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晶閘管可控整流電路實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.學(xué)習(xí)單結(jié)晶體管和晶閘管的簡易測試方法。
2.熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路(阻容移相橋觸發(fā)電路)的工作原理及調(diào)試方法。
3.熟悉用單結(jié)晶體管觸發(fā)電路控制晶閘管調(diào)壓電路的方法。

二、實(shí)驗(yàn)原理
圖21—1
可控整流電路的作用是把交流電變換為電壓值可以調(diào)節(jié)的直流電。圖21—1所示為單相半控橋式整流實(shí)驗(yàn)電路。主電路由負(fù)載RL(電燈)和晶閘管V1組成，觸發(fā)電路為單結(jié)晶體管V2及一些阻容元件構(gòu)成的阻容移相橋觸發(fā)電路。改變晶閘管V1的導(dǎo)通角，便可調(diào)節(jié)主電路的可控輸出整流電壓(或電流)的數(shù)值，這點(diǎn)可由電燈負(fù)載的亮度變化看出。晶閘管導(dǎo)通角的大小決定于觸發(fā)脈沖的頻
率f，由公式
可知，當(dāng)單結(jié)晶體管的分壓比h(一般在0.5～0.8之間)及電容C值固定時(shí)，則頻率f大小由R決定，因此，通過調(diào)節(jié)電位器RP，便可以改變觸發(fā)脈沖頻率，主電路的輸出電壓也隨之改變，從而達(dá)到可控調(diào)壓的目的。
用萬用電表的電阻檔可以對(duì)單結(jié)晶體管和晶閘管進(jìn)行簡易測試。
圖21—2為單結(jié)晶體管BT33管腳排列、結(jié)構(gòu)圖及電路符號(hào)。好的單結(jié)晶體管PN結(jié)正向電阻RB1E、RB2E均較小，且RB1E稍大于RB2E，PN結(jié)的反向電阻RB1E、RB2E均應(yīng)很大，根據(jù)所測阻值，即可判斷出各管腳及管子的質(zhì)量優(yōu)劣。
圖21—3為晶閘管KP100-8管腳排列、結(jié)構(gòu)圖及電路符號(hào)。晶閘管陽極(A)—陰極(K)及陽極(A)—門極(G)之間的正、反向電阻RAK、RKA、RAG、RGA均應(yīng)很大，而G—K之間為一個(gè)PN結(jié)，PN結(jié)正向電阻應(yīng)較小，反向電阻應(yīng)很大。

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

圖21—4
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器件
1.數(shù)字直流電壓表；           
2.可調(diào)交流電源；               
3.萬用表；                   
4.示波器（自備）；                     
5.交流毫伏表；             
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.單結(jié)晶體管的簡易測試
用萬用電表R×10W檔分別測量EB1、EB2間正、反向電阻，記入表21—1中。
表21—1
REB1(W) REB2(W) RB1E(kW) RB2E(kW) 結(jié)論
         
表21—2
RAK(kW) RKA(kW) RAG(kW) RGA(kW) RGK(kW) RKG(kW) 結(jié)論
             
表21—3
u2 u1 uw uE uB 移相范圍
           
表21—4
  暗 較亮 最亮
uL波形      
uT波形      
導(dǎo)電角      
UL(V)      
U2(V)      
2.晶閘管的簡易測試
用萬用電表R×1K檔分別測量A—K、A—G間正、反向電阻；用R×10W 檔測量G—K間正、反向電阻，記入表21—2中。
3.晶閘管導(dǎo)通，關(guān)斷條件測試
斷開±12V、±5V電源，按圖21—4連接實(shí)驗(yàn)電路
(1)晶閘管陽極加12V正向電壓，門極a)開路b)加5V正向電壓，觀察管子是否導(dǎo)通(導(dǎo)通時(shí)電燈亮，關(guān)斷時(shí)電燈熄滅)，c)管子導(dǎo)通后，a)去掉＋5V門極電壓、b)反接陰極電壓(接－5V)，觀察管子是否繼續(xù)導(dǎo)通。
(2)晶閘管導(dǎo)通后，a)去掉＋12V陽極電壓、b)反接陽極電壓(接－12V)，觀察管子是否關(guān)斷。記錄之。
4.晶閘管可控整流電路
按圖21—1連接實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)壓器手柄旋至零位，電位器RP置中間位置。
(1)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
(a)斷開主電路(把電燈取下)，閉合交流電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，使U2=16V，用示波器依次觀察并記錄交流電壓u2、整流輸出電壓U1(I—0)、削波電壓uw(W—0)鋸齒波電壓uE(E—0)、觸發(fā)輸出電壓uB1(B1—0)。記錄波形時(shí)，注意各波形間對(duì)應(yīng)關(guān)系，并標(biāo)出電壓幅度及時(shí)間。
(b)改變移相電位器RP阻值，觀察uE及uB1波形的變化及uB1的移相范圍，記入表21—3中。
(2)可控整流電路
斷開交流電源，接入負(fù)載燈泡RL，再接通電源，調(diào)節(jié)電位器RP，使電燈由暗到中等亮，再到最亮，用示波器觀察晶閘管兩端電壓uv1，負(fù)載兩端電壓uL，并同時(shí)測量負(fù)載直流電壓UL及電源電壓U2有效值，記入表21—4中。
五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
1.總結(jié)晶閘管導(dǎo)通、關(guān)斷的基本條件。
2.畫出實(shí)驗(yàn)中記錄的波形(注意各波形間對(duì)應(yīng)關(guān)系)，并進(jìn)行討論。
3.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)UL/U2與理論計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并分析產(chǎn)生誤差原因。
4.分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異�，F(xiàn)象。
六、預(yù)習(xí)要求
1.復(fù)習(xí)晶閘管可控整流部分內(nèi)容。
2.可否用萬用表R×10KW檔測試管子，為什么？
3.為什么可控整流電路必須保證觸發(fā)電路與主電路同步？本實(shí)驗(yàn)是如何實(shí)驗(yàn)同步的？
4.可以采取那些措施改變觸發(fā)信號(hào)的幅度和移相范圍。
5.能否用雙蹤示波器同時(shí)觀察u2和uL或uL和uT1波形？為什么？
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