电力电子器件特性和驱动实验一

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电力电子技术实验指导书(1).docx

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《电力电子技术》实验指导书电力电子实验室编华北电力大学二00六年十月1. 实验总体目标《电力电子技术》是电气工程及其自动化专业必修的专业基础课。

本实验是《电力电子技术》课程内实验,实验的主要目的是使学生在学习的过程屮通过实验环节进一步加深对电力电子电路工作原理的认识和理解,掌握测试电力电子电路的技能和方法,为后续课程打好基础。

2. 适用专业电气工程及其自动化以及和关各专业本科3・先修课程模拟电子技术基础,数字电子技术基础4.实验课时分配5. 实验环境实验室要求配有电力电子专用实验台,示波器,万用表等实验设备。

6. 实验总体要求掌握电力电子电路的测试和实验方法,拿握双踪示波器的使用方法;通过对实验电路的波形分析加深对电力电子电路工作原理的理解,建立电力电子电路的整体概念。

7. 本实验的重点、难点及教学方法建议《电力电子技术》实验的重点是:熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握常用电力电子电路的拓扑、工作原理、控制方法和实验方法。

《电力电子技术》实验的难点是:电力电子电路的工作原理的理解和示波器的使用方法。

教学方法建议:在开始实验之前,通过多媒体设备对实验原理及实验方法进行讲解,同时对示波器的使用方法进行详细的讲解,对以通过实验演示的形式加深学牛对于实验内容的理解。

实验一、电力电子器件特性实验 (4)实验二、整流电路实验 (8)实验三、直流斩波电路实验(一)11实验四、直流斩波电路实验(二)14实验五、SPWM逆变电路实验17实验一、电力电子器件特性实验一、实验目的1 •熟悉MOSFET主要参数与开关特性的测童方法2.熟悉IGBT主要参数与开关特性的测试方法。

二、实验类型(验证型)木实验为验证型实验,通过实验对MOSFET和IGBT的主要参数和特性的测量,验证其开关特性。

三、实验仪器1 • MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与IGBT器件及英驱动电路部分2.双踪示波器3.毫安表4.电流表5.电压表四.实验原理MOSFET主要参数的测量电路原理图如图所示。

SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验

SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验

SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性
实验
一、实验目的
(1)掌握各种电力电子器件的工作特性。

(2)掌握各器件对触发信号的要求。

二、实验所需挂件及附件
(略)
三、实验线路及原理
将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R串联后接至直流电源的两端, 给定电压从零开始调节, 直至器件触发导通, 从而可测得在上述过程中器件的V/A特性。

实验线路的具体接线如下图所示:
图3-26 新器件特性实验原理图
四、实验内容
(1)晶闸管(SCR)特性实验。

(2)可关断晶闸管(GTO)特性实验。

(3)功率场效应管(MOSFET)特性实验。

(4)大功率晶体管(GTR)特性实验。

(5)绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验。

五、思考题
各种器件对触发脉冲要求的异同点?
七、实验方法
给定电压, 监视电压表、电流表的读数, 当电压表指示接近零(表示管子完全导通), 停止调节, 记录给定电压Ug调节过程中回路电流Id以及器件的管压降Uv。

(1) SCR测试
(2) GTO测试
(3) MOSFET测试
(4)GTR测试
(5)IGBT测试
八、实验结论
根据得到的数据, 绘出各器件的输出特性。

电力电子实验报告

电力电子实验报告

电力电子实验报告学院名称电气信息学院专业班级电气自动化03班学号学生姓名指导教师实验一电力晶体管(GTR)驱动电路研究一.实验目的1.掌握GTR对基极驱动电路的要求2.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.连接实验线路组成一个实用驱动电路2.PWM波形发生器频率与占空比测试3.光耦合器输入、输出延时时间与电流传输比测试4.贝克箝位电路性能测试5.过流保护电路性能测试三.实验线路四.实验设备和仪器1.MCL-07电力电子实验箱2.双踪示波器3.万用表4.教学实验台主控制屏五.实验方法1.检查面板上所有开关是否均置于断开位置2.PWM波形发生器频率与占空比测试(1)开关S1、S2打向“通”,将脉冲占空比调节电位器RP顺时针旋到底,用示波器观察1和2点间的PWM波形,即可测量脉冲宽度、幅度与脉冲周期,并计算出频率f与占空比D当S2通,RP右旋时:当S2断,RP右旋时:当S2通,RP左旋时:当S2断,RP左旋时:(2)将电位器RP左旋到底,测出f与D。

(3)将开关S2打向“断”,测出这时的f与D。

(4)电位器RP顺时针旋到底,测出这时的f与D。

(5)将S2打在“断”位置,然后调节RP,使占空比D=0.2左右。

3.光耦合器特性测试(1)输入电阻为R1=1.6K 时的开门,关门延时时间测试a.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”及“6”与“11”,即按照以下表格的说明连线。

b.GTR单元的开关S1合向“”,用双踪示波器观察输入“1”与“6”及输出“7”与“11”之间波形,记录开门时间ton(含延迟时间td和下降时间tf)以及关门时间toff(含储存时间ts和上升时间tr)对应的图为:(2)输入电阻为R2=150 时的开门,关门延时时间测试将GTR单元的“3”与“5”断开,并连接“4”与“5”,调节电位器RP顺时针旋到底(使RP短接),其余同上,记录开门、关门时间。

