GC-CD33E汽车电力电子技术实训台

GC-CD33E汽车电力电子技术实训台

一、设备概述

新能源汽车电力电子实训台主要演示新能源汽车电力电子电能转换原理，让学生通过接线、测量、调试来加深对电动汽车电源转换电路的理解。该设备主要涉及整流（AC-DC），逆变（DC-AC），升压（DC-DC），降压(DC-DC)等电力电子变换技术，适用于各类院校对新能源汽车电力电子基础的理实一体化教学需要

二、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℃)  海拔＜4000m
3、装置容量：＜1.5KVA
4、重量：150Kg
5、外形尺寸：140×70×150cm3

三、配置介绍

设备提供实训电源台，实训桌，储物柜和独立实验模块。

（一） 实训电源台

控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，钢质面板，为实训提供交直流电源、测量仪表等，具体功能如下：

1.交流电源

(1) 高压交流电源：四路AC220V电源接口，可为外配仪器设备提供工作电源。

(2) 低压交流电源：分3V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七档可调，输出端具有短路保护功能。

2.直流电源

(1) 可调直流电源：2路0.0V～30V/2A连续可调，具有截止型短路软保护和自动恢复功能，设有三位半数显指示。

(2) 直流开关电源1组：提供12V/4A和5V/10A2路输出。

3.测量仪表

（1）数字直流电流表:测量范围：0～2000mA，三位半数显。

（2）数字直流电压表:测量范围：0～30V，三位半数显。

（3）数字直流电流表:测量范围：0～500mA，三位半数显。

（4）数字直流电压表:测量范围：0～20V，三位半数显。

4.PWM信号发生器模块
（1）工作电压:3.3~30V;
（2）频率范围:1Hz~150KHz;
（3）频率精度:在每个范围上的精度是2%左右;
（4）信号负载能力:输出电流可在5~30ma左右;
（5）输出幅度:PWM幅值与供电电压相等;
（6）环境温度:L-20~+70"C.
（7）用作方波信号发生器，产生方波信号供实验开发使用;
（8）用来产生控制电机驱动器的方波信号;
（9）产生可调脉冲，供MCU使用;
（10）产生可调脉冲，控制相关电路(PWM调光调速等应用)。
5.汽车用微型嵌入式数字示波器模块：
（1）模拟频带宽度：0–2MHz
（2）实时取样率：5Msps
（3）垂直灵敏度：2mV/Div – 20V/Div 共 12 档 (按1-2-5 方式递进)
（4）水平时基范围： 1μs/Div – 50s/Div 共 21 档 (按1-2-5 方式递进)
（5）最gao输入电压：50Vpk（100Vpp）
（6）记录长度：512/1024点可选
（7）输入阻抗：1MΩ
（8）ADC精度：8Bit
（9）耦合方式：DC/AC
（10）触发方式：自动（AUTO）、常规（NORM）和单次（SING）
（11）触发边沿：上升、下降
（12）触发源：内部、外部
（13）外触发电压范围：0 - 15V
（14）可随时冻结波形显示(HOLD 功能)
（15）特有滚动式慢信号显示，能完全连续显示信号，而不像SCAN方式会造成信号显示不连续
（16）有时间游标，可自动计算时间差值并显示
（17）有电压游标，可自动计算电压差值并显示
（18）频率计功能：直接显示信号频率
（19）电压表功能：直接显示波形信号的最da值、最小值、峰峰值、平均值和真有效值。

（20）自带3.3V方波测试信号，频率可设置为1Hz/10Hz/100Hz/1KHz/10KHz/100KHz/1MHz/440Hz
（21）可保存/调出采集波形
（22）波形数据PC上传
（23）电池/USB供电
（24）内置智能充电器
（25）配套触控笔，USB充电线，探头线
（26）尺寸≤70*80*18mm

（二）、实训桌

（1） 实训桌采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约800mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面蓝色静电喷涂工艺。

（2）实训桌桌面采用25mm麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；

（3）实训储物柜设有双门柜用于放置实训模块，设有三个抽屉用于放置实训导线和指导书等。

（三）、独立实训模块

独立模块如下：

（1）DC/DC 升压电路模块(5V/12V)

（2）DC/DC降压电路模块(12V/5V)

（3）DC/AC 逆变电路模块（12V/220V）

（4）（4）IGBT驱动与调光灯电路模块-DC/DC斩波电路（含SG3525触发与驱动模块）。

（5）MOSFET驱动与调光灯电路模块-DC/DC斩波电路（含SG3525触发与驱动模块）。

（6） BOOST 升压电路（含触发与驱动模块）

（7）BUCK 降压电路实验（含触发与驱动模块）

（8）晶闸管简易触发及单相半波整流电路（AC/DC 含阻性负载与电机反电动势负载）

（9）声光控应用模块电路实验（含AC/DC整流模块）

（四）新能源汽车电力电子透明实训套件

新能源汽车电力电子基础实训模块由透明封闭元件盒及PCB板构成。元件盒体由透明有机工程塑料注塑而成，具有示教功能，使用者能够观察到元件形状和接线方式，有利于教师讲解和学生认识；面板采用PCB制作而成，表面清爽、符号线路清晰、元件更换容易。元件盒面板尺寸58mm*58mm，尺寸58mm*124mm，124mm*146mm三种规格。

（新能源汽车电力电子实训套件样例）

（1）欧姆定律特性实训板 1块

采用欧姆电路特性研发，输入电源采用DC12V，电路由正极串连一个水泥电阻和一个可调电阻，调节水泥电阻的工作电流，面板含丝印电路图，配备电流测量≥2mm端子，电压测量≥2mm端子，电源输入≥2mm端子。

