电力电子器件特性和驱动实验一
电力电子技术实验指导书(1).docx
《电力电子技术》实验指导书电力电子实验室编华北电力大学二00六年十月1. 实验总体目标《电力电子技术》是电气工程及其自动化专业必修的专业基础课。
本实验是《电力电子技术》课程内实验，实验的主要目的是使学生在学习的过程屮通过实验环节进一步加深对电力电子电路工作原理的认识和理解，掌握测试电力电子电路的技能和方法，为后续课程打好基础。
2. 适用专业电气工程及其自动化以及和关各专业本科3・先修课程模拟电子技术基础，数字电子技术基础4.实验课时分配5. 实验环境实验室要求配有电力电子专用实验台，示波器，万用表等实验设备。
6. 实验总体要求掌握电力电子电路的测试和实验方法，拿握双踪示波器的使用方法；通过对实验电路的波形分析加深对电力电子电路工作原理的理解，建立电力电子电路的整体概念。
7. 本实验的重点、难点及教学方法建议《电力电子技术》实验的重点是：熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握常用电力电子电路的拓扑、工作原理、控制方法和实验方法。
《电力电子技术》实验的难点是：电力电子电路的工作原理的理解和示波器的使用方法。
教学方法建议：在开始实验之前，通过多媒体设备对实验原理及实验方法进行讲解，同时对示波器的使用方法进行详细的讲解，对以通过实验演示的形式加深学牛对于实验内容的理解。
实验一、电力电子器件特性实验 (4)实验二、整流电路实验 (8)实验三、直流斩波电路实验（一）11实验四、直流斩波电路实验（二）14实验五、SPWM逆变电路实验17实验一、电力电子器件特性实验一、实验目的1 •熟悉MOSFET主要参数与开关特性的测童方法2.熟悉IGBT主要参数与开关特性的测试方法。
二、实验类型（验证型）木实验为验证型实验，通过实验对MOSFET和IGBT的主要参数和特性的测量，验证其开关特性。
三、实验仪器1 • MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与IGBT器件及英驱动电路部分2.双踪示波器3.毫安表4.电流表5.电压表四.实验原理MOSFET主要参数的测量电路原理图如图所示。
SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验
SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性
实验
一、实验目的
(1)掌握各种电力电子器件的工作特性。
(2)掌握各器件对触发信号的要求。
二、实验所需挂件及附件
(略)
三、实验线路及原理
将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R串联后接至直流电源的两端, 给定电压从零开始调节, 直至器件触发导通, 从而可测得在上述过程中器件的V/A特性。
实验线路的具体接线如下图所示:
图3-26 新器件特性实验原理图
四、实验内容
(1)晶闸管（SCR）特性实验。
(2)可关断晶闸管（GTO）特性实验。
(3)功率场效应管（MOSFET）特性实验。
(4)大功率晶体管（GTR）特性实验。
(5)绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验。
五、思考题
各种器件对触发脉冲要求的异同点？
七、实验方法
给定电压, 监视电压表、电流表的读数, 当电压表指示接近零（表示管子完全导通）, 停止调节, 记录给定电压Ug调节过程中回路电流Id以及器件的管压降Uv。
(1) SCR测试
(2) GTO测试
(3) MOSFET测试
(4)GTR测试
(5)IGBT测试
八、实验结论
根据得到的数据, 绘出各器件的输出特性。
电力电子实验报告
电力电子实验报告学院名称电气信息学院专业班级电气自动化03班学号学生姓名指导教师实验一电力晶体管(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顺时针旋到底，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当S2通，RP右旋时：当S2断，RP右旋时：当S2通，RP左旋时：当S2断，RP左旋时：（2）将电位器RP左旋到底，测出f与D。
（3）将开关S2打向“断”，测出这时的f与D。
（4）电位器RP顺时针旋到底，测出这时的f与D。
（5）将S2打在“断”位置，然后调节RP，使占空比D=0.2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。
b．GTR单元的开关S1合向“”，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）对应的图为：（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。
标版电力电子技术实验一之MOSFET特性及驱动电路
