信号与控制综合实验课程实验报告电气电力电子设计性实验.doc

2010 级 《信号与控制综合实验（二）》课程 实 验 报 告 (电力电子基本实验) 姓 名 学 号专业班号 姓 名 学 号专业班号 指导教师 邓春花 日 期 2013年月 实验成绩 评 阅 人 目 录 实验四十八 DC/DC 单端反激式变换电路设计………………………3 任务与目标……………………………………………………………………………3 实验原理……………………………………………………………………………….3 方案实现与具体设计…………………………………………………………….4. 实验器材…………………………………………………………………………………6 实验数据与实验结果………………………………………………………………6 结果分析与讨论………………………………………………………………………8 实验心得与体会………………………………………………………………………10 参考文献…………………………………………………………………………………11 实验四十八 DC/DC 单端反激式变换电路设计 任务与目标 通过本实验进一步了解单端反激变换器这种应用很广的电路的原理，掌握其设计方法，以及各种单端反激电路的特点和应用场合； 二、实验原理 1.单端反激变换电路基本原理在基本的直流/直流变换器中引入隔离变压器，可以实现变换器的输入端和负载端的电气隔离，从而提高运行的安全可靠性和电磁兼容性。同时当电源电压V和负载所需的输出电压V相差较大时，也不会导致占空比D接近1或0。而且引入变压器后，可以设置多个二次绕组输出几个不同的直流电压。图48-1是单端反激变换电路原理图。电路仅有一个开关管，隔离变压器的磁通只能单方向变化。当有正向偏压加在开关晶体管T的基极上时，T导通，当集电极—发射极间的电压达到饱和电压时，输入电压加在变压器的初级绕组上的电压。同时，在变压器的次级绕组中感应出反极性的电压，次极的二极管D中没有电流流过，次级绕组处于开路状态。这时变压器内部并没有能量传递，电源提供给初级绕组的能量全部存储在变压器中。开关管断开时，电源停止向初级绕组提供电能，同时变压器绕组产生反向电动势，次级电路的二极管D导通。变压器内存储的能量向输出侧释放出来，给负载供电，因此该电路称为单端反激变换电路自激式单端反激变换器原理及其设计图48-2是一种常见的自激式单端反激变换电路，简称RCC电路（Ringing Choke Converter），广泛应用于50W以下的开关电源，它不需要专门的振荡电路，结构简单，由输入电压与输入、输出电流改变频率。期间：，，C2给负载放电，变压器磁路饱和，T1储能； 期间：＜0，VNP由0变负，VT1加速关断，T1释放能量给负载； 结论： ①； ②； ③； ④； ⑤； 三、实验器材 电力电子实验装置；相关实验模板；实验控制电路板；功率供电电源；控制电源；实验箱面包板；示波器；UA741；10k电阻等 四、实验方案与具体步骤 1、验证实验： 1）采用实验室模块（实验电路板B07）完成实验，电路图如图48-3所示； 2）实验电路的允许波动范围为80~120 v，输入电源额定电压为100v； 3）注意：自激单端反激电路一般不能在输入为0或很低时接通电路，以免影响自激振荡； 4）导通方式：根据电路工作范围确定合适输入电压，将电源电压调至该值（不可过大），再突然接通电路，使其正常工作； 实验中TP8、TP9间电压＜40v，以免炸电容； 5）实验步骤： 输入电源电压为最低输入电压时观察电路的自激起振情况； 输入电源电压为额定值，负载为额定负载时，输出电压的稳压情况； 输入电源电压在最低最高电压之间变化时，输出电压的稳压情况； 具体步骤： a、断开JP1，输入电压80V，观察电路的自激起振情况，记录相应波形； b、输入额定电压100V，记录输出电压值，记录VI,V2数值。 c、输入电压为80V, 100V, 120V时的开环输出特性。 d、连接JP1，引入电路板自带负反馈，形成闭环，测量闭环特性：改变输入电压，记录输入为80V, 100V, 120V时对应的输出电压值； 图48-3 单端反激验证试验原理图 2、设计实验： 实验室电路板自带的负反馈有以下问题：电路只能在输出电压大于额定输出电压时才有负反馈作用，而但输出电压小于额定输出电压时则没有负反馈作用，因此当输出电压小于额定电压时变压器负反馈的作用不能发挥； 为解决上述问题，选择用由霍尔电压传感器与差分运算放大器构成的负反馈电路来对原电路进行负反馈，改善电路自带负反馈存在的