電力電子高級（jí）技師實訓（xùn）考核設備,電（diàn）力電子高級技師實訓考核裝置

一、產品概述：
電力電子高級技師實訓考（kǎo）核設備是依據西安交通大學王兆安編著的《電力電子技（jì）術》（第五版）、《半導體變流技術》教材實驗（yàn）大綱的要求，吸收國內、外同類產品的優點，充分考慮了實驗室（shì）的現（xiàn）狀和發（fā）展趨勢，精心研製而成。
二、適用範圍
　　現代電力電子技術實驗（yàn）裝置涵蓋了各類院校所開設的"電力電子技術"、"半導（dǎo）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（shū）入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
　　2、工（gōng）作環境: 溫度-10℃－+40℃　相對濕（shī）度＜85％（25℃）　海撥＜4000m 
　　3、裝置容量：＜1000W
4、外（wài）形尺寸：1650×700×1600 mm
四（sì）、裝置的基本裝備
1、DX01電源控製屏（鐵質雙層亞光密紋噴塑（sù）結構，鋁質麵（miàn）板） 
　　（1）交流電源（帶有過流保（bǎo）護措施）提供交（jiāo）流電（diàn）源：三相交流電源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，具有輸出短路保護。 
　　（3）數字式儀（yí）表
　　①．交流數字電壓表（biǎo）：可通（tōng）過其下方的波段開關切換指示三相電網輸入線電壓； 
　　②．真有效值交（jiāo）流數字電壓表一隻：測量範（fàn）圍0～500V，量程自動判斷（duàn）、自動切換，精度0.5級，三位半數顯。
　　③．真有效值交流數（shù）字電流表一隻：測量範圍（wéi）0～5A，量程自動判斷、自動切換，精（jīng）度0.5級，三位半數顯； 
　　④．直流數字電壓表一隻：測量（liàng）範圍0～500V，三位半數顯，輸入阻抗（kàng）為10MΩ，精度（dù）0.5級（jí）； 
　　⑤．直流數字電流表一隻：測量範圍0～5A，三位半數顯，精（jīng）度0.5級，具有短路（lù）保護等功能。 
　　（4）帶鏡麵的指針（zhēn）表：直流電壓表（biǎo）（測量範（fàn）圍0～±300V，為中零（líng）式，精度為1.0級）直流電流（liú）表（測量範圍（wéi）0～±2A，為（wéi）中零式，精度為1.0級） 
　　（5）三（sān）相可調（diào）電阻（90Ω×2/0.41A一個 、900Ω×2/0.41A兩個（gè）） 
　　（6）平波電抗器（qì）：提供100mH、200mH、700mH電感，在1A下保持（chí）線性。 
　　（7）給定：±15V可調（diào）電壓輸出，帶數顯，指示（shì）輸出電壓。 
　　（8）單（dān）相調壓：提（tí）供了（le）一隻0～250V/0.5KVA單相交（jiāo）流（liú）自耦調壓器，為相應的實驗提供可調交流電源，並帶（dài）短路保護。
（9）三相整流濾波（bō）電路：可對單相及三相交流電源進行整流和濾波，具（jù）有輸出短路保護（hù）。 
　　（10）變壓（yā）器：提供三相芯式（shì）變壓器一個（該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用（yòng）於三相橋式、單相（xiàng）橋式有源逆變電路實驗。 
　　（11）人身安全（quán）保護體係 三相隔離變壓器一組（zǔ）：三相電源首（shǒu）先通過三相漏電保護器，然後經鑰匙（shí）開關、接觸器（qì）到隔離變壓器，使主電路輸出（chū）與（yǔ）電網隔離（浮地設計），對人身安全起到一定的保護作用。
　　電流型漏電保護裝置：控製屏若有漏（lòu）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、弱電連接及插（chā）座分（fèn）開，不能混插。強電連接線（xiàn）及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸（chù）電。 
　　（12）控製（zhì）屏其它設施 控製屏正麵大凹槽內，可掛置實驗部件，凹槽底（dǐ）部設3芯插座， 掛（guà）件的供電由這些插座提供。控製屏右側設有單相三極220V電（diàn）源插座。
2、DX02實驗桌
