主頁 > 配置方案（àn） > 電力電（diàn）子技（jì）術實驗台 2026-01-23

電力電子技術（shù）實驗台

電力電（diàn）子技術實驗台（MY-C2 ）依據西（xī）安交通大學（xué）王兆安（ān）編著的《電力電子技術（shù）》（第四版）《半導體變流技術》教材實驗大綱的要求，吸收國內、外同類產品的優點（diǎn），充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢，該實驗裝置涵蓋了各高等院校等所開設的電力電子技術、半導體變（biàn）流技術等專業課程所要求的實（shí）驗項目。

二、技術性能：
1、輸（shū）入電源 : 三相四線 ( 或三相五線 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： 155×79.5× 147 cm
5、移動腳輪：100*60mm
三、基本裝備：
1、DQ-01 電源控製屏（鐵質雙層（céng）亞光密紋噴塑結構，鋁（lǚ）質麵板）
（ 1 ）交流電源（帶有過流保護措施）
提供交流電源：三相交（jiāo）流電源 (220V/ 1.5A )
（ 2 ）高壓直流電源
直流電源：輸出 220V/ 0.5A ，具（jù）有輸出短路保護。
（ 3 ）數字式（shì）儀表
1）交流（liú）數（shù）字電壓表：可通過其下方的波段開關切換指示三相（xiàng）電網輸入線電壓，精度 1.0 級；
2）真有效（xiào）值交（jiāo）流數字電壓表一隻：測量範圍 0 ～ 500V ，量程自動判斷（duàn）、自動切換，精（jīng）度 0.5 級，三位半數顯，為交流調速係統提供電壓（yā）指示。
3）真有效（xiào）值交流數字電流表一隻：測量範圍 0 ～ 5A ，量（liàng）程自動判（pàn）斷、自動切（qiē）換，精度（dù） 0.5 級，三位半數顯，具有超（chāo）量程告警、指（zhǐ）示及切斷總電源功能，為調（diào）速係統提供電流（liú）的指示；
4）直流數字電（diàn）壓表一隻：測量（liàng）範圍 0 ～ 300V ，三位半數顯，輸入（rù）阻抗為 10M Ω ，精度 0.5 級；
5）直流數字電流表一隻：測量（liàng）範圍 0 ～ 5A ，三位半（bàn）數顯，精（jīng）度 0.5 級，具有超量程報（bào）警、指示、切斷總電（diàn）源等（děng）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（shì），精度為 1.0 級）直流電流表（測（cè）量範圍 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 兩個）
（ 6 ）平波電抗器：提供 100mH 、 200mH 、 700mH 電感，在 1A 下保持線性。
（ 7 ）給定（dìng）： ±15V 可調電壓輸出，帶數顯，指示輸出電壓。
（ 8 ）單相調壓：提供（gòng）了一隻 0 ～ 250V/0.5KVA 單相交（jiāo）流自（zì）耦調壓器，為相應的實驗提供可調（diào）交流電源，並帶過（guò）流保護。
（ 9 ）三相整流濾波電路：可對單（dān）相及三（sān）相（xiàng）交（jiāo）流電源進行整流和濾（lǜ）波，具有輸出短（duǎn）路保護。
（ 10 ）變壓器：提供三相芯式（shì）變壓器一個（該變壓器有 2 套（tào）副邊繞組，原、副邊繞組（zǔ）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（lù）實驗。
（ 11 ）人身安全保護體係（xì）：
1）三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電（diàn）保護（hù）器，然後經鑰（yào）匙開關、接觸器到隔離變壓器，使主電路輸出與電（diàn）網隔離（浮地設計（jì）），對人身安全起到一定的保護作用。
2）電壓型漏電保護器 1 ：對隔離變壓器前的線路出現的漏電現象進行保護，使控（kòng）製屏內的接觸器跳閘，切斷電源。
3）電壓（yā）型漏電保護器 2 ：對隔離變壓器後的線路及實驗過（guò）程中的接線等出現的（de）漏電（diàn）現象進（jìn）行保護，發出報警信號並切斷電源，確保人（rén）身安全。
4）電流型漏電保護（hù）裝置：控製屏若（ruò）有（yǒu）漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
5）實（shí）驗連接線及插座：強、弱電連接及插座分開，不能混插。強電連接線及插座采用全（quán）封閉工藝（yì），使用安全、可靠、防（fáng）觸電。
（ 13 ）控製屏其它設施
