高（gāo）校電力電子高級技師實驗裝置

 高校電力電子高級技師實驗裝置-（MY-C4）是依據西安交通大學王兆安編著（zhe）的《電力電子技術》（第（dì）五版）、《半導體變流技術》教材實驗大綱的（de）要求，吸收國內、外同類產品的優點（diǎn），充分（fèn）考（kǎo）慮了實驗室的現狀和發展趨（qū）勢，精心研製而成。

二、適用範圍（wéi）
　　現代電力電（diàn）子技術實驗裝（zhuāng）置涵（hán）蓋了各類院校所（suǒ）開設（shè）的"電力電（diàn）子技術"、"半導（dǎo）體變流技術"等專業課程所要（yào）求的實驗項目。
三、技術性（xìng）能
　　1、輸入電源: 三相四線(或三相（xiàng）五（wǔ）線 380V±10％ 50HZ)
　　2、工作環境: 溫度-10℃－+40℃　相對濕度＜85％（25℃）　海撥＜4000m 
　　3、裝置容量：＜1000W
4、外形尺寸：1650×700×1600 mm
四、裝置的基本裝備
1、DX01電源控（kòng）製屏（鐵質雙（shuāng）層亞光密紋噴（pēn）塑結構，鋁質麵板） 
　　（1）交流（liú）電源（帶有過流保護措施（shī））提供交流電源：三（sān）相交流電源220V/1.5A,經過380V//220V 隔離變壓器輸出) 
　　（2）高壓直流電源：輸出220V/0.5A，具（jù）有輸出短路保護。 
　　（3）數字式儀表（biǎo）
　　①．交流數字電壓（yā）表：可通過（guò）其下方的波（bō）段開關切換指示三相電網（wǎng）輸入線電壓； 
　　②．真有效值交流數字電壓表一隻：測量範圍0～500V，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯。
　　③．真有效值交流數字（zì）電流表（biǎo）一隻：測量範圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯； 
　　④．直流數字電壓表一隻：測（cè）量範圍0～500V，三（sān）位（wèi）半數顯，輸入阻抗為10MΩ，精（jīng）度0.5級； 
　　⑤．直流數字電流表一隻：測量範圍0～5A，三位半數顯（xiǎn），精度0.5級，具有短路保護等功（gōng）能。 
　　（4）帶鏡麵的指針表：直（zhí）流電壓表（測量範圍0～±300V，為中零式（shì），精度為1.0級）直流電流表（測量（liàng）範圍0～±2A，為中零式，精度為1.0級） 
　　（5）三相可調（diào）電阻（90Ω×2/0.41A一個 、900Ω×2/0.41A兩（liǎng）個（gè）） 
　　（6）平波電抗器：提供100mH、200mH、700mH電感，在1A下保持線性。 
　　（7）給定：±15V可調電壓輸出，帶數顯，指示輸出電壓。 
　　（8）單相（xiàng）調壓：提供了一隻0～250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器，為相應（yīng）的實驗（yàn）提（tí）供可調交流電源，並帶（dài）短路保護（hù）。
（9）三相整流濾（lǜ）波電路：可對單相及三相交流電源進行整流和濾波，具有輸出短路保護。 
　　（10）變壓器：提供三（sān）相芯式變壓器一（yī）個（該變壓器有2套副（fù）邊繞組，原、副邊繞組的電壓（yā）為127V/63.6V/31.8V），用於三相橋式、單相橋式有（yǒu）源逆（nì）變電路實驗。 
　　（11）人身安全保護（hù）體係 三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護器（qì），然（rán）後經鑰匙開關、接觸器到隔離變壓器，使主電路輸出與電網隔離（浮地（dì）設計），對人身安全起到一定的保護作用。
　　電流型漏電保護（hù）裝置：控（kòng）製屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
    實驗連（lián）接線及插座：強、弱電連接及插座分開，不（bú）能混插。強電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。 
　　（12）控（kòng）製屏其它設施 控製屏正麵大凹槽內，可掛置實驗（yàn）部件，凹槽底部設3芯插座， 掛件的供電（diàn）由這（zhè）些插座提供。控製屏右側設有單相三（sān）極220V電源插座。
2、DX02實驗桌
