编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE44页共NUMPAGES44页第PAGE\*MERGEFORMAT44页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT44页电气学科大类2009级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验四:电力电子学基本实验)姓名学号姓名学号姓名学号专业班号指导教师邓春花日期实验成绩评阅人实验评分表基本实验实验编号名称/内容实验分值评分实验二十八PWM信号的生成和PWM控制的实现实验二十九DC/DCPWM升压、降压变换电路性能研究实验三十三相桥式相控整流电路性能研究实验三十一DC/AC单相桥式SPWM逆变电路性能研究设计性实验实验名称/内容实验分值评分创新性实验实验名称/内容实验分值评分教师评价意见总分目录实验二十八PWM信号的生成和PWM控制的实现·····················4实验目的实验原理实验设备实验内容实验结果思考题实验二十九DC/DC—PWM升压、降压变换电路性能研究·············15实验目的实验原理实验设备实验内容实验结果实验结果分析思考题实验三十三相桥式相控整流电路性能研究··························23实验目的实验原理实验设备实验内容与数据记录实验波形记录与分析实验总结思考题实验三十一DC/AC单相桥式SPWM逆变电路性能研究················29实验目的实验原理实验设备实验步骤与数据记录实验波形记录与分析思考题实验心得························································40参考文献·······················································40实验二十八PWM信号的生成和PWM控制的实现一、实验目的1．掌握PWM控制芯片的工作原理和外围电路设计方法。2．掌握控制电路调试方法。3．了解其它PWM控制芯片的原理及设计原则。二、实验原理1.PWM控制PWM控制的原理可以简单通过图1理解。图中，V1为变换器输出的反馈电压，与一个幅值为Vtri的三角波信号进行比较，比较电路产生的输出电压为固定幅值、宽度随反馈电压的增大而减小的PWM脉冲方波，如图1中阴影部分所示：图1-1PWM控制原理2.PWM芯片TL494本实验主要是利用TL494来实现具有PWM控制功能的控制电路，并通过实验探究PWM控制电路的性能。TL494工作原理TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下：输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小，如图1-2所示：图1-2TL494的工作时序图TL494脉冲控制控制信号由集成电路外部输入，一路送至死区时间比较器，一路送往误差放大器的输入端。死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压，当把死区时间控制输入端接上固定的电压（范围在0—3.3V之间）即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个通道，误差放大器的输出端常处于高电平，它与脉冲宽度调制器的反相输入端进行“或”运算，正是这种电路结构，放大器只需最小的输出即可支配控制回路。③当比较器CT放电，一个正脉冲出现在死区比较器的输出端，受脉冲约束的双稳触发器进行计时，同时停止输出管Q1和Q2的工作。若输出控制端连接到参考电压源，那么调制脉冲交替输出至两个输出晶体管，输出频率等于脉冲振荡器的一半。如果工作于单端状态，且最大占空比小于50%时，输出驱动信号分别从晶体管Q1或Q2取得。输出变压器一个反馈绕组及二极管提供反馈电压。在单端工作模式下，当需要更高的驱动电流输出，亦可将Q1和Q2并联使用，这时，需将输出模式控制脚接地以关闭双稳触发器。这种状态下，输出的脉冲频率将等于振荡器的频率。TL494内部电路方框图，如图1-3所示：图1-3TL494内部电路图三、实验设备1．PWM控制芯片TL494等，以及有关的外围电路元件；控制电源2．面包板或通用版，或具有PWM芯片及外围电路的实验板3．示波器四、实验内容利用TL494设计一个具有PWM控制功能的控制电路，并拟定实现PWM控制的基本功能，通过调试验证设计的正确性。