【正文】 1 兩端電壓；調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點電壓升高，監(jiān)測 T1 的端電壓情況，記錄使 T1 由截止變?yōu)殚_ 通的門極電壓值，它正比于通入T1 門極的電流 IG； T1 導通后，反向改變“ RP2”使“ K”點電壓緩慢變回“ 0V”，同時監(jiān)測 T1 的端電壓情況。斷開主電路、掛箱電源、控制電路。將加在晶閘管和電阻上的主電源換成交流電源，即“ AC15V”直接接“ R1”一端， T1 的陰極直接接“ O”；依次閉合控制電路、掛箱電源、主電路。調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點電壓升高，監(jiān)測 T1 的端電壓情況； T1 導通后，反向改變“ RP2”使“ K”點電壓緩慢變回“ 0V”，同時監(jiān)測并記錄 T1 的端電壓情況。通過實驗結(jié)果，參考教材相關(guān)章節(jié)的 內(nèi)容，分析晶閘管的導通與關(guān)斷條件。實驗完畢，依次斷開主電路、掛箱電源、控制電路。 晶閘管的觸發(fā)與吸收電路 ： 將主電源電壓選擇開關(guān)置于“ 3”位置，即將主電源相電壓設(shè)定為 220V；用導線連接“ DT02” 單元輸出端子“ OUT11” 和“ OUT12”與“ DE01” 單元的脈沖變壓器輸入端“ IN1”和“ IN2”；取主電源的一路輸出“ U”和輸出中線“ L01”連接到“ DP01”單元的交流輸入端子“ U”和“ L01”；“ DP01”單元的同步信號輸出端“ A”和“ B”連接到鋸齒波移相觸發(fā)電路的同步信號輸入端“ A”和“ B” ；將“ DE01” 的脈沖變壓器輸出“ g1”和“ k1”分別接至單向可控硅“ T1”的“ G”和“ K”兩極上；“ DP01”單元交流主電源輸出同相端“ AC15V” 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學院電子工程系電力電子技術(shù)實驗指導書 12 接“ DSM08”單元 R1 的一端， R1 的另一端接“ DE01” 單元單向可控硅 T1 的陽極， T1 的陰極接“ DP01”單元交流主電源輸出中心點“ O”。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)以及主電路。調(diào)節(jié)“ DT02”單元的移相控制電位器“ RP1”使可控硅導通；用示波器觀測 T1 兩端電壓波形；依次斷開主電路、掛箱電源開關(guān)以及控制電路；將“ DE01”單元的阻容吸收網(wǎng)絡(luò) 并接在 T1 陽極與陰極的兩端；依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)以及主電路，用示波器觀測 T1 兩端電壓波形；記錄增加吸收環(huán)節(jié)前后 T1 兩端的電壓波形，參考教材相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，分析吸收電路的作用。實驗完畢，依次斷開主電路、掛箱電源、控制電路以及系統(tǒng)總電源，拆除實驗接線。 雙向 晶閘管的特性實驗 ： 可以參照以上實驗步驟進行實驗，在此不再贅述，有興趣的同學可以參考有關(guān)教材，自擬實驗過程，通過實驗分析雙向晶閘管與單向晶閘管的區(qū)別。（注：觸發(fā)單元用 觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT01 單元 ， 將“ DE01” 的脈沖變壓器輸出“ g1”和“ k1”分別接至雙向可控硅的“ K”和“ G”兩極上 ） 五、實驗報告 通過實驗數(shù)據(jù)驗證晶閘管的導通與關(guān)斷條件。 通過波形比較分析吸收電路的作用。 結(jié)合教材，分析脈沖變壓器在實驗中的作用；思考，如果不用脈沖變壓器，實驗中要注意哪些問題。 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學院電子工程系電力電子技術(shù)實驗指導書 13 實驗 五 GTR 的特性、驅(qū)動與保護實驗 一、實驗?zāi)康? 了解大功率晶體管 GTR 的基本特性。 熟悉 GTR 的驅(qū)動與吸收電路。 二、實驗內(nèi)容 GTR 的特性、驅(qū)動與保護電路。 三、實驗設(shè)備與儀器 “典型器件 及驅(qū)動掛箱（ DSE01） — DE02 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT03 單元 “電源及負載掛箱Ⅰ（ DSP01）” 或“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱ a（ DSE03）”— DP01 單元 逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器 四、實驗電路的組成及實驗操作 GTR 的特性、驅(qū)動與保護實驗 ： 實驗系統(tǒng)提供了帶有光電隔離并具有非飽和監(jiān)測器的 GTR 驅(qū)動電路，其原R1C121348765P H O 1R2R3 R4R5R6R7R8R9R 1 0R 1 1R 1 2R 1 3R 1 4VD1VD2 VD3VD4VD5VD6V T 1V T 2V T 3V T 4V T 5C2V T 6+ 5V 5VG T RRBRCDR 1 5V i n比較RLVCA 圖 15A GTR 驅(qū)動與保護電路原理圖 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學院電子工程系電力電子技術(shù)實驗指導書 14 理見圖 15A。