MY-C4電力電子高級技師實訓考核設（shè）備

一、概述
電（diàn）力電子高級技師（shī）實訓（xùn）考核設備是依據西安交通大學王兆安編著的《電力電子（zǐ）技術》（第五版）、《半導體變（biàn）流技術》教材實驗大綱的要求，吸收國內、外同類產品（pǐn）的優點，充（chōng）分考慮了實驗室的現狀（zhuàng）和發展趨勢，精心（xīn）研製而（ér）成。

二、適用範圍
現（xiàn）代電力電子技術實驗裝置涵蓋了各類院校（xiào）所開設（shè）的"電力（lì）電子技術"、"半導體變流技術"等專業課程所要求的實驗項目。
三、技術性能
　　1、輸入電源: 三相四線(或三（sān）相五線 380V±10％ 50HZ)
　　2、工作環境: 溫（wēn）度-10℃－+40℃　相（xiàng）對濕度＜85％（25℃）　海撥＜4000m 
　　3、裝置容量（liàng）：＜1000W
4、外形尺寸：1650×700×1600 mm
四、裝置的基本裝備
1、DX01電源（yuán）控製屏（鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質麵板） 
　　（1）交流（liú）電源（帶有過流保護措施）提供交（jiāo）流電源（yuán）：三相交流電源220V/1.5A,經過380V//220V 隔離變（biàn）壓器輸出) 
　　（2）高壓直（zhí）流電源：輸出220V/0.5A，具有輸出短路保護。 
　　（3）數字式儀表
　　①．交流數字電壓表：可通過其下方（fāng）的波段開關切換指示三相電網輸入線電壓； 
　　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（zì）動切換，精度0.5級，三位半數（shù）顯。
　　③．真有效值交流數字電流表一隻：測量範圍0～5A，量程自（zì）動判斷、自動切換，精（jīng）度0.5級，三位半數（shù）顯； 
　　④．直流數字電壓表一隻：測量範圍0～500V，三位半數顯，輸入（rù）阻（zǔ）抗為10MΩ，精度0.5級； 
　　⑤．直流數字電流表一隻：測量範圍0～5A，三位半數顯，精度0.5級，具（jù）有短路保護等功能。 
　　（4）帶鏡麵的指針（zhēn）表：直流電壓表（測量範圍0～±300V，為中零式，精度為1.0級）直（zhí）流電流表（測量範圍0～±2A，為中零式，精度為1.0級） 
　　（5）三相可調電阻（90Ω×2/0.41A一（yī）個 、900Ω×2/0.41A兩個） 
　　（6）平波電抗器：提供（gòng）100mH、200mH、700mH電感，在1A下保持線性。 
　　（7）給定：±15V可調電壓輸出，帶（dài）數顯（xiǎn），指示輸出（chū）電壓（yā）。 
　　（8）單相調壓：提供了一隻0～250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器，為相應的實驗（yàn）提供可調交流電源，並帶短（duǎn）路保護。
（9）三相整流濾波電路：可對單相及三（sān）相交流電源進（jìn）行整流和濾波，具有（yǒu）輸（shū）出短路保護。 
　　（10）變壓器：提供（gòng）三相芯式變壓器一（yī）個（該變壓器有2套副邊繞組，原、副（fù）邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用於三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗。 
　　（11）人身安全保（bǎo）護體係 三相隔（gé）離變壓器一組：三相電源（yuán）首先通過三相漏電保護（hù）器，然後經鑰匙開關、接觸器到隔離變壓器，使主電路（lù）輸出與電網（wǎng）隔離（浮地設（shè）計），對人身安全起到一定的保護（hù）作（zuò）用。
　　電（diàn）流型漏電保護裝置：控製（zhì）屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
    實驗連接線及插座：強、弱電（diàn）連（lián）接及插座分開，不能混插（chā）。強電連接線及插座采（cǎi）用全封閉工藝，使用安（ān）全、可靠（kào）、防觸電。 
　　（12）控製屏（píng）其它設施 控製屏（píng）正麵大凹槽內，可掛置實驗（yàn）部件，凹槽底部設3芯插座， 掛件的供電由這些插座提供。控製屏右側設有單相（xiàng）三極（jí）220V電（diàn）源插（chā）座。
2、DX02實驗桌
