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电力电子技术

实验指导书

南京邮电大学自动化学院

电气信息工程系 2006年9月

目 录

第一章 教学实验台简介................................................................................................................... 3

MCL系列电力电子及电气传动教学实验台 ............................................................................. 3 第二章 实验项目 ............................................................................................................................ 11

实验一 功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究 .............................................. 11 实验二 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性与躯动电路研究 ................................................. 16 实验三 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 ................................................................. 20 实验四 直流斩波电路的性能研究 ......................................................................................... 23 实验五 单相交直交变频电路的性能研究 ............................................................................. 26 实验六 半桥型开关稳压电源的性能研究 ............................................................................. 29 第三章 现代电力电子技术实验原理 ............................................................................................. 32

电力晶体管 ................................................................................................................................ 32 功率场效应管 ............................................................................................................................ 37 IGBT管 ...................................................................................................................................... 44 电流控制型脉宽调制器 ............................................................................................................. 49

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第一章 教学实验台简介

MCL系列电力电子及电气传动教学实验台

一．概述 1．特点：

(1) 采用组件式（挂箱）结构，可根据不同内容进行组合，故结构紧凑，使用方便灵活，并且可随着功能的扩展只需增加组件即可，能在一套装置上完成《电力电子学》，《电力拖动自动控制系统》等课程的主要实验。

(2) 装置布局合理，外形美观，面板示意图明确，直观，学生可通过面板的示意查寻故障，分析工作原理。电机采用导轨式安装，更换机组简捷，方便，所采用的电机经过特殊设计，其参数特性能模拟3kW左右的通用实验机组，能给学生正确的感性认识。除实验控制屏外，还设置有实验用台，内可放置机组，实验组件等，并有可活动的抽屉，内可放置导线，工具等，使实验更方便。

(3) 实验线路典型，配合教学内容，满足教学大纲要求。控制电路全部采用模拟和数字集成芯片，可靠性高，维修，检测方便。触发电路采用数字集成电路双窄脉冲。

(4) 装置具有较完善的过流、过压、RC吸收、熔断器等保护功能，提高了设备的运行可靠性和抗干扰能力。

(5) 面板上有多只发光二极管指示每一个脉冲的有无和熔断器的通断。触发脉冲可外加，也可采用内部的脉冲触发可控硅，并可模拟整流缺相和逆变颠覆等故障现象。

2．与本实验指导书相关的组件（挂箱）如下所列

(1) MCL-07 IGBT、VDMOS、GTR电力电子器件实验箱

(2) MCL-16 直流斩波电路(升压斩波、降压斩波)、单相交直交变频电路的性能研究、半桥型开关稳压电源的性能研究

(3) MCL-18 速度变换器，转速调节器，电流调节器，电流互感器，电压互感器，过流保护，给定，电流反馈

(4) MCL-33 触发电路，I组晶闸管，Ⅱ组晶闸管，平波电抗器，RC阻容吸收，二极管三相整流桥

(5)MCL-11 单相交流调压实验、单相正弦波（SPWM）逆变电路实验 (5) MEL-02 三相芯式变压器 (6) MEL-03挂箱；可调电阻器

二．MCL-07挂箱

MCL-07挂箱由GTR驱动电路、MOSFET驱动电路、IGBT驱动电路、PWM发生器、主电路等部分组成。

1．GTR电路

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