电力电子器件特性和驱动实验一
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。
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-”。
器件特性实验实验报告
一、实验目的1. 了解并掌握基本电子器件（如二极管、三极管、电阻、电容、电感等）的伏安特性测试方法。
2. 分析不同电子器件的伏安特性曲线，理解其工作原理和应用。
3. 熟悉实验室常用仪器设备的使用方法，提高实验操作技能。
二、实验原理电子器件的伏安特性是指器件两端电压与通过器件的电流之间的关系。
通过测量器件在不同电压下的电流值，可以绘制出器件的伏安特性曲线，从而了解器件的特性。
三、实验仪器与设备1. 直流稳压电源2. 数字万用表3. 电阻4. 电容5. 电感6. 二极管7. 三极管8. 电路板9. 连接线四、实验步骤1. 电阻伏安特性测试（1）将电阻连接到电路板上，确保电路连接正确。
（2）调节直流稳压电源输出电压，从0V开始逐渐增加，记录不同电压下的电流值。
（3）将电压和电流值绘制成伏安特性曲线。
2. 电容伏安特性测试（1）将电容连接到电路板上，确保电路连接正确。
（2）调节直流稳压电源输出电压，从0V开始逐渐增加，记录不同电压下的电流值。
（3）将电压和电流值绘制成伏安特性曲线。
3. 电感伏安特性测试（1）将电感连接到电路板上，确保电路连接正确。
（2）调节直流稳压电源输出电压，从0V开始逐渐增加，记录不同电压下的电流值。
（3）将电压和电流值绘制成伏安特性曲线。
4. 二极管伏安特性测试（1）将二极管连接到电路板上，确保电路连接正确。
（2）调节直流稳压电源输出电压，从0V开始逐渐增加，记录不同电压下的电流值。
（3）将电压和电流值绘制成伏安特性曲线。
5. 三极管伏安特性测试（1）将三极管连接到电路板上，确保电路连接正确。
（2）调节直流稳压电源输出电压，从0V开始逐渐增加，记录不同电压下的电流值。
（3）将电压和电流值绘制成伏安特性曲线。
五、实验结果与分析1. 电阻伏安特性电阻的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，斜率为电阻值。
这符合欧姆定律，即电压与电流成正比。
2. 电容伏安特性电容的伏安特性曲线是一条曲线，随着电压的增加，电流逐渐增大。
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
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。
元件特性实验报告模板(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解并掌握不同类型元件的伏安特性测试方法。
2. 通过实验验证元件的基本特性，如电阻、电容、电感等。
3. 掌握实验仪器（如万用表、示波器、直流稳压电源等）的使用方法。
4. 分析实验数据，验证理论公式，加深对元件特性的理解。
二、实验原理简要介绍实验中涉及的基本原理，包括元件的基本定义、伏安特性曲线的绘制方法、相关理论公式等。
三、实验器材1. 直流稳压电源2. 万用表3. 示波器4. 电阻、电容、电感等元件5. 连接线、测试电路板等辅助器材四、实验内容1. 电阻元件伏安特性测试- 测试线性电阻元件的伏安特性曲线。
- 测试非线性电阻元件（如二极管）的伏安特性曲线。
- 分析实验数据，验证欧姆定律。
2. 电容元件伏安特性测试- 测试电容元件的伏安特性曲线。
- 分析实验数据，验证电容元件的充放电过程。
3. 电感元件伏安特性测试- 测试电感元件的伏安特性曲线。
- 分析实验数据，验证电感元件的储能和感抗特性。
4. 元件参数测量- 使用万用表测量电阻、电容、电感的实际参数。
- 对比理论计算值和实验测量值，分析误差来源。
五、实验步骤1. 准备阶段- 熟悉实验器材，了解其功能和使用方法。
- 按照实验要求搭建测试电路。
2. 测试阶段- 对不同元件进行伏安特性测试，记录电压、电流数据。
- 使用示波器观察元件的充放电过程。
3. 数据处理阶段- 对实验数据进行整理、分析，绘制伏安特性曲线。
- 对比理论公式和实验结果，分析误差来源。
4. 总结阶段- 总结实验过程中遇到的问题和解决方法。
- 总结实验结果，得出结论。
六、实验数据及分析1. 电阻元件伏安特性测试数据- 表格1：线性电阻元件伏安特性测试数据- 表格2：非线性电阻元件伏安特性测试数据2. 电容元件伏安特性测试数据- 表格3：电容元件伏安特性测试数据3. 电感元件伏安特性测试数据- 表格4：电感元件伏安特性测试数据4. 元件参数测量数据- 表格5：电阻元件参数测量数据- 表格6：电容元件参数测量数据- 表格7：电感元件参数测量数据七、实验结论1. 总结实验过程中观察到的现象，分析实验结果与理论公式的符合程度。
NMCL版电力电子技术实验一之MOSFET特性及驱动电路
示波器直流输入方式，1V/div量 程，探头衰减开关位于10X处。
示波器探头衰减开关位于10X处。
1.2
NMCL-07挂件主回路单元的“1”端与MOS 管的漏极“D”端之间串入万用表（漏极 电流ID测量）。 NMCL-31单元给定G部分输出“Ug”及地 端分别与MOS管的“G”、“S”端相连 。 示波器的测量输入接至MOS管的“G”、 “S”端（栅源极电压VGS测量）。
NMCL-07
主回路
R1 L1 R2 2 VD1 S1 3 1
功率器件
吸收电路 4 6
5
V+
7 RDC 1 RDC2
功率器件 C GTR GTO A MOSFET G S E D IGBT C
NMCL-07电
B G E GTR驱动电路 +15V 9 C2 VST C1 R3 8 10 R4 12 11 13 K
NMCL-Ⅲ电力电子技术实验台
NMCL-07
主回路
R1 L1 R2 2 VD1 S1 3 1
功率器件
吸收电路 4 6
5
V+
7 RDC 1 RDC2
功率器件 C GTR GTO A MOSFET G S E D IGBT C
NMCL-07
B G E GTR驱动电路 +15V 9 C2 VST C1 R3 8 10 R4 12 11 13 K
此时设备应有正常的控制电压LED指示。
NMCL-Ⅲ电力电子技术实验台
NMCL-32电源控制屏
FUSE
U
