“RYDD-02型現代電力電子技術實驗台”依據西（xī）安交通大（dà）學王兆安編著的《電力電子技術》（第四版）、《半導體變流技術》教材實（shí）驗大綱的要（yào）求，吸收國內、外（wài）同類產品的優點，充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢，對原“RYDD-01型電（diàn）力電子技術及電機控（kòng）製實驗裝（zhuāng）置”在外形、功能上進行優化組合，精（jīng）心研製而成。
二、適用範圍
    本裝置涵蓋了各高等院（yuàn）校（xiào）等所開設的（de）“電力（lì）電（diàn）子技術”、“半導體變流技術”等專業課程所要求（qiú）的實驗項目。
三、技術性能
  1、輸入電源（yuán）: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
  2、工作（zuò）環境: 溫度-10℃－+40℃　相對濕度＜85％（25℃）　海撥＜4000m
  3、裝置容量：＜1000W
  4、外形尺寸：155×79.5×147 cm³

四、裝置的（de）基本（běn）裝備
  1、DX-01電源控製屏（píng）（鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質麵板）
  （1）交流電（diàn）源（帶有過流保護（hù）措施）
提（tí）供交流電源：三相交流電源(220V/1.5A)
  （2）高壓直流電源
直流電（diàn）源：輸出220V/0.5A，具有輸出（chū）短路（lù）保護。
  （3）數字式儀表
1．交（jiāo）流數字電（diàn）壓（yā）表：可通（tōng）過其下方的（de）波段開（kāi）關切換（huàn）指示三（sān）相電網（wǎng）輸入（rù）線電壓，精度1.0級；
2．真有效值交流數字（zì）電壓表一隻：測量範圍（wéi）0～500V，量（liàng）程（chéng）自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯，為交流調速係統提供電壓指示；
3．真有效值交流數（shù）字（zì）電流表一隻：測量範圍0～5A，量程（chéng）自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯（xiǎn），具有超量程告（gào）警、指示及切斷總電源功能（néng），為調速係（xì）統提供電流的指示；
4．直流數字（zì）電壓表一隻：測量範圍0～300V，三位半數顯，輸入阻抗為10MΩ，精（jīng）度0.5級；
5．直流數字電流表一（yī）隻（zhī）：測量範圍0～5A，三（sān）位半數顯，精度0.5級，具（jù）有超量程報警、指示（shì）、切斷總電源（yuán）等功能。
  （4）帶鏡麵（miàn）的指針表：直流電壓（yā）表（測量範圍0～±300V，為中（zhōng）零式，精度為1.0級（jí））直（zhí）流電流表（測量（liàng）範圍0～±2A，為（wéi）中零式，精（jīng）度為1.0級）
  （5）三相可調電阻（90Ω×2/0.41A一個 、900Ω×2/0.41A兩個）
  （6）平波電抗器：提供100mH、200mH、700mH電感，在1A下保持線性。
  （7）給定（dìng）：±15V可調電（diàn）壓輸出，帶數顯，指（zhǐ）示輸出電壓。
  （8）單（dān）相調壓：提供了一隻0～250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器，為相應的實驗提（tí）供可調交流電源，並帶（dài）過流保（bǎo）護。
  （9）三相整流濾波電（diàn）路：可對單相及三相交流電源進行整流和濾波，具有輸出短路（lù）保護。
  （10）變壓器（qì）：提供三相（xiàng）芯（xīn）式變壓器一個（該（gāi）變（biàn）壓器（qì）有2套副（fù）邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用於三相橋式（shì）、單相橋式有源逆變電路實驗。
  （11）人身安全保護體係
    三相隔離變壓器一組：三（sān）相電源首先通過三相（xiàng）漏（lòu）電保護器，然後經（jīng）鑰匙開關、接觸器到隔離變壓器，使主電路輸出與電網隔離（浮地設計），對人（rén）身安全起到一定的保（bǎo）護作用。
