手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路的制作方法

文档序号:7462714阅读:400来源:国知局
专利名称:手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路的制作方法
技术领域
本发明涉及手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路,属于电学实验领域。
背景技术
在电力电子技术中,桥式斩波电路和逆变电路是主要的和常用的电路形式。在电力电子技术学习中,学习掌握桥式斩波电路和逆变电路也是很重要的。其中一种主要的学习方法是进行桥式斩波电路和逆变电路实验。但是,在进行这类实验时,还是会遇到电路结构复杂和不易理解的问题。

发明内容
本发明目的是为了解决现有显示桥式斩波电路和逆变电路的实验电路结构复杂、不易理解的问题,提供了一种手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路。 本发明所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路共有六个技术方案第一个技术方案采用IGBT实现,所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第一 IGBT管II、第二 IGBT管12、第三IGBT管13、第四IGBT管14和第五 IGBT 管 15,驱动信号手动输入开关SI的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 IGBT管Il的栅极相连,第一 IGBT管Il的集电极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端连接电源Vcc,第一 IGBT管Il的发射极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 IGBT管12的栅极相连,第二IGBT管12的集电极连接电源Vcc,第二 IGBT管12的发射极与第三IGBT管13的集电极相连,第三IGBT管13的发射极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五IGBT管15的栅极相连,第五IGBT管15的发射极接电源地,第五IGBT管15的集电极与第四IGBT管14的发射极相连,第四IGBT管14的集电极连接电源Vcc,第四IGBT管14的栅极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 IGBT管Il的集电极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端接电源地,第四电阻R4的另一端同时还与第三IGBT管13的栅极相连,第三IGBT管13的集电极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五IGBT管15的集电极。第二个技术方案采用NMOS实现,所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第一 NMOS管G1、第二 NMOS管G2、第三NMOS管G3、第四NMOS管G4和第五 NMOS 管 G5,驱动信号手动输入开关SI的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 NMOS管Gl的栅极相连,第一 NMOS管Gl的漏极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端连接电源Vcc,第一 NMOS管Gl的源极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 NMOS管G2的栅极相连,第二NMOS管G2的漏极连接电源Vcc,第二 NMOS管G2的源极与第三NMOS管G3的漏极相连,第三NMOS管G3的源极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五NMOS管G5的栅极相连,第五NMOS管G5的源极接电源地,第五NMOS管G5的漏极与第四NMOS管G4的源极相连,第四NMOS管G4的漏极连接电源Vcc,第四NMOS管G4的栅极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 NMOS管Gl的漏极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端接电源地,第四电阻R4的另一端同时还与第三NMOS管G3的栅极相连,第三NMOS管G3的漏极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五NMOS管G5的漏极。第三个技术方案采用PMOS实现,所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第一 PMOS管G1、第二 PMOS管G2、第三PMOS管G3、第四PMOS管G4和第五 PMOS 管 G5,驱动信号手动输入开关SI的一端接电源地,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 PMOS管Gl的栅极相连,第一 PMOS管Gl的漏极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端接电源地,第一 PMOS管Gl的源极连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 PMOS管G2的栅极相连,第二PMOS管G2的漏极接电源地,第二 