电力电子器件特性和驱动实验一.doc

. . .实验三 常用电力电子器件的特性和驱动实验一、实验目的(1) 掌握常用电力电子器件的工作特性 2) 掌握常用器件对触发 MOSFET、信号的要求 3) 理解各种自关断器件对驱动电路的要求4) 掌握各种自关断器件驱动电路的结构及特点5) 掌握由自关断器件构成的 PWM 直流斩波电路原理与方法 二、预习内容(1) 了解 SCR、 GTO 、 GTR、MOSFET、 IGBT的结构和工作原理 2) 了解 SCR、 GTO 、 GTR、MOSFET、 IGBT有哪些主要参数 3) 了解 SCR、 GTO 、 GTR、MOSFET、 IGBT的静态和动态特性 4）阅读实验指导书关于 GTO、 GTR、 MOSFET、 IGBT的驱动原理 三、实验所需设备及挂件1 ）设备及列表序号型号备注1DJK01电源控制屏主电源控制屏 （已介绍 ）2DJK06给定及实验器件包含二极管 、开关 ，正、负 15 伏直流给定等3DJK07 新器件特性试验含 SCR、 GTO、 GTR、 MOSFET、IGBT五种器件4 DJK09 单相调压与可调负载5 DJK12功率器件驱动电路实验箱6 万用表7 双踪示波器2) 挂件 图片.下载可编辑 .. . . ..下载可编辑 .. . . .四、实验电路原理图三变压器 TR调压器直流整流相 UA+AId电BA+15VVCU i网W-五电NB给定压种V UvUg 电压器件1、 SCR、 GTO、 MOSFET、 GTR、 IGBT五种特性实验原理电路如下图 X-1 所示 ：图 X-1 特性实验原理电路图X-2 虚框中五种器件的 1、 2、 3标号连接示意图2、 GTO、 MOSFET、GTR、 IGBT四种驱动实验原理电路框图如下图X-3 所示：PWM 输出PWM发生电路RGTO 输入V UaGTO各驱 +5v输出+驱动电路动器-5vGTR 输入励的直 GNDGTR磁流工 +15v驱动电路输出1作电 -15v电MOSFET 输入四源源+20vMOSFET种输出3驱动电路器1111 IGBT 输入1件-SCRGTRMOSFETIGBTGTO33IGBT 333驱动电路输出222222A图 X-3 GTO 、MOSFET、 GTR、 IGBT四种驱动实验原理电路框图3、GTO 、 MOSFET、 GTR、 IGBT四种驱动实验的流程框图如图 X-4有 SG3525 形成的功率器件负载功率器件驱动电路PWM 发生电路图X-4 GTO、 MOSFET、 GTR、 IGBT四种驱动实验的流程框图五、实验内容1 、 SCR、 GTO 、MOSFET、 GTR、IGBT 五种器件特性的测试.下载可编辑 .. . . .2 、 GTO 、MOSFET、 GTR、 IGBT驱动电路的研究 。

六、注意事项（ 1）注意示波器使用的共地问题 2 ）每种器件的实验开始前 ，必须先加上器件的控制电压 ，然后再加主回路的电源 ；实验结束时 ，必须先切断主回路电源 ，然后再切断控制电源 3）驱动实验中 ，连接驱动电路时必须注意各器件不同的接地方式 4）不同的器件驱动电路需接 不同的控制电压 ，接线时应注意正确选择 七、实验方法与步骤1、 SCR、 GTO 、MOSFET 、GTR、 IGBT 五种器件特性的测试DJK01AAaDJK09BDJK09自挂件电整流与C耦调压器源b滤波NBRA Id+1Uo五3_种DJK06V Uv器Ug的给定件输出21）关闭总电源 ，按图 X－ 5的框图接主电路图 X－ 5实验接线框图.下载可编辑 .. . . .DJK09 电阻将两个 90Ω电阻 串连且旋在最大DJK09 整流 输 出Uo=40VDJK09 调压 器 输出，开始时旋在最小a) 部分实验图片如下 ：c）负载电阻 R,用 DJK09 中的两个 90 Ω串连 b）直流电压表 V, 直流电流表 A，用 DJK01 电源屏上的直流数字表 DJK06 输出 给 定Ug ，分别接器件的3端，2端（地）DJK01 上直流电流表DJK01 上直流电压表.下载可编辑 .. . . .111222333112233d)DJK07 中各器件图片及接线标号图如下：2) 调整直流整流电压输出 Uo=40V .接线完毕 ， 并检查无误后 （注意调压器输出开始为最小），将 DJKO1的电源钥匙拧向开，按启动按钮 。

将单相调压器输出由小到大逐步增加，使整流输出 Uo=40V .3 ）各种器件的伏安特性测试a)将DJK06 的给定电位器 RP1逆时针旋转到底 ， S1拨向 “正给定 ”，S2 拨向 “给定 ”，打开DJK06 上的电源开关 ，DJK06 为器件提供触发电压信号 b) 逐步右旋 RP1，使给定电压从零开始调节 ，直至器件触发导通 记录 Ug 从小到大的变化过程中 Id 、 Uv 的值，从而可测得器件的 V/A 特性 实验最大可通过电流为 1.3A ）c) 将各种器件的 Ug 、 Id、 Uv 的值填入下表中 ：UgIdSCRUvUgIdGTOUvUgIdMOSFETUvUgIdIGBTUvUg.下载可编辑 .. . . .IdGTR Uv2 、GTO 、 MOSFET 、 GTR、 IGBT 驱动电路的研究 1）关闭 DJK01 总电源 ，按图 X－ 6 的框图接线 .（注意：实验接线一个个 进行 ）DJK12上端的各种电源接各自Ua驱动电路的的驱各动自电工路作电电源源RV+DJK12挂件DJK12中励输出输入1四磁的PWM 输的四种驱输出电出动电路种3源器件-2I 1A图 X－6 GTO、 MOSFET、GTR、 IGBT驱动电路实验a)直流励磁电源和灯泡负载图片DJK01 中的 DJK06 中的灯泡励磁电源 负载b) 直流电压和电流表同上 。

c) 四种电力电子器件均在 DJK07 挂箱上 下载可编辑 .. . . .PWM 部分IGBT 部分C 端与器件IGBT 的 C连接GTR 部分GTR 部分C端与器件GTR 的 C连接d)DJK12 中图片标注如下 ：稳压电源部分，供各驱动电路用 注意：各直流电压 要对应GTO 部分MOSFET。