实验八 单相斩控式交流调压电路实验一、实验目的(1)熟悉斩控式交流调压电路的工作原理2)了解斩控式交流调压控制集成芯片的使用方法与输出波形 二、实验所需挂件及附件序号型 号备注1PE-01电源控制屏2PE-20斩控式交流调压电路3慢扫描双踪示波器自备4万用表自备三、实验线路及原理 斩控式交流调压主电路原理如图 6-30 所示图 6-30 斩控式交流调压主电路原理图一般采用全控型器件作为开关器件，其基本原理和直流斩波电路类似，只是直流斩波电路的 输入是直流电压，而斩控式交流调压电路输入的是正弦交流电压在交流电源 u 的正半周，用 iV 进行斩波控制，用 V 给负载电流提供续流通道；在 u 的负半周，用 V 进行斩波控制，用 V 给1 3 i 2 4负载电流提供续流通道设斩波器件V、V的导通时间为t ,开关周期为T,则导通比为a =t /T,1 2 on on 和直流斩波电路一样，通过对a的调节可以调节输出电压U0图6-31给出了电阻负载时负载电压U和电源电流i (也就是负载电源)的波形可以看出电 01 源电流的基波分量是与电源电压同相位的即位移因数为 1电源电流不含低次谐波,只含和开 关周期T有关的高次谐波，这些高次谐波用很小的滤波器即可滤除，这时电路的功率因数接近于1。
斩控式交流调压控制电路方框图如图 6-32 所示， PWM 占空比产生电路使用美国 Silicon General公司生产的专门PWM集成芯片SG3525,其内部电路结构及各引脚功能可参见实验三半桥 型开关稳压电源；在交流电源 u 的正半周， V 进行斩波控制，用 V 给负载电流提供续流通道， i 1 3V关断；在u的负半周，V进行斩波控制，V关断，用V给负载电流提供续流通道控制信号与 4 i 2 3 4主电路的电源必须保持同步uui电阻负载斩控式交流调压电路波形图 6-31图 6-32 斩控式交流调压控制电路方框图四、实验内容(1) 控制电路波形观察2) 交流调压性能测试五、思考题(1) 比较斩控式交流调压电路与相控交流调压电路的调压原理、特征及其功率因数？(2) 采用何种方式可提高斩控式交流调压电路输出电压的稳定度？(3) 对斩控式交流调压电路的输出电压波形作谐波分析？六、实验方法由于主电路的电源必须与控制信号保持同步，因此主电路的电源不需要外部接入但是为 了能同时观察两路控制信号之间的相位关系，主电路的开关 K 是串接在电源开关之后的在观 察控制信号时将开关打在断状态1） 控制电路波形观察① 断开开关K使主电路不得电，接通电源开关，用双踪示波器观察控制电路的波形，并记 录参数。
② 测量控制信号V与V、V与V之间的死区时间1 4 2 3（2） 交流调压性能测试①接入电阻负载（220V/25W的白炽灯），接通开关K，调节PWM占空比调节电位器，改变导 通比a,（即改变Ur值）使负载电压由小增大，记录输出电压的波形，并测量输出电压U (V)U (v)②接入电阻、电感性负载，（即与白炽灯串接一个电感作为负载）重复上述实验步骤七、 实验报告在方格纸上画出控制信号与不同负载下的输出电压波形并分析八、 注意事项 双踪示波器有两个探头，可同时测量两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外 壳发生电气短路为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘， 只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题当需要同时观察两个信号时，必须在被 测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才 能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。