标版电力电子技术实验一之MOSFET特性及驱动电路

标版电力电子技术实验一之MOSFET特性及驱动电路
电力电子技术实验一之
MOSFET特性及驱动电路
一.实验目的


熟悉MOSFET主要参数的测量方法。 掌握MOSFET一个实用驱动电路的 工作原理。 研究MOSFET阻性、阻感性负载的 开关特性。
二.实验内容

MOSFET开启阀值电压VGS测试。


驱动电路输入、输出延时时间测试。
阻性、阻感性负载的MOSFET开关特 性测试。
-
中央锁控开关
MCL-32T电源控制屏
L1
FUSE
KS
KM
隔离变压器
FUSE
U1 U2 V1 ON V2 W1 OFF W2 低压直流电源 N -15V TA1 +15V
L2
FUSE FUSE
TA2 L3
FUSE FUSE
TA3 3A
3A
FBC+FA(电流反馈及过流保护)
关 开
过流 电 流 互 感 器
4
25
27
1 R1 L1 R2
S
7
8
+
VD3 R10 C2 26
2 VD1 3 RP R3
PWM
R1 8 4
S1
IGBT
+5V +5V
S1
R3
15
2 4 C1 9 10 11 12
S2
+18V 18 19
R1 1
R2
7 14 6 6
பைடு நூலகம்
RP R2
7 6 2 S2
&
4
VD1
555
3
1 2 +5V
EXB840



MCL-Ⅲ电力电子技术实验台

电力电子实验报告

电力电子实验报告

电力电子实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:实验一SCR(单向和双向)特性与触发实验一、实验目的1、了解晶闸管的基本特性。

2、熟悉晶闸管的触发与吸收电路。

二、实验内容1、晶闸管的导通与关断条件的验证。

2、晶闸管的触发与吸收电路。

三、实验设备与仪器1、典型器件及驱动挂箱(DSE01)—DE01单元2、触发电路挂箱Ⅰ(DST01)—DT02单元3、触发电路挂箱Ⅰ(DST01)—DT03单元(也可用DG01取代)4、电源及负载挂箱Ⅰ(DSP01)或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa(DSE03)”—DP01单元5、逆变变压器配件挂箱(DSM08)—电阻负载单元6、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器四、实验电路的组成及实验操作图1-1 晶闸管及其驱动电路1、晶闸管的导通与关断条件的验证:晶闸管电路面板布置见图1-1,实验单元提供了一个脉冲变压器作为脉冲隔离及功率驱动,脉冲变压器的二次侧有相同的两组输出,使用时可以任选其一;单元中还提供了一个单向晶闸管和一个双向晶闸管供实验时测试,此外还有一个阻容吸收电路,作为实验附件。

打开系统总电源,将系统工作模式设置为“高级应用”。

将主电源电压选择开关置于“3”位置,即将主电源相电压设定为220V;将“DT03”单元的钮子开关“S1”拨向上,用导线连接模拟给定输出端子“K”和信号地与“DE01”单元的晶闸管T1的门极和阴极;取主电源“DSM00”单元的一路输出“U”和输出中线“L01”连接到“DP01”单元的交流输入端子“U”和“L01”,交流主电源输出端“AC15V”和“O”分别接至整流桥输入端“AC1”和“AC2”,整流桥输出接滤波电容(“DC+”、“DC-”端分别接“C1”、“C2”端);“DP01”单元直流主电源输出正端“DC+”接“DSM08”单元R1的一端,R1的另一端接“DE01”单元单向可控硅T1的阳极,T1的阴极接“DP01”单元直流主电源输出负端“DC-”。

实验一 电力电子器件特性实验

实验一   电力电子器件特性实验

一、 实验目的
(1)掌握各种电力电子器件的工作特性。

(2)掌握各器件对触发信号的要求。

二、实验所需挂件及附件
三、 实验线路及原理 实验线路如图:
图1-1 新器件特性实验原理图
将电力电子器件和负载电阻R 串联后接至直流电源的两端,由DJK06上的给定为新器件提供触发信号,使器件触发导通。

图中的电阻
R用DJK06 上的灯泡负载,直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得,电力电子器件在DJK07挂箱上,直流电源从电源控制屏的励磁电源取得。

四、实验内容
(1)按图1-1接线,将晶闸管(SCR)接入电路,在实验开始时,将给定电位器沿逆时针旋到底,关闭励磁电压。

按下“启动”按钮,打开DJK06的开关,然后打开励磁开关,缓慢调节给定输出,同时监视电压表、电流表的读数,记录给定电压U g、回路电流I d以及器件的管压降U v。