　　外形（xíng）尺寸為1600（長）*700（寬）*1600（高），實驗桌主體結（jié）構全（quán）部采用高性能表麵氧化的鋁型材及一次（cì）成型（xíng）鋁壓（yā）鑄框架連接構件，連接構件采（cǎi）用（yòng）壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經機加工（gōng）、拋丸、噴砂，表麵靜電噴（pēn）塗工藝（yì），安裝（zhuāng）方便、快捷（jié），用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采（cǎi）用工業鋁型材成型工藝，表麵氧化處理，截麵尺寸：70×70mm，四麵帶槽，槽寬（kuān）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（jīng）閘管均設有RC吸收和保險絲（sī）保護裝置，晶閘管可通過外加（jiā）觸發信號進行觸發（留（liú）有觸（chù）發脈衝輸入接口），可更好的完（wán）成設計性實驗。 三相（xiàng）觸發電路由KC04、KC41、KC42、4066等集成電路組成，可通（tōng）過鈕子開（kāi）關選擇雙窄脈衝或寬脈衝，同時提供六路觸發脈衝功放電路等。 
4、DK05晶閘管（guǎn）觸發電路 
　　提供單結晶體管觸發電路實驗、單相交流調壓觸發電（diàn）路（lù），鋸齒波同步移相觸發電路實驗，正弦波觸發電路及TCA785集成觸發電路。
5、DK07直流斬波實驗
 根據西安交通（tōng）大學王兆（zhào）安教授和黃俊教授（shòu）主編的《電（diàn）力電（diàn）子技術》(第五版)中相關的直流斬波內容而（ér）設計的；提供組成直流（liú）斬波電路所需的元器件和采用專用（yòng）的PWM控製集（jí）成電路（lù）SG3525。可完（wán）成教材中降壓斬波電路（Buck Chopper）、升壓斬波電路（Boost Chopper）、升降壓斬波電路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實驗（yàn）。
6、DK09新器件特性實驗
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器（qì）件，與給定模塊配（pèi）套（tào）使用，可測定其特性曲（qǔ）線。
7、DK13功率器件驅（qū）動與保護電（diàn）路　　
主要是為完成新器件特性實驗提供電源（yuán）、驅動電路及PWM波形發生器。
　　（1）電源：為驅動電路提供電源，包括±5V、±15V和+20V直（zhí）流電源。
　　（2）驅動電路：包括 MOSFET和IGBT的驅（qū）動電路。其中IGBT的驅動電路（lù）采用專用芯片EXB841，其它（tā）的（de）由運放、門電路及分立元件組成。
　　（3）PWM波形發生器：以SG3525為核心的PWM波形發生器主要是為新器件驅（qū）動電路提供PWM驅動波形（xíng），可以通過頻率調節旋鈕進行頻率調節；通過占空（kōng）比電位器來調節PWM波的占空比。頻率範圍分為2擋，通過鈕子開關（guān）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（shì）為GTR和GTO驅動電路提供PWM波形，頻率調（diào）節範圍400Hz～1KHz；占空（kōng）比可從（cóng）　0%調（diào）至100%。
8、DK14單（dān）相SPWM交直交變頻（pín）原理
　　根據普通高等教育"九五"國家級重點教材王兆安，黃俊主編（biān）的《電力（lì）電子技術》（第四版）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（xìn）號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅動芯片的特點及其使用，能完成如下實驗項目： 
　　1）SPWM波形成的過程；
　　2）交直交（jiāo）變頻電路在不（bú）同（tóng）負載（電阻，電感）時（shí）的工作情況和波形，並研究工（gōng）作頻（pín）率對電路工作波形的影響；
　　3）IGBT管專用（yòng）集成驅動芯片的工作特性。 
9、DK17 全（quán）橋DC/DC變換電路（lù）
  主回路（lù）由直流電源、四種IGBT管組成；控製回路部分由專用芯片產生PWM脈（mò）衝波（bō），PWM波脈衝發生器產生的四路（lù）控（kòng）製脈（mò）衝（chōng），分（fèn）別驅（qū）動四個橋臂的IGBT管（guǎn）；