當 GTR 正常導通時，兩 個高反壓二極管 VD5 和 VD6 均導通， VD4時貝克鉗位二極管使 GTR 處于臨界飽和狀態(tài)。單元面板布置見圖 15B。 實驗操作： 打開系統(tǒng)總電源，將系統(tǒng)工作模式設(shè)置為“高級應(yīng)用”。將主電源電壓選擇開關(guān)置于“ 3”位置，即將主電源相電壓設(shè)定為 220V；用導線連接“ DT03”單元脈沖輸出“ P+”到脈沖驅(qū)動輸入端“ IN1”，輸出端子“ OUT11”和“ OUT12”與“ DE02”單元的驅(qū)動電路輸入端“ IN1”和“ IN2”；取主電源的一路輸出“ U”和輸出中線“ L01”連接到“ DP01”單元的隔離變壓器交流輸入端子“ U”和“ L01”，交流主電源輸出端“ AC15V” 和“ 0” 分別接至整流橋輸入端“ AC1”和“ AC2”，整流橋輸出接濾波電容（“ DC+”、“ DC”端分別接“ C1”、“ C2”端）；“ DP01”單元直流主電源輸出正端“ DC+”接“ DP02”單元 R1 的一端， R1 的另一端接“ DE02” 單元 GTR 的 C 極， GTR 的 E 極接“ DP01”單元直流主電源輸出負端“ DC”。將“ DT03”單元的鈕子開關(guān)“ S1”撥向下，即讓“ DT03” 單元工作于 PWM 波形發(fā)生器狀態(tài)，接線完畢經(jīng)實驗指導老師確認 無誤后，依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)以及主電路。用示波器觀測 GTR 兩端電壓波形；調(diào)節(jié) DT03 單元控制電位器“ RP2”使控制信號占空比為 50%附近，以便波形觀察。斷電，將“ DE02” 單元的“ RDC”吸收電路并接于 GTR 兩端，上電，用示波器觀測 GTR 兩端電壓波形；在負載電阻 R1 后再串入一電感負載，重復(fù)以上步驟，測試在電感負載下 GTR 的工作波形。參考教材相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，分析驅(qū)動電路的工作原理。實驗完畢，依次斷開主電路、掛箱電源、控制電路。 五、實驗報告 通過波形觀測，定性分析 GTR 驅(qū)動電路的原理和作用 。 通過波形比較分析吸收電路的作用。 圖 15B GTR 驅(qū)動與保護電路 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學院電子工程系電力電子技術(shù)實驗指導書 15 實驗 六 MOSFET 的特性、驅(qū)動與保護實驗 一、實驗?zāi)康? 掌握 MOSFET 的基本特性。 熟悉 MOSFET 的驅(qū)動電路構(gòu)成及工作原理。 二、實驗內(nèi)容 MOSFET 的特性、與驅(qū)動電路測試各原理驗證。 三、實驗設(shè)備與儀器 “典型器件及驅(qū)動掛箱（ DSE01） — DE03 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT03 單元 “電源及負載掛箱Ⅰ（ DSP01）” 或“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱ a（ DSE03）”— DP01 單元 逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器 四、實驗電路的組成及實驗操作 MOSFET 的特性與驅(qū)動實驗 ： 實驗系統(tǒng)提供了帶有光電隔離的 MOSFET 驅(qū)動電路，電路設(shè)計使輸出級阻抗較小，從而解決了與柵極驅(qū)動源低阻抗匹配問題，使得柵極驅(qū)動的關(guān)斷時間縮短。其原理示意圖如圖 16。 圖 16 MOSFET簡單驅(qū)動電路 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學院電子工程系電力電子技術(shù)實驗指導書 16 實驗操作： 打開系統(tǒng)總電源，將系統(tǒng)工作模式設(shè)置為“高級應(yīng)用”。將主電源電壓選擇開關(guān)置于“ 3”位置，即將主電源相電壓設(shè)定為 220V；將“ DT03”單元的鈕子開關(guān)“ S1”撥向上，用導線連接模擬給定輸出端子“ K” 和信號地與“ DE03”單元的 MOSFET 的 G 極和 S 極；取主電源“ DSM00”單元的一路輸出“ U”和輸出中線“ L01”連接到“ DP01”單元的交流輸入端子“ U”和“ L01”，交流主電源輸出端“ AC15V” 和“ 0” 分別接至整流橋輸入端“ AC1”和“ AC2”，整流橋輸出接濾波電容（“ DC+”、“ DC” 端分別接“ C1”、“ C2” 端）；“ DP01”單元直流主電源輸出正端“ DC+”接“ DSM08”單元 R1 的一端， R1 的另一端接“ DE03” 單元 MOSFET 的 D 極， MOSFET 的 S 極經(jīng)取樣電阻接“ DP01”單元直流主電源輸出負端“ DC”。