(2)将晶闸管换成可关断晶闸管(GTO),重复上述步骤,并记录数据。

(3)换成功率场效应管(MOSFET),重复上述步骤,并记录数据。

(4)换成大功率晶体管(GTR),重复上述步骤,并记录数据。

(5)换成绝缘双极性晶体管(IGBT),重复上述步骤,并记录数据。

五、实验报告
根据得到的数据,总结各器件的门极出发电压数值。

六、注意事项
①在主电路未接通时,首先要调试触发电路,只有触发电路工作正常后,才可以接通主电路。

②在接通主电路前,必须先将给定电压U g调到零,且将负载电阻调到最大阻值处;接通主电路后,才可逐渐加大给定电压U g,避免过流。

电力电子器件特性和驱动试验一

电力电子器件特性和驱动试验一

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PWMg 流斩波电路原理与方法.、预习内容(1) 了解SCRGTOGTRMOSFETIGBT 的结构和工作原理. (2) 了解SCRGTOGTRMOSFETIGBTW 哪些主要参数. (3) 了解SCRGTOGTRMOSFETIGBT 的静态和动态特性.(4)阅读实验指导书关于GTOGTRMOSFETIGBT 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1 DJK01电源限制屏 主电源限制屏(已介绍) 2 DJK06给定及实验器件 包含二极管、开关,正、负15伏直流给定等 3 DJK07新器件特性试验 含SCRGTOGTRMOSFETIGBTE 种器件 4 DJK09单相调压与可调负载5 DJK1网率器件驱动电路实验箱6 万用表7 双踪示波器2)挂件图片四、实验电路原理图1、SCRGTOMOSFETGTRIGBTE 种特性实验原理电路如下列图X-1所示:图X-1特性实验原理电路图变压器T电网电压A —&B C调压AI d+15VI 五1 I 种'|器! ;#!U g 给定 电压I直流整A,U iE B Z :UvR1 ..SCR 上3SFET1IGBT X-2虚框中五种器件的1、2、3标号连接示意图1GTR1\G T O一・二LM2、GTOMOSFETGTRIGBT四种驱动实验原理电路框图如下列图X-3所示:图X-3GTO、MOSFETGTRIGBT四种驱动实验原理电路框图3、GTOMOSFETGTRIGBT四种驱动实验的流程框图如图X-4图X-4GTO、MOSFETGTRIGBT四种驱动实验的流程框图五、实验内容1、SCRGTOMOSFETGTRIGBT五种器件特性的测试2、GTOMOSFETGTRIGBTW动电路的研究.六、考前须知(1)注意示波器使用的共地问题.(2)每种器件的实验开始前,必须先加上器件的限制电压,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,然后再切断限制电源.(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限制电压,接线时应注意正确选择.七、实验方法与步骤1、SCRGTOMOSFETGTRIGBT五种器件特性的测试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. d 〕DJK07中各器件图片及接线标号图如下:a 〕局部实验图片如下:单相调用与可■食就(?>DJK09整流输出Uo=40VDJK09调压器输出,开始时旋在最小.c 〕负载电阻R,用DJK09中的两个90◎串连.ya¥DJK09电阻.将两个90a 电阻串连且旋在最大DJK06输出给定Ug,分别接器件的3端,2端〔地〕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=40V3〕各种器件的伏安特性测试a〕将DJK06的给定电位器RP谜时针旋车t到底,S1拨向“正给定〞,S2拨向“给定〞,打开DJK06上的电源开关,DJK0防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UgM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U4Id、Uv的值填入下表中:SCR UgIdUvGTO UgIdUvMOSFET UgIdUvIGBT UgIdUvGTR UgIdUv2、GTOMOSFETGTRIGBT驱动电路的研究.1〕关闭D J K01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—6GTO、MOSFETGTRIGBT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.d 〕DJK12中图片标注如下:PWM 局部GTR 局部 GTO 局部稳压电源部分,供各驱动电路用.注意:各直流电压要对应.GTR 局部.C 端与器件 GTR 的C 连接 2〕观察PWM 波形输出变化规律正常否?IGBT 局部. C 端与器件 IGBT 的C 连接 MOSFET 局部本实验板电源开关a)检查接线无误后,将DJK01的钥匙拧向开,不按启动按钮.翻开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W1W 霍波形输出变化规律.W 倜频率;W 调占空比.选择低频时,调W1频率可在200〜1000Hz3)当观察PW 跛形及驱动电路正常输出且可调后,将占空比调在最小.按DJK01的启动按钮,参加励磁电源后,再逐步加大占空比,用示波器观测、记录不同占空比时基极的驱动电压、负载上的波形.测定并记录不同占空比〞时负载的电压平均值Ua 于下表中.不同占空比a 时负载的电压平均值U 蕨:GTO aUaGTR aUaMOSFE aUaIGBTaUa八、实验报告(1)根据得到的数据,绘出各器件的输出特性Uv=f(Id).(2)整理并画出不同器件的基极(或限制极)驱动电压、元件管压降的波形. (3)画出Ua=f (“)的曲线.(4)讨论并分析实验中出现的问题.附:GTOIGBT 、MOSFETGTR 驱动电路原理图. 1、GTO 区动电路如图F-1所示GTO 的驱动与保护电路如图F-1所示:电路由±5V 直流电源供电,输入端接PWM 发生器输出的PWM 信号,经过光耦隔离后送入驱动电路.当比拟器LM311输出低电平时,V2、V4截止,V3导通,+5V 的电源经R11、R12、R14和C1加速网络向GTO 提供开通电流,GTO 导通;当比拟器输出高电平时,V2导通、V3截止、V4导通,-5V 的电源经L1、R1&V4、R14提供反向关断电流,关断GTO 后,再给门极提供反向W1调频率范围W2调PWM 的占空比变化;选择高频时,调W1频率可在2K 〜10K 变化.调W2f 占空比可调范围.做GTR 、GTO 时,选低频1000Hz .做MOSFET 、IGBT 时选高频8KHz~10KHz偏置电压.图F-2IGBT 管的驱动与保护电路4、IGBT 驱动与保护电路IGBT 管的驱动与保护电路如图F-2所示,该电路采用富士通公司开发的IGBT 专用集成触发芯片EXB84%它由信号隔离电路、驱动放大器、过流检测器、低速过流切断电路和栅极关断电源等局部组成.EXB841的“6〞脚接一高压快恢复二极管VD1至IGBT 的集电极,以完成IGBT 的过流保护.正常工作RI 1~输 /■一LiVD1计EXB341时,RS触发器输出高电平,输入的PWM言号相与后送入EXB841的输入端“15〞脚.当过流时,驱动电路的保护线路通过VD1检测到集射极电压升高,一方面在10us内逐步降低栅极电压,使IGBT 进入软关断;另一方面通过“5〞脚输出过流信号,使RS 触发器动作,从而封锁与门,使输入封锁.5、MOSFET1动电路MOSFET 勺驱动与保护电路如图1-15所示,该电路由土15V 电源供电,PWM$制信号经光耦隔离后送入驱动电路,当比拟器LM311的“2〞脚为低电平时,其输出端为高电平,三极管V1导通,使MOSFE 硒栅极接+15V 电源,从而使MOSFETf 导通.当比拟器LM311“2〞脚为高电平时,其输出端为低电平-15V,三极管V1截止,VD1导通,使MOSFETf 栅极接-15V 电源,迫使MOSFET 断+J5V图1-15MOSFET 管的驱动与保护电路6、GT 用区动与保护电路GTR 的驱动与保护电路原理框图如图1-16所示:该电路的限制信号经光耦隔离后输入555,555接成施密特触发器形式,其输出信号用于驱动对管V1和V2,V1和V2分别由正、负电源供电,推挽输出提供GTR 基极开通与关断的电流.C5C6为加速电容,可向GTR 提供瞬时开关大电流以提升开关速度.VD1〜VD4接成贝克钳位电路,使GTR 始终处于准饱和状态有利于提升器件的开关速度,其中VD1、VD2、VD3为抗饱和二极管,VD4为反向基极电流提供回路.比拟器N2通过监测GTR 的BE 结电压以判断是否过电流,并通过门电路限制器在过电流时关断GTR 当检测到基极过电流时,通过采样电阻R11得到的电压大于比拟器N2的基准电压,那么通过与非门使74LS38的6脚输出为高电平,从而使V1管截止,起到关断GTR 的作用.ZSvDR6ZKVSZV3■Ro-[ 000o HLM31IVITP3R2 R :3 Klb谕入 -3VO — TP7.74LS367P6,T_&工1 R7-H>0O 3LM3#上图1-16GTR 的驱动与保护电路原理图5551R10CQ B00<1(18出VD :畀VD1将XVD2VD3。