漏电断路器
FUSE
FUSE
V W
FUSE
标版电力电子技术实验一之MOSFET特性及驱动电路
1.1
PWM单元的开关S1打向“通”， S2打向“断”。
MOSFET单元的开关S1、S2打 向“通”。
主回路单元的开关S打向“通” 。
MCL-07
GTR
+15V
S2
VST
8 8
+5V RP
R3
R4
S1
C1
9
10
R1
R2
1
2
3
4
7
L1
L2 VD2
36 R12
R15
S4
+
13
C3 16
20
23
8
C2
29
30
31
R11 R14
11
12
17
18
R8 21
32
C4
C5
33
VST
MOSFET
+5V S1
1 R1
2
3
VD1 4
R2 R3
7
6
+
5
+ -
8
R4 9
PWM
R1
84
RP
7
555 3
R2
6
2 15
S2
C1
C2
S1 +5V
1 R3
2
S2
+15V
25
10
R5 VT1
11
13 16
24 R6 20
FUSE
TA1
FUSE
TA2
FUSE
TA3 3A
关 断开
开 闭合
FBC+FA(电流反馈及过流保护)
电 TA1
流 互
电力电子实验报告
电力电子实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建电力电子电路和测量电路参数，深入理解电力电子的基本原理和应用。
二、实验装置与仪器1. 稳压直流电源2. 功率电子器件（如二极管、晶闸管、MOS管等）3. 示波器4. 变压器5. 整流电路、逆变电路等电力电子实验电路板6. 电阻、电容、电感等元件7. 其他必要的实验器材和配件三、实验内容1. 实验一：整流器的实验a. 搭建并测量单相半波和全波整流电路的输出电压波形、输出电压和电流的平均值、有效值等参数。
b. 分析和比较两种整流电路的性能差异，并讨论其应用特点和限制。
2. 实验二：逆变器的实验a. 搭建并测量单相半桥和全桥逆变电路的输出电压波形、输出电压和电流的平均值、有效值等参数。
b. 分析和比较两种逆变电路的性能差异，并讨论其应用特点和限制。
3. 实验三：电力电子开关功率调节实验a. 搭建开关转换器或斩波电路实验电路，测量不同调节方式下的输出电压、电流和效率等参数。
b. 讨论开关功率调节的优缺点，以及不同调节方式的适用场景。
4. 实验四：PWM调制电路的实验a. 搭建简单的PWM调制电路，测量输出电压的调节范围、带宽等参数。
b. 分析PWM调制电路的工作原理和调节性能，探讨其在电力电子中的应用前景。
5. 实验五：电力电子控制系统的实验a. 搭建基于微控制器的电力电子控制系统，实现对某一电力电子器件的自动控制。
b. 测试并分析控制系统的稳定性、响应速度等性能指标，并讨论控制系统的设计考虑因素。
四、实验步骤与结果根据实验内容，按照以下步骤进行实验并记录实验结果：1. 记录实验所使用的电路和元件的连接方式和参数设置。
2. 使用示波器等仪器测量电路各个节点的电压和电流，并记录数据。
3. 分析实验结果，计算输出电压的平均值、有效值、波形畸变率等参数。
4. 对比实验数据，进行数据处理和性能比较。
5. 撰写实验结果报告并进行讨论。
五、实验结果分析根据实验结果，对各个实验内容进行数据分析和讨论，包括：1. 整流电路的性能比较：比较半波和全波整流电路的输出电压波形、平均值、有效值等参数，分析其差异和应用场景。
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
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。
北航电力电子实验报告
电力电子实验报告学号姓名王天然实验一功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究一．实验目的：1．熟悉MOSFET主要参数的测量方法2．掌握MOSEET对驱动电路的要求3．掌握一个实用驱动电路的工作原理与调试方法二．实验设备和仪器1．NMCL-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．安培表（实验箱自带）4．电压表（使用万用表的直流电压档） 三．实验方法1．MOSFET 主要参数测试 （1）开启阀值电压V GS(th)测试开启阀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)的最小栅源极电压。
在主回路的“1”端与MOS 管的“25”端之间串入毫安表（箱上自带的数字安培表表头），测量漏极电流I D ，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。
图2-2 MOSFET实验电路将电位器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阀值电压V GS（th）。
读取6—7组I D、Vgs，其中I D=1mA必测，填入下表中。
I D0.2 0.5 1 5 100 200 500 （mA）Vgs2.64 2.72 2.863.04 3.50 3.63 3.89 （V）（2）跨导g FS测试双极型晶体管（GTR）通常用h FE（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与相应的栅源电压小变化量之比，即g FS=△I D/△V GS。
★注意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，因此重点是掌握跨导的测量及计算方法。
根据上一步得到的测量数值，计算gFS=0.0038ΩI D（mA）0.2 0.5 1 5 10 100 200 500Vgs（V） 2.64 2.72 2.86 3.04 3.13 3.5 3.63 3.89g FS0.0038 0.0036 0.0222 0.0556 0.2432 0.7692 1.1538DS导通电阻定义为R DS=V DS/I D将电压表接至MOS 管的“25”与“23”两端，测量U DS，其余接线同上。
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
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。