2-LC: Měření elektrických vlastností výkonových spínačů (I)



Podobné dokumenty
Unipolární tranzistor aplikace

Cvičení 12. Příklad výkonové aplikace. Výkonový MOSFET spínání induktivní zátěže: Měření,

1.3 Bipolární tranzistor

1-LC: Měření elektrických vlastností výkonových diod

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

+ U CC R C R B I C U BC I B U CE U BE I E R E I B + R B1 U C I - I B I U RB2 R B2

2-LC: ČÍSLICOVÉ OBVODY

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-5

Fotodioda ve fotovodivostním a fotovoltaickém režimu OPTRON

Elektronické praktikum EPR1

Řídicí obvody (budiče) MOSFET a IGBT. Rozdíly v buzení bipolárních a unipolárních součástek

Úloha 1: Zapojení integrovaného obvodu MA 7805 jako zdroje napětí a zdroje proudu

Pracoviště 1. Vliv vnitřního odporu voltmetru na výstupní napětí můstku. Přístroje: Úkol měření: Schéma zapojení:

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-3

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření přechodových dějů část Teoretický rozbor

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření přechodových dějů, část 3-4-3

1.1 Pokyny pro měření

1. Navrhněte a prakticky realizujte pomocí odporových a kapacitních dekáda derivační obvod se zadanou časovou konstantu: τ 2 = 320µs

- Stabilizátory se Zenerovou diodou - Integrované stabilizátory

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě nízkofrekvenční nevýkonový tranzistor KC 639. Mezní hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

TRANZISTOROVÝ ZESILOVAČ

MĚŘENÍ NA INTEGROVANÉM ČASOVAČI Navrhněte časovač s periodou T = 2 s.

Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora

Měření na bipolárním tranzistoru.

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

A8B32IES Úvod do elektronických systémů

MĚŘENÍ JALOVÉHO VÝKONU

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

Měření vlastností jednostupňových zesilovačů. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EOS.

Petr Myška Datum úlohy: Ročník: první Datum protokolu:

MĚŘENÍ NA USMĚRŇOVAČÍCH

Operační zesilovač, jeho vlastnosti a využití:

Studium tranzistorového zesilovače

Elektronické součástky - laboratorní cvičení 1

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor

Měření vlastností lineárních stabilizátorů. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EOS.

Elektronické praktikum EPR1

2. Pomocí Theveninova teorému zjednodušte zapojení na obrázku, vypočtěte hodnoty jeho prvků. U 1 =10 V, R 1 =1 kω, R 2 =2,2 kω.

MĚŘENÍ HRADLA 1. ZADÁNÍ: 2. POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU: 3. TEORETICKÝ ROZBOR. Poslední změna

VOLTAMPÉROVÉ CHARAKTERISTIKY DIOD

Zvyšování kvality výuky technických oborů

E L E K T R I C K Á M Ě Ř E N Í

Fyzikální praktikum...

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů tyristoru, část 3-5-4

Harmonický ustálený stav pokyny k měření Laboratorní cvičení č. 1

Frekvence. BCM V 100 V (1 MΩ) - 0,11 % + 40 μv 0 V 6,6 V (50 Ω) - 0,27 % + 40 μv

1 Zadání. 2 Teoretický úvod. 4. Generátory obdélníkového signálu a MKO

Kurs praktické elektroniky a kutění

10. KATEDRA ELEKTRICKÝCH MĚŘENÍ CÍL MĚŘENÍ: ZADÁNÍ: POUŽITÉ PŘÍSTROJE:

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů logického obvodu, část 3-6-5

Tel-30 Nabíjení kapacitoru konstantním proudem [V(C1), I(C1)] Start: Transient Tranzientní analýza ukazuje, jaké napětí vytvoří proud 5mA za 4ms na ka

7. Měření na elektrických přístrojích

1 Zadání. 2 Teoretický úvod. 7. Využití laboratorních přístrojů v elektrotechnické praxi

Název: Měření paralelního rezonančního LC obvodu

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřený předmětem jsou v tomto případě polovodičové diody, jejich údaje jsou uvedeny v tabulce:

ETC Embedded Technology Club setkání 6, 3B zahájení třetího ročníku

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

Návrh a analýza jednostupňového zesilovače

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

II. Nakreslete zapojení a popište funkci a význam součástí následujícího obvodu: Integrátor s OZ

Elektronika pro informační technologie (IEL)

