试验四逆变桥驱动电路.PPT

实验四逆变桥驱动电路 一、实验目的 二、实验设备 三、实验原理 四、实验步骤 五、实验要求及注意事项 六、问题思考 一、实验目的 1、了解mos管栅极驱动信号的频率及电压 2、了解死区时间 3、理解运放同相放大的工作原理 二、实验设备 PC机一台、光伏逆变原理与检测实验箱一台、双通道示波器一台。 三、实验原理 1、MOSFET简介 自1976年开发出功率MOSFET以来，由于半导体工艺技术的发展，它的性能不断提高：如高压功率MOSFET其工作电压可达1000V；低导通电阻MOSFET其阻值仅10毫欧；工作频率范围从直流到达数兆赫；保护措施越来越完善；并开发出各种贴片式功率MOSFET(如Siliconix最近开发的厚度为1.5mm“Little Foot系列)。另外，价格也不断降低，使应用越来越广泛，不少地方取代双极型晶体管。功率MOSFET主要用于计算机外设(软、硬驱动器、打印机、绘图机)、电源(AC／DC变换器、DC／DC变换器)、汽车电子、音响电路及仪器、仪表等领域。 2、MOSFET工作原理 “MOSFET”是英文MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor的缩写，译成中文是“金属氧化物半导体场效应管”。它是由金属、氧化物(SiO2或SiN)及半导体三种材料制成的器件。所谓功率 MOSFET(Power MOSFET)是指它能输出较大的工作电流(几安到几十安)，用于功率输出级的器件。图1是典型平面N沟道增强型MOSFET的剖面图。它用一块P型硅半导体材料作衬底(图la)，在其面上扩散了两个N型区(图lb)，再在上面覆盖一层二氧化硅(SiQ2)绝缘层(图1c)，最后在N区上方用腐蚀的方法做成两个孔，用金属化的方法分别在绝缘层上及两个孔内做成三个电极：G(栅极)、S (源极)及D(漏极)，如图1d所示。 3、运放工作原理 在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。 采用集成电路工艺制做的运算放大器，除保持了原有的很高的增益和输入阻抗的特点之外，还具有精巧、廉价和可灵活使用等优点，因而在有源滤波器、开关电容电路、数-模和模-数转换器、直流信号放大、波形的产生和变换，以及信号处理等方面得到十分广泛的应用。 四、实验步骤 1、555PWM波形放大实验 首先将555PWM方波发生器的102、103端口接到信号放大器输入端108、109端口。打开电源开关，再用双通道示波器观察信号放大器输出端110、111端口。首先观察555PWM方波发生器输出102、103输出波形为相互反相的波峰值为+5V方波，通过调节脉宽及频率旋钮可改变输出波形的占空比和频率。观察信号放大器输出波形为相互反相及波峰值为+10V方波。 2、单片机PWM波形放大实验 首先用keil3编写单片机PWM发生程序，编译成功后将生成HEX文件。再用STC-ISP烧写软件将该HEX文件烧入单片机中，编译及烧写步骤见实验三。烧写程序时不用打开试验箱的电源开关。 将单片机波形发生器的输出端106、107端口分别接到信号放大器的输入端108、109端口。打开试验箱的电源开关，用双通道示波器观察单片机波形发生器的输出106、107端口，示波器负端接117端口，观察两通道波形反相。再观察信号放大器输出波形为反相及波峰值为+10V。通过编写程序改变输出波形的占空比及频率。 五、实验要求及注意事项 实验前做好预习，了解MOSFET的驱动信号及运放放大原理。 进行实验时，实验箱只打开电源开关，其它开关均不打开。 利用单片机编程时，多使用不用方式产生PWM波。如：Timer0、Timer1、Timer2、IO口延时循环输出等。 六、问题思考 1、如何利用运放反相放大，并分析其原理？ 2、单片机编程时，使用Timer0的做PWM输出，如何计算其频率？