控製屏正麵大凹槽內，設有兩根方型不鏽鋼管，可掛置實驗部件，凹槽底部（bù）設有 7 芯、 3 芯等插（chā）座，掛件的供電由這些插座提供。控製屏兩側設有單相三極 220V 電源（yuán）插座及三相四極 380V 電源插座。
2、DQ02 實驗桌：
實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌麵為防火、防水（shuǐ）、耐磨高密度板 , 結構堅固，形狀似長方體結構，造形美觀大方；設（shè）有兩個大抽屜，用於放置工具、存放（fàng）掛件及資（zī）料等。桌麵用於安裝（zhuāng）電源（yuán）控製屏並提供一個寬敞舒適的工作台麵。實驗桌還設有四個萬向輪（lún）和四個固定調節機構，便於移動和固定，有利於實驗室的布局。配有示波器擱板。
3 、 DQ03 三相可控整流電路（一）
提供 6 隻 5A /1000V 的晶閘管（guǎn），每隻晶閘管（guǎn）均設有 RC 吸收和保險絲保護裝置，晶閘管（guǎn）可通過外加觸（chù）發信（xìn）號進行觸發（留（liú）有觸發脈衝輸入接口），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（děng）集成電路組成，可通過鈕子開關（guān）選擇雙窄（zhǎi）脈衝或寬脈衝（chōng），同時提供六路觸發脈衝功放電（diàn）路等。
4 、 DQ04 晶閘管（guǎn）觸發電（diàn）路（一）
提供單結晶體管觸發電路實驗、鋸齒波同步移相觸發電路（lù）實驗。
5 、 DQ05 晶閘管觸發（fā）電路（二）
提供正弦波（bō）同步移相觸發電路實驗、單相交流調壓觸發電（diàn）路實驗及單相並聯逆（nì）變觸發電路實驗共三種。
6 、 DQ06 功率（lǜ）器件驅動與保護電路（一）
主要（yào）是為完成新器件特性實驗提供電源、驅動電路及 PWM 波形發生器（qì）。
（ 1 ）電（diàn）源：為（wéi）驅動電路提供電源，包括 ±5V 、 ±15V 和 +20V 直流電源。
（ 2 ）驅動電路：包括 MOSFET 和 IGBT 的驅動電路。其中 IGBT 的驅（qū）動電路采用（yòng）專用芯片 EXB841 ，其（qí）它的由運放、門電（diàn）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（shēng）器主要是為新器（qì）件驅動電路提供 PWM 驅動波形，可以（yǐ）通過頻率調節旋鈕進行頻率調節；通過占空比電位器來調節 PWM 波的（de）占空比。頻率（lǜ）範圍分為 2 擋，通過（guò）鈕子開關切換，高頻檔（dàng）是為（wéi） 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（diàn）路提供 PWM 波形，頻率調節範圍（wéi） 400Hz ～ 1KHz ；占空比（bǐ）可從 0% 調至 100% 。
7、DQ07 功率器件驅動與保護電路（二）
提（tí）供 GTO 和 GTR 的驅動保（bǎo）護電路， PWM 信號和直流電源均從 PE14 上取。
8、DQ08 單（dān）相交直交（jiāo）變頻原理
根據普通高等教育 “ 九五 ” 國（guó）家級重點教材王兆安，黃（huáng）俊主編的《電力電（diàn）子技術》（第（dì）四版）的內容進行開發。用於展示交直交（jiāo）變頻原理，主要（yào）讓學生（shēng）了解 SPWM 正（zhèng）弦波脈寬調製信號（hào）的形成方法（fǎ），了解 IGBT 管專用集成驅動芯片的特點及其使用（yòng），能完成如下實驗項（xiàng）目： 1 ） SPWM 波形成（chéng）的過程； 2 ）交直交變頻電路在不（bú）同負載（電阻，電感或電機）時的工作情況和波形，並（bìng）研究工作頻率對（duì）電路工作波形的影響； 3 ） IGBT 管專用集成（chéng）驅動芯片的工作特性（xìng）。
9、DQ09 DC/DC 變換電路
提供了 DC/DC 變換電路實驗的主電路和控製（zhì）電（diàn）路。電力電子（zǐ）器件為 IGBT ，控製電路采（cǎi）用 PWM 控製（zhì）集成（chéng）電路 SG3525 ，掛（guà）箱（xiāng）麵板上還提供了所（suǒ）需的觀（guān）測孔。
10、DQ10 半橋型開關穩壓電源
提供了半橋型開關穩壓電源的主（zhǔ）電路和控製電路，主電路的電力電子器件為電力 MOSFET 管；控製電路（lù）采用專用 PWM 控製集（jí）成電路 SG3525 ，采用恒頻脈寬調（diào）製控製方案。可完成 “ 開關電路在開（kāi）環與閉環下負（fù）載特性的測試 ” 以及 “ 電（diàn）源電壓波動對（duì）輸出的影響（xiǎng） ” 等實驗內容。
11、DQ11 直流斬波實驗