PMOS管G2的源极与第三PMOS管G3的漏极相连,第三PMOS管G3的源极连接电源Vcc ; 驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五PMOS管G5的栅极相连,第五PMOS管G5的源极连接电源Vcc,第五PMOS管G5的漏极与第四PMOS管G4的源极相连,第四PMOS管G4的漏极接电源地,第四PMOS管G4的栅极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 PMOS管Gl的漏极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端连接电源Vcc,第四电阻R4的另一端同时还与第三PMOS管G3的栅极相连,第三PMOS管G3的漏极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五PMOS管G5的漏极。 第四个技术方案采用NPN三极管实现,所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管Dl、第二发光二极管D2、第一 NPN三极管Tl、第二 NPN三极管T2、第三NPN三极管T3、第四NPN三极管T4和第五NPN三极管T5,驱动信号手动输入开关SI的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 NPN三极管Tl的基极相连,第一 NPN三极管Tl的集电极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端连接电源Vcc,第一 NPN三极管Tl的发射极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 NPN三极管T2的基极相连,第二 NPN三极管T2的集电极连接电源Vcc,第二 NPN三极管T2的发射极与第三NPN三极管T3的集电极相连,第三NPN三极管T3的发射极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五NPN三极管T5的基极相连,第五NPN三极管T5的发射极接电源地,第五NPN三极管T5的集电极与第四NPN三极管T4的发射极相连,第四NPN三极管T4的集电极连接电源Vcc,第四NPN三极管T4的基极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 NPN三极管Tl的集电极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端接电源地,第四电阻R4的另一端同时还与第三NPN三极管T3的基极相连,第三NPN三极管T3的集电极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五NPN三极管T5的集电极。第五个技术方案采用PNP三极管实现,所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻则、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管Dl、第二发光二极管D2、第一 PNP三极管Tl、第二 PNP三极管T2、第三PNP三极管T3、第四PNP三极管T4和第五PNP三极管T5,
驱动信号手动输入开关SI的一端接电源地,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 PNP三极管Tl的基极相连,第一 PNP三极管Tl的集电极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端接电源地,第一 PNP三极管Tl的发射极连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 PNP三极管T2的基极相连,第二 PNP三极管T2的集电极接电源地,第二 PNP三极管T2的发射极与第三PNP三极管T3的集电极相连,第三PNP三极管T3的发射极连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五PNP三极管T5的基极相连,第五PNP三极管T5的发射极连接电源Vcc,第五PNP三极管T5的集电极与第四PNP三极管T4的发射极相连,第四PNP三极管T4的集电极接电源地,第四PNP三极管T4的基极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波 或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 PNP三极管Tl的集电极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端连接电源Vcc,第四电阻R4的另一端同时还与第三PNP三极管T3的基极相连,第三PNP三极管T3的集电极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五PNP三极管T5的集电极。第六个技术方案采用GTO晶闸管实现,所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管Dl、第二发光二极管D2、第一 GTO晶闸管G1、第二 GTO晶闸管G2、第三GTO晶闸管G3、第四GTO晶闸管G4和第五GTO晶闸管G5,驱动信号手动输入开关SI的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 GTO晶闸管Gl的门极相连,第一 GTO晶闸管Gl的阳极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端连接电源Vcc,第一 GTO晶闸管Gl的阴极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 GTO晶闸管G2的门极相连,第