　　外形尺寸為（wéi）1600（長）*700（寬）*1600（高），實驗桌主體結構全部采用高性能表麵氧（yǎng）化的鋁型材及一（yī）次成型鋁壓鑄框架連接構件，連接構件采用壓鑄成型（xíng）工藝（非焊接工藝），經機加工、拋（pāo）丸、噴砂，表麵靜（jìng）電噴塗工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立（lì）柱采用工業鋁型材成型工藝，表麵氧化（huà）處理，截麵尺寸：70×70mm，四麵帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭。
3、DX03 三相可控整流電路（一）
　　提供6隻5A/1000V的晶閘管，每隻晶閘管均設有RC吸收和保（bǎo）險絲保護裝（zhuāng）置（zhì），晶閘管可通過外加觸發信號進行觸發（留有觸發脈衝輸入接口），可更好的完成設計性實驗。 三相觸發電路由KC04、KC41、KC42、4066等集成電路組成（chéng），可通過（guò）鈕子（zǐ）開（kāi）關選擇雙窄脈衝或寬脈衝，同時（shí）提供六路觸發脈衝功放電路等。 
4、DK05晶閘管觸發電路 
　　提供單結晶體管觸發電（diàn）路（lù）實驗、單相交流調壓觸發電路，鋸齒波同（tóng）步移相觸發電路實驗，正（zhèng）弦波觸發電路及TCA785集成觸發電路。
5、DK07直流斬波實驗（yàn）
 根據西（xī）安交通大學王兆安教授（shòu）和黃俊教授主編的《電力電（diàn）子技術》(第五版)中相關的直流斬波內容而設計的；提供組成直流斬（zhǎn）波電路所（suǒ）需的元（yuán）器件和采用專用的PWM控（kòng）製集成電路SG3525。可完成教材中（zhōng）降壓斬波電路（Buck Chopper）、升壓斬波（bō）電路（Boost Chopper）、升降壓斬波電路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斬波電路、Sepic斬（zhǎn）波電路、Zeta斬波電路（lù）六（liù）種典型實驗。
6、DK09新器件特性（xìng）實驗（yàn）
提供（gòng）SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，與給定模塊配套使用，可測定其（qí）特性曲線。
7、DK13功率器件驅動與保護電路　　
主要（yào）是為完成新器件特性實驗提供電源、驅（qū）動電路及PWM波形（xíng）發生器。
　　（1）電源：為驅動電路提供電源，包括±5V、±15V和+20V直流電（diàn）源。
　　（2）驅動電路：包括（kuò） MOSFET和IGBT的驅動電（diàn）路。其中IGBT的驅動電路采用（yòng）專用芯片EXB841，其它的由運放、門電路及分立元件組成。
　　（3）PWM波（bō）形發生器：以SG3525為核心的PWM波形發生（shēng）器主要（yào）是為（wéi）新器件驅動電路提供（gòng）PWM驅動波形，可以通過頻率調節旋鈕進（jìn）行頻率（lǜ）調節（jiē）；通過占空比電位器來（lái）調節PWM波的占空比。頻率範（fàn）圍分為2擋，通（tōng）過鈕子開關切換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅動電路提供PWM波形，頻率調節範圍4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅動電路提供（gòng）PWM波形，頻率調（diào）節範圍400Hz～1KHz；占空比可從　0%調至100%。
8、DK14單相SPWM交直交變頻原理（lǐ）
　　根據普（pǔ）通高等教育"九五"國家級重點教材王兆安，黃俊（jun4）主編（biān）的（de）《電力（lì）電子技術（shù）》（第（dì）四版）的內容進行開發。用於展示交直交變頻原理，主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調製信號的形成方法，了解IGBT管專用集（jí）成驅動芯片的特點及其使用，能完成如下實驗項目： 
　　1）SPWM波形成的（de）過程；
　　2）交直交變頻電路在不（bú）同負載（電阻（zǔ），電感）時的工作情況和波形，並研究工作頻率對電路工作波形（xíng）的影響；
　　3）IGBT管專用集成驅動芯片的工作特性。 
9、DK17 全橋DC/DC變（biàn）換電（diàn）路
  主回路由直流（liú）電（diàn）源、四種IGBT管組（zǔ）成；控製（zhì）回路部分由專用芯片產生PWM脈衝波，PWM波脈（mò）衝發生器（qì）產生的四路控（kòng）製脈衝，分別驅動四個橋臂的IGBT管；
