TSI DD-505型现代电力电子技术实验装置
名称：教育实验实训装置
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简介：TSI DD-505型现代电力电子技术实验装置依据西安交通大学王兆安编著的《电力电子技术》（第四版）、《半导体变流技术》教材实验大纲的要求，吸收国内、外同类产品的优点，充分考虑了实验室的现状和发展趋势，对原电力电子技术及电机控制实验装置 ”...
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- 产品介绍
TSI DD-505型现代电力电子技术实验装置依据西安交通大学王兆安编著的《电力电子技术》（第四版）、《半导体变流技术》教材实验大纲的要求，吸收国内、外同类产品的优点，充分考虑了实验室的现状和发展趋势，对原电力电子技术及电机控制实验装置 ” 在外形、功能上进行优化组合，精心研制而成。
一、TSI DD-505型现代电力电子技术实验装置适用范围 ：
TSI DD-505型现代电力电子技术实验装置涵盖了各高等院校等所开设的 “ 电力电子技术 ” 、 “ 半导体变流技术 ” 等专业课程所要求的实验项目。
二、TSI DD-505型现代电力电子技术实验装置技术性能 ：
1 、输入电源 : 三相四线 ( 或三相五线 380V±10 ％ 50HZ)
2 、工作环境 : 温度 -10℃ － + 40℃ 相对湿度＜ 85 ％（ 25℃ ） 海拨＜ 4000m
3 、装置容量：＜ 1000W
4 、外形尺寸： 155×79.5× 147 cm 3
三、TSI DD-505型现代电力电子技术实验装置的基本装备 ：
1 、 DX-01 电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）
（ 1 ）交流电源（带有过流?；ご胧?nbsp;
提供交流电源：三相交流电源 (220V/ 1.5A )
（ 2 ）高压直流电源
直流电源：输出 220V/ 0.5A ，具有输出短路?；?。
（ 3 ）数字式仪表
1 ．交流数字电压表：可通过其下方的波段开关切换指示三相电网输入线电压，精度 1.0 级；
2 ．真有效值交流数字电压表一只：测量范围 0 ～ 500V ，量程自动判断、自动切换，精度 0.5 级，三位半数显，为交流调速系统提供电压指示。
3 ．真有效值交流数字电流表一只：测量范围 0 ～ 5A ，量程自动判断、自动切换，精度 0.5 级，三位半数显，具有超量程告警、指示及切断总电源功能，为调速系统提供电流的指示；
4 ．直流数字电压表一只：测量范围 0 ～ 300V ，三位半数显，输入阻抗为 10M Ω ，精度 0.5 级；
5 ．直流数字电流表一只：测量范围 0 ～ 5A ，三位半数显，精度 0.5 级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。
（ 4 ）带镜面的指针表：直流电压表（测量范围 0 ～ ±300V ，为中零式，精度为 1.0 级）直流电流表（测量范围 0 ～ ± 2A ，为中零式，精度为 1.0 级）
（ 5 ）三相可调电阻（ 90Ω×2/ 0 .41A 一个 、 900Ω×2/ 0 .41A 两个）
（ 6 ）平波电抗器：提供 100mH 、 200mH 、 700mH 电感，在 1A 下保持线性。
（ 7 ）给定： ±15V 可调电压输出，带数显，指示输出电压。
（ 8 ）单相调压：提供了一只 0 ～ 250V/0.5KVA 单相交流自耦调压器，为相应的实验提供可调交流电源，并带过流?；?。
（ 9 ）三相整流滤波电路：可对单相及三相交流电源进行整流和滤波，具有输出短路?；?。
（ 10 ）变压器：提供三相芯式变压器一个（该变压器有 2 套副边绕组，原、副边绕组的电压为 127V/63.6V/31.8V ），用于三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验。
（ 11 ）人身安全?；ぬ逑?nbsp;
三相隔离变压器一组：三相电源首先通过三相漏电?；て?，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使主电路输出与电网隔离（浮地设计），对人身安全起到一定的?；ぷ饔?。
电压型漏电?；て?1 ：对隔离变压器前的线路出现的漏电现象进行?；?，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源。