二GTO晶闸管G2的阳极连接电源Vcc,第二 GTO晶闸管G2的阴极与第三GTO晶闸管G3的阳极相连,第三GTO晶闸管G3的阴极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五GTO晶闸管G5的门极相连,第五GTO晶闸管G5的阴极接电源地,第五GTO晶闸管G5的阳极与第四GTO晶闸管G4的阴极相连,第四GTO晶闸管G4的阳极连接电源Vcc,第四GTO晶闸管G4的门极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 GTO晶闸管Gl的阳极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端接电源地,
第四电阻R4的另一端同时还与第三GTO晶闸管G3的门极相连,第三GTO晶闸管G3的阳极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五GTO晶闸管G5的阳极。本发明的优点I、结构简单直观,便于学习、理解和掌握斩波电路和逆变电路原理。
2、有助于对斩波电路和逆变电路进行对比学习和掌握。3、方便搭建实际电路。4、不需要专门的驱动信号来源。5、两种电路功能可以通过光指示明确直观的表现出来。


图I是实施方式一所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路图;图2是实施方式二所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路图;图3是实施方式三所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路图;图4是实施方式四所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路图;图5是实施方式五所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路图;图6是实施方式六所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图I说明本实施方式,本实施方式所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路采用IGBT实现,该实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第一 IGBT管II、第二 IGBT管12、第三IGBT管13、第四IGBT管14和第五IGBT管15,驱动信号手动输入开关SI的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 IGBT管Il的栅极相连,第一 IGBT管Il的集电极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端连接电源Vcc,第一 IGBT管Il的发射极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 IGBT管12的栅极相连,第二IGBT管12的集电极连接电源Vcc,第二 IGBT管12的发射极与第三IGBT管13的集电极相连,第三IGBT管13的发射极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五IGBT管15的栅极相连,第五IGBT管15的发射极接电源地,第五IGBT管15的集电极与第四IGBT管14的发射极相连,第四IGBT管14的集电极连接电源Vcc,第四IGBT管14的栅极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 IGBT管Il的集电极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端接电源地,第四电阻R4的另一端同时还与第三IGBT管13的栅极相连,第三IGBT管13的集电极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五IGBT管15的集电极。工作原理本实验电路是为了给学生演示两种电路,一种是桥式斩波电路,另一种是逆变电路。斩波或逆变功能选择开关S2用于选择演示电路的种类,驱动信号手动输入开关SI用于手动输入驱动信号,第一 IGBT管Il的功能是电平转换,将驱动信号手动输入开关SI不断通断产生的开关信号进行相反电平的转换,以得到和SI开关相反的另一路驱动信号,通过观察第一发光二极管Dl和第二发光二极管D2的亮灭来直观显示电路状态,便于学生学 习。具体过程为当斩波或逆变功能选择开关S2断开时,该实验电路演示的桥式斩波电路,此时,第三IGBT管13和第四IGBT管14的栅极输入的为低电平,即第三IGBT管13和第四IGBT管14处于关断状态,则第二 IGBT管12和第五IGBT管15构成斩波电路。当手动改变驱动信号手动输入开关SI闭合时,第一发光二极管Dl亮,当手动改变驱动信号手动输入开关SI断开时,第一发光二极管Dl灭,该实验电路能清晰的说明负载电阻流过的是单向断续电流,处于斩波状态。当斩波或逆变功能选择开关S2闭合时,该实验电路演示的逆变电路,且第三IGBT管13和第四IGBT管14的栅极输入电平随着手动改变驱动信号手动输入开关SI的开关状态的改变而改变,即第三IGBT管13和第四IGBT管14是时通时断的,第二 IGBT管12、第三IGBT管13、第四IGBT管14和第五IGBT管15构成逆变电路。当手动改变驱动信号手动输入开关SI的状态为闭合时,第二 IGBT管12和第五IGBT管15导通,第一发光二极管Dl亮,第三IGBT管13和第四IGBT管14截止,第二发光二极管D2灭;当手动改变驱动信号手动输入开关SI的状态为断开时,第三IGBT管13和第四IGBT管14导通,第二发光二极管D2亮;第二 IGBT管12和第五IGBT管15截止,第一发光二极管Dl灭;随着驱动信号手动输入开关SI的通断,第一发光二极管Dl和第二发光二极管D2交替点亮,说明负载电阻流过的是双向交替电流,处于逆变状态。
