SBDD-2现代电力电子技术实验装置
一、概述
SBDD-2型现★代电力电子技术实验装置，是依据西安交通大学王兆安编著的《电力电子技术》（第五版）、《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"SBDD-1型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。
(此图片仅作为结构参考，具体实物要根据配置而定）
二、适用范围
SBDD-2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。
三、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：1700×700×1580 mm
四、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（带有过流保护措施）提供交♀流电源：三【相交流电源(220V/1.5A)
（2）高压直流电源：输出220V/0.5A，具■有输出短路保护。
（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10MΩ，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，并带短路保护▆。
（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，具有输出短路保护。
（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』全保护体系 三相隔离变压器一〗组：三相电源首先通过三相漏电保护器，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保护作用。
电压型漏电保护器1：对隔离变压器前的线路出现的漏电现象进行ω 保护，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源。
电压型漏电保护器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】现象进行保护，发出报警信号并切断电源，确保人身安全。
电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，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。控制屏两侧设有单相三极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，形状似长方体结々构，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。
3、DX03-1三相↑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』险丝保护装置，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等集成电路组々成，可通过钮子开关选ㄨ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、DK05晶闸←管触发电路
提供单结晶体管触发电路实验、单相交流调压触发电路，锯齿波同步移相触发电路实验，正弦波触发电路及TCA785集成触发电路。
5、DK05-1晶闸管触发电路（二）
提供KC08交流调功触发电路、及单相并联逆变触发电路实验等。
6、DK13功率器件驱动与保护卐电路
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GTO 和 GTR， 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、DK14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）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。
8、DK19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。可完成"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。
9、DK07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ㄨPWM控制集成电路SG3525。可完成教材中降压斩波电路（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。
10、DK17双闭环H桥DC/DC变换直流调速系统
通过对四个桥臂上IGBT管的触发控制，来实现对可逆直流他励电机进行调速的目的，主要由三大部分组成，即主Ψ回路部分、控制电路部分和调节部分◥。主回路由 直流电源、四种IGBT管组成；控制回路部分由专用芯片产生PWM脉冲波，PWM波脉冲发生器产生的四路控制脉冲，分别驱动四个桥臂的IGBT管；调节部 分由两个PI调节器组成，并通过速度环、电流环构成的反馈回路使电机的转速稳定运◥行在给定的转速下。本实验箱可完成的⊙实验项目有：（1）、全桥DC/DC 变换电路实验（2）、双闭环可逆直流脉宽调速实验▓。
11、DX17实验元器件
提供晶闸管（均设有RC吸收和保险丝保护）、压敏电阻（作为过压保护元件≡，内部已连成三角形接法）二极管及灯座、RC吸收电路。
12、DX03-2 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 吸收和保险丝保护装置，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。
13、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 " 。
14 、DX14 单◢端反激式隔离开关电源
输入交流电压范围■为 100V ～ 264V ，输出为一组直流电源，分别为24V/2.5A ，在输入交ζ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、DQ03-1固定电机导轨▽、光码盘测速系统及转速表
16、DQ07-1直流发电机（240W，220V，1500r/min）
17、DQ09直流他（并）励电动机（185W，220V，1500r/min）
18、DQ17单相电╳阻启动异步电动机
19、SB07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≡手枪插连接线（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，接触安〇全可靠；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。
五、本装置能开设的实验项目（以上配置）
（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/KC09 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）三相々交流调压电路实验
（三）新器件特性及驱动保护实验项目
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 ）驱动与保护电路实验
7）功率场效应管（ MOSFET ）驱动与保护电路实验
8）功率晶体管（ GTR ）驱动与保护电路实验
9）绝缘双极性晶体管（ IGBT ）驱动与保护电路实验
（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）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）
6）单相斩控式交流调压电路实验
（五）交直流调速①系统
1）直流调速系统︼各主要单元的研究
2）转速，电流双闭环H桥可逆直流调速系统（IGBT）
3）单相交-直-交№变频调速控制实验（单相交流电机负载）
六、实验测量仪表组件、电机及挂箱明细表：
序号 | 编号 | 名 称 | 数量 |
1 | DX01 | 电源控制屏 | 1套 |
2 | DX02 | 实验桌 | 1张 |
3 | DX03-1 | 三∮相可控整流电路（一） | 1件 |
4 | DK05 | 晶闸管触发电路 | 1件 |
5 | DK05-1 | 晶闸管触发电路（二） | 1件 |
6 | DK13 | 功率器件驱动与保◆护电路 | 1件 |
7 | DK14 | 单相交直交变频原理 | 1件 |
8 | DK19 | 半桥型开关稳压电源 | 1件 |
9 | DK07 | 直流斩波实验（六种典型线路） | 1件 |
10 | DK17 | 双闭环H桥DC/DC变换直流调速系统 | 1件 |
11 | DX17 | 实验元器件 | 1件 |
12 | DQ07-1 | 直流发电机 | 1台 |
13 | DQ09 | 直流（他）并励电机 | 1台 |
14 | DQ17 | 单相电阻∴启动异步电机 | 1台 |
15 | DX14 | 单端反激式隔离开关电源 | 1件 |
16 | DX12 | 斩控式交流调压电路 | 1件 |
17 | DX03-2 | 三相可控整流电路（二） | 1件 |
18 | DQ03-1 | 固定电机导轨、测速系统及数显转速表 | 1套 |
19 | SB07 | 高可靠护套结构手枪插实验连接线及配件 | 1套 |
