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2023-08-31

單結晶體管觸發電路的調試與測量

單結晶體管觸發電路的調試與測量
一、實訓目的
(1) 熟悉單結晶體管觸發電路的工作原理及電路中各元件的作用。
 (2) 掌握單結晶體管觸發電路的調試步驟與方法。
 (3) 熟悉與掌握單結晶體管觸發電路及其主要點的波形測量與分析。
 (4) 熟悉單結晶體管觸發電路故障的分析與處理。
二、實訓所需設備
序號 型   號 備   注
1 帶電流截止負反饋的直流調速系統 1臺
2 雙蹤示波器 自備
3 萬用表 自備
 
三、實訓線路及原理
利用單結晶體管(又稱雙基極二極管)的負阻特性和RC的充放電特性,可組成頻率可調的自激振蕩電路。
小容量晶閘管直流調速系統面板上的V16為單結晶體管,其常用的型號有BT33和BT35兩種。給定電路及移相觸發電路原理圖如圖3-1。

圖3-1 給定電路及移相觸發電路原理圖
工作原理簡述如下:
1.      脈沖的形成
由變壓器TC1副邊輸出約70V±10%的交流同步電壓,經V6~V9橋式全波整流,再由穩壓管V10進行削波,從而得到梯形波電壓,其過零點與電源電壓的過零點同步,梯形波通過R7、R9、V18及V22組成的恒流源向電容C3充電,當充電電壓達到單結晶體管V16的峰值電壓UP時,單結晶體管V16導通,同時由于放電時間常數很小,C3兩端的電壓很快下降到單結晶體管的谷點電壓Uv,使V16關斷,C3再次充電,周而復始,在電容C3兩端呈現鋸齒波形,在脈沖變壓器副邊輸出尖脈沖。在一個梯形波周期內,V16可能導通、關斷多次,但對晶閘管的觸發只有第一個輸出脈沖起作用。然后脈沖經V15進行功率放大,再經過脈沖變壓器TC2便可在TC2副邊得到兩組相位一致的脈沖。
2.      移相控制
電容C3的充電時間常數由等效電阻V18等決定,改變恒流源的電流大小,可改變C3的充電時間,控制第一個尖脈沖的出現時刻,實現脈沖的移相控制。單結晶體管觸發電路的各點波形請參考圖3-2。
觸發電路的輸入端串聯了一個由C1、R2、C5組成的微分校正環節(又稱超前校正環節),校正系統的動態性能,使調速系統穩定較快,也加快了系統的反應速度。
該電路中給定電壓與電壓負反饋和電流正反饋的偏差控制V22輸出電壓的大小,從而控制電流的大小,從而實現脈沖移相。
給定電位器RP2已裝在面板上,同步信號已在內部接好,所有的測試信號都在面板上引出。

圖3-2  單結晶體管觸發電路各點的電壓波形(α=90o
四、實訓方法
1.單結晶體管觸發電路故障的設置與分析請參考第二章有關內容
2.單結晶體管觸發電路的調試與觀測
用兩根導線將電源控制面板上的“單相電源輸出”的220V交流相電壓接到小容量晶閘管直流調速系統面板上的“L”、“N”端,打開漏電保護開關,將小容量晶閘管直流調速系統面板上的QS撥向“開”,這時給定電路和觸發電路都開始工作。
3.給定電路的調試
交流70V經橋式整流穩壓后的電壓作為觸發電路的給定電壓。RP2為調速電位器。RP1為最高限速電位器,RP3位最低速限速電位器。
4.將RP2、RP3都逆時針調到底,使給定電壓為零,將16、17兩點短接。
5.單結晶體管觸發電路各點波形的記錄
當α=30o、60o、90o、120o時,將單結晶體管觸發電路的各觀測點波形描繪下來,并與圖3-2的各波形進行比較。
五、實訓報告
1.畫出α=60°時,單結晶體管觸發電路各點輸出的波形及其幅值。
2.對實驗過程中出現的故障現象作出書面分析。
六、注意事項
1.技能實訓時必須注意人身安全,杜絕觸電事故發生。接線與拆線必須在斷電的情況下進行。
2.技能實訓時必須注意實訓設備的安全,接線完成后必須進行檢查,待接線正確之后方可進行實訓。
3.雙蹤示波器有兩個探頭,可同時觀測兩路信號,但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連,所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上,否則這兩點會通過示波器外殼發生電氣短路。當需要同時觀察兩個信號時,必須在被測電路上找到這兩個信號的公共點,將探頭的地線接于此處,探頭各接至被測信號,只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個信號,而不發生意外。
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