具体实施方式
二 下面结合图2说明本实施方式,本实施方式所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路采用NMOS实现,该实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第一 NMOS管G1、第二 NMOS管G2、第三NMOS管G3、第四NMOS管G4和第五NMOS管G5,驱动信号手动输入开关SI的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 NMOS管Gl的栅极相连,第一 NMOS管Gl的漏极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端连接电源Vcc,第一 NMOS管Gl的源极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 NMOS管G2的栅极相连,第二NMOS管G2的漏极连接电源Vcc,第二 NMOS管G2的源极与第三NMOS管G3的漏极相连,第三NMOS管G3的源极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五NMOS管G5的栅极相连,第五NMOS管G5的源极接电源地,第五NMOS管G5的漏极与第四NMOS管G4的源极相连,第四NMOS管G4的漏极连接电源Vcc,第四NMOS管G4的栅极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 NMOS管Gl的漏极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端接电源地,
第四电阻R4的另一端同时还与第三NMOS管G3的栅极相连,第三NMOS管G3的漏极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五NMOS管G5的漏极。工作原理与实施方式一相同,不再赘述。
具体实施方式
三下面结合图3说明本实施方式,本实施方式所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路采用PMOS实现,该实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第一 PMOS管G1、第二 PMOS管G2、第三PMOS管G3、第四PMOS管G4和第五PMOS管G5,驱动信号手动输入开关SI的一端接电源地,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 PMOS管Gl的栅极相连,第一 PMOS管Gl的漏极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端接电源地,第一 PMOS管Gl的源极连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 PMOS管G2的栅极相连,第二PMOS管G2的漏极接电源地,第二 PMOS管G2的源极与第三PMOS管G3的漏极相连,第三PMOS管G3的源极连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五PMOS管G5的栅极相连,第五PMOS管G5的源极连接电源Vcc,第五PMOS管G5的漏极与第四PMOS管G4的源极相连,第四PMOS管G4的漏极接电源地,第四PMOS管G4的栅极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 PMOS管Gl的漏极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端连接电源Vcc,第四电阻R4的另一端同时还与第三PMOS管G3的栅极相连,第三PMOS管G3的漏极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五PMOS管G5的漏极。工作原理与实施方式一相同,不再赘述。
具体实施方式
四下面结合图4说明本实施方式,本实施方式所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路采用NPN三极管实现,该实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发 光二极管D1、第二发光二极管D2、第一 NPN三极管Tl、第二 NPN三极管T2、第三NPN三极管T3、第四NPN三极管T4和第五NPN三极管T5,驱动信号手动输入开关SI的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 NPN三极管Tl的基极相连,第一 NPN三极管Tl的集电极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端连接电源Vcc,第一 NPN三极管Tl的发射极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 NPN三极管T2的基极相连,第二 NPN三极管T2的集电极连接电源Vcc,第二 NPN三极管T2的发射极与第三NPN三极管T3的集电极相连,第三NPN三极管T3的发射极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五NPN三极管T5的基极相连,第五NPN三极管T5的发射极接电源地,第五NPN三极管T5的集电极与第四NPN三极管T4的发射极相连,第四NPN三极管T4的集电极连接电源Vcc,第四NPN三极管T4的基极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 NPN三极管Rl的集电极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端接电源地,第四电阻R4的另一端同时还与第三NPN三极管T3的基极相连,第三NPN三极管T3的集电极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五NPN三极管T5的集电极。工作原理与实施方式一相同,不再赘述。