Studium klopných obvodů

Měření vlnové délky, impedance, návrh impedančního přizpůsobení

- + C 2 A B V 1 V 2 - U cc

MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

Počítačové cvičení BNEZ 2. Snižující měnič

Poř. č. Příjmení a jméno Třída Skupina Školní rok 2 BARTEK Tomáš S /10

Laboratorní práce č. 3: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody

2. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

Laboratorní cvičení č.10

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-4

Typ UCE0 (V) IC (A) PCmax (W)

5. A/Č převodník s postupnou aproximací

KATEDRA ELEKTRICKÝCH MĚŘENÍ

ELN 2. ANALOGOVÉ SPÍNAČE S TRANZISTORY 1/14 2. ANALOGOVÉ SPÍNAČE S TRANZISTORY

Operační zesilovač. Úloha A2: Úkoly: Nutné vstupní znalosti: Diagnostika a testování elektronických systémů

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Laboratorní úloha KLS 1 Vliv souhlasného rušení na výsledek měření stejnosměrného napětí

Pracovní list žáka (SŠ)

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření parametrů tyristoru část Teoretický rozbor

2. Změřte a nakreslete časové průběhy napětí u 1 (t) a u 2 (t). 3. Nakreslete převodní charakteristiku komparátoru

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Odporový dělič napětí a proudu, princip superpozice

2 Přímé a nepřímé měření odporu

RLC obvody sériový a paralelní rezonanční obvod

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr

Laboratorní práce č. 1: Určení voltampérových charakteristik spotřebičů

1.Zadání 2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU 3.TEORETICKÝ ROZBOR

FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 1 FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 2. Uzemněné hradlo - závislost na změně parametrů

Klasifikace: bodů výborně bodů velmi dobře bodů dobře 0-49 bodů nevyhověl. Příklad testu je na následující straně.

4.SCHÉMA ZAPOJENÍ +U CC 330Ω A Y

Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EO.

Laboratorní práce č. 3: Měření elektrického proudu a napětí

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření parametrů tyristoru část Test

1.1 Měření parametrů transformátorů

Jednofázové a třífázové polovodičové spínací přístroje

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-3

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření parametrů operačních zesilovačů část Teoretický rozbor

VÝVOJOVÁ DESKA PRO JEDNOČIPOVÝ MIKROPOČÍTAČ PIC 16F88 A. ZADÁNÍ FUNKCE A ELEKTRICKÉ PARAMETRY: vstupní napětí: U IN AC = 12 V (např.

Transkript:

2-LC: Měření elektrických vlastností výkonových spínačů (I) Cíl měření: Ověření a porovnání vlastností výkonových spínačů: BJT, MOSFET a tyristoru. Zkratování řídících vstupů Obr. 1 Přípravek pro měření transistorů Zadání: 1. a) Podle obr. 2 realizujte na nepájivém poli spínač s tranzistorem BC 635 (BC 639) s odporovou zátěží. Určete velikosti rezistoru R B pro různé proudy I B. Osciloskopem ověřte spínací vlastnosti tranzistoru. Změřte doby spínání a vypínání. b) Realizujte sepnutí tranzistoru v oblasti saturace, tj. U CE =U CESAT. Ověřte doby sepnutí a vypnutí a porovnejte s předchozím bodem. c) Ověřte vlastnosti tranzistoru přiložením vstupního pulsního napětí do minusových hodnot při vypínání (U in =-2.5 V). d) Podle obr. 4 realizujte BJT jako spínač s induktivní zátěží a dále podle obr. 5 realizujte BJT jako spínač s kapacitní zátěží. Osciloskopem zaznamenejte charakter napětí U CE a proudu I C a porovnejte výsledky s výsledky naměřenými v zapojení s odporovou zátěží. Charakterizujte, čím je proces spínání neodporové zátěže nebezpečný pro tranzistor. 2. a) Ověřte u předloženého vzorku MOSFET s kanálem N spínací vlastnosti a chování tranzistoru. Ověřte vliv vstupních kapacit tranzistoru. b) Změřte prahové napětí hradlo-emitor U GSth MOSFET tranzistorů (IRF 540, IRF 840, BUZ 71). Výsledky porovnejte a vyberte nejlepší a zdůvodněte.

c) Zaznamenejte spínací proces tranzistoru a definujte spínacími časy. Charakter křivky vysvětlete. d) Ověřte funkci tzv. Driveru při spínacím procesu a porovnejte proces spínání s driverem a bez. Použité přístroje: a) stabilizovaný zdroj DC napětí a proudu (MN 0-40 V/ 40 A); b) stejnosměrný voltmetr (C.A.5003; rozsahy: 100 mv; 1 V; 3 V); c) stejnosměrný ampérmetr (C.A.5003; rozsahy: 15 ma; 150 ma;1.5 A; 15 A); d) digitální osciloskop; e) proudová DC bezkontaktní sonda (f>10 MHz); f) proměnný odpor (100 Ω a 10 A); g) pulsní generátor (Agilent 33102A).

