1 / 29

电力电子技术实验

电力电子技术实验. 实验三 直流斩波电路（ Buck — Boost 变换器）研究. 一．实验目的 1 ．掌握 Buck — Boost 变换器的工作原理、特点与电路组成。 2 ．熟悉 Buck — Boost 变换器连续与不连续工作模式的工作波形图。 3 ．掌握 Buck — Boost 变换器的调试方法。 二．实验内容 1 ．连接实验线路，构成一个实用的 Buck — Boost 变换器。 2 ．调节占空比，测出电感电流 i L 处于连续与不连续临界状态时的占空比 D ，并与理论值相比较。

dennis
Download Presentation

电力电子技术实验

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 电力电子技术实验 实验三 直流斩波电路（Buck—Boost变换器）研究

  2. 一．实验目的 • 1．掌握Buck—Boost变换器的工作原理、特点与电路组成。 • 2．熟悉Buck—Boost变换器连续与不连续工作模式的工作波形图。 • 3．掌握Buck—Boost变换器的调试方法。 • 二．实验内容 • 1．连接实验线路，构成一个实用的Buck—Boost变换器。 • 2．调节占空比，测出电感电流iL处于连续与不连续临界状态时的占空比D，并与理论值相比较。 • 3．将电感L增大一倍，测出iL处于连续与不连续临界状态时的占空比D，并与理论值相比较。 • 4．测出连续与不连续工作状态时的Vbe、Vce、VD、VL、iL、iC、iD等波形。 • 5．测出直流电压增益M=VO/VS与占空比D的函数关系。 • 6．测试输入、输出滤波环节分别对输入电流iS与输出电流iO影响。

  3. 三．实验线路及原理 • 见图3—1。当VT闭合时，输入电压通过电感L直接返回，在L上储存电能，此时输出电容C放电，给负载提供电流。当VT断开时，在电感L上产生反向电动势，使二极管VD从截止变为导通，电感电流给负载供电并对电容进行充电，维持输出电压不变。若其输出电压较输入之电源电压低，则称为降压式(Buck )直流斩波器，若其输出电压较输入之电源电压高，则称为升压式(Boost) 直流斩波器。 输出电压与输入电压之间的关系为： • U0=-Ui(D/(1-D)) • 占空比D=Ton/(Ton+Toff) • 当D>0.5时，除极性相反外，输出电压大于输入电压。 • 当D<0.5时，除极性相反外，输出电压小于输入电压。

  4. 实验线路图

  5. 四．实验方法 • 1.电感L=1.6mH，电感电流iL处于连续与不连续临界状态时的占空比D测试 • 将“16”与“18”、“21”与“4”、“22”与“5”、“19”与“6”、“1”与“4”、“9”与“12”相连 • 合上开关S1与S2、S3、S4，用示波器观察“7”与“13”（即iL）之间波形，然后调节RP1使iL处于连续与不连续的临界状态，记录这时候的占空比D与工作周期T。

  6. 用示波器观察“7”与“13”（即iL）之间波形

  7. 电感L=1.6mH临界状态，占空比D与工作周期T。

  8. iL处于临界状态 不连续的状态 连续状态

  9. 2．L=1.6mH，测出处于连续与不连续临界工作状态时的Vbe、Vce、VD、 VL、iL、iC、iD等波形 • 调节RP1，使iL处于连续与不连续临界工作状态，用示波器测出GTR基-射极电压Vbe与集-射极电压Vce；二极管VD阴极与阳极之间电压VD；电感L3两端电压VL；电感电流iL；三极管集电极电流iC以及二极管电流iD等波形。

  10. 3．L=1.6mH,测出连续工作状态时的Vbe、Vce、VD、 VL、 iL、iC、iD等波形 • 调节RP1，使iL处于连续工作状态，用双踪示波器观察上述波形。 • 4．L=1.6mH,测出不连续工作状态时的Vbe、Vce、VD、 VL、 iL、iC、iD等波形 • 调节RP1，使iL处于不连续工作状态，用双踪示波器观察上述波形。

  11. 用示波器观察“5”与“6”（即Vbe）之间波形

  12. Vbe处于临界状态 不连续的状态 连续状态

  13. 用示波器观察“4”与“6”（即Vce）之间波形

  14. Vce处于临界状态 不连续的状态 连续状态

  15. 用示波器观察“9”与“8”（即VD）之间波形

  16. VD处于临界状态 不连续的状态 连续状态

  17. 用示波器观察“13”与“15”（即VL）之间波形

  18. VL处于临界状态 不连续的状态 连续状态

  19. 用示波器观察“8”与“7”（即iD）之间波形

  20. iD处于临界状态 不连续的状态 连续状态

  21. 用示波器观察“6”与“7”（即ic）之间波形

  22. iC处于临界状态 不连续的状态 连续状态

  23. 5．L=3.2mH，iL处于连续与不连续临界状态时的占空比D测试5．L=3.2mH，iL处于连续与不连续临界状态时的占空比D测试 • 将开关S2断开，观察iL波形，调节RP1，使iL处于连续与不连续的临界状态，记录这时候的占空比D与工作周期T。 • 6．L=3.2mH，测出连续工作状态时的Vbe、Vce、VD、 VL、 iL、iC、iD等波形 • 调节RP1，使iL处于连续工作状态，测试方法同前。 • 7．L=3.2mH，测出不连续工作状态时的Vbe、Vce、VD、 VL、 iL、iC、iD等波形

  24. 8．测出M=VO/VS与占空比D的函数关系 VS =15V • （1）L=1.6mH，占空比D 从最小到最大范围内，测试5～6个D数据，以及与此对应的输出电压VO。 • （2）L=3.2mH，占空比D 从最小到最大范围内，测试5～6个D数据，以及与此对应的输出电压VO。 • 。

  25. 最小占空比　　　　　　　　最大占空比

  26. 9．输入滤波器功能测试 有与没有输入滤波器时，电源电流（即15～14两端）波形测试。 • 没有输入滤波器时有输入滤波器时

  27. 10．输出滤波器功能测试有与没有输出滤波器时，输出电流纹波测试10．输出滤波器功能测试有与没有输出滤波器时，输出电流纹波测试 • 没有输出滤波器时有输出滤波器时

  28. 五．实验报告 • 1．分别在L=1.6mH与3.2mH条件下,列出iL连续与不连续临界状态时的占空比D。 • 2．画出不同L，连续与断续时的Vbe、Vce、VD、 VL、 iL、iC、iD等波形。 • 3．根据不同的L值，按所测的D，VO值计算出M值，列出表格，并画出曲线。连续工作状态时的直流电压增益表达式为M=D/（1-D），请在同一图上画出该曲线，并在图上注明连续工作与断续工作区间。 • 4．试对Buck-Boost变换器的优缺点作一评述。 • 5．试说明输入、输出滤波器在该变换中起何作用？ • 6．实验的收获、体会与改进意见。

More Related