电力电子技术实验报告-电力电子器件gtr及其驱动电

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1、电力电子技术实验报告姓名：何绍金班级：自动化1202学号：201203870408指导教师:陈国定2014年11月20日实验一电力电子器件（GTR）及其驱动电路一．实验目的1．熟悉(GTR)的开关特性与二极管的反向恢复特性及其测试方法2．掌握GTR缓冲电路的工作原理与参数设计要求3．熟悉MOSFET主要参数的测量方法4．掌握MOSEET对驱动电路的要求5．掌握一个实用驱动电路的工作原理与调试方法二．实验内容1．不同负载时的GTR开关特性测试。2．不同基极电流时的开关特性测试。3．有与没有基极反压时的开关过程比较。4．并联冲电路性能测试。5．串联冲电路性能测试

2、。6．二极管的反向恢复特性测试。7．MOSFET主要参数：开启阀值电压VGS(th),跨导gFS,导通电阻Rds输出特性ID=f（Vsd）等的测试8．驱动电路的输入,输出延时时间测试.9．电阻与电阻、电感性质载时，MOSFET开关特性测试10．有与没有反偏压时的开关过程比较11．栅-源漏电流测试三．实验线路电力晶体管(GTR)特性研究：4-1功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究见图2—1，2—2。图2—3图2—4四．实验设备和仪器1．MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与PWM波形发生器部分2．双踪示波器3．毫安表4．电流表5．电压表6．

3、MCL-07电力电子实验箱中的GTR与PWM波形发生器部分7．双踪示波器8．万用表9．教学实验台主控制屏五．实验方法（一）电力晶体管(GTR)特性研究1．不同负载时GTR开关特性测试（1）电阻负载时的开关特性测试GTR单元的开关S1合向“”，将GTR单元的输入“1”与“6”分别与PWM波形发生器的输出“1”与“2”相连，再分别连接GTR单元的“3”与“5”，“9”与“7”，“15”、“16”与“19”，“29”与“21”，以及GTR单元的“8”、“11”、“18”与主回路的“4”，GTR单元的“22”与主回路的“1”，即按照以下表格的说明连线。GTR：1GT

4、R：6GTR：3GTR：9GTR：8GTR：15GTR：29GTR：22PWM：1PWM：2GTR：5GTR：7GTR：11GTR：16GTR：21主回路：1GTR：18GTR：19主回路：4用示波器观察，基极驱动信号ib（“19”与“18”之间）及集电极电流ic（“21”与“18”之间）波形，记录开通时间ton，存贮时间ts、下降时间tf。ton=1.8us，ts=1.8us，tf=2.0us示波器波形如图1所示：图1电阻负载时GTR开关波形（依次为ton、tS与tf相应波形）（2）电阻、电感性负载时的开关特性测试除了将主回器部分由电阻负载改为电阻、电感性

5、负载以外（即将“1”与“22”断开而将“2”与“22”相连)，其余接线与测试方法同上。ton=2.4us，ts=0.6us，tf=1.0us示波器波形如图2所示：图2电阻、电感负载时GTR开关波形（依次为ton、tS与tf相应波形）2．不同基极电流时的开关特性测试（1）基极电流较小时的开关过程断开GTR单元“16”与“19”的连接，将基极回路的“15”与“19”相连，主回路的“1”与GTR单元的“22”相连，其余接线同上，测量并记录基极驱动信号ib（“19”与“18”之间）及集电极电流ic（“21”与“18”之间）波形，记录开通时间ton，存贮时间ts、下降

6、时间tf。ton=1.8us，ts=1.0us，tf=1.2us示波器波形如图3所示：图3基极电流较小时GTR开关波形（依次为ton、tS与tf相应波形）（2）基极电流较大时的开关过程将GTR单元的“15”与“19”的连线断开，再将“14”与“19”相连，其余接线与测试方法同上。ton=2.2us，ts=0.6us，tf=1.4us示波器波形如图4所示：图4基极电流较大时GTR开关波形（依次为ton、tS与tf相应波形）（二）功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究1．MOSFET主要参数测试（1）开启阀值电压VGS(th)测试开启阀值电压简称开启

7、电压，是指器件流过一定量的漏极电流时（通常取漏极电流ID=1mA)的最小栅源电压。在主回路的“1”端与MOS管的“25”端之间串入毫安表，测量漏极电流ID，将主回路的“3”与“4”端分别与MOS管的“24”与“23”相连，再在“24”与“23”端间接入电压表,测量MOS管的栅源电压Vgs，并将主回路电位器RP左旋到底，使Vgs=0。将电位器RP逐渐向右旋转，边旋转边监视毫安表的读数，当漏极电流ID=1mA时的栅源电压值即为开启阀值电压VGS（th）。读取6—7组ID、Vgs，其中ID=1mA必测，填入表2—6。表2—6ID（mA）0.360.580.8411

8、.412.009.13Vgs（V）3.5583.60