電力電子技術實驗二之IGBT特性及驅(qū)動電路

1、IGBT特性及驅(qū)動電路電力電子技術實驗二之 一一. .實驗目的實驗目的n掌握EXB840集成驅(qū)動電路的工作原理與調(diào)試方法。 n研究IGBT阻性、阻感性負載的開關特性。 nEXB840集成驅(qū)動電路性能測試。 n過流保護動作性能測試。 n阻性、阻感性負載的IGBT開關特性測試。 二二. .實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容IGBT特性及驅(qū)動電路三三. .實驗電路實驗電路2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C

2、2R61516172014VD2+18V1819R7nMCL-電力電子技術及運動控制系統(tǒng)實驗臺。nMCL-07掛件-電力電子器件特性及驅(qū)動電路。nTDS1001B數(shù)字雙蹤示波器。n數(shù)字萬用表。 四四. .實驗設備實驗設備nMCL-電力電子技術實驗臺MCL-072C2C1電力電子器件特性及驅(qū)動電路R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7VD1431

3、R12+5VMOSFETS1S21412R49VT2155867+-+8R2R3VT111131610R5262118C1VD217R92523222019R7R6+15V24C2VD3R1027+C12+5VS161S1+5VGTRR51538471112R3R1RP9R2+15VS2R41013VSTC217R614C316R7158+18R819VD12023-C5R102831272629213230C4VD3252224R934R1433R11R1335VD4S3+37L1VD2L236R12R15S4VSTnMCL-07電力電子器件特性及驅(qū)動電路。nTDS1001B數(shù)字雙蹤示波器。

4、n數(shù)字萬用表。n依次打開實驗臺左側(cè)的自動開關。n主控制屏左下方的中央鎖控開關、 低壓直流開關。此時設備應有正常的控制電壓LED指示。 五五. .實驗步驟實驗步驟nMCL-電力電子技術實驗臺復位過流IfRP1TA3TA2TA1FBC+FA(電流反饋及過流保護)IZ電流互感器FUSEFUSEFUSEU1V1W1U2V2W2NTA2TA1TA3隔離變壓器KMKSFUSEFUSEFUSE3A3AL1L2L3斷開閉合MCL-32T電源控制屏關開FUSE+-直流電機勵磁電源ONOFF+15V-15V低壓直流電源ONOFFn自動開關復位過流IfRP1TA3TA2TA1FBC+FA(電流反饋及過流保護)IZ電

5、流互感器FUSEFUSEFUSEU1V1W1U2V2W2NTA2TA1TA3隔離變壓器KMKSFUSEFUSEFUSE3A3AL1L2L3斷開閉合MCL-32T電源控制屏關開FUSE+-直流電機勵磁電源ONOFF+15V-15V低壓直流電源ONOFFn中央鎖控開關復位過流IfRP1TA3TA2TA1FBC+FA(電流反饋及過流保護)IZ電流互感器FUSEFUSEFUSEU1V1W1U2V2W2NTA2TA1TA3隔離變壓器KMKSFUSEFUSEFUSE3A3AL1L2L3斷開閉合MCL-32T電源控制屏關開FUSE+-直流電機勵磁電源ONOFF+15V-15V低壓直流電源ONOFFn低壓直流

6、開關復位過流IfRP1TA3TA2TA1FBC+FA(電流反饋及過流保護)IZ電流互感器FUSEFUSEFUSEU1V1W1U2V2W2NTA2TA1TA3隔離變壓器KMKSFUSEFUSEFUSE3A3AL1L2L3斷開閉合MCL-32T電源控制屏關開FUSE+-直流電機勵磁電源ONOFF+15V-15V低壓直流電源ONOFFn控制電壓LED指示u1. . EXB840集成驅(qū)動電路性能測試 1.1nPWM單元的開關S1打向“通”，S2打向“斷”。nIGBT單元的開關S1、S2打向“通”。n主回路單元的開關S打向“通” 。MCL-072C2C1電力電子器件特性及驅(qū)動電路R1S2R2RP6125

7、5557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7VD1431R12+5VMOSFETS1S21412R49VT2155867+-+8R2R3VT111131610R5262118C1VD217R92523222019R7R6+15V24C2VD3R1027+C12+5VS161S1+5VGTRR51538471112R3R1RP9R2+15VS2R41013VSTC217R61

8、4C316R7158+18R819VD12023-C5R102831272629213230C4VD3252224R934R1433R11R1335VD4S3+37L1VD2L236R12R15S4VSTMCL-072C2C1電力電子器件特性及驅(qū)動電路R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7VD1431R12+5VMOSFETS1S21412R4

9、9VT2155867+-+8R2R3VT111131610R5262118C1VD217R92523222019R7R6+15V24C2VD3R1027+C12+5VS161S1+5VGTRR51538471112R3R1RP9R2+15VS2R41013VSTC217R614C316R7158+18R819VD12023-C5R102831272629213230C4VD3252224R934R1433R11R1335VD4S3+37L1VD2L236R12R15S4VSTnPWM單元的開關S1打向“通”，S2打向“斷”。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1