根據西安交通大學王兆（zhào）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。提供組成直流斬波電路所需（xū）的元（yuán）器件和采用專用的 PWM 控製（zhì）集成電路 SG3525 。可（kě）完成教材中降壓斬波電路（ Buck Chopper ）、升壓斬波電路（lù）（ Boost Chopper ）、升降壓斬波電路（ Boost -Buck Chopper ）、 Cuk 斬波電（diàn）路、 Sepic 斬波電路、 Zeta 斬波電路六種典（diǎn）型實驗。
12、DQ12 斬控式交流調（diào）壓電路
根（gēn）據（jù）西安交通大學王兆安（ān）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，采用（yòng）全控型器件 IGBT 管實現 “ 斬控式交流調壓實驗 ” 。
13、DQ13 單相交流調壓 / 調功電路
根據西安交通（tōng）大學王兆安教授和黃俊教授主編（biān）的《電力電（diàn）子技（jì）術（shù）》（第四版）中相關內（nèi）容而（ér）設計，實現單相交（jiāo）流調壓和交流調功（gōng）的實驗內容。采用的電力電子器件為（wéi）雙向晶閘管，在交流調壓實驗中采用（yòng）由（yóu）雙向（xiàng）觸發二極管構成觸發控製（zhì）電路；在交流調功實驗中采用由 555 時基電路組成觸發控製電路。
14、DQ14 單端反激式隔（gé）離開關電源（yuán）
輸入（rù）交流（liú）電壓範圍為 50V ～ 200V ，輸出為三組（zǔ）直流電源，分別為 +5V 、 5A ； +12V 、 1A ； -12V 、 1A ，在輸入交流電壓和直（zhí）流輸出（chū）負載變化時輸出電壓的變化率小於 0.3% 。
15、DQ15 PS-ZVS-PWM 軟開關技術（shù）
主要包括 H 橋電路（lù）、控製電路和穩壓反饋電路，用於展現移相零電壓開（kāi）關的電路結構和工作原理。 H 橋電路有四隻 MOSFET 管組成，控製電路采用全（quán）橋軟開關電源移相 PWM 控製芯片 UCC3895 和驅動（dòng）芯片（piàn） HIP4081 組（zǔ）成，穩壓反饋電路（lù）由 TL431 等元件組成。
16、DQ16 整流電路有源功（gōng）率因數校正
主要有整流電路、升壓變換器、控製電路三（sān）部分組（zǔ）成。控製電路采用功率因數（shù）控製芯片 UCC3817N 和外圍元器件組成。最大輸出功率是 100W （ 200V±5% ， 0.5A ），工作（zuò）頻率為 100KHz 。通（tōng）過（guò）適當的連線可以完成下列實驗項目：
(1) 無濾波電容（róng）的整流電路帶純阻性負載的測試
(2) 有濾波（bō）電容的整流電路帶純阻性負載的測試
(3) 整流電路有源功率因數校（xiào）正的測試
(4) 控製（zhì）電路的波形測試，功率柵極控製信號觀察
(5) 整流電路（lù）有源功率因數校正電路的性能測試
17、DQ17 實驗元器件
提供晶閘管（均設有 RC 吸收和（hé）保險絲保護）、壓敏電阻（作為過壓保護元（yuán）件，內部已連成三角形接法）、二極管及燈座、 RC 吸收（shōu）電路。
18、DQ18 單端電流反饋他激式隔離（lí）開關電源
采用專用集成電路 UC3844 作 PWM 控製器，可直接驅動 MOSFET 功率場效應管。通（tōng）過與直流（liú）可調電源、負載的配合可展示電路（lù）原理（lǐ），各點波形測試，輸入電壓（yā）和負載改變時的波形變化和性能測試等項目。
19、DQ19 升、降壓（yā）與複合斬波（bō）電路
通過 PWM 控製（zhì）器與兩（liǎng）個 IGBT 三極管，兩個（gè）二極管的簡單聯結，配以發電機、電動機的組合負荷，用雙蹤示波器能展示降壓電路的（de）第一象限電壓 - 電流圖，升（shēng）壓電路的第二象（xiàng）限（xiàn）電壓 - 電流圖，複合電路的第一、第二象限電壓－電流圖。同時能展示以上三種狀態下的續流、臨界（jiè）斷流、斷流時的電壓、電流（liú）波形 ( 改（gǎi）變輸入電壓、改變 PWM 脈寬、改（gǎi）變負荷電機力（lì）矩 ) 。並可簡單地聯（lián）結成升、降壓與複合電路（lù），由於結構上的特點，實驗還可演示斬波電路電機負荷能耗製動、回饋製動等（děng）的實驗效果。
20、DQ20 三相可控整流電路（二）
提供 6 隻 5A /1000V 的晶閘管，每隻晶閘管均（jun1）設有 RC 吸收和保險絲保護裝（zhuāng）置，晶閘管可（kě）通過外加觸發信號進行觸發（留有觸發脈衝輸入接（jiē）口），可更好的完成設計性實驗。