閉合控制電路及掛箱上的電源開關(guān)，調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點輸出電壓為“ 0V”；閉合主電路，用示波器觀測 MOSFET 兩端電壓；調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點電壓升高，監(jiān)測 MOSFET 的端電壓情況，記錄使 MOSFET 由截止變?yōu)殚_通的門極電壓值；繼續(xù)檢測 MOSFET 端電壓情況，反方向調(diào)節(jié) RP2，使“ K”點電壓降低。通過實驗結(jié)果，分析 MOSFET 工作特性，實驗完畢，斷電，拆線。 MOSFET 的驅(qū)動實驗 ： 將“ DT03”單元的鈕子開關(guān)“ S1”撥向下，波形發(fā)生器設(shè)為 PWM 工作模式；用導線連接“ DT03”單元脈沖輸出“ P+”和脈沖驅(qū)動輸入端“ IN1”，輸出端子“ OUT11”和“ OUT12”與“ DE03”單元的驅(qū)動電路輸入端“ IN1”和“ IN2”；驅(qū)動電路輸出端“ OUT”和“ COM”分別接 MOSFET的“ G”和“ S”；取主電源的一路輸出“ U”和輸出中線“ L01”連接到“ DP01”單元的隔離變壓器交流輸入端子“ U”和“ L01”，交流主電源輸出端“ AC15V” 和“ 0” 分別接至整流橋輸入端“ AC1”和“ AC2”，整 流橋輸出接濾波電容（“ DC+”、“ DC”端分別接“ C1”、“ C2”端）；“ DP01”單元直流主電源輸出正端“ DC+”接“ DSM08”單元 R1 的一端， R1 的另一端接“ DE03” 單元 MOSFET 的 D 極，MOSFET 的 S 極經(jīng)過一個電流取樣電阻接“ DP01”單元直流主電源輸出負端“ DC”。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)以及主電路。用示波器觀測MOSFET 兩端電壓波形；調(diào)節(jié) DT03 單元控制電位器“ RP2”使控制信號占空比為 50%附近，以便波形觀察。斷電，將“ DE03” 單元的“ RC”吸收電路并接于 MOSFET 兩端，上電，用示波器觀測 MOSFET 兩端電壓波形；參考教材相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，分析驅(qū)動電路的工作原理。實驗完畢，依次斷開主電路、掛箱電源、控制電路。 五、實驗報告 通過實驗，掌握 MOSFET 工作特性。 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學院電子工程系電力電子技術(shù)實驗指導書 17 通過波形觀測，定性分析 MOSFET 驅(qū)動電路的原理和作用。 通過波形比較分析吸收電路的作用。 分析 MOSFET 與晶閘管導通關(guān)斷條件的區(qū)別。 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學院電子工程系電力電子技術(shù)實驗指導書 18 實驗 七 IGBT 的特性、驅(qū)動與保護實驗 一、實驗?zāi)康? 掌握 IGBT 的基本 特性。 熟悉 IGBT 的驅(qū)動電路構(gòu)成。 了解 IGBT 和 MOSFET 的區(qū)別。 二、實驗內(nèi)容 IGBT 的特性、驅(qū)動與保護電路。 三、實驗設(shè)備與儀器 “典型器件及驅(qū)動掛箱（ DSE01） — DE04 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT03 單元 “電源及負載掛箱Ⅰ（ DSP01） — DP01 單元 “電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱ（ DSE03） — DE10 單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器 四、實驗電路的組成及實驗操作 實驗電路的組成： 實驗系統(tǒng)以 IR 公司生產(chǎn)的集成 IGBT 高端驅(qū)動電路 IR2125 為核心，構(gòu)成高 圖 17 IGBT 集成驅(qū)動電路 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學院電子工程系電力電子技術(shù)實驗指導書 19 性能 IGBT 驅(qū)動與保護電路，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外圍電路示意圖見圖 17。打開系統(tǒng)總電源，將系統(tǒng)工作模式設(shè)置為“高級應(yīng)用”。將主電源電壓