电容C2的如此循环充放电，使电容C2上的电压波形为连续不断的锯齿波。
放电时通过脉冲变压器产生脉冲信号，因此对应于锯齿波的放电后沿，产生一连串的输出尖脉冲。
注：
Up为单结晶体管的峰点为电压，Uv为谷点电压。
单结晶体管触发电路由于结构简单、易于调试，在实际中仍然得到较多应用。
但其缺点是输出功率较小、脉冲较窄，移相范围小。
实验二三相桥式全控整流电路的研究
一、实验目的
熟悉KC04集成触发电路的工作原理、接线，掌握其调试方法。
熟悉三相全控整流电路的接线，观察电阻负载、电阻电感性负载和反电势负载下电路
的输出电压和电流的波形。
二、实验电路
三、实验设备
BZT-ⅢB型变流、交直流调速实验装置1台
直流电动机—发电机组1台
三相整流变压器1台
电抗器1台
电阻器（灯板）1台
双踪示波器1台
万用表1块
四、实验内容及步骤
1．首先测定三相电源的相序，然后按图2-1把主电路和触发电路接好（通往主电路
的电源连线可先断开）。
相序的测量方法可以采用双踪示波器，也可采用相序灯法或相序鉴别器。
2．闭合Q（即分别先后按装置电源箱面板上总电源及主电源“开”按纽），接通触发
电路电源，用示波器观察1A—1E、2A—2E、3A—3E及-A、+A、–B、+B、-C、+C各点波形。
如锯齿波斜率不一致，可通过调节斜率电位器RP1—RP3使其一致，并将各点波形记录于下表。
1A
1B
1C
1D
1E
-A
+A
-C
3．电阻性负载
按起动按纽，主电路接通电源。
调节移相电位器RP，用示波器观察输出电压Ud的波形及晶闸管VT1两端的电压波形，并记录触发角α分别为0°，30°，60°，90°，120°时的Ud值。
如若RP调到零位时，输出电压值不为零，可调节偏移电位器RP0使其为零。
人为颠倒三相电源（即U、V、W）的相序，观察输出电压波形是否正常。
α
0°
30°
60°
90°
120°
Ud
４．电阻电感性负载
按停止按纽，主电路断电，在d1、d2端换接上电阻电感性负载。
按起动按纽，接通主回路电源，观察不同α角时Ud、Id的波形，记录α=0°，30°，60°，90°时Ud值于表中。
α
0°
30°
60°
90°
Ud
改变Rd的数值，观察Id波形的脉动情况。
3．反电动势负载
按停止按纽，按图在d1、d2端换接上电动机负载，接通主电路电源，调节移相电位
器RP，使Ud值由0逐渐上升到额定值，用示波器观察Ud的波形。
短接平波电抗器，观察Ud波形有何变化。
（注：
接通主电路电源前，应先接通直流电动机组的的额定励磁电源。
并使移相电位器给定电压为零，即使Ud为零）。
五、实验报告要求：
1．总结三相桥式全控整流电路的调试步骤和方法。
2．整理实验中记录的波形，绘制电阻负载和电阻电感性负载时Ud=f（α）的控制曲线。
3．不同负载时，不同α与φ时电流连续与断续的情况分析。
附录二集成触发电路工作原理
集成触发电路中主要器件就是KC04晶闸管移相触发电路，它两路相位差180°的移相脉冲可以方便地构成三相全控桥式触发电路。
该电路具有输出负载能力大，移相性能好,正负脉冲对称、移相范围宽、同步电压要求小等优点。
下面把KC04晶闸管移相触发器的工作原理作一简要介绍。
图2—2为KC04电路原理图，其中划线框内为集成电路部分。
从图中可以看出，它与分立元件的锯齿波移相触发电路相似，可以分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及功放几个环节。
V1—V4等组成同步环节。
同步
电压Us经限流电阻R20加到V1、
V2基极。
在Us的正半周，V1导通，
电流从+15V—Rs—VD1—V1—地。
在Us负半周，V2、V3导通，电流
从+15V—R3—VD2—V3—R5—R21—
-15V。
因此，在正、负半周期间，
V4基本上处于截止状态，只有在同
步电压|Us|<0.7V时，V1—V3截止，
V4从电源+15V经R3、R4取得基极
电流才能导通，其波形见图2—3。
电容C1接在V5的基极和集电
极之间，组成电容负反馈的锯齿波
发生器。
在V4导通时，C1经V4、
VD3迅速放电。
当V4截止时，电流
经+15V—R6—C1—R22—RP1—（-15
V）对C1充电。
在4#端形成线形增
长的锯齿波，锯齿波的斜率取决于
流过R22、RP1的充电电流和电容
C1的大小。
根据V4导通的情况可
知，在同步电压、正、负半周均有
相同的锯齿波产生，并且两者有固定的相位关系，见图2—3。
V6及外接元件组成了移相环节。