MOSFET特性及驱动电路
一.实验目的
熟悉MOSFET主要参数的测量方法。 掌握MOSFET一个实用驱动电路的 工作原理。 研究MOSFET阻性、阻感性负载的 开关特性。
二.实验内容
MOSFET开启阀值电压VGS测试。
驱动电路输入、输出延时时间测试。
阻性、阻感性负载的MOSFET开关特 性测试。
-
中央锁控开关
MCL-32T电源控制屏
L1
FUSE
KS
KM
隔离变压器
FUSE
U1 U2 V1 ON V2 W1 OFF W2 低压直流电源 N -15V TA1 +15V
L2
FUSE FUSE
TA2 L3
FUSE FUSE
TA3 3A
3A
FBC+FA(电流反馈及过流保护)
关 开
过流 电 流 互 感 器
4
25
27
1 R1 L1 R2
S
7
8
+
VD3 R10 C2 26
2 VD1 3 RP R3
PWM
R1 8 4
S1
IGBT
+5V +5V
S1
R3
15
2 4 C1 9 10 11 12
S2
+18V 18 19
R1 1
R2
7 14 6 6
பைடு நூலகம்
RP R2
7 6 2 S2
&
4
VD1
555
3
1 2 +5V
EXB840
MCL-Ⅲ电力电子技术实验台
电力电子实验报告
电力电子实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验一SCR（单向和双向）特性与触发实验一、实验目的1、了解晶闸管的基本特性。
2、熟悉晶闸管的触发与吸收电路。
二、实验内容1、晶闸管的导通与关断条件的验证。
2、晶闸管的触发与吸收电路。
三、实验设备与仪器1、典型器件及驱动挂箱（DSE01）—DE01单元2、触发电路挂箱Ⅰ（DST01）—DT02单元3、触发电路挂箱Ⅰ（DST01）—DT03单元（也可用DG01取代）4、电源及负载挂箱Ⅰ（DSP01）或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）”—DP01单元5、逆变变压器配件挂箱（DSM08）—电阻负载单元6、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器四、实验电路的组成及实验操作图1-1 晶闸管及其驱动电路1、晶闸管的导通与关断条件的验证：晶闸管电路面板布置见图1-1，实验单元提供了一个脉冲变压器作为脉冲隔离及功率驱动，脉冲变压器的二次侧有相同的两组输出，使用时可以任选其一；单元中还提供了一个单向晶闸管和一个双向晶闸管供实验时测试，此外还有一个阻容吸收电路，作为实验附件。
打开系统总电源，将系统工作模式设置为“高级应用”。
将主电源电压选择开关置于“3”位置，即将主电源相电压设定为220V；将“DT03”单元的钮子开关“S1”拨向上，用导线连接模拟给定输出端子“K”和信号地与“DE01”单元的晶闸管T1的门极和阴极；取主电源“DSM00”单元的一路输出“U”和输出中线“L01”连接到“DP01”单元的交流输入端子“U”和“L01”，交流主电源输出端“AC15V”和“O”分别接至整流桥输入端“AC1”和“AC2”，整流桥输出接滤波电容（“DC+”、“DC-”端分别接“C1”、“C2”端）；“DP01”单元直流主电源输出正端“DC+”接“DSM08”单元R1的一端，R1的另一端接“DE01”单元单向可控硅T1的阳极，T1的阴极接“DP01”单元直流主电源输出负端“DC-”。
实验一 电力电子器件特性实验
一、 实验目的
(1)掌握各种电力电子器件的工作特性。
(2)掌握各器件对触发信号的要求。
二、实验所需挂件及附件
三、 实验线路及原理 实验线路如图：
图1-1 新器件特性实验原理图
将电力电子器件和负载电阻R 串联后接至直流电源的两端，由DJK06上的给定为新器件提供触发信号，使器件触发导通。
图中的电阻
R用DJK06 上的灯泡负载，直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得，电力电子器件在DJK07挂箱上，直流电源从电源控制屏的励磁电源取得。
四、实验内容
(1)按图1-1接线，将晶闸管（SCR）接入电路，在实验开始时，将给定电位器沿逆时针旋到底，关闭励磁电压。
按下“启动”按钮，打开DJK06的开关，然后打开励磁开关，缓慢调节给定输出，同时监视电压表、电流表的读数，记录给定电压U g、回路电流I d以及器件的管压降U v。
(2)将晶闸管换成可关断晶闸管（GTO），重复上述步骤，并记录数据。
(3)换成功率场效应管（MOSFET），重复上述步骤，并记录数据。
(4)换成大功率晶体管（GTR），重复上述步骤，并记录数据。
(5)换成绝缘双极性晶体管（IGBT），重复上述步骤，并记录数据。
五、实验报告
根据得到的数据，总结各器件的门极出发电压数值。
六、注意事项
①在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。