10、R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R72C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7nIGBT單元的開關S1、S2打向“通”。2C2C1R1S2R2R

11、P61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n主回路單元的開關S打向“通” 。示波器直流輸入方式，（1-5）V/div量程，探頭衰減開關位于10X處。n示波器直流輸入方式，5V/div量程，探頭衰減開關位于10X處。n示波器探頭衰減開關位于10X處。1.2nIGBT單元的輸入“1”、“2”端相連，過流檢測輸入“10”端與地“13”端相連。nPWM單元的輸出“1”、

12、“2”端分別與IGBT單元的輸入“1”、“13”端相連。n示波器測量輸入CH1、CH2分別接至EXB840的輸入“1”、“13”端及輸出“12”、“13”端。 2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7nIGBT單元的輸入“1”、“2”端相連，過流檢測輸入“10”端與地“13”端相連。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWM

13、R31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7nPWM單元的輸出“1”、“2”端分別與IGBT單元的輸入“1”、“13”端相連。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172

14、014VD2+18V1819R7n示波器測量輸入CH1、CH2分別接至EXB840的輸入“1”、“13”端及輸出“12”、“13”端。 n調(diào)節(jié)PWM單元的RP電位器，使其輸出波形占空比約為50%。n觀測EXB840集成驅(qū)動電路輸入、輸出波形。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n調(diào)節(jié)PWM單元的RP電位器，使其輸出波形占空比約為50

15、%。 n占空比約為50%。 n觀測EXB840集成驅(qū)動電路輸入、輸出波形。1.3n 斷開IGBT單元“10”、“13”端之間的連接。n示波器測量輸入CH2接至EXB840的輸出“12”、“17”端。n觀測驅(qū)動電路輸出的關斷負柵電壓值。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n斷開IGBT單元“10”、“13”端之間的連接 。2C2C1R

16、1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n示波器測量輸入CH2接至EXB840的輸出“12”、“17”端。 1.4n 斷開IGBT單元“1”、“2”端之間的連接。n IGBT單元的過流檢測輸出光耦原邊“6”、“7”端相連，光耦付邊“4”、“5”端相連，過流保護控制“2”、 “3”端相連。nIGBT單元的“10”、“17”端分別與主回路單元的電壓調(diào)節(jié)

17、RP電位器 “3”、“4”端相連。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n斷開IGBT單元“1”、“2”端之間的連接 。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014

18、R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7nIGBT單元的過流檢測輸出光耦原邊“6”、“7”端相連，光耦付邊“4”、“5”端相連，過流保護控制“2”、 “3”端相連。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7nIGBT單元的“10”、“17”端分別與主回路單元的電壓調(diào)節(jié)RP電位器 “3”、“4”

19、端相連。n示波器測量輸入CH2仍然接至EXB840的輸出“12”、“17”端。n主回路RP電位器左旋到底。 n主回路RP逐漸右旋，同時觀察輸出波形變化，一旦該波形消失立即停止旋轉(zhuǎn)。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n示波器測量輸入CH2仍然接至EXB840的輸出“12”、“17”端。 2C2C1R1S2R2RP6125555783

20、4PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n主回路RP左旋到底。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n主回路RP逐漸右旋

21、，同時觀察輸出波形變化，一旦該波形消失立即停止旋轉(zhuǎn)。n用萬用表測出主回路單元“3”、“4”端之間的電壓值，此即為其過流保護閥值電壓值。 過流保護發(fā)生后，過流指示燈變亮，驅(qū)動電路輸出信號消失。排除過流因素后，按下過流復位開關，驅(qū)動電路輸出信號恢復正常。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n用萬用表測出主回路單元“3”、“4”端之間的電

22、壓值，此即為其過流保護閥值電壓值。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n過流保護發(fā)生后，過流指示燈變亮，驅(qū)動電路輸出信號消失。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB8

23、4014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n排除過流因素后，按下過流復位開關，驅(qū)動電路輸出信號恢復正常。u 2. .阻性負載的IGBT開關特性 n在上述基礎上，斷開主回路單元“3”、“4”端與IGBT單元之間的連接。nIGBT單元的12”、“14”端相連，“10”、“18”端相連， “17”、“16”端相連。n主回路單元的“1”、“4”端分別與IGBT單元的“18”、“15” 端相連。 2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R5122

24、1&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n在上述基礎上，斷開主回路單元“3”、“4”端與IGBT單元之間的連接。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7nIGBT單元的12”、“14”端相連，“10”、“18”端相連， “17”、“1

25、6”端相連。2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110VD1R411C2R61516172014VD2+18V1819R7n主回路單元的“1”、“4”端分別與IGBT單元的“18”、“15” 端相連。n示波器測量輸入CH1、CH2分別接至IGBT的輸入“14”、“17”端及輸出“18”、“17”端。n觀測阻性負載的IGBT輸入、輸出波形。 2C2C1R1S2R2RP61255557834PWMR31+5VS1R14321VD1L1RPR3R2V+S主回路S23+5V35+&195+13R51221&IGBT+5VR2R14S142667EXB84014R3159C110V