　　外形尺寸（cùn）為1600（長）*700（寬）*1600（高），實驗桌主體結構全部采用高性能（néng）表麵氧化的鋁型材及一（yī）次成型（xíng）鋁壓鑄框架連（lián）接構件，連接構件采用壓鑄成型（xíng）工（gōng）藝（非（fēi）焊接工（gōng）藝），經機加工（gōng）、拋丸、噴砂，表麵靜電噴塗工藝，安裝方便、快捷，用戶（hù）可自行DIY組裝。桌體立柱采用（yòng）工業鋁型材成型（xíng）工藝，表麵氧化處理，截麵尺寸：70×70mm，四麵（miàn）帶槽（cáo），槽寬約8mm，端部配套（tào）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（jun1）設有RC吸收和保險絲（sī）保護裝置，晶（jīng）閘管可（kě）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（lù）組（zǔ）成，可通過鈕（niǔ）子開關選擇雙窄脈衝或寬脈衝，同時提供六路觸發脈衝功放電（diàn）路等。 
4、DK05晶（jīng）閘管觸發電路 
　　提供單結晶（jīng）體管（guǎn）觸發電路實驗、單相交流調壓觸（chù）發（fā）電路，鋸齒波同步移相（xiàng）觸發電路實驗，正弦波觸發電（diàn）路及TCA785集成觸發電路。
5、DK07直流斬波（bō）實驗
 根據西安交通大學王兆安教授（shòu）和黃俊教授主編的《電力電子技術》(第五版)中相關的直流斬波內容而設計的；提供組（zǔ）成直流斬波（bō）電（diàn）路所需的元器件和采用專用（yòng）的（de）PWM控製集成電（diàn）路SG3525。可（kě）完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（diǎn）型實驗（yàn）。
6、DK09新器（qì）件特性實驗
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，與給定模塊配套使用，可測定其特性曲線。
7、DK13功率器件驅動與保護電路　　
主要是為完成新器件特（tè）性實驗提供電（diàn）源、驅動電路及（jí）PWM波（bō）形發生器。
　　（1）電源：為驅動電（diàn）路提供電源，包括±5V、±15V和+20V直流電源。
　　（2）驅動（dòng）電路：包括 MOSFET和IGBT的驅（qū）動電路。其中IGBT的驅動電路（lù）采用（yòng）專用芯片（piàn）EXB841，其它的由運放、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動（dòng）電路提供PWM驅動波形，可以通過頻率調（diào）節旋鈕進行頻率調節；通過占空比電位器來調節PWM波的占空比。頻率範圍分為2擋，通過鈕子開關切換，高頻檔（dàng）是為MOSFET和IGBT驅動電路（lù）提供PWM波形，頻率調（diào）節範圍4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅動電路（lù）提（tí）供PWM波形，頻率（lǜ）調節範圍400Hz～1KHz；占空比可（kě）從（cóng）　0%調至（zhì）100%。
8、DK14單相SPWM交直交變（biàn）頻原理
　　根據普通高等教育"九五"國家級重點教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術》（第四版）的內容進行開發。用於展示交（jiāo）直交變頻原理（lǐ），主要讓學生了解SPWM正弦波脈（mò）寬（kuān）調製信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅動芯片的特點及其使用，能完（wán）成如下實驗項目： 
　　1）SPWM波形成的過程；
　　2）交直交變頻電路在不同負載（電阻，電感）時的工作情況和波形，並研究工作頻率對電路工（gōng）作波形的影響（xiǎng）；
　　3）IGBT管專用集成驅（qū）動芯片的工作特性。 
9、DK17 全橋DC/DC變換電路
  主回路由直流電源、四種IGBT管組成；控（kòng）製（zhì）回路部分由專用芯（xīn）片產生PWM脈衝波（bō），PWM波（bō）脈衝發生器產生的四路控製脈衝（chōng），分別驅動四個橋臂的IGBT管；
10、DK19半橋型開關穩（wěn）壓電源（yuán）