器件仿真实验报告

器件仿真实验报告

器件仿真实验报告电力电子仿真仿真实验报告目录实验一:常用电力电子器件特性测试................................................................................... 3 (一)实验目的:................................................................................................ .. (3)掌握几种常用电力电子器件(SCR、GTO、MOSFET、IGBT)的工作特性; (3)掌握各器件的参数设置方法,以及对触发信号的要求。

(3)(二)实验原理.................................................................................................... (3)(三)实验内容.................................................................................................... (3)(四)实验过程与结果分析 (3)1.仿真系统.................................................................................................... (3)2.仿真参数.................................................................................................... .. (4)3.仿真波形与分析.................................................................................................... .. (4)4.结论.................................................................................................... .. (10)实验二:可控整流电路.................................................................................................... .. (11)(一)实验目的.................................................................................................... . (11)(二)实验原理.................................................................................................... . (11)(三)实验内容.................................................................................................... . (11)(四)实验过程与结果分析 (12)1.单相桥式全控整流电路仿真系统,下面先以触发角为0度,负载为纯电阻负载为例.................................................................................................... .. (12)2.仿真参数.................................................................................................... (12)3.仿真波形与分析.................................................................................................... (14)实验三:交流-交流变换电路................................................................................................19(一)实验目的.................................................................................................... . (19)(三)实验过程与结果分析 (19)1)晶闸管单相交流调压电路 (19)实验四:逆变电路.................................................................................................... . (26)(一)实验目的.................................................................................................... . (26)(二)实验内容.................................................................................................... . (26)实验五:单相有源功率校正电路 (38)(一)实验目的.................................................................................................... . (38)(二)实验内容.................................................................................................... . (38)个性化作业:................................................................................................ . (40)(一)实验目的:................................................................................................ . (40)(二)实验原理:................................................................................................ . (40)(三)实验内容.................................................................................................... . (40)(四)结果分析:................................................................................................ . (44)(五)实验总结:................................................................................................ . (45)实验一:常用电力电子器件特性测试(一)实验目的:掌握几种常用电力电子器件(SCR、GTO、MOSFET、IGBT)的工作特性;掌握各器件的参数设置方法,以及对触发信号的要求。

