2011_1_1025电力电子技术实验指导书新版.docx

电力电子技术实验指导书罗筱宏二〇一一年十月浙江工业大学电气工程与自动化系目录实验一电力电子器件（GTR、MOSFET、IGBT等）及其驱动电路1一、电力晶体管(GTR)驱动电路研究1二、电力晶体管(GTR)特性研究6三、功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究9四、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性与驱动电路研究14实验二晶体管触发电路及单相桥式全控整流电路18一、锯齿波同步移相触发电路实验18二、单相桥式全控整流电路实验21实验三三相桥式全控整流电路实验24实验四 PWM直流斩波电路分析及测试27实验五开关电源分析及其测试30实验一 电力电子器件（GTR、MOSFET、IGBT等）及其驱动电路一、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．实验线路图和原理图见图2—1、图4—1。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右针旋到底，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，填入表1-1。表1-1幅度（Vp-p）宽度（ms）周期（ms）频率f（kHz）占空比DS2：通RP：右旋S2：通RP：左旋S2：断RP：右旋S2：断RP：左旋（2）将电位器RP左旋到底，测出f与D，填入表1—1。（3）将开关S2打向“断”，RP右针旋到底，测出这时的f与D，填入表1—1。（4）电位器RP左旋到底，测出这时的f与D，填入表1—1（5）将S2打在“断”位置，然后调节RP，使占空比D=0.5~1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。GTR ：1PWM：1GTR：6PWM：2GTR：3GTR：5GTR：9GTR：7GTR：6GTR：11b．GTR单元的开关S1合向“ ”，S2合向通（+15V），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），填入表1—2。(ton= td+tr,toff=ts +tf)表1—2 R=1.6ktdtrtontstftoff（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，填入表1—3。表1—3 R=150tdtrtontstftoff（3）输入加速电容对开门、关门延时时间影响的测试断开GTR单元的“4”和“5”，将“2”、“3”与“5”相连，即可测出具有加速电容时的开门、关门时间，填入表1—4。表1—4 接有加速电容tdtrtontstftoff（4）输入、输出电流传输比(CTR)测定(重新接线)（新的仪器GTR“6与“11”相连，老的仪器GTR“6与“11”和PWM”2”相连。）电流传输比定义为CTR=输出电流/输入电流GTR单元的开关S1合向“5V”，S2打向“通”，连接GTR的“6”和PWM波形发生器的“2”，分别在GTR单元的“4”和“5”以及“9”与“7”之间串入直流毫安表，电位器RP左旋到底，测量光耦输入电流Iin、输出电流Iout。改变RP(逐渐右旋)，分别测量5-6组光耦输入，输出电流，填入表1—5。表1—5 输入、输出电流传输比(CTR)测定Iin（mA）Iout（mA）CTR4．驱动电路输入，输出延时时间测试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”及“6”与“11”、“8”，即按照以下表格的说明连线。GTR ：1PWM：1GTR：6PWM：2GTR：3GTR：5GTR：9GTR：7GTR：6GTR：11 GTR：8用双踪示波器观察GTR单元输入“1”与“6”及驱动电路输出“14”与“11”之间波形，记录驱动电路的输入，输出延时