电压型漏电?；て?2 ：对隔离变压器后的线路及实验过程中的接线等出现的漏电现象进行?；?，发出报警信号并切断电源，确保人身安全。
电流型漏电?；ぷ爸茫嚎刂破寥粲新┑缦窒?，漏电流超过一定值，即切断电源。
实验连接线及插座：强、弱电连接及插座分开，不能混插。强电连接线及插座采用全封闭工艺，使用安全、可靠、防触电。
（ 12 ）实验管理器
具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能；还可以自动记录与区分由于接线或操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警等。
（ 13 ）控制屏其它设施
控制屏正面大凹槽内，设有两根方型不锈钢管，可挂置实验部件，凹槽底部设有 7 芯、 3 芯等插座， 挂件的供电由这些插座提供?？刂破亮讲嗌栌械ハ嗳?220V 电源插座及三相四极 380V 电源插座。
2 、 DX02 实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板 , 结构坚固，形状似长方体结构，造形美观大方；设有两个大抽屉，用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局。配有示波器搁板。
3 、 DX03 三相可控整流电路（一）
提供 6 只 5A /1000V 的晶闸管，每只晶闸管均设有 RC 吸收和保险丝?；ぷ爸?，晶闸管可通过外加触发信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可更好的完成设计性实验。
三相触发电路由 KC04 、 KC41 、 KC42 、 4066 等集成电路组成，可通过钮子开关选择双窄脉冲或宽脉冲，同时提供六路触发脉冲功放电路等。
4 、 DX04 晶闸管触发电路（一）
提供单结晶体管触发电路实验、锯齿波同步移相触发电路实验。
5 、 DX05 晶闸管触发电路（二）
提供正弦波同步移相触发电路实验、单相交流调压触发电路实验及单相并联逆变触发电路实验共三 种。
6 、 DX06 功率器件驱动与?；さ缏罚ㄒ唬?nbsp;
主要是为完成新器件特性实验提供电源、驱动电路及 PWM 波形发生器。
（ 1 ）电源：为驱动电路提供电源，包括 ±5V 、 ±15V 和 +20V 直流电源。
（ 2 ）驱动电路：包括 MOSFET 和 IGBT 的驱动电路。其中 IGBT 的驱动电路采用专用芯片 EXB841 ，其它的由运放、门电路及分立元件组成。
（ 3 ） PWM 波形发生器：以 SG3525 为核心的 PWM 波形发生器主要是为新器件驱动电路提供 PWM 驱动波形，可以通过频率调节旋钮进行频率调节；通过占空比电位器来调节 PWM 波的占空比。频率范围分为 2 挡，通过钮子开关切换，高频档是为 MOSFET 和 IGBT 驱动电路提供 PWM 波形，频率调节范围 4KHz ～ 10KHz ；低频档是为 GTR 和 GTO 驱动电路提供 PWM 波形，频率调节范围 400Hz ～ 1KHz ；占空比可从 0% 调至 100% 。
7 、 DX07 功率器件驱动与?；さ缏罚ǘ?nbsp;
提供 GTO 和 GTR 的驱动?；さ缏?， PWM 信号和直流电源均从 PE14 上取。
8 、 DX08 单相交直交变频原理
根据普通高等教育 “ 九五 ” 国家级重点教材王兆安，黄俊主编的《电力电子技术》（第四版）的内容进行开发。用于展示交直交变频原理，主要让学生了解 SPWM 正弦波脉宽调制信号的形成方法，了解 IGBT 管专用集成驱动芯片的特点及其使用，能完成如下实验项目： 1 ） SPWM 波形成的过程； 2 ）交直交变频电路在不同负载（电阻，电感或电机）时的工作情况和波形，并研究工作频率对电路工作波形的影响； 3 ） IGBT 管专用集成驱动芯片的工作特性。
9 、 DX09 DC/DC 变换电路
提供了 DC/DC 变换电路实验的主电路和控制电路。电力电子器件为 IGBT ，控制电路采用 PWM 控制集成电路 SG3525 ，挂箱面板上还提供了所需的观测孔。
10 、 DX10 半桥型开关稳压电源
提供了半桥型开关稳压电源的主电路和控制电路，主电路的电力电子器件为电力 MOSFET 管；控制电路采用专用 PWM 控制集成电路 SG3525 ，采用恒频脉宽调制控制方案?？赏瓿?“ 开关电路在开环与闭环下负载特性的测试 ” 以及 “ 电源电压波动对输出的影响 ” 等实验内容。
11 、 DX11 直流斩波实验