（2）MOSFET场效应管原理实训板

实训板内置200V/16A大功率场效应管，具有G极电压调节电路，预留≥2mm铜质IG电流测量端子，ID电流测量端子，VDS电压测量端子，面板含丝印电路图，采用灯泡作为漏极负载。

（3）IGBT功率管特性实训板

实训板内置1200V/20A大功率IGBT管，引出集电极电流测试端子，集电极电压测试端子，发射极电流测量端子，栅极电流测量端子，栅极电压测量端子。集电极采用灯泡作为负载。栅极采用可调电阻调节栅极电压，可调节使IGBT进入导通和截止状态。

（4）超级电容充放电原理实训板

实训板面板打印电路工作原理图。具有≥2mm外接电流表端子用于测量超级电容的电流。具有≥2mm外接电压表端子用于测量超级电容的电压；

充电：开关投切到充电档，通过恒流恒压电路对超级电容充电。可用外接电压表电流表测量超级电容的充电电压和充电电流；

放电：开关切换到放电档，超级电容通过调速电路给电动机供电。电动机运转。可用外接电压表和电流表测量超级电容的电压和放电电流；

（5）汽车电磁阀实训板

实训板内置大功率驱动电路和续流保护电路驱动喷油嘴电磁阀工作。引出≥2mm端子作为控制信号输入端，可兼容3~12伏PWM信号输入。

（6）三极管模块1块
    安装有多种NPN/PNP三极管及三端稳压器等器件，元件引脚2mm端子引出。
（7）单/双灯丝灯泡模块1块
   安装有单钨丝灯泡及双钨丝灯泡等器件，元件引脚2mm端子引出
（8）霍尔效应传感器模块 1块
  通过调节电机速度，输出脉冲信号，信号引脚2mm端子引出，可进行波形测试或接发光二极管等器件更直观观察输出信号变化。
（9）18650电池模块 1块
  安装多个18650锂电池，可连接组成电池组，也可配合其他模块完成项目，引脚2mm端子引出。
（10）三相交流发电机模块 1块
  通过转动三相发电机电机，输出电压信号，信号引脚2mm端子引出，可进行波形测试或接发光二极管等器件更直观观察输出信号变化。
（11）DC/DC升压模块 1块
 接入低电压信号转化成高电压信号，信号引脚2mm端子引出，可直观观察输出信号变化。
（12）DC/DC降压模块 1块
  实训板内置3.3伏线性稳压模块，5伏线性稳压模块，面板含白色丝印电路图。配备电源输入输出≥2mm铜质端子。

(13）整流滤波模块 1块
  安装有三相整流电路及单相整流电路，配合三相交流发电机模块模块可对其电压进行整流滤波输出，元件引脚2mm端子引出。  

(14) ECU电源供电原理实训板

实训板面板打印电路工作原理，具有整流模块，π型滤波模块，稳压模块，通过≥2mm铜质端子引出整流后电压，滤波后电压，稳压后电压，通过连接电压表或示波器进行电压或波形纹波测量。输入电源为单相12伏交流电。

(15）空调电子扇控制模块 1块
  提供MOSFET，PWM信号驱动与功放电路，汽车空调电子扇，引脚2mm端子引出。

(16）直流无刷电机驱动实训板

采用三相BLDC无刷电机为控制对象，提供驱动控制系统，提供电机调速接口及霍尔接口，可对电机正反转控制。

（五) 电子实训创新教学与管理模块-元器件检测模块

（1）印刷线路板为单层印刷电路板，印刷线路板厚度为2mm，每块印刷线路板四个角上有4mm镙丝固定孔。

（2）印刷线路板的正面印刷：正面用白底黑字清晰的绘制出器件符号。印刷线路板的反面制作：印刷线路板线宽3mm，器件装在反面, 正面用镀金接线孔引出。

（3）线路板固定在塑料密封盒口上，塑料密封盒底内贴一个写有编号内容的无线射频卡，手持式RFID读卡器，除了要能读写无件盒的编号，还要能显示出该元件盒的标准答案。

（4）元器件检测元件为三极管、电解电容、二极管，晶闸管、单结晶体管检测内容为器件类型、 管脚名及好坏的判断，每块检测板在内部接线要有所差异，如三极管的E、B、C三个极任意接到编号为1、2、

3的三个引出点上。

注：（5）RFID读卡全室共配置1套。

★五、实训项目

（一）独立实训模块

（1）DC/DC 升压电路模块(5V/12V)

（2）DC/DC降压电路模块(12V/5V)

（3）DC/AC 逆变电路模块（12V/220V）

（4）IGBT驱动与调光灯电路模块-DC/DC斩波电路（含SG3525触发与驱动模块）。

（5）MOSFET驱动与调光灯电路模块-DC/DC斩波电路（含SG3525触发与驱动模块）。

（6） BOOST 升压电路（含触发与驱动模块）

（7）BUCK 降压电路实验（含触发与驱动模块）

（8）晶闸管简易触发及单相半波整流电路（AC/DC 含阻性负载与电机反电动势负载）

（9）声光控应用模块电路实验（含AC/DC整流模块）

（二）透明电力电子实训模块

(1)电阻认知及串并联电路

(2)二极管，三极管认知与测量

(3)欧姆定律的特点、电压、电阻、电流的关系和在汽车上的应用教学实训

(4)AC/DC原理

(5)DC-DC升压模块实训。

(6)汽车单/双灯丝灯泡的认知

(7)霍尔测速传感器的认知与应用

(8)18650锂电池模块

(9)MOSFET场效应管原理实训

(10)IGBT功率管特性实训

(11)超级电容充放电原理实训

(12)汽车电磁阀驱动实训

(13)直流无刷电机实训（DC-AC）