②在接通主电路前，必须先将给定电压U g调到零，且将负载电阻调到最大阻值处；接通主电路后，才可逐渐加大给定电压U g，避免过流。
电力电子器件特性和驱动试验一
实验三常用电力电子器件的特性和驱动实验、实验目的(1)掌握常用电力电子器件的工作特性.(2)掌握常用器件对触发MOSFET 信号的要求. (3)理解各种自关断器件对驱动电路的要求.(4)掌握各种自关断器件驱动电路的结构及特点.(5)掌握由自关断器件构成的PWMg 流斩波电路原理与方法.、预习内容(1) 了解SCRGTOGTRMOSFETIGBT 的结构和工作原理. (2) 了解SCRGTOGTRMOSFETIGBTW 哪些主要参数. (3) 了解SCRGTOGTRMOSFETIGBT 的静态和动态特性.(4)阅读实验指导书关于GTOGTRMOSFETIGBT 的驱动原理.三、实验所需设备及挂件 1)设备及列表 序号型号备注1 DJK01电源限制屏 主电源限制屏(已介绍) 2 DJK06给定及实验器件 包含二极管、开关,正、负15伏直流给定等 3 DJK07新器件特性试验 含SCRGTOGTRMOSFETIGBTE 种器件 4 DJK09单相调压与可调负载5 DJK1网率器件驱动电路实验箱6 万用表7 双踪示波器2)挂件图片四、实验电路原理图1、SCRGTOMOSFETGTRIGBTE 种特性实验原理电路如下列图X-1所示:图X-1特性实验原理电路图变压器T电网电压A —&B C调压AI d+15VI 五1 I 种'|器! ;#!U g 给定 电压I直流整A,U iE B Z ：UvR1 ..SCR 上3SFET1IGBT X-2虚框中五种器件的1、2、3标号连接示意图1GTR1\G T O一・二LM2、GTOMOSFETGTRIGBT四种驱动实验原理电路框图如下列图X-3所示:图X-3GTO、MOSFETGTRIGBT四种驱动实验原理电路框图3、GTOMOSFETGTRIGBT四种驱动实验的流程框图如图X-4图X-4GTO、MOSFETGTRIGBT四种驱动实验的流程框图五、实验内容1、SCRGTOMOSFETGTRIGBT五种器件特性的测试2、GTOMOSFETGTRIGBTW动电路的研究.六、考前须知(1)注意示波器使用的共地问题.(2)每种器件的实验开始前,必须先加上器件的限制电压,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,然后再切断限制电源.(3)驱动实验中,连接驱动电路时必须注意各器件不同的接地方式.(4)不同的器件驱动电路需接不同的限制电压,接线时应注意正确选择.七、实验方法与步骤1、SCRGTOMOSFETGTRIGBT五种器件特性的测试b 〕直流电压表V,直流电流表A,用DJK01电源屏上的直流数字表. d 〕DJK07中各器件图片及接线标号图如下:a 〕局部实验图片如下:单相调用与可■食就(?>DJK09整流输出Uo=40VDJK09调压器输出,开始时旋在最小.c 〕负载电阻R,用DJK09中的两个90◎串连.ya¥DJK09电阻.将两个90a 电阻串连且旋在最大DJK06输出给定Ug,分别接器件的3端,2端〔地〕2〕调整直流整流电压输出Uo=40V接线完毕,并检查无误后〔注意调压器输出开始为最小〕,将DJKO1的电源钥匙拧向开,按启动按钮.将单相调压器输出由小到大逐步增加,使整流输出Uo=40V3〕各种器件的伏安特性测试a〕将DJK06的给定电位器RP谜时针旋车t到底,S1拨向“正给定〞,S2拨向“给定〞,打开DJK06上的电源开关,DJK0防器件提供触发电压信号.b〕逐步右旋RP1,使给定电压从零开始调节,直至器件触发导通.记录UgM小到大的变化过程中Id、Uv的值,从而可测得器件的V/A特性.〔实验最大可通过电流为1.3A〕.c〕将各种器件的U4Id、Uv的值填入下表中:SCR UgIdUvGTO UgIdUvMOSFET UgIdUvIGBT UgIdUvGTR UgIdUv2、GTOMOSFETGTRIGBT驱动电路的研究.1〕关闭D J K01总电源,按图X—6的框图接线.〔注意：实验接线一个个进行〕图X—6GTO、MOSFETGTRIGBT驱动电路实验a 〕直流励磁电源和灯泡负载图片b 〕直流电压和电流表同上.c 〕四种电力电子器件均在DJK07挂箱上.d 〕DJK12中图片标注如下:PWM 局部GTR 局部 GTO 局部稳压电源部分,供各驱动电路用.注意：各直流电压要对应.GTR 局部.C 端与器件 GTR 的C 连接 2〕观察PWM 波形输出变化规律正常否?IGBT 局部. C 端与器件 IGBT 的C 连接 MOSFET 局部本实验板电源开关a)检查接线无误后,将DJK01的钥匙拧向开,不按启动按钮.翻开DJK12的电源开关.b)将示波器的探头接在驱动电路的输入端.选择好低频或高频后,分别旋转W1W 霍波形输出变化规律.W 倜频率；W 调占空比.选择低频时,调W1频率可在200〜1000Hz3)当观察PW 跛形及驱动电路正常输出且可调后,将占空比调在最小.