三相觸發電路由專（zhuān）用晶閘管新型集成（chéng）觸發電路 Tc787 組成，體現了現代晶閘管觸發技術的最新（xīn）應用；同時提供六路觸發脈衝功放（fàng）電路等。
21、DQ21 晶閘管觸發電路（三）
由西門子專用晶閘（zhá）管集成（chéng）觸發電路 Tca785 組成，可完（wán）成單相集成觸（chù）發（fā）電路實驗，體現了現代晶閘管觸發技術的最新應用。
22、DQ22 單相智能功（gōng）率、功率（lǜ）因數表
由微電腦、高精度 A/D 轉換芯片和全數顯電路（lù）構成（chéng）。通過鍵（jiàn）控、數顯窗（chuāng）口實現人機（jī）對話功能控製模式。在硬、軟件（jiàn）上均分八檔區域，自動判斷、自動換（huàn）檔，功（gōng）率測量精度 1.0 級，電壓、電流（liú）量程分（fèn）別為 450V 、 5A ，還可儲存數據，供隨時（shí）查閱。
23、DQ23-1 不鏽鋼電機導軌、光碼盤（pán）測速係統（日本歐（ōu）姆龍 1024 光電編碼器）及數顯（xiǎn）轉速（sù）表
24、DQ24-1 直流複（fù）勵發電機（jī）
25、DQ25 直（zhí）流並勵電動機
26、DQ26單相電阻啟（qǐ）動異步電動機
27、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護套結構插連接（jiē）線（不存在任何（hé）觸電的可能），裏麵采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的（de）多股線，達到超軟目的，外（wài）包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采（cǎi）用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部（bù）分采用彈性鈹（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（le）實驗的安全及合理（lǐ）性。
四、實訓裝置能（néng）開設的實驗項目（全配）
（一）晶閘管觸發電（diàn）路實驗項目
1、單結晶體管觸發電路
2、正弦（xián）波同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（diàn）路實驗（由 Tca785 組（zǔ）成）
5、三相集成鋸齒波觸發電路實驗（由 KC04 等（děng）組成）
6、三相（xiàng）集成鋸齒波觸發電路實驗（由（yóu） TC787 組成（chéng））
（二）晶閘管線路實驗項目
1、單（dān）相半波可控整流電路實驗
2、單相橋式半控整流電路（lù）實驗
3、單（dān）相橋式（shì）全控整流及有源逆變電路實驗（yàn）
4、三相半波可控整流電路實驗
5、三相（xiàng）橋式半控整流電路實驗
6、三相半波有源逆變電路實（shí）驗
7、三（sān）相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
8、單相並聯逆變電路（lù）實驗
9、單相交（jiāo）流調壓電路實驗
10、單相交流（liú）調功（gōng）電路實驗
11、三（sān）相交流調壓電路實驗
（三）新器件特（tè）性（xìng）及驅動保護實驗（yàn）項目
1、單向晶閘管（ SCR ）特性實驗
2、可關斷（duàn）晶閘管（guǎn）（ GTO ）特性實驗
3、功率場效應管（guǎn）（ MOSFET ）特性實驗
4、功率晶體管（ GTR ）特性（xìng）實驗
5、絕緣雙極性（xìng）晶體（tǐ）管（ IGBT ）特性實驗
6、可（kě）關斷晶（jīng）閘管（ GTO ）驅動與保護電路實驗
7、功（gōng）率（lǜ）場效應管（ MOSFET ）驅動與保護電路實驗
8、功率晶體管（ GTR ）驅動與保護電路實驗
9、絕緣雙極性晶（jīng）體管（ IGBT ）驅動與保護電（diàn）路實驗
（四）典型新器件線路實驗
1、單相正弦波脈寬調製（ SPWM ）逆變電路實驗
2、全橋 DC/DC 變換電路實驗
3、半橋型開關（guān）穩壓電源的性能研究
4、單端反（fǎn）激式隔離開關電源實（shí）驗
5、單端（duān）電流反饋他激式隔離開關電源實驗（yàn）
6、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、 Cu ｋ斬波電路（lù）、 Sepic 斬波電路、 Zeta 斬波電路）
7、升、降壓與複（fù）合斬波電路實驗
8、單相（xiàng）斬控式交流調壓電路實驗
9、整流電路有源功（gōng）率因數校正實驗
10、軟（ruǎn）開關技術實驗

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