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（diàn）路和控製電路（lù），主電（diàn）路的電力電子器件為電力MOSFET管；控製電路采（cǎi）用專用（yòng）PWM控製集成電路（lù）SG3525，采用恒（héng）頻脈寬調製控製方案（àn）。可完成"開關電路在開環（huán）與閉環下負（fù）載特性的測試"以及"電源電壓波動對輸出（chū）的（de）影響"等實驗內（nèi）容。
  11、DX17實（shí）驗元器件
　　提（tí）供晶閘管（均（jun1）設有（yǒu）RC吸收和保險絲保護）、壓敏電阻（作為（wéi）過壓保護元件，內部（bù）已連成三角形接法）二極管及燈座、RC吸收電路。
12、DK22單相交流調壓/調功電路
單相交流調壓/調功電路根據西安交通大（dà）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（ér）設計，實現單相交流調壓（yā）和交流（liú）調功的實驗內容（róng）。采用的電力電子器件為雙向晶閘管，在交流調壓實驗中（zhōng）采用由雙向觸發二極管構（gòu）成觸（chù）發控製電路；在（zài）交流調功實（shí）驗中采用由（yóu）555時基電路組成觸發控製電路。
13、DX14 單端反（fǎn）激式隔離（lí）開關電源
輸入交流電（diàn）壓～220V，輸出為一組（zǔ）直流電源，分別為+5V2A。
14、實驗連接線：
根（gēn）據不同實驗項目的特點（diǎn），配備兩種不同的實驗聯（lián）接線（xiàn），強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），裏麵采用無氧銅抽絲而
成頭（tóu）發絲般細的多股（gǔ）線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具（jù）有柔軟、耐壓（yā）高、強度大（dà）、防硬化、韌性好等優點，插頭采用（yòng）實芯銅質件外套鈹輕銅（tóng）彈片，接觸安全可靠；弱電部（bù）分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩（liǎng）種導線都隻能配合相應（yīng）內孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
五、本裝置能開設的實驗（yàn）項目（以上配置）
（一）晶閘管（guǎn）觸發電路（lù）實驗項目
1）單結晶體管觸發電路（lù） 
2）正弦波同步移相觸發電路實驗 
3）鋸齒波同步移（yí）相觸發電路實驗 
4）單相集成鋸齒波（bō）觸發電路實驗（由 Tca785 組成） 
5）三相集成（chéng）鋸齒波觸（chù）發電路實驗（由 KC04/KC09 等組成）
（二）晶（jīng）閘管線路實驗項目 
1）單（dān）相半波可控整流（liú）電路實驗 
2）單相橋式半（bàn）控整流（liú）電路實驗 
3）單相橋式全控整流及有源逆變電（diàn）路實（shí）驗 
4）三相半波可控（kòng）整（zhěng）流電路實驗 
5）三相橋式半控整流（liú）電路實驗 
6）三相半波有源逆變電路實驗 
7）三（sān）相橋式全（quán）控整流及有源逆變（biàn）電路實驗 
8）單（dān）相交（jiāo）流調壓電路（lù）實驗 
9）單相（xiàng）交流調功電路實驗 
10）三相交流調壓電路實驗（yàn）
（三（sān））電力電子器件特性及驅動保護實驗項目
1）單向晶（jīng）閘管（ SCR ）特性實驗
2）可關斷晶閘管（GTO）特性（xìng）實驗
3）功率場（chǎng）效應（yīng）管（MOSFET）特性（xìng）實驗 
4）功率晶體管（GTR ）特性實驗（yàn） 
5）絕緣雙極（jí）性晶體管（IGBT）特性實（shí）驗 
6）可關斷晶閘管（GTO）驅動與（yǔ）保護電路實驗
7）功率場效應管（MOSFET）驅動與保護電路實驗（yàn）
8）功率（lǜ）晶（jīng）體管（GTR）驅動與保護（hù）電路實驗
9）絕緣雙極性晶體管（IGBT）驅動與保護電路實驗
（四（sì））典型新器件線路實驗 
1）單相正（zhèng）弦波脈寬調製（ SPWM ）電源逆變（biàn）電路實驗 
2）半橋型（xíng）開（kāi）關穩壓電源的性能研究 
3）直流斬波（bō）電路的（de）性能研究（降壓斬波電（diàn）路、升壓斬（zhǎn）波電路、升降壓斬波的電路、 Cuｋ斬波電路、 Sepic 斬波（bō）電路、 Zeta 斬波電路） 
5）全橋DC/DC電（diàn）源變換電路

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