电力电子技术实验讲义
电子信息工程学院
二〇一四年七月
目录
实验注意事项-务必遵守！ (2)
实验一GTR MOSFET特性及驱动电路 (3)
实验二直流斩波电路 (6)
实验三半桥型开关稳压电源 (8)
实验四全桥DC/DC变换电路实验 (11)
实验五单相正弦波（SPWM）逆变电源.......... 错误！未定义书签。实验注意事项-务必遵守！
主电源电压为110V！
一．注意人身安全
1．接线、拆线、连接探头时: 一律关闭主电源
2．在主电源打开后，不得再进行任何电路调正，仅观察波形、记录数据即可
3．调整连线、修改测试点时：先关闭主电源
二．打开主电源前须经指导老师检查
主电源电压为110V，主功率回路接线错误将会烧毁模块！
实验一GTR、MOSFET特性及驱动电路
一．实验目的
1．熟悉GTR、MOSFET的开关特性。
2．掌握GTR、MOSFET缓冲电路的工作原理与参数设计要求。
3．掌握GTR、MOSFET对驱动电路的要求。
4．熟悉GTR、MOSFET主要参数的测量方法。
二．实验内容
1．GTR的特性与驱动电路研究。
2．MOSFET的特性与驱动电路研究。。
三．实验设备和仪器
1．NMCL-07C电力电子实验箱
2．双踪示波器（自备）
3．万用表（自备）
4．教学实验台主控制屏
四．实验方法
1、GTR的特性与驱动电路研究
（1）GTR的贝克箝位电路性能测试
（a）不加贝克箝位电路时的GTR存贮时间测试
将开关S1拨到＋15V，S2接地，PWM波形发生器的输出端“21”（占空比为50%）与面板上的“20”相连，“24与“10”、“11与“15”、“17”与GTR的“B”端，“14”与GTR的“E”端、18”与主回路的“3”、“19”与主回路“1”、GTR的“C”端相连。用双踪示波器观察基极驱动信号U B（“15”与“18”之间）及集电极电流IE（“14”与“18”之间）波形，记录存贮时间ts。
ts=
（b）加上贝克箝位电路后的GTR存贮时间测试
在上述条件下，将“15”与“16”相连，观察与记录ts的变化。
ts=
（2）不同负载时GTR的开关特性测试
（a）电阻负载时的开关特性测试
GTR：将开关S1拨到＋15V，S2接地，PWM波形发生器的“21”与面板上的“20”相连，“24与“10”、“12”、“13”与“15”、“17”与GTR的“B”端、14”和GTR的“E”端、“18”与主回路的“3”相连、GTR“C”端与主回路的“1”相连。
E用示波器分别观察，基极驱动信号I B(“15”与“18”之间) 的波形及集电极电流I E(“14”与“18”之间) 的波形，记录开通时间ton，存贮时间ts、下降时间tf。
ton= us，ts= us，tf= us
（b）电阻、电感性负载时的开关特性测试
除了将主回器部分由电阻负载改为电阻、电感性负载以外（即将“1”断开，而将“2”相连)，其余接线与测试方法同上。
ton= us，ts= us，tf= us
（3）不同基极电流时的开关特性测试
（a）断开“13”与“15”的连接，将基极回路的“12”与“15”相连，其余接线同上，测量并记录基极驱动信号I B（“15”与“18”之间）及集电极电流I E（“14”与“18”之间）波形，记录开通时间ton，存贮时间ts、下降时间tf。
（b）将GTR的“12”与“15”的连线断开，将“11”与“15”相连，其余接线与测试方法同上。
Ton= us，ts= us，tf= us
（4）GTR有与没有基极反压时的开关过程比较
（a）没有基极反压时的开关过程测试---与上述3测试方法相同。
（b）有基极反压时的开关过程测试
GTR：将原来的“18”与“3”断开，并将“18”与“9”以及“8”与“3”相连，其余接线同上，测量并记录基极驱动信号I B（“15”与“8”之间）及集电极电流I E（“14”与“8”之间）波形，记录开通时间ton，存贮时间ts、下降时间tf。
ton= us，ts= us，tf= us
（5）并联缓冲电路作用测试
（a）带电阻负载
GTR：“4”与GTR的“C”端相连、“5”与GTR “E”端相连，观察有与没有缓冲电路时“18”与“15”及“18”与GTR的“C”端之间波形。
（b）带电阻，电感负载
将1断开，将2接入，观察有与没有缓冲电路时“18”与“15”及“18”与GTR“C”之间波形。
2、MOSFET的特性与驱动电路研究
（1）不同负载时MOSFET的开关特性测试
（a）电阻负载时的开关特性测试
MOSFET：将开关S1拨到＋15V，S2接地，PWM波形发生器的“21”与面板上的“20”相连，“26”与功率器件MOSFET的“G”端、“D”端与主回路的“1”、“S”端与“14” 、“18”与主回路的“3”相连。
用示波器分别观察，栅极驱动信号I B（“G”端与“18”之间) 的波形及电流I C(“14”与“18”之间) 的波形，记录开通时间ton，存贮时间ts、下降时间tf。
ton= us，ts= us，tf= us
（b）电阻、电感性负载时的开关特性测试
除了将主回器部分由电阻负载改为电阻、电感性负载以外（即将“1”断开，而将“2”相连)，其余接线与测试方法同上。
ton= us，ts= us，tf= us
（2）不同栅极电流时的开关特性测试