根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》 ( 第四版 ) 中相关内容而设计。提供组成直流斩波电路所需的元器件和采用专用的 PWM 控制集成电路 SG3525 ?？赏瓿山滩闹薪笛拐恫ǖ缏罚?Buck Chopper ）、升压斩波电路（ Boost Chopper ）、升降压斩波电路（ Boost -Buck Chopper ）、 Cuk 斩波电路、 Sepic 斩波电路、 Zeta 斩波电路六种典型实验。
12 、 DX12 斩控式交流调压电路
根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》（第四版）中相关内容而设计，采用全控型器件 IGBT 管实现 “ 斩控式交流调压实验 ” 。
13 、 DX13 单相交流调压 / 调功电路
根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》（第四版）中相关内容而设计，实现单相交流调压和交流调功的实验内容。采用的电力电子器件为双向晶闸管，在交流调压实验中采用由双向触发二极管构成触发控制电路；在交流调功实验中采用由 555 时基电路组成触发控制电路。
14 、 DX14 单端反激式隔离开关电源
输入交流电压范围为 50V ～ 200V ，输出为三组直流电源，分别为 +5V 、 5A ； +12V 、 1A ； -12V 、 1A ，在输入交流电压和直流输出负载变化时输出电压的变化率小于 0.3% 。
15 、 DX15 PS-ZVS-PWM 软开关技术
主要包括 H 桥电路、控制电路和稳压反馈电路，用于展现移相零电压开关的电路结构和工作原理。 H 桥电路有四只 MOSFET 管组成，控制电路采用全桥软开关电源移相 PWM 控制芯片 UCC3895 和驱动芯片 HIP4081 组成，稳压反馈电路由 TL431 等元件组成。
16 、 DX16 整流电路有源功率因数校正
主要有整流电路、升压变换器、控制电路三部分组成?？刂频缏凡捎霉β室蚴刂菩酒?UCC3817N 和外围元器件组成。最大输出功率是 100W （ 200V±5% ， 0.5A ），工作频率为 100KHz 。通过适当的连线可以完成下列实验项目：
(1) 无滤波电容的整流电路带纯阻性负载的测试
(2) 有滤波电容的整流电路带纯阻性负载的测试
(3) 整流电路有源功率因数校正的测试
(4) 控制电路的波形测试，功率栅极控制信号观察
(5) 整流电路有源功率因数校正电路的性能测试
17 、 DX17 实验元器件
提供晶闸管（均设有 RC 吸收和保险丝?；ぃ?、压敏电阻（作为过压?；ぴ?，内部已连成三角形接法）、二极管及灯座、 RC 吸收电路。
18 、 DX18 单端电流反馈他激式隔离开关电源
采用专用集成电路 UC3844 作 PWM 控制器，可直接驱动 MOSFET 功率场效应管。通过与直流可调电源、负载的配合可展示电路原理，各点波形测试，输入电压和负载改变时的波形变化和性能测试等项目。
19 、 DX 19 升 、降压与复合斩波电路
通过 PWM 控制器与两个 IGBT 三极管，两个二极管的简单联结，配以发电机、电动机的组合负荷，用双踪示波器能展示降压电路的第一象限电压 - 电流图，升压电路的第二象限电压 - 电流图，复合电路的第一、第二象限电压－电流图。同时能展示以上三种状态下的续流、临界断流、断流时的电压、电流波形 ( 改变输入电压、改变 PWM 脉宽、改变负荷电机力矩 ) 。并可简单地联结成升、降压与复合电路，由于结构上的特点，实验还可演示斩波电路电机负荷能耗制动、回馈制动等的实验效果。
20 、 DX20 三相可控整流电路（二）
提供 6 只 5A /1000V 的晶闸管，每只晶闸管均设有 RC 吸收和保险丝?；ぷ爸?，晶闸管可通过外加触发信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可更好的完成设计性实验。
三相触发电路由专用晶闸管新型集成触发电路 Tc787 组成，体现了现代晶闸管触发技术的最新应用；同时提供六路触发脉冲功放电路等。
21 、 DX21 晶闸管触发电路（三）
由西门子专用晶闸管集成触发电路 Tca785 组成，可完成单相集成触发电路实验，体现了现代晶闸管触发技术的最新应用。
22 、 DX22 单相智能功率、功率因数表
由微电脑、高精度 A/D 转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。在硬、软件上均分八档区域，自动判断、自动换档，功率测量精度 1.0 级，电压、电流量程分别为 450V 、 5A ，还可储存数据，供随时查阅。