10、DK19半橋型開關穩壓電源
　　提供了半橋型（xíng）開關穩壓電源的主電路和控製電路，主電路的電力電子器件（jiàn）為電力MOSFET管；控製（zhì）電路采用專用PWM控製集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調製控製方（fāng）案。可完（wán）成（chéng）"開關電路在開環與閉環下負載特性的測試（shì）"以及"電源電壓波動對輸（shū）出的影響"等實驗內容。
  11、DX17實驗（yàn）元器件
　　提供晶閘管（guǎn）（均設有（yǒu）RC吸收和保險絲保護）、壓敏電阻（作（zuò）為過壓保護元（yuán）件，內部已連成三角形接法）二（èr）極管及燈座（zuò）、RC吸收電路。
12、DK22單相交流調壓/調功（gōng）電路
單相交流調壓/調功電路根據西安交通大學王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術》(第四版)中相關內容而設計（jì），實現單相交流（liú）調壓和交（jiāo）流調功（gōng）的實驗內（nèi）容。采用（yòng）的（de）電力電子器件為雙向晶閘管（guǎn），在交流（liú）調壓實驗中采（cǎi）用由雙向觸發二極管構成觸發控製（zhì）電路；在交流（liú）調功實驗中采用由555時基電（diàn）路組成觸發控製電路。
13、DX14 單端反激式隔離開關電源
輸入交流電（diàn）壓～220V，輸出為一組直流電（diàn）源，分別為（wéi）+5V2A。
14、實驗連接線：
根據不同實驗項目的（de）特點，配備兩種不同的實驗聯接線，強電部分采用高可靠護（hù）套結構手槍插連（lián）接線（不存在任何觸（chù）電的可（kě）能（néng）），裏麵采用無氧銅抽絲而
成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包（bāo）丁（dīng）晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕（qīng）銅彈（dàn）片，接觸安（ān）全（quán）可靠；弱電部分（fèn）采用彈性鈹（pí）輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都隻能配合相應內孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理（lǐ）性。
五、本裝置能開設的實驗項目（以上配置）
（一）晶閘管觸發電路實驗項目
1）單結晶體管觸發電路 
2）正弦波同（tóng）步移相觸發電路實驗 
3）鋸齒波同步移相觸發電路實驗 
4）單相集成鋸齒波觸發電路實驗（由 Tca785 組成（chéng）） 
5）三相集成鋸齒波觸發電路實驗（由 KC04/KC09 等組成）
（二）晶閘管（guǎn）線路實驗項目 
1）單相半波可控整流電（diàn）路（lù）實驗 
2）單相橋式半控整（zhěng）流電路實驗 
3）單相橋式全（quán）控整流及有源逆變電路實驗 
4）三（sān）相半波可控整流電路實驗 
5）三相橋式半控整流電路實驗 
6）三相（xiàng）半波有源逆變電路實驗 
7）三相橋（qiáo）式全控整流及有源逆變電路實驗 
8）單相交流調壓電（diàn）路（lù）實驗 
9）單相交流調（diào）功電路實驗 
10）三相交流調壓電路實驗
（三）電力電子器件特性及驅動保護實驗項目
1）單向晶閘管（ SCR ）特性實驗（yàn）
2）可關斷晶閘管（GTO）特性實（shí）驗
3）功率場效應管（MOSFET）特性實驗 
4）功率晶體管（GTR ）特性（xìng）實驗 
5）絕（jué）緣雙極性晶體管（IGBT）特性實驗 
6）可關斷（duàn）晶閘管（GTO）驅動與保護電路實驗
7）功率場效應管（MOSFET）驅動與保護電路實（shí）驗
8）功率晶體管（GTR）驅動與保護電路實驗
9）絕緣雙極性晶體管（IGBT）驅動與保護電路（lù）實（shí）驗
（四）典（diǎn）型新器件（jiàn）線（xiàn）路實驗 
1）單相（xiàng）正弦波（bō）脈寬調製（ SPWM ）電源逆變電路實驗 
2）半橋（qiáo）型開關穩壓（yā）電源的性能研究 
3）直流斬波電路的性能研究（降壓斬波電路、升壓斬波電路（lù）、升降壓斬波的（de）電路、 Cuｋ斬波電路（lù）、 Sepic 斬波電路、 Zeta 斬波電路） 
5）全橋DC/DC電源變換電路

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