Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Осциллограммы и графики ВАХ исследуемых диодов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Омский государственный технический университет

Нижневартовскийфилиал

 

Отчет по лабораторной работе №1

Дисциплина «Силовая электроника»

Исследование характеристик и параметров силовых полупроводниковых диодов.

 

 

Выполнил студент группы ЭЭ-211НВ:

Манин А.С

Проверил преподаватель:

Кузнецов Е.М.

 

 

Нижневартовск 2013

Цель работы: получение вольт-амперных и переходных характеристик силовых диодов, определение по ним статических и динамических параметров, получение навыков по выбору диодов для устройств силовой электроники.

Схемы установок

 

а б

Рис. 2.4. Установка для исследований силовых диодов (а) и график ВАХ (б)

 

а б

Рис. 2.5. Установка для измерения динамических параметров силовых диодов (а)
и осциллограмма коммутации диодного тока (б)

Уравнение ВАХ силовых диодов и формулы для расчета статических и динамических параметров.

Вольт - амперная характеристика (ВАХ) диодов при малых токах совпадает с ВАХ p–n-перехода:

где – тепловой ток; – температурный потенциал перехода, равный при нормальной температуре 25 мВ; – технологический коэффициент, близкий
к единице.

Время обратного восстановления диодов:

Заряд восстановления запирающих свойств диода определяется как:

где – заряд рассасывания неосновных носителей; – заряд спада обратного тока.

 

Динамическое сопротивление определяется по показаниям измерительного пробника:

 

 

Осциллограммы и графики ВАХ исследуемых диодов.

1.Установил органы управления двухлучевым осциллографом в соответствии с рис. 2.4 и включил виртуальную лабораторную установку нажатием кнопки , расположенной на основной панели окна Multisim (рис. 2.4). На ВАХ, появившейся на экране, по горизонтали отсчитывается напряжение на диоде (цена деления 200 Мв/см), по вертикали – прямой ток (цена деления
10 А/см). Снял осциллограмму и оценить с помощью визирной линии величину порогового напряжения диода.

2. Снял по точкам прямую ветвь ВАХ диода , устанавливая последовательно источником прямой ток диода равным 0,5 А; 1,0 A; 3,0 A; 5,0 A; 10,0 A; 15,0 A; 30,0 A и измеряя пробником прямые напряжения диода. Результаты измерений занес в табл. 2.3 и построил по ним график прямой ветви ВАХ. С помощью кусочно-линейной аппроксимации определить параметры и эквивалентной схемы выпрямительного диода. Полученные данные занес в таблицу 2.3.

3. Для указанных в табл. 2.3 значений прямого тока измерил с помощью пробника переменную составляющую прямого напряжения выпрямительного диода и рассчитал его динамическое сопротивление для этих значений прямого тока. Построил график зависимости динамического сопротивления диода от прямого тока.

4. Заменил в схеме установки (рис. 2.4) источник тока на источник обратного напряжения. Снял по точкам обратную ветвь ВАХ диода , устанавливая этим источником значения напряжения согласно табл. 2.3 и измеряя пробником обратный ток . Результаты измерений занес в табл. 2.3 и построить график обратной ветви ВАХ для . Провести аналогичные измерения и построения для быстродействующего диода и диода Шоттки.

5.Собрал схему рис. 2.5, а для измерения динамических параметров быстродействующих диодов, установил органы управления осциллографом XSC1 согласно рис. 2.5, б; перевел генератор сигналов в режим формирования выходного переменного напряжения прямоугольной формы с амплитудой 100 В и частотой следования 150 Гц. Включил моделирующую установку кнопкой и снял осциллограмму коммутации тока (рис. 2.5) в быстродействующих диодах.

Осциллограмма переключения силового диода MBR 3545 с прямого тока на обратный.

6. Подбором соответствующей скорости развертки (см. рис. 2.6) получил осциллограммы переходного процесса коммутации тока диодов. Определил по ним время рассасывания , время спада обратного тока , время обратного восстановления и амплитуду обратного тока у быстродействующих диодов; рассчитал заряды , и . Результаты измерений и расчетов занес в табл. 2.4.

33.249*165.829*10-9+0.5*33.249*160.804*10-9=(5513,648421 + 2673,286098)*10-9 = 8186,934519*10-9 = 8.186934519 мкКл

Qs быс = 5.513648421мкКл

Qf быс= 2.673286098мкКл

 

33.236*3.040*10-9+0.5*33.236*5.427*10-9=(101.03744+90.185886)*10-9=191.223326*10-3=0.191223326мкКл

Qs шот = 0.10103744 мкКл

Qf шот= 0.090185886 мкКл

 

Таблицы 2.2, 2.3, 2.4.

Таблица 2.2

Диоды Модели (по вариантам)
 
Выпря-митель- ные 1N 3495  
Быстро-восста- навл. 1N 3902  
Диоды Шоттки MBR 3545  

Таблица 2.3

, А 0,5 1,0 3,0 5,0 10,0 15,0 30,0
, B Выпрям. 0.796 0.818 0.857 0.880 0.920 0.952 1.03
Быстровосст. 0.800 0.831 0.887 0.920 0.980 1,03 1,15
Шоттки 0.318 0.347 0.398 0.426 0.473 0.509 0.595
, B   Выпрям. 0,796
Быстровосст. 0,800
Шоттки 0,318
, мОм (расчет) Выпрям. 0,008847458
Быстровосст. 0,011864407
Шоттки. 0,009389831
, мВ Выпрям. 2,40 1,28 0.540 0.391 0.279 0.242 0.205
Быстровосст. 3,42 1,84 0.787 0.576 0.418 0.366 0.313
Шоттки 3,28 1,72 0.678 0.47 0.314 0.262 0.21
, мОм (расчет) Выпрям. 0,06125 0,03550 0,01820 0,01475 0,01218 0,01130 0,01045
Быстровосст. 0,06000 0,03200 0,01350 0,00978 0,00698 0,00605 0,00513
Шоттки 0,06225 0,03375 0,01468 0,01085 0,00800 0,00703 0,00608
, В
, мкА Быстровосст. -0.00087 -0.0009 -0.00096 -0.00102 -0.00108 -0.00111 -96.8
Шоттки -151 -151 -151 -151 -151 -151 -151
                   

Таблица 2.4

Диоды Параметры
нс мккул
Быстрод. 165.829 160.804 326.633 5.513648421 2.673286098 8.186934519
Шоттки 3.040 5.427 8.467 0.10103744 0.090185886 0.191223326  

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.