单相半波可控整流电路实验
一、实验目的
（1） 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 （2） 了解单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作状况。 （3） 了解续流二极管的作用。
二、实验所需挂件及附件
序号 1 2 3 4 5 6 7 型号 DJK01电源控制屏 DJK02晶闸管主电路 DJK03-1 DJK06给定及实验器件 D42三相可调电阻 双踪示波器 万用表 备注 该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块 该挂件包含“晶闸管”，以及“电感”等几个模块 该挂件包含“单结晶体管触发电路” 该挂件包含“二极管”等几个模块 另备 另备 三、实验线路及原理
实验原理如图3所示。将DJK03-1单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发）（单结晶体管触发电路的工作原理及线路如实验一）。图中的R负载用滑线变阻器，并使其接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感Ld在DJK02面板上，有100 mH、200 mH、700 mH三档可供选择，本实验选用200mH。直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。
四、实验内容
（1）单结晶体管触发电路的调试。
（2）单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。
（3）单相半波可控整流电路带电阻性负载时Ud/U2=f(α)特性的测定。
（4）单相半波可控整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。
五、预习要求
（1）阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管触发电路的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。
（2）复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的波形。
（3）掌握单相半波可控整流电路接不同负载时Ud、Id的计算方法。
六、思考题
（1）单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中电容C1的数值有什么关系？ （2）单相半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象？如何解决？
七、实验方法
（1）单结晶体管触发电路的调试.
将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输出线电压为200V，用两根导线将
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线电压为200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压以及单结晶体管触发电路输出电压等波形。调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化和输出脉冲波形变化情况。
（2）单相半波可控整流电路接电阻性负载
触发电路调试正常后，按图3电路图接线。
三 相 电 源 输 出 VT1 A B C N ~220 V U2 A I1 R VD1 V Ud 200mH Ld S1 S2 单结晶体管触发电路K G DJK03-1挂件
图3 单结晶体管触发电路原理图
将电阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT1两端电压UVT的波形，调节电位器RP1，观察α=60°、90°、120°时的Ud、UVT的波形，并测量直流输出电压Ud和电源电压U2，记录于下表中。
α U2 Ud (记录值) Ud/U2 Ud (计算值) 60° 90° 120° Ud=0.45 U2（1+cosα）/2
（3）单相半波可控整流电路接电阻电感性负载
将负载电阻R改成电阻电感性负载（由电阻器与平波电抗器Ld串联而成）。暂不接续流二极管VD1，在不同阻抗角【阻抗角φ=tg-1(L/R)，保持电感量不变，改变R的电阻值，注意电流不要超过0.4A】情况下，观察并记录α=60°、90°、120°时的Ud、UVT的波形。
α U2 Ud (记录值) Ud/U2 Ud (计算值) 60° 90° 120° 接入续流二极管VD1，重复上述实验，观察续流二极管的作用，以及U VD1波形的变化。
α U2 Ud (记录值) Ud/U2 Ud (计算值) 60° 90° 120° 计算公式：U=0.45U2（1+cosα）/2
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八、实验报告
（1）画出α=90°时，电阻性负载和电阻电感性负载的Ud、UVT的波形。
（2）画出电阻性负载时Ud/U2=f(α)的实验曲线，并与计算值Ud的对应曲线相比较。 （3）分析实验中出现的想象，写出体会
九、注意事项
（1）参照实验一的注意事项。
（2）在本实验中触发电路选用的是单结晶体管触发电路，同样也可以用锯齿波同步移相触发电路来完成实验、
（3）在实验中，触发脉冲是从外部接入DJK02面板上晶闸管的门极与阴极，此时，应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，避免误触发。
（4）为避免晶闸管意外损坏，实验时要注意以下几点：
①在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。 ②在接通主电路前，必须先将控制电压Uct调到0，且将负载电阻调到最大阻值处；接通主电路后，才可逐渐加大控制电压Uct，避免过流。
③要选择合适的负载电阻和电感，避免过流。在无法确定的情况下，应尽可能选用大的电阻值。 （5）由于晶闸管持续工作时，需要一定的维持电流，故要使晶闸管主电路可靠工作，其通过的电流不能太小，否则可能会造成晶闸管时断时续，工作不可靠。在本实验装置中，要保证晶闸管正常工作，负载电流必须大于50mA以上。
（6）在实验中要注意同步电压和触发相位的关系，例如在单结晶体管触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的上半周，而锯齿波触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的下半周，所以在主电路接线时应充分考虑这个问题，否则实验无法顺利完成。
（7）使用电抗器时，要注意其通过的电流不要超过0.4A，保证线性。
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