　　提供了半（bàn）橋型開關穩壓電源（yuán）的（de）主電路和控製電路，主電路的電力電子器（qì）件為電力（lì）MOSFET管；控製電路采用專用PWM控製集成電路SG3525，采用恒（héng）頻（pín）脈（mò）寬調製控製方案（àn）。可完成"開關電路在開環與閉環下負載特性（xìng）的測試"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（均設有RC吸收和（hé）保險（xiǎn）絲保護）、壓敏電阻（作（zuò）為過壓（yā）保護元（yuán）件，內部已連成三角形接法）二極管及燈座、RC吸收電路。
12、DK22單相交流調（diào）壓/調（diào）功電路
單相（xiàng）交流調壓/調功電（diàn）路根據西（xī）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，實現單相交流調壓和交流調功的實驗（yàn）內容。采（cǎi）用的電力電子器件為雙向晶（jīng）閘（zhá）管，在交流（liú）調（diào）壓實驗（yàn）中采（cǎi）用由雙向觸發二極管構成觸發控製電路；在（zài）交流調功（gōng）實驗中采用由555時基（jī）電路組成觸發控製電路。
13、DX14 單端反激式隔（gé）離開關電源
輸入交流電壓～220V，輸出為一組直（zhí）流電源，分別為+5V2A。
14、實驗連接線：
根據不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯接線，強電部分采用高可靠（kào）護套結構手（shǒu）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
成頭發絲般細的多（duō）股線，達到超軟目的，外包丁晴聚（jù）氯乙烯絕緣層，具有柔（róu）軟、耐（nài）壓高、強度大、防硬化（huà）、韌性（xìng）好等優點，插頭采用實芯銅（tóng）質件外套（tào）鈹輕銅（tóng）彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕（qīng）銅裸露（lù）結（jié）構聯接線（xiàn），兩種導線都隻能配合相（xiàng）應內孔的插（chā）座，這樣大（dà）大提高了實驗的安全（quán）及合理性。
五、本裝置能開設的實驗項目（以上配（pèi）置）
（一（yī））晶閘管觸發電路實驗項（xiàng）目
1）單結晶體管觸發電路 
2）正（zhèng）弦波同步移相觸發電路實驗 
3）鋸齒波同步（bù）移相觸發電路實驗 
4）單相（xiàng）集成鋸齒波觸發電路實（shí）驗（由 Tca785 組成） 
5）三相（xiàng）集成鋸齒波觸發電路實（shí）驗（由 KC04/KC09 等組成）
（二）晶閘管線路實驗項目 
1）單相半波可控整流電路實（shí）驗 
2）單（dān）相橋式半控整（zhěng）流（liú）電路實驗 
3）單相（xiàng）橋式全控整流及有源逆變電路實驗 
4）三相半波可控整流（liú）電路實（shí）驗 
5）三相橋式半控整流電路實驗 
6）三相半波有源逆變電路實驗 
7）三相橋式全控整流及（jí）有源逆變電路實驗（yàn） 
8）單相交（jiāo）流調壓（yā）電路實驗 
9）單相交流調功電路實驗 
10）三相交流（liú）調壓電路（lù）實驗
（三）電力電子（zǐ）器件特性及驅動保護實驗項（xiàng）目
1）單向晶閘管（ SCR ）特性實驗（yàn）
2）可關斷晶（jīng）閘管（GTO）特性實驗
3）功率場效（xiào）應管（MOSFET）特性實驗 
4）功率晶體管（GTR ）特性實驗 
5）絕緣雙極性晶體管（IGBT）特性實驗 
6）可關（guān）斷晶閘管（GTO）驅（qū）動與保護（hù）電路實驗
7）功率場效（xiào）應管（MOSFET）驅動（dòng）與保護電路實驗
8）功率（lǜ）晶（jīng）體（tǐ）管（GTR）驅動與保護電路實驗
9）絕緣雙極性晶體管（IGBT）驅動與保護電路實（shí）驗
（四（sì））典型（xíng）新器件線路實（shí）驗 
1）單相正（zhèng）弦波脈寬調製（ SPWM ）電源逆變電路實驗 
2）半橋型開關穩壓電源（yuán）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（diàn）路、升降壓斬波的電路、 Cuｋ斬波電路、 Sepic 斬波電路、 Zeta 斬波電（diàn）路） 
5）全橋DC/DC電源變換電路

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