具体实施方式
五下面结合图5说明本实施方式,本实施方式所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路采用PNP三极管实现,该实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第一 PNP三极管Tl、第二 PNP三极管T2、第三PNP三极管T3、第四PNP三极管T4和第五PNP三极管T5,驱动信号手动输入开关SI的一端接电源地,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 PNP三极管Tl的基极相连,第一 PNP三极管Tl的集电极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端接电源地,第一 PNP三极管Tl的发射极连接电源Vcc ;
驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 PNP三极管T2的基极相连,第二 PNP三极管T2的集电极接电源地,第二 PNP三极管T2的发射极与第三PNP三极管T3的集电极相连,第三PNP三极管T3的发射极连接电源Vcc ;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五PNP三极管T5的基极相连,第五PNP三极管T5的发射极连接电源Vcc,第五PNP三极管T5的集电极与第四PNP三极管T4的发射极相连,第四PNP三极管T4的集电极接电源地,第四PNP三极管T4的基极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 PNP三极管Tl的集电极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端连接电源Vcc,第四电阻R4的另一端同时还与第三PNP三极管T3的基极相连,
第三PNP三极管T3的集电极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五PNP三极管T5的集电极。工作原理与实施方式一相同,不再赘述。
具体实施方式
六下面结合图6说明本实施方式,本实施方式所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路采用GTO实现,该实验电路包括驱动信号手动输入开关SI、斩波或逆变功能选择开关S2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第一 GTO晶闸管G1、第二 GTO晶闸管G2、第三GTO晶闸管G3、第四GTO晶闸管G4和第五GTO晶闸管G5,驱动信号手动输入开关SI的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关SI的另一端与第一电阻Rl的一端相连,第一电阻Rl的另一端接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二电阻R2的一端相连,第二电阻R2的另一端与第一 GTO晶闸管Gl的门极相连,第一 GTO晶闸管Gl的阳极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端连接电源Vcc,第一 GTO晶闸管Gl的阴极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第二 GTO晶闸管G2的门极相连,第二 GTO晶闸管G2的阳极连接电源Vcc,第二 GTO晶闸管G2的阴极与第三GTO晶闸管G3的阳极相连,第三GTO晶闸管G3的阴极接电源地;驱动信号手动输入开关SI的另一端同时还与第六电阻R6的一端相连,第六电阻R6的另一端与第五GTO晶闸管G5的门极相连,第五GTO晶闸管G5的阴极接电源地,第五GTO晶闸管G5的阳极与第四GTO晶闸管G4的阴极相连,第四GTO晶闸管G4的阳极连接电源Vcc,第四GTO晶闸管G4的门极与斩波或逆变功能选择开关S2的一端相连,斩波或逆变功能选择开关S2的另一端与第一 GTO晶闸管Gl的阳极相连;斩波或逆变功能选择开关S2的一端同时还与第四电阻R4的一端相连,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,第五电阻R5的另一端接电源地,第四电阻R4的另一端同时还与第三GTO晶闸管G3的门极相连,第三GTO晶闸管G3的阳极同时还与第七电阻R7的一端相连,第七电阻R7的另一端同时连接第一发光二极管Dl的阳极和第二发光二极管D2的阴极,第一发光二极管Dl的阴极和第二发光二极管D2的阳极同时连接第五GTO晶闸管G5的阳极。
工作原理与实施方式一相同, 不再赘述。
权利要求
