2025年电力电子实验二报告.pdfVIP

天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《周易》

实验二功率场效应晶体管(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．实验内容

1．MOSFET主要参数：开启阀值电压VGS(th),跨导gFS,导通电阻Rds输出特性

ID=f（Vsd）等的测试

2．驱动电路的输入,输出延时时间测试.

3．电阻与电阻、电感性质载时，MOSFET开关特性测试

4．有与没有反偏压时的开关过程比较

5．栅-源漏电流测试

三．实验设备和仪器

1．MCL-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．毫安表

4．电流表

5．电压表

四、实验线路见图

五．实验方法

1．MOSFET主要参数测试

（1）开启阀值电压VGS(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ID=1mA)的最小栅源电压。在主回路的“1”端与MOS管的“25”端之间

串入毫安表，测量漏极电流ID，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。

好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》

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ID=1mA时

的栅源电压值即为开启阀值电压VGS（th）。

读取6—7组ID、Vgs，其中ID=1mA必测，

测的数据如图所示：

（2）跨导gFS测试

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

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gFS

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gFS=△ID/

△VGS。

典型的跨导额定值是在1/2额定漏极电流和VDS=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5—6的测量数值，计算gFS。

（3）转移特性ID＝f（VGS）

栅源电压Vgs与漏极电流ID的关系曲线称为转移特性。

根据表4—6的测量数值，绘出转移特性。

(4)导通电阻RDS测试

导通电阻定义为RDS=VDS/ID

将电压表接至MOS管的“25”与“23”两端，测量UDS，其余接线同上。改变

VGS从小到大读取ID与对应的漏源电压VDS，测量5-6组数值。

测得数据如图所示：

(5)ID＝f（VSD）测试

ID＝f（VSD）系指VGS＝0时的VDS特性，它是指通过额定电流时，并联寄生二极

管的正向压降。

a．在主回路的“3”端与MOS管的“23”端之间串入安培表，主回路的“4”端

与MOS管的“25”端相连，在MOS管的“23”与“25”之间接入电压表，将RP右

旋转到底，读取一组ID与VSD的值。

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

数据如图所示：

b．将主回路的“3”端与MOS管的“23”端断开，在主回路“1”端与MOS管的

“23”端之间串入安培表，其余接线与测试方法同上，读取另一组ID与VSD的值。