按DJK01的启动按钮,参加励磁电源后,再逐步加大占空比,用示波器观测、记录不同占空比时基极的驱动电压、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.不同占空比a 时负载的电压平均值U 蕨:GTO aUaGTR aUaMOSFE aUaIGBTaUa八、实验报告(1)根据得到的数据,绘出各器件的输出特性Uv=f(Id).(2)整理并画出不同器件的基极(或限制极)驱动电压、元件管压降的波形. (3)画出Ua=f (“)的曲线.(4)讨论并分析实验中出现的问题.附：GTOIGBT 、MOSFETGTR 驱动电路原理图. 1、GTO 区动电路如图F-1所示GTO 的驱动与保护电路如图F-1所示：电路由±5V 直流电源供电,输入端接PWM 发生器输出的PWM 信号,经过光耦隔离后送入驱动电路.当比拟器LM311输出低电平时,V2、V4截止,V3导通,+5V 的电源经R11、R12、R14和C1加速网络向GTO 提供开通电流,GTO 导通；当比拟器输出高电平时,V2导通、V3截止、V4导通,-5V 的电源经L1、R1&V4、R14提供反向关断电流,关断GTO 后,再给门极提供反向W1调频率范围W2调PWM 的占空比变化；选择高频时,调W1频率可在2K 〜10K 变化.调W2f 占空比可调范围.做GTR 、GTO 时,选低频1000Hz .做MOSFET 、IGBT 时选高频8KHz~10KHz偏置电压.图F-2IGBT 管的驱动与保护电路4、IGBT 驱动与保护电路IGBT 管的驱动与保护电路如图F-2所示,该电路采用富士通公司开发的IGBT 专用集成触发芯片EXB84%它由信号隔离电路、驱动放大器、过流检测器、低速过流切断电路和栅极关断电源等局部组成.EXB841的“6〞脚接一高压快恢复二极管VD1至IGBT 的集电极,以完成IGBT 的过流保护.正常工作RI 1~输 /■一LiVD1计EXB341时,RS触发器输出高电平,输入的PWM言号相与后送入EXB841的输入端“15〞脚.当过流时,驱动电路的保护线路通过VD1检测到集射极电压升高,一方面在10us内逐步降低栅极电压,使IGBT 进入软关断；另一方面通过“5〞脚输出过流信号,使RS 触发器动作,从而封锁与门,使输入封锁.5、MOSFET1动电路MOSFET 勺驱动与保护电路如图1-15所示,该电路由土15V 电源供电,PWM$制信号经光耦隔离后送入驱动电路,当比拟器LM311的“2〞脚为低电平时,其输出端为高电平,三极管V1导通,使MOSFE 硒栅极接+15V 电源,从而使MOSFETf 导通.当比拟器LM311“2〞脚为高电平时,其输出端为低电平-15V,三极管V1截止,VD1导通,使MOSFETf 栅极接-15V 电源,迫使MOSFET 断+J5V图1-15MOSFET 管的驱动与保护电路6、GT 用区动与保护电路GTR 的驱动与保护电路原理框图如图1-16所示：该电路的限制信号经光耦隔离后输入555,555接成施密特触发器形式,其输出信号用于驱动对管V1和V2,V1和V2分别由正、负电源供电,推挽输出提供GTR 基极开通与关断的电流.C5C6为加速电容,可向GTR 提供瞬时开关大电流以提升开关速度.VD1〜VD4接成贝克钳位电路,使GTR 始终处于准饱和状态有利于提升器件的开关速度,其中VD1、VD2、VD3为抗饱和二极管,VD4为反向基极电流提供回路.比拟器N2通过监测GTR 的BE 结电压以判断是否过电流,并通过门电路限制器在过电流时关断GTR 当检测到基极过电流时,通过采样电阻R11得到的电压大于比拟器N2的基准电压,那么通过与非门使74LS38的6脚输出为高电平,从而使V1管截止,起到关断GTR 的作用.ZSvDR6ZKVSZV3■Ro-[ 000o HLM31IVITP3R2 R ：3 Klb谕入 -3VO — TP7.74LS367P6,T_&工1 R7-H>0O 3LM3#上图1-16GTR 的驱动与保护电路原理图5551R10CQ B00<1(18出VD ：畀VD1将XVD2VD3。
器件仿真实验报告
器件仿真实验报告电力电子仿真仿真实验报告目录实验一：常用电力电子器件特性测试................................................................................... 3 （一）实验目的：................................................................................................ .. (3)掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性； (3)掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。