1.手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路,其特征在于,它包括驱动信号手动输入开关(SI)、斩波或逆变功能选择开关(S2)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第一发光二极管(Dl)、第二发光二极管(D2)、第一 IGBT管(Il)、第二 IGBT管(12)、第三IGBT管(13)、第四IGBT管(14)和第五IGBT管(15), 驱动信号手动输入开关(SI)的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关(SI)的另一端与第一电阻(Rl)的一端相连,第一电阻(Rl)的另一端接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二电阻(R2)的一端相连,第二电阻(R2)的另一端与第一 IGBT管(Il)的栅极相连,第一 IGBT管(Il)的集电极与第三电阻(R3)的一端相连,第三电阻(R3)的另一端连接电源Vcc,第一 IGBT管(Il)的发射极接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二 IGBT管(12)的栅极相连,第二 IGBT管(12)的集电极连接电源Vcc,第二 IGBT管(12)的发射极与第三IGBT管(13)的集 电极相连,第三IGBT管(13)的发射极接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第六电阻(R6)的一端相连,第六电阻(R6)的另一端与第五IGBT管(15)的栅极相连,第五IGBT管(15)的发射极接电源地,第五IGBT管(15)的集电极与第四IGBT管(14)的发射极相连,第四IGBT管(14)的集电极连接电源Vcc,第四IGBT管(14)的栅极与斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端相连,斩波或逆变功能选择开关(S2)的另一端与第一 IGBT管(Il)的集电极相连; 斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端同时还与第四电阻(R4)的一端相连,第四电阳(R4)的另一端与第五电阻(R5)的一端相连,第五电阻(R5)的另一端接电源地, 第四电阻(R4)的另一端同时还与第三IGBT管(13)的栅极相连, 第三IGBT管(13)的集电极同时还与第七电阻(R7)的一端相连,第七电阻(R7)的另一端同时连接第一发光二极管(Dl)的阳极和第二发光二极管(D2)的阴极,第一发光二极管(Dl)的阴极和第二发光二极管(D2)的阳极同时连接第五IGBT管(15)的集电极。
2.手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路,其特征在于,它包括驱动信号手动输入开关(SI)、斩波或逆变功能选择开关(S2)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第一发光二极管(Dl)、第二发光二极管(D2)、第一 NMOS管(Gl)、第二 NMOS管(G2)、第三NMOS管(G3)、第四NMOS管(G4)和第五NMOS管(G5), 驱动信号手动输入开关(SI)的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关(SI)的另一端与第一电阻(Rl)的一端相连,第一电阻(Rl)的另一端接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二电阻(R2)的一端相连,第二电阻(R2)的另一端与第一 NMOS管(Gl)的栅极相连,第一 NMOS管(Gl)的漏极与第三电阻(R3)的一端相连,第三电阻(R3)的另一端连接电源Vcc,第一 NMOS管(Gl)的源极接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二 NMOS管(G2)的栅极相连,第二NMOS管(G2)的漏极连接电源Vcc,第二 NMOS管(G2)的源极与第三NMOS管(G3)的漏极相连,第三NMOS管(G3)的源极接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第六电阻(R6)的一端相连,第六电阻(R6)的另一端与第五NMOS管(G5)的栅极相连,第五NMOS管(G5)的源极接电源地,第五NMOS管(G5)的漏极与第四NMOS管(G4)的源极相连,第四NMOS管(G4)的漏极连接电源Vcc,第四NMOS管(G4)的栅极与斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端相连,斩波或逆变功能选择开关(S2)的另一端与第一 NMOS管(Gl)的漏极相连; 斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端同时还与第四电阻(R4)的一端相连,第四电阳(R4)的另一端与第五电阻(R5)的一端相连,第五电阻(R5)的另一端接电源地, 第四电阻(R4)的另一端同时还与第三NMOS管(G3)的栅极相连, 第三NMOS管(G3)的漏极同时还与第七电阻(R7)的一端相连,第七电阻(R7)的另一端同时连接第一发光二极管(Dl)的阳极和第二发光二极管(D2)的阴极,第一发光二极管(Dl)的阴极和第二发光二极管(D2)的阳极同时连接第五NMOS管(G5)的漏极。
