与“15”的波形，记录开通延迟时间。。
（3）不同栅极电阻时开关特性测试
将“12”与“14”的连线断开，再将“11”与“14”相连，栅极电阻从R5＝3kΩ改为R4=27Ω，其余接线与测试方法同上。
4．并联缓冲电路作用测试
（1）电阻负载，有与没有缓冲电路时观察“14”与“17”及“18”与“17”之间波形。 （2）电阻，电感负载，有与没有缓冲电路时，观察波形同上。 5．过流保护性能测试，栅计电阻用R4
在上述接线基础上，将“4”与“5”，“6”与“7”相连，观察“14”与“17”之间波形，然后将“10”与“18”之间连线断开，并观察驱动波形是否消失，过流指示灯是否发亮，待故障消除后，揿复位按钮即可继续进行试验。
六．实验报告
1．根据所测数据，绘出IGBT的主要参数的表格与曲线 。
2．绘出输入、输出及对光耦延时以及慢速关断等波形，并标出延时与慢速关断时间。 3．绘出所测的负栅压值与过流阀值电压值。
4．绘出电阻负载，电阻电感负载以及不同栅极电阻时的开关波形，并在图上标出tON 与tOFF。 5．绘出电阻负载与电阻、电感负载有与没有并联缓冲电路时的开关波形，并说明并联缓冲电路的作用。
6．过流保护性能测试结果，并对该过流保护电路作出评价。 7．实验的收获、体会与改进意见。
七．思考题
1．试对由EXB840构成的驱动电路的优缺点作出评价。
2．在选用二极管V1时，对其参数有何要求？其正向压降大小对IGBT的过流保护功能有何影响？
3．通过MOSFET与IGBT器件的实验，请你对两者在驱动电路的要求，开关特性与开关频率，有、无反并联寄生二极管，电流、电压容量以及使用中的注意事项等方面作一分析比较。
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实验五 采用自关断器件的单相交流调压电路研究
一．实验目的
1．掌握采用自关断器件的单相交流调压电路的工作原理、特点、波形分析与使用场合。 2．熟悉PWM专用集成电路SG3525的组成、功能、工作原理与使用方法。
二．实验内容
1．PWM专用集成电路SG3525性能测试 2．控制电路相序与驱动波形测试
3．带与不带电感时负载与mos管两端电压波形测试
4．在不同占空比条件下，负载端电压、负载端谐波与输入电流的位移因数测试。
三．实验系统组成及工作原理
随着自关断器件的迅速发展，采用晶闸管移相控制的交流调压设备，已逐渐被采用自关断器件（GTR、MOSFET、IGBT等）的交流斩波调压所代替，与移相控制相比，斩波调压具有下列优点：
（1）谐波幅值小，且最低次谐波频率高，故可采用小容量滤波元件；
（2）功率因数高，经滤波后，功率因数接近于1。
（3）对其他用电设备的干扰小。
因此，斩波调压是一种很有发展前途的调压方法，可用于马达调速、调温、调光等设备。本实验系统以调光为例，进行斩波调压研究。
斩波调压的主回路由MOSFET及其反并联的二极管组成双向全控电子斩波开关。当MOS管分别由脉宽调制信号控制其通断时，则负载电阻RL上的电压波形如图2—4b所示（输出端不带滤波环节时），显然，负载上的电压有效值随脉宽信号的占空比而变，当输出端带有滤波环节时的负载端电压波形如图2—4c所示。
脉宽调制信号由专用集成芯片SG3525产生，有关SG3525的内部结构、功能、工作原理与使用方法等可参阅双闭环可逆直流脉宽调速系统实验。
控制系统中由变压器T、比较器和或非门等组成同步控制电路以确保交流电源的2端为正时，MOS管VT1导通；而当交流电源的1端为正时，MOS管VT2导通。
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图2-40U(t)0U(t)0U(t)(a)wt(b)wt(c)wt
四．实验设备和仪器
1．NMCL-22实验挂箱 2．万用表（自备） 3．双踪示波器（自备）
五．实验方法
1．SG3525性能测试 先按下开关S1。
（1）锯齿波周期与幅值测量(分开关S2、S3、S4合上与断开多种情况）。测量“1”端。 （2）输出最大与最小占空比测量。测量“2”端。
2控制电路相序与驱动波形测试 将“UPW”的2端与控制电路的4端相连。将电位器RP左旋到底，按下开关S1、S6、S7，用双踪示波器观察并记录下列各点波形：
（1）控制电路的1、2与地端间波形，应仔细测量该波形是否对称互补；
（2）控制电路的3、5与地端间波形； （3）主电路的4与5及6与5端间波形；
3．不带电感时负载与mos管两端电压波形测试
将主电路的3与4短接，将upw的电位器Rp右旋到大致中间的位置，测试并记录负与mos管两端电压波形。
4．带电感时负载与mos管两端电压波形测试
将主电路的3与4不短接，将upw的电位器rp右旋到大致中间的位置，测试并记录负载与mos管两端电压波形
5．不同占空比D时的负载端电压测试
实验中，将电位器rp从左至右旋转4-5个位置，分别观察并记录SG3525的输出2端脉冲的占空比、负载端电压大小与波形
6．不同载波频率时的滤波效果比较
使电感接入电路，在s2、s3、s4合上与断开多种情况下，观察并记录负载两端波形。 7．不同占空比d时的负载端谐波大小的测试
分别观察并记录Rp左旋与右旋到底时的负载端波形，从而判断出占空比d大小对负载端谐波大小的影响。
8．输入电流的位移因数测试
（1）将主电路的3、4两端用导线短接，即不接入电感
（2）在不同占空比条件下，用双踪示波器同时观察并记录2与1端和2与6端间波形。
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1S72VD1VT1678图2-55VD2VT2493
六．思考题
什么？
1．当主电路接纯电阻负载（即将电感短路）时，可见负载电压波形存在死区，其产生的原因是2．当主电路接电感性负载时，在电压的过零点会出现一尖峰脉冲，且其幅值随占空比的增大而增大。试分析其产生的原因以及抑制的方法。
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实验六 直流斩波电路的性能研究
一．实验目的
熟悉降压斩波电路（Buck Chopper）和升压斩波电路(Boost Chopper)的工作原理，掌握这两种基本斩波电路的工作状态及波形情况。
二．实验内容
1．SG3525芯片的调试。
2．降压斩波电路的波形观察及电压测试。 3．升压斩波电路的波形观察及电压测试。
三．实验设备及仪器
1．电力电子教学实验台主控制屏 2．NMCL-16组件
3．NMEL-03电阻箱（900Ω/0.41A） 4．万用表（自备） 5．双踪示波器（自备） 6．直流安培表
四．实验方法
1．SG3525的调试 原理框图见图2—6。
将扭子开关S1打向“直流斩波”侧，S2电源开关打向“ON”，将“3”端和“4”端用导线短接，用示波器观察“1”端输出电压波形应为锯齿波，并记录其波形的频率和幅值。
扭子开关S2扳向“OFF”，用导线分别连接“5”、“6”、“9”，用示波器观察“5”端波形，并记录其波形、频率、幅
度，调节“脉冲宽度调节”电位器，记录其最大占空比和最小占空比。
5.1VRPR5R1R2直流斩波S1半桥电源C1115165.1V435675.1V基准欠压锁定Vc+15VS2OFFON5+15v67振荡器TQQQ2R4C2R339128软起动10关闭RS>1A1189+15v4>15.1V50uAB地141011SG3525脉冲宽度调节1212图2—6 PWM波形发生 45