    電壓型漏電保護器1：對隔離變壓器前的線路出現的漏電現象進行保護，使控（kòng）製屏內的接觸器跳閘（zhá），切斷電源。
    電壓型漏電保護器2：對隔離變壓器（qì）後的線路及實驗過程中的接線等出現的漏電現象進行（háng）保護，發（fā）出報警信號並切斷電源，確保人身安全（quán）。
    電流（liú）型漏電保護裝置：控製屏若有（yǒu）漏電現象，漏電（diàn）流（liú）超過一定值，即切斷（duàn）電源（yuán）。
    實驗連接線及插座：強、弱電（diàn）連接及插座分開，不能混插。強電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
  （12）實驗管理器
    具有設定實驗時間、定（dìng）時（shí）報警、切斷電源等功（gōng）能；還可以自動記錄與區分由於接線（xiàn）或操（cāo）作（zuò）錯誤（wù）所造成（chéng）的漏電告警、儀表超（chāo）量程告警等。
  （13）控製屏其它設施
    控製屏正麵大凹槽內，設有兩（liǎng）根方型（xíng）不鏽鋼管（guǎn），可（kě）掛置實驗部件，凹槽底部設有7芯、3芯等插座， 掛件的供電由這些插座提供。控製屏兩側設有單相三（sān）極220V電源插（chā）座及三相（xiàng）四極380V電（diàn）源插座。
  2、DX02實驗桌
    實驗桌為鐵（tiě）質雙層亞光密紋噴塑結構，桌麵為防火、防水、耐磨高（gāo）密度板,結構堅固，形狀似長方體（tǐ）結構，造（zào）形美觀大方；設有兩個大抽（chōu）屜，用於放置工具、存放掛件及資料等。桌麵用於安裝電源控製屏並提供（gòng）一個寬敞（chǎng）舒適的工（gōng）作台麵。實（shí）驗（yàn）桌還設有四個萬向（xiàng）輪和四個固定調節機構，便於移動（dòng）和固定，有利於實驗室的布局。配（pèi）有示波器（qì）擱板。
  3、DX03三相可控（kòng）整流電路（一）
    提供（gòng）6隻5A/1000V的晶閘管，每隻晶閘管均設有RC吸收和保險絲保護裝置，晶閘管可通過外加觸發信號進行觸發（留有觸發（fā）脈衝輸入接口），可更好的完成設計性實驗。
三相觸發（fā）電路由KC04、KC41、KC42、4066等集成電路組成，可通過鈕子（zǐ）開關選擇雙窄脈衝或寬脈衝，同時提供六路觸發脈衝功放電路等。
  4、DX04晶閘（zhá）管觸發電路（一）
    提供單結晶體管觸發電路實驗、鋸齒（chǐ）波同（tóng）步移相（xiàng）觸發（fā）電路實驗。
  5、DX05晶閘管觸（chù）發電路（二）
    提供（gòng）正弦波同步移相觸發電路實驗、單相（xiàng）交流（liú）調壓觸發電路實驗及單相並（bìng）聯逆變觸發電路實驗共（gòng）三種。
  6、DX06功（gōng）率器件驅動與保護（hù）電路（一）
    主要是為完成新器件特性實驗（yàn）提供電源、驅動電路及PWM波形發生器。
  （1）電源：為驅動電路提供電（diàn）源，包括±5V、±15V和+20V直流電源。
  （2）驅動（dòng）電（diàn）路：包括MOSFET和（hé）IGBT的驅動電路。其中IGBT的驅動電路采用專用芯片EXB841，其它的由運（yùn）放、門電路及分立元件組成。
  （3）PWM波形發生器：以SG3525為核心的PWM波形發生器主要（yào）是為新器件驅（qū）動電路提供PWM驅動波形，可以通過頻率調（diào）節旋鈕進行頻率調（diào）節；通過占空比電位器來調節PWM波的占空比。頻率範圍分為2擋，通過鈕子（zǐ）開（kāi）關切換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅動電路提供（gòng）PWM波形，頻率調節範（fàn）圍4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅動電（diàn）路提供PWM波形，頻（pín）率調節範（fàn）圍（wéi）400Hz～1KHz；占空比可從0%調至100%。
  7、DX07功率器件驅（qū）動與保護電路（二）
    提供GTO和GTR的驅動保（bǎo）護電路，PWM信號和直流電源均從PE14上取。