23 、 DQ03-1 不锈钢电机导轨、光码盘测速系统（日本欧姆龙 1024 光电编码器）及数显转速表
24 、 DQ07-1 直流复励发电机
25 、 DQ09 直流并励电动机
26 、 DQ17 单相电阻启动异步电动机
27 、实验连接线：根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验联接线，强电部分采用高可靠护套结构插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。
四、TSI DD-505型现代电力电子技术实验装置能开设的实验项目（全配）：
（一）晶闸管触发电路实验项目
1 ．单结晶体管触发电路
2 ．正弦波同步移相触发电路实验
3 ．锯齿波同步移相触发电路实验
4 ．单相集成锯齿波触发电路实验（由 Tca785 组成）
5 ．三相集成锯齿波触发电路实验（由 KC04 等组成）
6 ．三相集成锯齿波触发电路实验（由 TC787 组成）
（二）晶闸管线路实验项目
1 ．单相半波可控整流电路实验
2 ．单相桥式半控整流电路实验
3 ．单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
4 ．三相半波可控整流电路实验
5 ．三相桥式半控整流电路实验
6 ．三相半波有源逆变电路实验
7 ．三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
8 ．单相并联逆变电路实验
9 ．单相交流调压电路实验
10 ．单相交流调功电路实验
11 ．三相交流调压电路实验
（三）新器件特性及驱动?；な笛橄钅?nbsp;
1 ．单向晶闸管（ SCR ）特性实验
2 ．可关断晶闸管（ GTO ）特性实验
3 ．功率场效应管（ MOSFET ）特性实验
4 ．功率晶体管（ GTR ）特性实验
5 ．绝缘双极性晶体管（ IGBT ）特性实验
6 ．可关断晶闸管（ GTO ）驱动与?；さ缏肥笛?nbsp;
7 ．功率场效应管（ MOSFET ）驱动与?；さ缏肥笛?nbsp;
8 ．功率晶体管（ GTR ）驱动与?；さ缏肥笛?nbsp;
9 ．绝缘双极性晶体管（ IGBT ）驱动与?；さ缏肥笛?nbsp;
（四）典型新器件线路实验
1 ．单相正弦波脉宽调制（ SPWM ）逆变电路实验
2 ．全桥 DC/DC 变换电路实验
3 ．半桥型开关稳压电源的性能研究
4 ．单端反激式隔离开关电源实验
5 ．单端电流反馈他激式隔离开关电源实验
6 ．直流斩波电路的性能研究（降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波的电路、 Cu ｋ斩波电路、 Sepic 斩波电路、 Zeta 斩波电路）
7 ．升、降压与复合斩波电路实验
8 ．单相斩控式交流调压电路实验
9 ．整流电路有源功率因数校正实验
10 ．软开关技术实验
五.TSI DD-505型现代电力电子技术实验装置基本配置实验项目：
（一）晶闸管触发电路实验项目
1. 单结晶体管触发电路
2. 锯齿波同步移相触发电路实验
3. 三相集成锯齿波触发电路实验（由 KC04 等组成）
（二）晶闸管线路实验项目
1. 单相半波可控整流电路实验
2. 单相桥式半控整流电路实验
3. 单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
4. 三相半波可控整流电路实验
5. 三相桥式半控整流电路实验
6. 三相半波有源逆变电路实验
7. 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
8. 单相并联逆变电路实验
9. 单相交流调压电路实验
（三）新器件特性及驱动?；な笛橄钅?/div>
1. 单向晶闸管（ SCR ）特性实验
2. 功率场效应管（ MOSFET ）特性实验
3. 绝缘双极性晶体管（ IGBT ）特性实验
4. 功率场效应管（ MOSFET ）驱动与?；さ缏肥笛?/div>
5. 绝缘双极性晶体管（ IGBT ）驱动与?；さ缏肥笛?/div>
（四）典型新器件线路实验
1. 单相正弦波脉宽调制（ SPWM ）逆变电路实验
2. 半桥型开关稳压电源的性能研究
3. 直流斩波电路的性能研究（降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、 Cu ｋ斩波电路、 Sepic 斩波电路、 Zeta 斩波电路）
