电力电子实验报告--实验四 PWM直流斩波电路分析及测试.docx

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1、实验四PWM直流斩波电路分析及测试一.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BUCkBoost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BUCkBoost变换器。2 .调节占空比，测出电感电流，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1增大一倍，测出或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Vk、V”、V1).匕、ic、i0等波形。5 .测出直流电压增益M=V(I/Vs与占空比D的函

2、数关系。6 .测试输入、输出滤波环节分别对输入电流i$与输出电流3影响。.实验线路见图45。四.实验设备和仪器1 .MC1-08直流斩波及开关电源实验挂箱2 .万用表3 .双踪示波器五.实验方法1. 检查PwM信号发生器与驱动电路工作是否正常连接有关线路，观察信号发生器输出与驱动电路的输出波形是否正常，如有异常现象，则先设法排除故除。2. 电感1=I.48InH,电感电流1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”、T9”与“6”、“1”与“4”、“9”与“12”相连，即按照以下表格连线。161821O422g51961O49O12合上开关

3、S1与S2、S3sS4,用示波器观察“7”与“13”(即i1)之间波形，然后调节RP1使i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To3. 1=1.48mH,测出处于连续与不连续临界工作状态时的比、VQ也、ic、io等波形调节RP1,使i1.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Vk与集-射极电压VP二极管VD阴极与阳极之间电压片；电感13两端电压W.;电感电流三极管集电极电流ic以及二极管电流i等波形。4. 1=148mH,测出连续工作状态时的V4Vce.V。、八、ic、iD等波形调节RP1,使i.处于连续工作状态，用双踪示波器观察上述波形。5. 1=

4、148mH,测出不连续工作状态时的Vbe、VQ琳、。、ic、。等波形调节RP1使或处于不连续工作状态，用双踪示波器观察上述波形。6. 1=3.07mH,“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，观察八波形，调节RP1使“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。7. 1=3.07mH,测出连续工作状态时的九、1%、。、ic、i）等波形调节RP1使正处于连续工作状态，测试方法同前。8. 1=3.07mH,测出不连续工作状态时的V&、V”、Vd.或、ic、iu等波形9. 测出M=VoVs与占空比D的函数关系（1） 1=1.48mH,占空比D从最小到最大范围内，测

5、试56个D数据，以及与此对应的输出电压Vo。D0.8070.6250.4800.4230.2860.152Vo(V)-8.369-15.300-20.16-22.66-29.62-34.23（2）1=3.07mH,测试方法同上。D0.8430.7210.6890.4670.2620.124Vo(V)-6.08-7.9-9.75-14.20-31.85-32.1410. 输入滤波器功能测试有与没有输入滤波器时，电源电流（即1514两端）波形测试。11. 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（“12”-“15”）五.实验报告1 .分别在1=148mH与3.07mH条件下,列出i

6、1,连续与不连续临界状态时的占空比D,并与理论值相比较。理论上1连续与断续的临界条件为T1C=（I-D）2/2,式中T1C=1/RT为连续与断续临界状态时的临界时间常数，负载电阻R=300Q,工作周期T按实测数据。1=1.48mHD（实测）0.674T(us)122.8D（理论）0.7161=3.07mHD（实测）0.456T(us)125D（理论）0.5952 .画出不同1,连续与断续时的Vbe、VQVD、=、ic、iD等波形，并与理论上的正确波形相比较。1=1.48mH连续状态下4b61QUic1=1.48mH连续工作状态STOPVbe5ft.sCH2WSTOP1=3.07mH连续工作状态

7、I1IcIdVbeVdVce1=3.07mH不连续工作状态VbeIdVdVce与理论波形相比较，实验测出的波形还是存在一定的误差，但大致波形还是与理论波形相符合的。3 .根据不同的1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/(I-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。1=148mHD0.8070.6250.4800.4230.2860.152Vo(V)8.36915.30020.1622.6629.6234.23M4.1811.6670.9230.7330.4010.1791=1.48mHDTo关系图1=3.

8、07mHD0.8430.7210.6890.4670.2620.124Vo(V)6.087.99.7514.2031.8532.14M5.3692.5842.2150.8760.3550.1421=3.07mHDTO关系图4 .试对Buck-Boost变换器的优缺点作一评述。降压/升压变换器主要有以下特点：(1)降压/升压变换器工作在不连续模式，其输入输出电流都经过斩波，是不连续的。(2)它只有一路输出，且输入与输出不隔离。其中的升压式输出不能低于输入电压，即使关断功率开关管，输出电压也仅等于输入电压(忽略二极管压降)。(3)降压/升压变换器的输出电压表达式为：Uo=-U1D(I-D)(4)输

9、出电压的极性总是与输入电压的极性相反，但电压幅度可以较大，也可以较小。5 .试说明输入、输出滤波器在该变换中起何作用？在输入回路中加入滤波电路，可以改善电源输入电流波形，减小对电源的干扰。但在输入回路中加滤波电路时效果不如前者，原因是在工作电路中已存在电容，故对改善输出电流效果不大。6 .实验的收获、体会与改进意见。216孙超：经过本次实验，我对于PWM直流斩波电路的了解更加深刻了，对于一些上课不能及时消化的知识也有了更深的理解。同时，我们组这次在实验中把很多边边角角的地方都测试了一下，更加熟悉了PWM直流斩波电路的电路结构，虽然花的时间比较多，但是我相信，我们收获的比付出得要多得多。希望能够以更加认真更加热情的态度应对下一次实验。221王伟佳：这次实验我主要负责电路参数的测量，说实话一开始看到要测这么多的参数有点惊讶，也担心过自己能不能在规定时间内测完。不过通过对电路的熟悉，测量变得越来越顺利，实验时间把握的也挺好的，尽可能多的测到了有用的数据，也更加加深了对PWM直流斩波电路的印象。也感受到小伙伴团结合作的力量之大。总之实验不仅仅教会知识。希望下次实验还能顺利的做完。