  8、DX08單（dān）相交直交變頻原理
    根據普通高等教育“九五”重點教材王兆（zhào）安，黃俊主編的《電力電子技術》（第四版（bǎn））的（de）內容進行開發（fā）。用於展示交直交變頻原理，主要讓學生（shēng）了解SPWM正弦波脈寬調製信號的形成方法，了解IGBT管專（zhuān）用（yòng）集（jí）成驅動芯片的特點及其使（shǐ）用，能完成如下實驗項目：1）SPWM波形成（chéng）的過程；2）交直交變頻電路在不同負載（電阻，電感或電（diàn）機）時（shí）的工作情況和波（bō）形，並（bìng）研究工作頻率對電路工作波形的影（yǐng）響（xiǎng）；3）IGBT管專用（yòng）集成驅動芯片的（de）工作特性。
  9、DX09 DC/DC變換電路
    提供（gòng）了DC/DC變換電路（lù）實驗的主（zhǔ）電路和控（kòng）製電路。電力電（diàn）子器件（jiàn）為IGBT，控製電路采用PWM控製集成（chéng）電路SG3525，掛箱麵板上（shàng）還提供了所需的觀測孔。
  10、DX10半橋型開關穩壓電源
    提供了半橋型開關穩壓電源（yuán）的主電路和控製電（diàn）路（lù），主電路的電（diàn）力電子器件為電力MOSFET管；控製（zhì）電路采用專用PWM控製集（jí）成電路SG3525，采用恒頻脈寬調製控製方案。可完成“開關電（diàn）路在開環（huán）與閉環下負載特性的測（cè）試”以及“電源電壓波動（dòng）對輸出的影響”等實（shí）驗內容。
  11、DX11直流斬波實驗
    根據西安交通大學王兆安教授和黃俊教（jiāo）授主編的《電力電子技術》(第四版)中相（xiàng）關內容而設計。提供組成直流斬波電路所需的元器件（jiàn）和采用專用的PWM控製集成電路SG3525。可完成教材中降壓斬波電路（Buck Chopper）、升壓（yā）斬波電（diàn）路（Boost Chopper）、升降壓斬（zhǎn）波電路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斬波（bō）電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實驗。
  12、DX12斬控（kòng）式交流調壓電路
    根據西（xī）安交通大學王（wáng）兆安教授和黃俊（jun4）教授主編（biān）的《電力電子技術》（第四（sì）版）中相關內容（róng）而設計，采用全控型（xíng）器件IGBT管實現“斬控式（shì）交流調壓實驗”。
    13、DX13單相交流調壓/調功電路
    根據西安交通（tōng）大（dà）學王（wáng）兆安教（jiāo）授和黃（huáng）俊教授主編的《電力電子技術》（第四版）中相關內容而設計，實現單相交流調壓和交流調功的實驗內容。采用的（de）電（diàn）力電子器件為雙向晶（jīng）閘管，在交流調壓實驗中采用由雙向觸發二極管構成觸發控製電路；在交（jiāo）流調功實驗中采用由555時基電路組成觸發控製電路。
    14、DX14單端反激式隔離開關電源
    輸入交流電壓範圍為50V～200V，輸出為三組直（zhí）流電源，分別（bié）為+5V、5A；+12V、1A；-12V、1A，在輸入（rù）交流電壓和直流（liú）輸出負載變（biàn）化時輸出（chū）電壓的變化率小於（yú）0.3%。
    15、DX15 PS-ZVS-PWM軟開關（guān）技術
    主要包括H橋電路（lù）、控製電（diàn）路和（hé）穩壓反（fǎn）饋（kuì）電路，用於展現（xiàn）移相零電壓開關的電路結構和工（gōng）作原理。H橋電路有四隻MOSFET管組成，控製電路采用全橋（qiáo）軟開（kāi）關電源移（yí）相PWM控製芯片UCC3895和驅動芯片HIP4081組成，穩壓反饋電（diàn）路（lù）由（yóu）TL431等元件組成。
  16、DX16整流電路（lù）有源功率因數校正
    主（zhǔ）要有整流電路、升壓變換（huàn）器、控製電路三部分組（zǔ）成。控製電路采用功率因數控製芯片UCC3817N和外圍元器件組成。最大輸出功率是100W（200V±5%，0.5A），工作頻率為100KHz。通（tōng）過適當的連線可以完成（chéng）下列實（shí）驗項目：