电力电子器件及其驱动电路实验报告

电力电子器件及其驱动电路实验报告

电力电子器件及其驱动电路实验报告一、引言电力电子器件的使用已经成为现代电力系统中不可或缺的一部分。

电力电子器件主要应用于交流调制、直流传输、发电机控制、照明系统、电机控制等领域。

因此,针对电力电子器件及其驱动电路的实验研究显得尤为重要。

本报告将介绍我们所设计和构建的电力电子器件及其驱动电路的实验,并阐述实验过程中所用到的材料和方法,同时给出相关实验结果和结论。

二、材料和方法本实验所用到的器材和材料如下:1.三相桥式整流电路;2.IGBT(绝缘栅双极型晶体管);3.隔离型驱动电路;4.直流电源;5.电容;6.电感;7.示波器;8.信号发生器。

实验过程如下:1.首先将电容和电感串联。

2.将IGBT与串联的电容和电感并联,形成一个单臂桥式逆变电路。

3.将上述电路与隔离型驱动电路相连。

4.将三相桥式整流电路连接到隔离型驱动电路的输出端。

5.将信号发生器连接到隔离型驱动电路的输入端,并设定不同的频率,并在示波器上观察输出波形。

6.调整逆变电路的PWM信号,使输出波形变为纯正弦波。

三、实验结果与分析在实验过程中,我们通过改变信号发生器的频率来观察在不同频率下的输出波形。

实验结果表明,当信号发生器的频率在低频率时,输出是一个方波,当频率逐渐升高时,输出波形逐渐接近纯正弦波。

同时,我们在实验过程中发现,当逆变电路的PWM信号调整为一定的占空比时,输出波形能够变为纯正弦波。

由此可以得出,逆变电路的PWM信号占空比是影响输出波形的一个重要因素。

通过测量和分析我们得出,隔离型驱动电路能够有效的控制电力电子器件的开关状态,并降低逆变电路的损耗。

同时,逆变电路的PWM信号占空比是影响输出波形的一个关键因素。

四、结论本次实验我们成功地设计与构建了一个单臂桥式逆变电路,并通过实验验证了隔离型驱动电路的有效性以及PWM信号占空比对输出波形的影响。

实验结果表明,电力电子器件及其驱动电路的设计和优化对于优化电力系统的性能具有重要意义,并有望推动电力系统在未来的发展方向上得以进一步优化。

电力电子器件特性和驱动实验一

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四、实验电路原理图1、SCR 、GTO 、MOSFET 、GTR 、IGBT 五种特性实验原理电路如下图X-1所示:三相电网电压图 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: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。

电力电子器件及其驱动电路实验报告材料

电力电子器件及其驱动电路实验报告材料

电力电子技术实验报告姓名教师班级学院实验一二、电力晶体管(GTR)特性研究一.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。

6.二极管的反向恢复特性测试。

三.实验线路四.实验设备和仪器1.MCL-07电力电子实验箱中的GTR与PWM波形发生器部分2.双踪示波器3.万用表4.教学实验台主控制屏五.实验方法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 :1 PWM:1 GTR:6PWM:2GTR:3GTR:5GTR:9GTR:7GTR:8GTR:11GTR:18主回路:4GTR:15GTR:16GTR:19GTR:29GTR:21GTR:22主回路:1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。

t on = 1.8 us,ts= 1.8 us,tf= 1.2 us(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。

t on = 2.1 us,ts=10.0 us,tf= 2.5 us2.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、下降时间tf。

IGBT特性与驱动

IGBT特性与驱动

实验编号实验指导书实验项目:绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性与驱动所属课程: 电力电子技术基础课程代码: EE303面向专业: 电气工程学院(系): 电气工程系实验室: 电气工程与自动化代号: 030102010年5月5日一、实验目的:1.熟悉IGBT主要参数与开关特性的测试方法。

2.掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法。

二、实验内容:1.IGBT主要参数测试。

2.EXB840性能测试。

3.IGBT开关特性测试。

4.过流保护性能测试。

三、实验主要仪器设备:1.MCL-07电力电子实验箱中的IGBT与PWM波形发生器部分。

2.双踪示波器。

3.毫安表4.电压表5.电流表6.MCL系列教学实验台主控制屏四、实验示意图:五、实验有关原理及原始计算数据,所应用的公式:绝缘栅极双极型晶体管是双极型电力晶体管和MOSFET的复合。

IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的缩写。

电力晶体管饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大。

MOSFET 驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。

IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。

IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT 导通。

反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT关断。

IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。

当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N一层的空穴(少子),对N一层进行电导调制,减小N一层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。

IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。

IGBT的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。

输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。

IGBT的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。

实验一、电力电子器件的驱动与保护电路实验

实验一、电力电子器件的驱动与保护电路实验

实验一电力电子器件的驱动与保护电路实验一、实验目的(1)理解各种自关断器件对驱动与保护电路的要求。

(2)熟悉各种自关断器件的驱动与保护电路的结构及特点。

(3)掌握由自关断器件构成PWM 直流斩波电路原理与方法。

二、实验设备及仪器1.THPE-1 型实验箱2.双踪示波器三、GTR实验线路及实验方法1、实验线路自关断器件GTR驱动和保护实验的实验接线及实验原理图如图2所示。

主回路由GTR、灯泡负载组成,为了测量主回路电流,在主回路中还应串入直流电流表。

主回路由实验箱上的直流220V电压供电,接线时,应从直流电源的正极出发,经过主回路各串联器件回到直流电源负端。

GTR驱动和保护电路的输入信号为PWM发生器的输出信号,GTR驱动和保护电路的三个输出端子则分别连接到GTR器件的相应端子。

GTR驱动和保护电路的由实验箱的+5V和-5V供电。

2、实验方法及步骤(1)断开主回路,把PWM模块的频率选择开关拨至“低频档”,并使用示波器在输出端观察输出波形,调节频率按钮,使PWM波输出频率在“1KHz”左右。

(2)检查驱动电路的工作情况。

在未接通主电路的情况下,接通驱动模块的电源并按图2所示将输入端与PWM模块的输出端相连接。

使用示波器在驱动模块的输出端观察驱动电路输出波形,调节PWM 波形发生器的频率及占空比,观测PWM 波形的变化规律。

(3)驱动电路正常工作后,将占空比调小,然后合上主电路电源开关,再调节占空比,用示波器观测、记录不同占空比时GTR基极的驱动电压、GTR 管压降及负载上的波形。

(4)测定并记录不同占空比α时负载的电压平均值U a于下表中:表1 GTR实验结果3、注意事项驱动与保护电路接线时,要注意控制电源及接地的正确连接。

对于GTR 器件,采用±5V 电源驱动。

四、GTO实验线路及实验方法GTO实验方法与GTR的实验方法相同。

表2 GTO实验结果五、MOSFET实验线路及实验方法除了应该将PWM的频率选择开关拨至“高频档”,使方波的输出频率在“8KHz~10KHz”范围内之外,其实验方法与GTR的实验方法相同。

电力电子技术实验报告答案(仅供参考)

电力电子技术实验报告答案(仅供参考)

第三章电力电子技术实验本章节介绍电力电子技术基础的实验内容,其中包括单相、三相整流及有源逆变电路,直流斩波电路原理,单相、三相交流调压电路,单相并联逆变电路,晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、功率三极管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)等新器件的特性及驱动与保护电路实验。

实验一单结晶体管触发电路实验一、实验目的(1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。

(2)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。

二、实验所需挂件及附件单结晶体管触发电路的工作原理已在1-3节中作过介绍。

四、实验内容(1)单结晶体管触发电路的调试。

(2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。

五、预习要求阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容,弄清单结晶体管触发电路的工作原理。

六、思考题(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系?(2)单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°?七、实验方法(1)单结晶体管触发电路的观测将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V(不能打到“交流调速”侧工作,因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%,而“交流调速”侧输出的线电压为240V。

如果输入电压超出其标准工作范围,挂件的使用寿命将减少,甚至会导致挂件的损坏。

在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时,通过操作控制屏左侧的自藕调压器,将输出的线电压调到220V左右,然后才能将电源接入挂件),用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,这时挂件中所有的触发电路都开始工作,用双踪示波器观察单结晶体管触发电路,经半波整流后“1”点的波形,经稳压管削波得到“2”点的波形,调节移相电位器RP1,观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形;最后观测输出的“G、K”触发电压波形,其能否在30°~170°范围内移相?(2)单结晶体管触发电路各点波形的记录当α=30o、60o、90o、120o时,将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来,并与图1-9的各波形进行比较。

电力电子器件与驱动电路实验报告

电力电子器件与驱动电路实验报告

电力电子器件与驱动电路实验报告实验报告:电力电子器件与驱动电路一、实验目的1.了解电力电子器件的基本原理和特性;2.学习电力电子器件与驱动电路的设计和调试方法;3.掌握电力电子器件的基本测量方法。

二、实验原理1.电力电子器件的基本原理2.电力电子驱动电路设计三、实验器材1.晶闸管触发电路2.MOSFET驱动电路3.IGBT驱动电路4.示波器5.多用表6.电阻箱7.直流电源等四、实验步骤1.晶闸管触发电路的设计与调试首先根据实验要求和电路图,选择合适的电阻和电容,设计晶闸管触发电路。

