实验十六 GTO、MOSFET、GTR、IGBT驱动与保护电路实验V2.1版.docVIP

实验十六 GTO、MOSFET、GTR、IGBT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、实验所需挂件及附件 序号 型 号 备 注 1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。 2 DJK07 新器件特性实验 3 DJK12 功率器件驱动电路实验箱 4 DK04 滑线变阻器 串联形式：0.65A，2kΩ 并联形式：1.3A，500Ω 5 双踪示波器 自备 三、实验线路及原理 自关断器件的实验接线及实验原理图如图3-21所示，图中直流电源可由控制屏上的励磁电压提供，或由控制屏上三相电源中的两相经整流滤波后输出，接线时，应从直流电源的正极出发，经过限流电阻、自关断器件及保护电路、直流电流表、再回到直流电源的负端，构成实验主电路。 图3-21 自关断器件的实验接线及原理图 四、实验内容 自关断器件及其驱动、保护电路的研究（可根据需要选择一种或几种自关断器件）。 五、实验方法 (1)GTR的驱动与保护电路实验 在本实验中，把DJK12实验挂箱中的频率选择开关拨至“低频档”。然后调节频率按钮，使PWM波输出频率在“1KHz”左右。 在主电路中，直流电源由控制屏上的励磁电源输出，负载电阻R用DK04的滑线变阻器，直流电压、电流表均在控制屏上。 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。接线时，PWM波形的输出端接GTR驱动模块的输入端，(5V电源分别接GTR电源的输入端。 实验时应先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，此时可在驱动模块的输出端观察到相应的波形，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。 在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、记录不同占空比时基极的驱动电压、GTR管压降及负载上的波形。 测定并记录不同占空比(时负载的电压平均值Ua于下表中： ( Ua (2)GTO的驱动与保护电路实验 将DJK12实验挂箱上的频率选择开关拨至“低频档”，调节频率调节电位器，使方波的输出频率在“1KHz”左右，然后再按实验原理图接好驱动与保护电路。其基本的实验方法与GTR的驱动与保护电路及斩波调速实验相同。 (3)MOSFET的驱动与保护电路实验 将DJK12实验挂箱上的频率选择开关拨至“高频档”，调节频率调节电位器，使方波的输出频率在“8KHz～10KHz”范围内，然后再按实验原理图接好驱动与保护电路的实验线路，其基本的实验方法与GTR的驱动与保护电路实验一致。 (4)IGBT的驱动与保护电路实验 在本实验中，DJK12实验挂箱中的频率选择开关拨至“高频档”，改变频率调节电位器，使方波的输出频率在“8KHz～10KHz”范围内，然后再按实验原理图接好驱动与保护电路的实验线路，其基本的实验方法与GTR的驱动与保护电路实验一致。 六、实验报告 (1)整理并画出不同自关断器件的基极（或控制极）驱动电压、驱动电流、元件管压降的波形。 (2)画出Ua=f（(）的曲线。 (3)讨论并分析实验中出现的问题。 七、注意事项 (1)可参考实验六的注意事项 (1)。 (2)连接驱动电路时必须注意各器件不同的接地方式。 (3)不同的自关断器件需接不同的控制电压，接线时应注意正确选择。 (4)实验开始前，必须先加上自关断器件的控制电压，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。 118