电力电子器件特性和驱动实验一

实验三常用电力电子器件的特性和驱动实验、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。

、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

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

4DJK09单相调压与可调负载

5DJK12功率器件驱动电路实验箱

6万用表

1 )设备及列表

7

件2)挂图片

*牢辛牛甲耳电用宜盟陌

X-2虚框中五种器件的1、2、3标号连接示意图

3、GTO 、

MOSFET 、GTR 、

图X-4 GTO 、MOSFET 、GTR 、IGBT 四种驱动实验的流程框图

五、实验内容

四、实验电路原理图 图X-1特性实验原理电路图

1

、

SCR 、 GTO 、MOSFET 、 GTR 、IGBT 五种器件特性的测试

MOSFET 、GTR 、IGBT 四种驱动实验原理电路框图 图 X-3 GTO 、

2、GTO 、MOSFET 、GTR 、IGBT 四种驱动实验原理电路框图如下图

X-3所示:

IGBT 四种驱动实验的流程框图如图

X-4

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

图X—5实验接线框图

c ）负载电阻R,用DJK09中的两个90 Q 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。

DJK09 电 阻。将两 个90 Q 电阻串连 且旋在最 大

DJK09 整 流输出 Uo=40V

DJK09 调 压器输 出，开始 时旋在最 小。

2端 J

a ）部分实验图片如下:

J6^ 出给定 Ug ,分别 接器件的

3端, （地）

DJK01上直 流电压表

d）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）。

2、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）

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

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。

1

2）观察PWM 波形输出变化规律正常否?

a ）检查接线无误后，将DJK01的钥匙拧向开，不按启动按钮。打开DJK12的电源开关。

b ）将示波器的探头接在驱动电路的输入端。选择好低频或高频后，分别旋转 W1、W2

W1调频率；W2调占空比。选择低频时，调W1，频率可在200

看波形输出变化规律。

FWM T * £

GTO 部分

Tl

Ml

■: i

Lk

%

GTR 部分

I. _ Il

ftk *l

本实验板电 源开关

PWM 部分

MOSFET 部分

GTR 里幌严电賠

車參件事动电齢实雅箱

稳压电源部 分，供各驱动 电路用。注意： 各直流电压要 对应。

IGBT 部分。

C 端与器件

IGBT 的 C

连接

M0SFET4<£j Fii 両幷

GTR 部分。C 端与器件 GTR 的C 连 接

d ）DJK12中图片标注如下:

15

+ 5 IV

出

D2

T

做GTR 、GTO 时, 选低频1000 Hz 。 做 MOSFET 、 IGBT 时选高频

8KHz~10KHz

PWM 发生器

W1调频率 范围

W2 调 PWM 的占空比