21—4连接实验电路
(1)晶闸管阳极加12V正向电压,门极a)开路b)加5V正向电压,观察管子是否导通(导通时电灯亮,关断时电灯熄灭),c)管子导通后,a)去掉+5V门极电压、b)反接阴极电压(接-5V),观察管子是否继续导通。
(2)晶闸管导通后,a)去掉+12V阳极电压、b)反接阳极电压(接-12V),观察管子是否关断。记录之。
4.晶闸管可控整流电路
按图21—1连接实验电路。调压器手柄旋至零位,电位器RP置中间位置。
(1)单结晶体管触发电路
(a)断开主电路(把电灯取下),闭合交流电源开关,调节调压器输出,使U2=16V,用示波器依次观察并记录交流电压u2、整流输出电压U1(I—0)、削波电压uw(W—0)锯齿波电压uE(E—0)、触发输出电压uB1(B1—0)。记录波形时,注意各波形间对应关系,并标出电压幅度及时间。
(b)改变移相电位器RP阻值,观察­uE及uB1波形的变化及uB1的移相范围,记入表21—3中。
(2)可控整流电路
断开交流电源,接入负载灯泡RL,再接通电源,调节电位器RP,使电灯由暗到中等亮,再到最亮,用示波器观察晶闸管两端电压uv1,负载两端电压uL,并同时测量负载直流电压UL及电源电压U2有效值,记入表21—4中。
五.实验总结
1.总结晶闸管导通、关断的基本条件。
2.画出实验中记录的波形(注意各波形间对应关系),并进行讨论。
3.对实验数据UL/U2与理论计算数据进行比较,并分析产生误差原因。
4.分析实验中出现的异常现象。
六.预习要求
1.复习晶闸管可控整流部分内容。
2.可否用万用表R×10KW档测试管子,为什么?
3.为什么可控整流电路必须保证触发电路与主电路同步?本实验是如何实验同步的?
4.可以采取那些措施改变触发信号的幅度和移相范围。
5.能否用双踪示波器同时观察u2和uL或uL和uT1波形?为什么?
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