3.手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路,其特征在于,它包括驱动信号手动输入开关(SI)、斩波或逆变功能选择开关(S2)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第一发光二极管(Dl)、第二发光二极管(D2)、第一 PMOS管(Gl)、第二 PMOS管(G2)、第三PMOS管(G3)、第四PMOS管(G4)和第五PMOS管(G5), 驱动信号手动输入开关(SI)的一端接电源地,驱动信号手动输入开关(SI)的另一端与第一电阻(Rl)的一端相连,第一电阻(Rl)的另一端连接电源Vcc ; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二电阻(R2)的一端相连,第二电阻(R2)的另一端与第一 PMOS管(Gl)的栅极相连,第一 PMOS管(Gl)的漏极与第三电阻(R3)的一端相连,第三电阻(R3)的另一端接电源地,第一 PMOS管(Gl)的源极连接电源Vcc; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二 PMOS管(G2)的栅极相连,第二PMOS管(G2)的漏极接电源地,第二 PMOS管(G2)的源极与第三PMOS管(G3)的漏极相连,第三PMOS管(G3)的源极连接电源Vcc ; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第六电阻(R6)的一端相连,第六电阻(R6)的另一端与第五PMOS管(G5)的栅极相连,第五PMOS管(G5)的源极连接电源Vcc,第五PMOS管(G5)的漏极与第四PMOS管(G4)的源极相连,第四PMOS管(G4)的漏极接电源地,第四PMOS管(G4)的栅极与斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端相连,斩波或逆变功能选择开关(S2)的另一端与第一 PMOS管(Gl)的漏极相连; 斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端同时还与第四电阻(R4)的一端相连,第四电阳(R4)的另一端与第五电阳(R5)的一端相连,第五电阻(R5)的另一端连接电源Vcc, 第四电阻(R4)的另一端同时还与第三PMOS管(G3)的栅极相连, 第三PMOS管(G3)的漏极同时还与第七电阻(R7)的一端相连,第七电阻(R7)的另一端同时连接第一发光二极管(Dl)的阳极和第二发光二极管(D2)的阴极,第一发光二极管(Dl)的阴极和第二发光二极管(D2)的阳极同时连接第五PMOS管(G5)的漏极。
4.手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路,其特征在于,它包括驱动信号手动输入开关(SI)、斩波或逆变功能选择开关(S2)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第一发光二极管(Dl)、第二发光二极管(D2)、第一 NPN三极管(Tl)、第二 NPN三极管(T2)、第三NPN三极管(T3)、第四NPN三极管(T4)和第五NPN三极管(T5),驱动信号手动输入开关(SI)的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关(SI)的另一端与第一电阻(Rl)的一端相连,第一电阻(Rl)的另一端接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二电阻(R2)的一端相连,第二电阻(R2)的另一端与第一 NPN三极管(Tl)的基极相连,第一 NPN三极管(Tl)的集电极与第三电阻(R3)的一端相连,第三电阻(R3)的另一端连接电源Vcc,第一 NPN三极管(Tl)的发射极接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二 NPN三极管(T2)的基极相连,第二 NPN三极管(T2)的集电极连接电源Vcc,第二 NPN三极管(T2)的发射极与第三NPN三极管(T3)的集电极相连,第三NPN三极管(T3)的发射极接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第六电阻(R6)的一端相连,第六电阻(R6)的另一端与第五NPN三极管(T5)的基极相连,第五NPN三极管(T5)的发射极接电源地,第五NPN三极管(T5)的集电极与第四NPN三极管(T4)的发射极相连,第四NPN三极管(T4)的集电极连接电源Vcc,第四NPN三极管(T4)的基极与斩波或逆变功能选择开关(S2) 的一端相连,斩波或逆变功能选择开关(S2)的另一端与第一 NPN三极管(Tl)的集电极相连; 斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端同时还与第四电阻(R4)的一端相连,第四电阻(R4)的另一端与第五电阻(R5)的一端相连,第五电阻(R5)的另一端接电源地, 第四电阻(R4)的另一端同时还与第三NPN三极管(T3)的基极相连, 第三NPN三极管(T3)的集电极同时还与第七电阻(R7)的一端相连,第七电阻(R7)的另一端同时连接第一发光二极管(Dl)的阳极和第二发光二极管(D2)的阴极,第一发光二 极管(Dl)的阴极和第二发光二极管(D2)的阳极同时连接第五NPN三极管(T5)的集电极。