锯齿波电压Uc5（即4#端电压）、偏移电压Ub、移相控制电压Uc分别经R24、R23、R26在基极上叠加。
当Ube>+0.7V时，V6导通。
设Uc5、Ub为定值，改变Uc，则改变了V6导通的时刻，从而调节了脉冲的相位。
V7等组成了脉冲形成环节。
平时V7经电阻R25获得基极电流而导通，电容C2由电源+15V经电阻R7、VD5、V7基射结充电。
当V6由截止转为导通时，C2所充电压通过V6成为V7基极反向偏压，使V7截止。
此后C2经+15V—R25—V6—地放电并反向充电，当其充电电压Uc2（即12#端）≥1.4时,V7又恢复导通.这样,在V7集电极就得到固定宽度的移相脉冲,其宽度取决于充电时间常数R25C2的大小。
V8、V12为脉冲分选环节。
在同步电压一个周期内，V7集电极输出两个脉冲，这两个脉冲的相位差为180°。
脉冲分选是通过同步电压的正负半周进行的。
例如在Us正半周V1导通，图2—2中的A点呈低电位，B点应为高电位，V8截止，V12导通。
V12把来自V7的正脉冲嵌位在零电位。
同时，V7正脉冲又通过二极管VD7，经V9—V11放大由1#端输出脉冲。
在同步电压负半周，情况则相反，V8导通，V12截止。
V7正脉冲V13—V15放大由15#端输出负相脉冲。
KC04中稳压管V17—V20可提高V8、V9、V12、V13的门限电压，从而提高了电路的抗干扰能力。
二极管VD1、VD2、VD6—VD8为隔离二极管。
图2—4是采用KC04元件组装的六脉冲触发电路。
二极管VD1—VD2组成六个或门形成六个脉冲，并由三极管V1—V6进行脉冲功率放大。
由于V8、V12的脉冲分选作用，使得同步电压在一周内有两个相位上相差180°的脉冲产生，这样，要获得三相全控桥式整流电路脉冲，只需要三个与主电路同相的同步电压就行了。
因此按2—1主变压器接成D，yn11及同步变压器也接成D，yn11情况下，集成触发电路的同步电压Usa、Usb、Usc分别与同步变压器30V的UsU、UsV、UsW相接。
图2—4中RP1—RP3为锯齿波斜率电位器，RP4—RP6为同步相位电位器，调节这些电位器就能得到理想的三相平衡度。
实验三单相交流调压电路的研究
一、实验目的
1．通过观察电阻性和电感性负载的输出电压、电流波形，加深对双向晶闸管交流调
压工作原理的理解。
2．明确交流调压感性负载时其移相应在180°≥α≥φ范围内。
3．熟悉KC05晶闸管移相触发器的原理及应用。
二、实验电路
见图3—1。
三、实验设备
BZT—ⅢB型变流、交直流调速实验装置1台
双踪示波器１台
电阻器（灯板）１台
电抗器１台
万用表１块
交直流电压表１块
四、实验内容及步骤
1．按图3—1把线接好，分别起动总电源“开”和三相电源“开”按纽，接通30V同
步电压和直流电源（此时通往主电路的连线可先断开），用示波器观察KC05移相触发电路工作是否正常，并将A—E点波形记录与下表中。
uA
uB
uC
uD
uE
ug
2.电阻负载
触发电路工作正常后，先把电源断开，接上通往主电路的连线，然后闭合电源,用示波器观察不同α角时输出电压u和双向晶闸管两端的电压uT波形,并测出负载电压的有效值.为方便读数,可取α=0°,30°,60°,90°,120°,150°各特殊角进行观察分析。
α
0°
30°
60°
90°
120°
150°
u
3.电阻电感负载
按停止按钮。
主电路换接上电阻电感负载，接通主电路电源，用示波器观察在不同控制角α和不同阻抗角φ情况下负载电压和负载电流的波形。
R可在两块灯板范围内调节，以估算确定φ值。
分别观察并记录阻抗角φ=30°（约为3只100W灯并联）时的α>φ,α=φ，α<φ三种情况下负载电压和负载电流的波形。
类别
α>φ
α=φ
α<φ
u波形
i波形
五、实验说明及应注意的问题
在做电阻电感负载实验中，当α<φ时，若脉冲宽度不够，会出现负载电流只有正半
周的情况，这将出现较大直流分量，烧毁元件。
为防止设备损坏，主电路可通过整流变压器用低电压供电，这样既能看到电流波形不对称，又不损坏设备。
六、实验报告要求
1．整理实验中记录的波形。
2．作出电阻负载时U=f（α）曲线（U为负载R上的电压有效值）。
3.讨论分析实验中出现的问题。
附录三KC05晶闸管移相触发器工作原理
KCO5集成触发器适用于双向晶闸管或两只反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线形好，移相范围宽，控制方式简单，易于集中控制，有失交保护，输出电流大等优点，是交流调压的理想电路。
下面简述其工作原理:
