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1、实验实训1 晶闸管的简单测试和典型电力电子器件的特性实验一、实验实训目的1观察晶闸管（SCR）的结构，掌握测试晶闸管好坏的正确方法。2观察IGBT和MOSFET的结构，掌握测试IGBT和MOSFET好坏的正确方法。3研究晶闸管导通与关断条件。4掌握各种电力电子器件的工作特性。5掌握各器件对触发信号的要求。二、实验实训设备、所需挂件及附件 序号型号备注1DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。2DJK06 给定及实验器件该挂件包含“二极管”等几个模块。3DJK07 新器件特性实验4DJK09 单相调压与可调负载5万用表6晶闸管7IGBT和MOSFET三、实验实训线路及原理1
2、、晶闸管电极的判定和简单测试（1）晶闸管电极的判定若从外观上判断，3个电极形状各不相同，无需作任何测量就可以识别。小功率晶闸管的门极比阴极细，大功率的门极则用金属编制套引出，像一根辫子。有的在阴极上另引出一根较细的引线，以便和触发电路连接，这种晶闸管虽有4个电极，也无需测量就能识别。（2）晶闸管的简单测试在实际的使用过程中，很多时候需要对晶闸管的好坏进行简单的判断，我们常常采用万用表法进行判别。1）万用表档位放至于欧姆档R100，将红表笔接在晶闸管的阳极，黑表笔接在晶闸管的阴极观察指针摆动情况，如图1-12所示。阻值无穷大图1-12 测量阳极和阴极间反向电阻2）将黑表笔接晶闸管的阳极，红表笔接
3、晶闸管的阴极观察指针摆动情况，如图1-13所示。阻值无穷大图1-13 测量阳极和阴极间正向电阻结果：正反向阻值均很大原因：晶闸管是四层三端半导体器件，在阳极和阴极之间有三个PN结，无论如何加电压，总有一个PN结处于反向阻断状态，因此正反向阻值均很大。3）将红表笔接晶闸管的阴极，黑表笔接晶闸管的门极观察指针摆动情况，如图1-14所示。阻值不大图1-14 测量门极和阴极间正向电阻4）将黑表笔接晶闸管的阴极，红表笔接晶闸管的门极观察指针摆动情况，如图1-15所示。阻值不大图1-15 测量门极和阴极间反向电阻理论结果：当黑表笔接控制极，红表笔接阴极时，阻值很小；当红表笔接控制极，黑表笔接阴极时，阻值较
4、大。实测结果：两次测量的阻值均不大原因：在晶闸管内部控制极与阴极之间反并联了一个二极管，对加到控制极与阴极之间的反向电压进行限幅，防止晶闸管控制极与阴极之间的PN结反向击穿。2、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验将电力电子器件(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，由DJK06上的给定为新器件提供触发电压信号，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；图中的电阻R用DJK09 上的可调电阻负载，将两个90的电阻接成串联形式，最大可通过电流为1.3A；直流电压和电流表可从DJK01电
5、源控制屏上获得，五种电力电子器件均在DJK07挂箱上；直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器，然后调压器输出接DJK09上整流及滤波电路，从而得到一个输出可以由调压器调节的直流电压源。实验线路的具体接线如下图所示：图1-16 新器件特性实验原理图四、实验实训内容及步骤1、鉴别晶闸管的好坏用万用表R1k的电阻档测量两只晶闸管的阳极（A）-阴极（K）之间以及用R10或R100档测量两只晶闸管的门极（G）-阴极（K）之间正反向电阻，并将所测数据填入表1-1，以判断被测晶闸管的好坏。被测晶闸管RAKRKARGKRKG结 论VT1VT22、各种电力电子器件的特性实验(1)按图1-16接线，
6、首先将晶闸管（SCR）接入主电路，在实验开始时，将DJK06上的给定电位器RP1沿逆时针旋到底，S1拨到“正给定”侧，S2拨到“给定”侧，单相调压器逆时针调到底，DJK09上的可调电阻调到阻值为最大的位置；打开DJK06的电源开关，按下控制屏上的“启动”按钮，然后缓慢调节调压器，同时监视电压表的读数，当直流电压升到40V时，停止调节单相调压器(在以后的其他实验中，均不用调节)；调节给定电位器RP1，逐步增加给定电压，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。UgIdUv(2)按下控制屏的“停止”按钮，
7、将晶闸管换成可关断晶闸管（GTO），重复上述步骤，并记录数据。UgIdUv(3)按下控制屏的“停止”按钮，换成功率场效应管（MOSFET），重复上述步骤，并记录数据。UgIdUv(4)按下控制屏的“停止”按钮，换成大功率晶体管（GTR），重复上述步骤，并记录数据。UgIdUv(5)按下控制屏的“停止”按钮，换成绝缘双极性晶体管（IGBT），重复上述步骤，并记录数据。UgIdUv五、注意事项1、为保证功率器件在实验过程中避免功率击穿，应保证管子的功率损耗(即功率器件的管压降与器件流过的电流乘积)小于8W。2、为使GTR特性实验更典型，其电流控制在0.4A以下。3、双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。