    (1) 無濾波（bō）電（diàn）容的整流電路帶純阻性負載的測（cè）試
    (2) 有濾波電容（róng）的整流（liú）電路帶純阻性負載的（de）測試（shì）
    (3) 整流（liú）電路有源功率因數校（xiào）正的測試
    (4) 控製電路（lù）的（de）波形（xíng）測試（shì），功（gōng）率柵極控製信號觀察
    (5) 整流電路有源功（gōng）率因數校正（zhèng）電（diàn）路的性能測試
  17、DX17實驗元器件（jiàn）
    提供晶閘管（均設有RC吸收和保險絲保護）、壓敏電阻（作為過壓保護元件，內（nèi）部已連成三角形接法）、二極管及燈座（zuò）、RC吸收電路。
  18、DX18單端電流反饋他激式隔離開關電源
    采用專用集成電路UC3844作PWM控製器，可直接驅動MOSFET功率（lǜ）場（chǎng）效（xiào）應管。通過與直流可調電源、負載的配合可展示電路原理，各點波形測試，輸入電壓和負載改變（biàn）時的波形變化和性能測試等項目。
  19、DX19升、降壓與複合（hé）斬波電路
    通過PWM控製器（qì）與兩個IGBT三極管，兩個二極管的簡單聯結，配以發電機、電動機的組合負荷，用雙蹤示波器能展示（shì）降壓（yā）電路的（de）第一象限電壓-電流圖，升壓電路（lù）的第（dì）二象限（xiàn）電壓-電流圖，複合電路的第一、第二（èr）象限電壓－電流圖。同時能展示以上三種狀態下的續流、臨界斷流、斷流時（shí）的（de）電壓、電流波形(改變輸入電壓、改（gǎi）變PWM脈寬、改變負荷電機力矩)。並可簡單地聯結成升、降壓與複合電（diàn）路，由於結（jié）構上的特點，實驗還可（kě）演示斬波電路電機負荷能耗製動、回饋（kuì）製動等的實驗效果。
  20、DX20三相可控整流電路（二）
    提供6隻5A/1000V的晶閘管，每隻晶閘管均設有（yǒu）RC吸收和保（bǎo）險絲保護裝置（zhì），晶閘管可（kě）通過外加觸發信號進行觸發（留有觸發脈衝輸入接口），可更好的完成設計性實驗。
三（sān）相觸發電路由專用晶閘管新型集成觸發電路Tc787組成，體現了現代晶閘管觸發技術的應用；同（tóng）時提供（gòng）六路觸發脈衝功放（fàng）電路等。
  21、DX21晶閘管觸發電路（三）
    由西門子專用晶閘管集成觸發電路Tca785組成，可完成單相（xiàng）集成觸發電路實驗，體現了（le）現代晶閘（zhá）管觸發技術的應（yīng）用。
  22、DX22單相智能（néng）功率、功率因數表
    由微電腦（nǎo）、高精（jīng）度A/D轉（zhuǎn）換芯片（piàn）和（hé）全數顯電路構（gòu）成。通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控製模式。在（zài）硬、軟件上均分八檔區域，自動（dòng）判（pàn）斷、自動換檔，功率測量精度1.0級，電（diàn）壓、電流量（liàng）程分別為450V、5A，還可儲（chǔ）存數據，供隨時查閱。
  23、DQ03-1不鏽鋼電機導軌、光碼盤測速係統（日本歐姆龍1024光電編碼器）及（jí）數顯轉速表
  24、DQ07-1直流複勵發電機
  25、DQ09直流並勵電動（dòng）機
  26、DQ17單相電阻啟動異步電動機
  27、實（shí）驗（yàn）連（lián）接線：根據（jù）不同（tóng）實驗項目的特點，配備兩種不同（tóng）的實（shí）驗聯接線，強電部（bù）分采用高可靠（kào）護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），裏（lǐ）麵采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟（ruǎn）目的，外包丁晴聚氯（lǜ）乙烯絕緣層，具有（yǒu）柔軟、耐（nài）壓高（gāo）、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全（quán）可靠；弱電部分采用彈性鈹輕（qīng）銅裸露結構聯接線，兩種導線都隻能配合相應內孔的插（chā）座，這樣大大（dà）提高了實驗的安（ān）全及（jí）合理性。