Postup měření Ad 1) a) Na obr. 2 bylo uvedeno zapojení s BJT, kde zátěž je tvořena rezistorem R C a sepnutí je dosaženo proudem I B. Vypočtěte velikost odporu R B pro různé proudy I B (1 ma, 40 ma) podle vztahu R B =(U IN -U BE )/I B. Napětí B-E a proudové zesílení h 21E odečtěte z charakteristiky tranzistoru z katalogu součástky. Sestavte obvod na nepájivém poli s příslušnými odpory R B a ověřte jeho spínací vlastnosti pro každý pracovní bod. Zaznamenejte doby spínání a vypínání osciloskopem. R C ON/OFF R B I B U CE U CC 0/5 V Obr. 2 BJT s odporovou zátěží b) Chceme-li transistor sepnou bezpečně (do saturace), abychom dosáhli v sepnutém stavu co nejnižších ztrát tj. U CE =U CESAT, volíme proud do báze pro jistotu větší (např. I B =3xI C /h 21E ), což se odrazí v úměrném snížení R B a pomalejším spínaní. Ověřte tento režim tranzistoru. c) Ověřte spínání tranzistoru přiložením pulsního napětí do minusových hodnot (U in =-2.5/ 5 V). Záporné hodnoty způsobují rychlejší odsání nosičů a proto se tohoto principu využívá pro spínání velkých výkonů pro zrychlení spínání. Pozn. Je vidět že použití BJT jako spínače vyžaduje velké řídící proudy, je dosaženo relativně malé rychlosti vypínání a proto raději jako spínač je používán tranzistor MOSFET. d) Na obr. 3 a 4 je BJT zapojen jako spínač s induktivní či kapacitní zátěží. Zde je mimo rychlosti sepnutí a rozepnutí důležité výkonové zatížení tranzistoru. Ověřte, že proces sepnutí i vypnutí tranzistoru probíhá mimo statickou přímku. Změřte napětí U CE a proud I C osciloskopem a charakterizujte, čím je tento proces nebezpečný pro tranzistor.

1uH 1Ω 1Ω R B 15 V R B 15 V 0/5 V 0/5 V 1uF Obr. 3 BJT s induktivní zátěží Obr. 4 BJT s kapacitní zátěží Ad 2) a) Na zdroji napětí nastavte 10 V a proudově jej omezte, pak sepněte tranzistor stejnosměrným napětím 0 až 15 V a ověřte jeho vlastnost sepnutí a vliv vstupních kapacit tranzistoru podle Obr. 5. D C 0-15 V ON/OFF 10 V s proudovým omezením G RG R1 CGD C0 CGS C1 Repi R2 CDS C2 E S Obr. 5 Sepnutí tranzistoru MOSFET stejnosměrným napětím a vlastní kapacity MOSFET b) Prahové napětí hradlo-emitor U GSth změřte podle obr. 6 u tranzistorů IRF 540, IRF 840, BUZ 71 při daném I C. Proud IC pro každý typ tranzistoru odečtěte z katalogu součástky (např. pro IRF540N 250uA). 1kΩ V 0-20 V A Obr. 6 Zapojení pro určení prahového napětí

c) Spínací proces tranzistoru, který je charakterizován zejména spínacími časy, změřte podle obr. 7 oscilokopem. Charakter křivky vysvětlete. Proč je důležitý odpor 50 Ω u generátoru? 10 Ω I L 50 Ω U DS 0-20 V U GS Obr. 7 Zapojení pracoviště pro záznam spínacího procesu d) Ověření funkce tzv. Driveru při spínacím procesu ověřte stejně jako v předchozím případě na spínacím procesu tranzistoru. Výsledky porovnejte. Použijte driver firmy Semikron SKHI22BH a využijte pouze výstupů pro první tranzistor. Seznamte se blíže s katalogovým listem driveru. 10 Ω I L Driver C +Ucc 50 Ω Driver U GS U DS 0-20 V 1 2 AMP R0 Q1 Q2 D3 G E -UCC Rg Spínač Obr. 8 Spínaní Mosfetu s Driverem

Zpracování výsledků Výsledky měření zpracujte na PC a vytiskněte. V textové části zhodnocení výsledků porovnejte a vyhodnoťte na základě naměřených vlastností a porovnejte jednotlivé spínače. Určete k jakému účelu jsou vhodné použít. Požadavky na domácí přípravu: 1. Připravte si způsob a postup měření. 2. Na internetu nalezněte a vytiskněte jednotlivé katalogové listy k uvedeným prvkům.