然后将电路搭建好,并连接电源、多用表和示波器等设备。

接下来,通过调整电路参数,观察晶闸管的导通和关断情况,并记录电压和电流的波形。

2.MOSFET驱动电路的设计与调试同样,根据实验要求和电路图,设计MOSFET驱动电路。

搭建电路并连接相应的设备后,通过调整电阻和电容等参数,观察MOSFET的导通和关断情况,并记录电压和电流的波形。

3.IGBT驱动电路的设计与调试按照实验要求和电路图,设计IGBT驱动电路。

搭建电路并连接各种设备后,调整电路参数,观察IGBT的导通和关断情况,并记录电压和电流的波形。

四、实验结果与分析通过实验,我们了解到了电力电子器件的基本工作原理和特性,掌握了电力电子器件与驱动电路的设计和调试方法。

在实验中,通过调整电路参数,我们观察到了晶闸管、MOSFET和IGBT的导通和关断情况,并记录了相应的电压和电流波形。

五、实验结论通过本次实验,我们对电力电子器件与驱动电路有了更深入的了解。

通过实际操作和调试,我们掌握了电力电子器件与驱动电路的设计和调试方法,并且了解了电力电子器件的基本测量方法。

这些知识和技能对于我们今后从事相关工作和研究具有重要的指导和应用价值。

六、实验心得通过实验,我对于电力电子器件与驱动电路有了更深入的了解。

在实验中,我不仅能够独立搭建电力电子器件和驱动电路,还学会了调试电路并观察相应的波形。

电力电子实验报告

电力电子实验报告

一、实验目的1. 熟悉电力电子器件的基本特性和工作原理。

2. 掌握电力电子电路的组成和功能。

3. 了解电力电子电路在实际应用中的工作情况。

4. 培养动手实践能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验器材1. 电力电子实验箱2. 万用表3. 示波器4. 信号发生器5. 晶闸管6. 二极管7. 电阻8. 电容9. 电感10. 连接线三、实验内容及步骤1. 电力电子器件特性实验(1)晶闸管导通特性实验:观察晶闸管在不同触发角下的导通情况,分析其导通特性。

(2)二极管反向恢复特性实验:测量二极管在反向电压作用下的恢复时间,分析其反向恢复特性。

2. 电力电子电路实验(1)单相半波可控整流电路实验:观察电路在不同触发角下的输出电压波形,分析其整流效果。

(2)三相半波可控整流电路实验:观察电路在不同触发角下的输出电压波形,分析其整流效果。

(3)单相桥式全控整流电路实验:观察电路在不同触发角下的输出电压波形,分析其整流效果。

(4)三相桥式全控整流电路实验:观察电路在不同触发角下的输出电压波形,分析其整流效果。

3. 电力电子电路应用实验(1)交流调压电路实验:观察电路在不同输入电压下的输出电压,分析其调压效果。

(2)直流稳压电路实验:观察电路在不同输入电压下的输出电压,分析其稳压效果。

四、实验结果与分析1. 晶闸管导通特性实验通过实验,观察到晶闸管在触发角为0°时导通,随着触发角的增大,导通时间逐渐缩短。

这说明晶闸管的导通特性受触发角的影响。

2. 二极管反向恢复特性实验通过实验,测量出二极管在反向电压作用下的恢复时间为5μs。

这说明二极管的反向恢复特性对电路的开关速度有一定影响。

3. 电力电子电路实验(1)单相半波可控整流电路实验通过实验,观察到电路在触发角为0°时输出电压最高,随着触发角的增大,输出电压逐渐降低。

这说明触发角对整流效果有较大影响。

(2)三相半波可控整流电路实验通过实验,观察到电路在触发角为0°时输出电压最高,随着触发角的增大,输出电压逐渐降低。

实验一__MOSFET特性与驱动电路研究

实验一__MOSFET特性与驱动电路研究

实验一MOSFET特性与驱动电路研究一.实验目的1.熟悉MOSFET的开关特性。

2.掌握MOSFET缓冲电路的工作原理与参数设计要求。

3.掌握MOSFET对驱动电路的要求。

4.熟悉MOSFET主要参数的测量方法。

二.实验内容1.MOSFET的特性与驱动电路研究。

三.实验设备和仪器1.NMCL-07C、NMCL-22电力电子实验箱2.双踪示波器3.万用表(自备)4.教学实验台主控制屏四.实验方法1.MOSFET主要参数测试(1) 开启阈值电压V GS(th)测试开启阈值电压简称开启电压,是指器件流过一定量的漏极电流时(通常取漏极电流I D=1mA)的最小栅源电压。

断开NMCL-07中的电源(开关S),主回路的“1”端与MOS管的“D”端之间串入直流毫安表,测量漏极电流I D,将主控制屏NMCL-31的正给定Ug和“地”分别与MOS 管的“G”与“S”端相连,NMCL-31的“地”与NMCL-07中的“3”共地,再在“G”与“S”端间接入电压表,测量MOS管的栅源电压V gs,并将Ug电位器RP左旋到底,使V gs=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I D=1mA 时的栅源电压值即为开启阈值电压V GS(th)。