(3)（二）实验原理.................................................................................................... (3)（三）实验内容.................................................................................................... (3)（四）实验过程与结果分析 (3)1．仿真系统.................................................................................................... (3)2．仿真参数.................................................................................................... .. (4)3．仿真波形与分析.................................................................................................... .. (4)4．结论.................................................................................................... .. (10)实验二：可控整流电路.................................................................................................... .. (11)（一）实验目的.................................................................................................... . (11)（二）实验原理.................................................................................................... . (11)（三）实验内容.................................................................................................... . (11)（四）实验过程与结果分析 (12)1．单相桥式全控整流电路仿真系统，下面先以触发角为0度，负载为纯电阻负载为例.................................................................................................... .. (12)2．仿真参数.................................................................................................... (12)3．仿真波形与分析.................................................................................................... (14)实验三：交流-交流变换电路................................................................................................19（一）实验目的.................................................................................................... . (19)（三）实验过程与结果分析 (19)1）晶闸管单相交流调压电路 (19)实验四：逆变电路.................................................................................................... . (26)（一）实验目的.................................................................................................... . (26)（二）实验内容.................................................................................................... . (26)实验五：单相有源功率校正电路 (38)（一）实验目的.................................................................................................... . (38)（二）实验内容.................................................................................................... . (38)个性化作业：................................................................................................ . (40)（一）实验目的：................................................................................................ . (40)（二）实验原理：................................................................................................ . (40)（三）实验内容.................................................................................................... . (40)（四）结果分析：................................................................................................ . (44)（五）实验总结：................................................................................................ . (45)实验一：常用电力电子器件特性测试（一）实验目的：掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性；掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。
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实验三常用电力电子器件的特性和驱动实验
一、实验目的
(1) 掌握常用电力电子器件的工作特性。
(2) 掌握常用器件对触发MOSFET、信号的要求。
(3) 理解各种自关断器件对驱动电路的要求。
(4) 掌握各种自关断器件驱动电路的结构及特点。
(5) 掌握由自关断器件构成的PWM 直流斩波电路原理与方法。
二、预习内容
(1) 了解SCR、GTO、GTR、MOSFET、IGBT的结构和工作原理。
(2) 了解SCR、GTO、GTR、MOSFET、IGBT有哪些主要参数。
(3) 了解SCR、GTO、GTR、MOSFET、IGBT的静态和动态特性。
（4）阅读实验指导书关于GTO、GTR、MOSFET、IGBT的驱动原理。
三、实验所需设备及挂件
四、实验电路原理图
1、SCR 、GTO 、MOSFET 、GTR 、IGBT 五种特性实验原理电路如下图X-1所示：
图 X-1特性实验原理电路图
三相电网电压
X-2虚框中五种器件的1、2、3标号连接示意图
2、GTO、MOSFET、GTR、IGBT四种驱动实验原理电路框图如下图X-3所示：
图X-3 GTO、MOSFET、GTR、IGBT四种驱动实验原理电路框图
3、GTO、MOSFET、GTR、IGBT四种驱动实验的流程框图如图X-4
图X-4 GTO、MOSFET、GTR、IGBT四种驱动实验的流程框图
五、实验内容
1、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT 五种器件特性的测试
2、GTO、MOSFET、GTR、IGBT驱动电路的研究。
六、注意事项
（1）注意示波器使用的共地问题。
（2）每种器件的实验开始前，必须先加上器件的控制电压，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。
（3）驱动实验中，连接驱动电路时必须注意各器件不同的接地方式。
（4）不同的器件驱动电路需接不同的控制电压，接线时应注意正确选择。
七、实验方法与步骤
1、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT 五种器件特性的测试
1）关闭总电源，按图X－5的框图接主电路
图X－5实验接线框图
a) 部分实验图片如下：
c）负载电阻R,用DJK09中的两个90Ω串连。
b）直流电压表V, 直流电流表A，用DJK01电源屏上的直流数字表。
d)DJK07
中各器件图片及接线标号图如下：
2)调整直流整流电压输出Uo=40V.