5.手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路,其特征在于,它包括驱动信号手动输入开关(SI)、斩波或逆变功能选择开关(S2)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第一发光二极管(Dl)、第二发光二极管(D2)、第一 PNP三极管(Tl)、第二 PNP三极管(T2)、第三PNP三极管(T3)、第四PNP三极管(T4)和第五PNP三极管(T5), 驱动信号手动输入开关(SI)的一端接电源地,驱动信号手动输入开关(SI)的另一端与第一电阻(Rl)的一端相连,第一电阻(Rl)的另一端连接电源Vcc ; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二电阻(R2)的一端相连,第二电阻(R2)的另一端与第一 PNP三极管(Tl)的基极相连,第一 PNP三极管(Tl)的集电极与第三电阻(R3)的一端相连,第三电阻(R3)的另一端接电源地,第一 PNP三极管(Tl)的发射极连接电源Vcc ; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二 PNP三极管(T2)的基极相连,第二 PNP三极管(T2)的集电极接电源地,第二 PNP三极管(T2)的发射极与第三PNP三极管(T3)的集电极相连,第三PNP三极管(T3)的发射极连接电源Vcc; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第六电阻(R6)的一端相连,第六电阻(R6)的另一端与第五PNP三极管(T5)的基极相连,第五PNP三极管(T5)的发射极连接电源Vcc,第五PNP三极管(T5)的集电极与第四PNP三极管(T4)的发射极相连,第四PNP三极管(T4)的集电极接电源地,第四PNP三极管(T4)的基极与斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端相连,斩波或逆变功能选择开关(S2)的另一端与第一 PNP三极管(Tl)的集电极相连; 斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端同时还与第四电阻(R4)的一端相连,第四电阻(R4)的另一端与第五电阻(R5)的一端相连,第五电阻(R5)的另一端连接电源Vcc, 第四电阻(R4)的另一端同时还与第三PNP三极管(T3)的基极相连, 第三PNP三极管(T3)的集电极同时还与第七电阻(R7)的一端相连,第七电阻(R7)的另一端同时连接第一发光二极管(Dl)的阳极和第二发光二极管(D2)的阴极,第一发光二极管(Dl)的阴极和第二发光二极管(D2)的阳极同时连接第五PNP三极管(T5)的集电极。
6.手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路,其特征在于,它包括驱动信号手动输入开关(SI)、斩波或逆变功能选择开关(S2)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第一发光二极管(Dl)、第二发光二极管(D2)、第一 GTO晶闸管(G1)、第二 GTO晶闸管(G2)、第三GTO晶闸管(G3)、第四GTO晶闸管(G4)和第五GTO晶闸管(G5), 驱动信号手动输入开关(SI)的一端连接电源Vcc,驱动信号手动输入开关(SI)的另一端与第一电阻(Rl)的一端相连,第一电阻(Rl)的另一端接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二电阻(R2)的一端相连,第二电阳(R2)的另一端与第一 GTO晶闸管(Gl)的门极相连,第一 GTO晶闸管(Gl)的阳极与第三电阻(R3)的一端相连,第三电阻(R3)的另一端连接电源Vcc,第一 GTO晶闸管(Gl)的阴极接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第二 GTO晶闸管(G2)的门极相连,第二 GTO晶闸管(G2)的阳极连接电源Vcc,第二 GTO晶闸管(G2)的阴极与第三GTO晶闸管(G3)的阳极相连,第三GTO晶闸管(G3)的阴极接电源地; 驱动信号手动输入开关(SI)的另一端同时还与第六电阻(R6)的一端相连,第六电阻(R6)的另一端与第五GTO晶闸管(G5)的门极相连,第五GTO晶闸管(G5)的阴极接电源地,第五GTO晶闸管(G5)的阳极与第四GTO晶闸管(G4)的阴极相连,第四GTO晶闸管(G4)的阳极连接电源Vcc,第四GTO晶闸管(G4)的门极与斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端相连,斩波或逆变功能选择开关(S2)的另一端与第一 GTO晶闸管(Gl)的阳极相连; 斩波或逆变功能选择开关(S2)的一端同时还与第四电阻(R4)的一端相连,第四电阻(R4)的另一端与第五电阻(R5)的一端相连,第五电阻(R5)的另一端接电源地, 第四电阻(R4)的另一端同时还与第三GTO晶闸管(G3)的门极相连, 第三GTO晶闸管(G3)的阳极同时还与第七电阻(R7)的一端相连,第七电阻(R7)的另一端同时连接第一发光二极管(Dl)的阳极和第二发光二极管(D2)的阴极,第一发光二极管(Dl)的阴极和第二发光二极管(D2)的阳极同时连接第五GTO晶闸管(G5)的阳极。
全文摘要
手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路,属于电学实验领域,本发明为解决现有显示桥式斩波电路和逆变电路的实验电路结构复杂、不易理解的问题。本发明所述手动输入直观演示桥式斩波与逆变实验电路包括驱动信号手动输入开关S1、斩波或逆变功能选择开关S2、七个电阻、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、五个开关管,所述开关管采用IGBT管、NMOS管、PMOS管、NPN三极管、PNP三极管或GTO晶闸管实现,斩波或逆变功能选择开关S2用于选择演示电路的种类,驱动信号手动输入开关S1用于手动输入驱动信号,通过观察第一发光二极管D1和第二发光二极管D2的亮灭来实现演示斩波或逆变电路的实时状态。
文档编号H02M3/20GK102708740SQ201210198820
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者王丁 申请人:黑龙江大学
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