图3—2是晶闸管移相触发器内部电
路原理图。
V1、V2组成同步检测电路，
当同步电压过零时V1、V2截止，从而使
V3、V4、V5导通，V4导通，使V11基极
被短接，V11截止，V5对外界电容C1充
电到8V左右。
同步电压过零结束时，V1、
V2导通，V3、V4、V5恢复截止，C1电
容经V6恒流放电，形成线形下降的锯齿
波。
锯齿波的斜率由5#端的外接锯齿波
斜率电位器Rp1调节。
锯齿波送至V8与
6#端引入V9的移相控制电压Uc比较放
大，当Uc>Ub时，V10、V11导通，V12
截止，V13、V14导通，输出脉冲。
V4是失交保护输出，保证了移相电压与锯齿波失交时晶闸管仍保持全导通。
各点波形见图3—3。
对于不同的同步电压，KC05电路同步限流电阻R1的选择可按如下经验公式计算（数值方程，同步电压的单位为V，数3的单位为mA）。
R1=
为提高触发的灵敏度，双向晶闸管采用Ⅰ、Ⅲ触发方式。
实验四IGBT直流斩波电路的研究
一、实验目的
1．熟悉斩波电路的工作原理，掌握基本斩波电路的工作状态及波形情况。
2．熟悉IGBT器件的应用。
3．熟悉W494集成脉宽调制器电路。
4．了解斩波器电路的测试步骤和方法。
二、实验电路
三、
实验设备
BZT—ⅢB型变流、交直流调速实验装置1台
双踪示波器１台
电阻器（灯板）１台
直流伺服电动机（电枢电压110V，励磁电压110V） １台
万用表１块
四、实验原理
如图4—2所示，220V电源经变压器降压到90V，再由二极管桥式整流，电容滤波获得
直流电源，控制IGBT的通断就可调节占空比（τ∕T），从而使输出直流电压得到调节。
控制电路采用W494PWM组成脉宽调制器，其管脚排列和内部功能框图见图4—2。
电源
电压Ucc的工作范围为7V≤Ucc≤40V，实验电路中Ucc接+15V。
W494内部还提供一个+5V的基准电压，由14脚引出。
除差动放大器外，所有内部电路均由它提供电源。
PWM的开关频率由Cτ端和Rτ端决定，对地分别接入电容C和电阻R，便可产生锯齿波自激振荡，所产生锯齿波稳定，线性度好，震荡频率为f=1/（RC）。
输出控制端（13脚）用于控制W494的输出方式，当其接地时，两路输出三极管同时导通或截止，形成单端工作状态，可以用于提高输出电流，当输出控制端接VREF（14）脚时，W494形成双端工作状态，两路输出三极管接成两路对称反相的工作状态，交替导通。
本实验采用13脚接地的控制方式。
两个误差放大器，一个可以作为电压控制使用，用于各种不同的PWM控制，另一个可用于保护电路。
采用适当连接方式可实现（0—100）%和50%—100%占空比脉冲输出。
五、实验内容及步骤
1．对照图4—1在实验装置中找出主电路和控制电路插板的位置，熟悉电路接线，找
出IGBT和W494等主要元器件。
2．按图4—1把线接好（注：
通往主电路90V的交流电源应从斩波变压器输出端引
入，调试控制电路时，此连线可先断开），把电位器RP1调到零位。
起动总电源“开”按
纽，接通±15V电源，用示波器观察A点波形应为锯齿波，调节RP2，B点应有脉宽可调的
脉冲输出。
3．调RP2使输出脉冲宽度为零，反向旋转RP1使控制电压由零上升，用示波器观察
脉冲应逐渐变宽。
调RP1应使占空比由（0—100）%（近似）连续可调，这样则说明控制电路工作正常，记录占空比为50%时A、B两点电压波形于下表中。
uA波形
uB波形
4.断开总电源，从斩波变压器输出端引线到主电路，接上灯泡负载（可用200W灯泡）。
合上电源，增大RP1用示波器观察负载两端电压波形，占空比是否由（0—100%）（近似）连续可调，若为连续可调方波说明电路工作正常，此时可记录占空比为50%及100%时负载两端电压uO数值及uO波形于下表中。
关掉一盏灯，重复上述实验，记录占空比为50%及100%时负载两端电压数值及波形于下表中。
占空比50%
占空比100%
负载
uO
uO波形
uO
uO波形
200W
100W
5.断开电源，把把电位器调到零位，折去灯泡负载，接上电动机负载。
（励磁接为并
励方式）
6.接通电源，调节RP1，用示波器观察uO波形及电动机转速的变化，看电动机运行
是否平稳，当电动机工作正常后，可用直流电压表记录数据于下表。
τ∕T
25%
50%
75%
100%
uo
六、实验报告要求
1．整理记录波形，比较两种灯泡下uO波形有什么不同，为什么？
2．占空比为100
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