接线完毕，并检查无误后（注意调压器输出开始为最小），将DJKO1的电源钥匙拧向开，按启动按钮。
将单相调压器输出由小到大逐步增加，使整流输出Uo=40V.
3）各种器件的伏安特性测试
a)将DJK06的给定电位器RP1逆时针旋转到底，S1拨向“正给定”，S2拨向“给定”，打开DJK06 上的电源开关，DJK06为器件提供触发电压信号。
b)逐步右旋RP1，使给定电压从零开始调节，直至器件触发导通。
记录Ug从小到大的变化过程中Id、Uv的值，从而可测得器件的V/A 特性。
（实验最大可通过电流为1.3A）。
2、GTO、MOSFET、GTR、IGBT驱动电路的研究。
1）关闭DJK01总电源，按图X－6的框图接线.（注意：实验接线一个个进行）
图X－6 GTO、MOSFET、GTR、IGBT驱动电路实验
a)直流励磁电源和灯泡负载图片
b)直流电压和电流表同上。
c)四种电力电子器件均在DJK07 挂箱上。
d)DJK12中图片标注如下：
2) 观察PWM 波形输出变化规律正常否？
a)检查接线无误后，将DJK01的钥匙拧向开，不按启动按钮。
打开DJK12的电源开关。
b)将示波器的探头接在驱动电路的输入端。
选择好低频或高频后，分别旋转W1、W2看波形输出变化规律。
W1调频率；W2调占空比。
选择低频时，调W1,频率可在200～1000Hz 变化；选择高频时，调W1，频率可在2K ～10K 变化.调W2看占空比可调范围。
3）当观察PWM 波形及驱动电路正常输出且可调后，将占空比调在最小。
按DJK01的启动按钮，加入励磁电源后，再逐步加大占空比，用示波器观测、记录不同占空比时基极的驱动电压、负载上的波形。
测定并记录不同占空比α时负载的电压平均值Ua 于下表中。
八、实验报告
(1)根据得到的数据，绘出各器件的输出特性Uv=f(Id)。
(2)整理并画出不同器件的基极（或控制极）驱动电压、元件管压降的波形。
(3)画出Ua=f （α）的曲线。
(4)讨论并分析实验中出现的问题。
附：GTO、IGBT、MOSFET、GTR 驱动电路原理图。
1、GTO驱动电路如图F-1 所示
GTO 的驱动与保护电路如图F-1 所示：电路由±5V 直流电源供电，输入端接PWM 发生器输出的PWM 信号，经过光耦隔离后送入驱动电路。
当比较器LM311 输出低电平时，V2、V4 截止,V3 导通，+5V 的电源经R11、R12、R14 和C1 加速网络向GTO 提供开通电流，GTO 导通；当比较器输出高电平时，V2 导通、V3 截止、V4 导通，-5V 的电源经L1、R13、V4、R14 提供反向关断电流，关断GTO 后，再给门极提供反向偏置电压。
图F-1 GTO驱动与保护电路原理图
图F-2 IGBT管的驱动与保护电路
4、IGBT 驱动与保护电路
IGBT 管的驱动与保护电路如图F-2 所示，该电路采用富士通公司开发的IGBT 专用集成触发芯片EXB841。
它由信号隔离电路、驱动放大器、过流检测器、低速过流切断电路和栅极关断电源等部分组成。
EXB841 的“6”脚接一高压快恢复二极管VD1 至IGBT 的集电极，以完成IGBT 的过流保护。
正常工作时，RS 触发器输出高电平，输入的PWM 信号相与后送入EXB841 的输入端“15”脚。
当过流时，驱动电路的保护线路通过VD1 检测到集射极电压升高，一方面在10us 内逐步降低栅极电压，使IGBT 进入软关断；另一方面通过“5”脚输出过流信号，使RS 触发器动作，从而封锁与门，使输入封锁。
5、MOSFET 驱动电路
MOSFET 的驱动与保护电路如图1-15 所示，该电路由±15V 电源供电，PWM 控制信号经光耦隔离后送入驱动电路，当比较器LM311 的“2”脚为低电平时，其输出端为高电平，三极管V1 导通，使MOSFET 的栅极接+15V 电源，从而使MOSFET 管导通。
当比较器LM311“2”脚为高电平时，其输出端为低电平-15V，三极管V1 截止，VD1 导通，使MOSFET 管栅极接-15V 电源，迫使MOSFET关断
图1-15 MOSFET 管的驱动与保护电路
6、GTR驱动与保护电路
GTR 的驱动与保护电路原理框图如图1-16 所示：该电路的控制信号经光耦隔离后输入555，555 接成施密特触发器形式，其输出信号用于驱动对管V1 和V2，V1 和V2 分别由正、负电源供电，推挽输出提供GTR 基极开通与关断的电流。
C5、C6 为加速电容，可向GTR 提供瞬时开关大电流以提高开关速度。
VD1～VD4 接成贝克钳位电路，使GTR 始终处于准饱和状态有利于提高器件的开关速度，其中VD1、VD2、VD3 为抗饱和二极管，VD4 为反向基极电流提供回路。
比较器N2 通过监测GTR 的BE 结电压以判断是否过电流，并通过门电路控制器在过电流时关断GTR。
当检测到基极过电流时，通过采样电阻R11 得到的电压大于比较器N2 的基准电压，则通过与非门使74LS38 的6 脚输出为高电平，从而使V1 管截止，起到关断GTR 的作用。
图1-16 GTR的驱动与保护电路原理图。