适当选择、读取7组I D、V gs,其中I D=1mA必测,填入表2-1。

(2) 跨导g FS测试双极型晶体管(GTR)通常用hFE(β)表示其增益,功率MOSFET器件以跨导g FS 表示其增益。

跨导的定义为漏极电流的小变化量与相应的栅源电压小变化量之比,即g FS=ΔI D/ΔV GS。

典型的跨导额定值是在1/2额定漏极电流和V DS=15V下测得,受条件限制,实验中只能测到1/5额定漏极电流值。

根据表2-1的测量数值,计算g FS。

(3) 转移特性I D=f(V sd)栅源电压V gs与漏极电流I D的关系曲线称为转移特性。

根据表2-1的测量数值,绘出转移特性。

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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
四、实验电路原理图
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
三相电网电压
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:
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
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
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
1)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
a) 部分实验图片如下:
c)负载电阻R,用DJK09中的两个90Ω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。

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。

d)DJK12中图片标注如下:
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看波形输出变化规律。

W1调频率;W2调占空比。

选择低频时,调W1,频率可在200~1000Hz 变化;选择高频时,调W1,频率可在2K ~10K 变化.调W2看占空比可调范围。

3)当观察PWM 波形及驱动电路正常输出且可调后,将占空比调在最小。

按DJK01的启动按钮,加入励磁电源后,再逐步加大占空比,用示波器观测、记录不同占空比时基极的驱动电压、负载上的波形。

测定并记录不同占空比α时负载的电压平均值Ua 于下表中。

八、实验报告
(1)根据得到的数据,绘出各器件的输出特性Uv=f(Id)。

(2)整理并画出不同器件的基极(或控制极)驱动电压、元件管压降的波形。

(3)画出Ua=f (α)的曲线。

(4)讨论并分析实验中出现的问题。

附:GTO、IGBT、MOSFET、GTR 驱动电路原理图。

1、GTO驱动电路如图F-1 所示
GTO 的驱动与保护电路如图F-1 所示:电路由±5V 直流电源供电,输入端接PWM 发生器输出的PWM 信号,经过光耦隔离后送入驱动电路。

当比较器LM311 输出低电平时,V2、V4 截止,V3 导通,+5V 的电源经R11、R12、R14 和C1 加速网络向GTO 提供开通电流,GTO 导通;当比较器输出高电平时,V2 导通、V3 截止、V4 导通,-5V 的电源经L1、R13、V4、R14 提供反向关断电流,关断GTO 后,再给门极提供反向偏置电压。

图F-1 GTO驱动与保护电路原理图
图F-2 IGBT管的驱动与保护电路
4、IGBT 驱动与保护电路
IGBT 管的驱动与保护电路如图F-2 所示,该电路采用富士通公司开发的IGBT 专用集成触发芯片EXB841。

它由信号隔离电路、驱动放大器、过流检测器、低速过流切断电路和栅极关断电源等部分组成。

EXB841 的“6”脚接一高压快恢复二极管VD1 至IGBT 的集电极,以完成IGBT 的过流保护。

正常工作时,RS 触发器输出高电平,输入的PWM 信号相与后送入EXB841 的输入端“15”脚。

当过流时,驱动电路的保护线路通过VD1 检测到集射极电压升高,一方面在10us 内逐步降低栅极电压,使IGBT 进入软关断;另一方面通过“5”脚输出过流信号,使RS 触发器动作,从而封锁与门,使输入封锁。

5、MOSFET 驱动电路
MOSFET 的驱动与保护电路如图1-15 所示,该电路由±15V 电源供电,PWM 控制信号经光耦隔离后送入驱动电路,当比较器LM311 的“2”脚为低电平时,其输出端为高电平,三极管V1 导通,使MOSFET 的栅极接+15V 电源,从而使MOSFET 管导通。

当比较器LM311“2”脚为高电平时,其输出端为低电平-15V,三极管V1 截止,VD1 导通,使MOSFET 管栅极接-15V 电源,迫使MOSFET关断
图1-15 MOSFET 管的驱动与保护电路
6、GTR驱动与保护电路
GTR 的驱动与保护电路原理框图如图1-16 所示:该电路的控制信号经光耦隔离后输入555,555 接成施密特触发器形式,其输出信号用于驱动对管V1 和V2,V1 和V2 分别由正、负电源供电,推挽输出提供GTR 基极开通与关断的电流。

C5、C6 为加速电容,可向GTR 提供瞬时开关大电流以提高开关速度。

VD1~VD4 接成贝克钳位电路,使GTR 始终处于准饱和状态有利于提高器件的开关速度,其中VD1、VD2、VD3 为抗饱和二极管,VD4 为反向基极电流提供回路。

比较器N2 通过监测GTR 的BE 结电压以判断是否过电流,并通过门电路控制器在过电流时关断GTR。

当检测到基极过电流时,通过采样电阻R11 得到的电压大于比较器N2 的基准电压,则通过与非门使74LS38 的6 脚输出为高电平,从而使V1 管截止,起到关断GTR 的作用。

图1-16 GTR的驱动与保护电路原理图。

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