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1、精品文档实验二功率场效应晶体管(MOSFET特性与驱动电路研究一.实验目的：1,熟悉MOSFE!要参数的测量方法2 .掌握MOSEET驱动电路的要求3 .掌握一个实用驱动电路的工作原理与调试方法二.实验内容1 .MOSFE!要参数：开启阀值电压VGS(th),跨导gFS,导通电阻RdS俞出特性ID=f(Vsd)等的测试2 .驱动电路的输入，输出延时时间测试.3 .电阻与电阻、电感性质载时，MOSF印关特性测试4 .有与没有反偏压时的开关过程比较5 .栅-源漏电流测试三.实验设备和仪器1 .MCL-07I力电子实验箱中的MOSFETPWM形发生器部分2 .双踪示波器3 .毫安表4 .电流表5 .

2、电压表四、实验线路见图五.实验方法1. MOSFES要参数测试(1)开启阀值电压VGS(th)测试开启阀值电压简称开启电压，是指器件流过一定量的漏极电流时(通常取漏极电流ID=1mA)的最小栅源电压。在主回路的“1”端与MOS管白“25”端之间串入毫安表，测量漏极电流ID,将主回路的“3”与“4”端分别与MOST白“24”与“23”相连，再在“24”与“23”端间接入电压表，测量MOS管的栅源电压Vgs,并将主回路电位器RP左旋到底，使Vgs=d国5T MOSFET*脸电都将电位器R电渐向右旋转，边旋转边监视毫安表的读数，当漏极电流ID=1mA寸的栅源电压值即为开启阀值电压VGS(th)。读取

3、67组ID、Vgs,其中ID=1mA、测，精品文档测的数据如图所示：(2)跨导gFSM试双极型晶体管(GTR通常用hFE(B)表示其增益，功率MOSF焉件以跨导gFS表示其增益。跨导的定义为漏极电流的小变化与相应的栅源电压小变化量之比，即gFSaID/VGS典型的跨导额定值是在1/2额定漏极电流和VDS=15V测得，受条件限制，实验中只能测到1/5额定漏极电流值。根据表56的测量数值，计算gFS(3)转移特性ID=f(VGS栅源电压VgSt漏极电流ID的关系曲线称为转移特性。根据表46的测量数值，绘出转移特性。导通电阻RDSW试导通电阻定义为RDS=VDS/ID将电压表接至MOSt白“25”与

4、“23”两端，测量UDS其余接线同上。改变VGSA小到大读取ID与对应的漏源电压VDS测量5-6组数值。测得数据如图所示:(5)ID=f(VSD测试ID=f(VSD系指VG早0时的VDSf性，它是指通过额定电流时，并联寄生二极管的正向压降。a.在主回路的“3”端与MOS的“23”端之间用入安培表，主回路的“4”端与MOS的“25”端相连，在MOS的“23”与“25”之间接入电压表，将RP&旋转到底，读取一组ID与VSD勺值。数据如图所示:b.将主回路的“3”端与MOS的“23”端断开，在主回路“1”端与MO管的“23”端之间申入安培表，其余接线与测试方法同上，读取另一组ID与VSD勺值。数据如

5、图所示:c.将“1”端与“23”端断开，在在主回路“2”端与“23”端之间申入安培表,其余接线与测试方法同上，读取第三组ID与VSD勺值。数据如图所示:2 .快速光耦6N137俞入、输出延时时间的测试将MOSFET元的输入“1”与“4”分别与PWM形发生器的输出“1”与“2”相连，再将MOSFET元的“2”与“3”、“9”与“4”相连，用双踪示波器观察输入波形（“1”与“4”）及输出波形（“5”与“9”之间），记录开门时间ton、关门时间tof。3.驱动电路的输入、输出延时时间测试在上述接线基础上，再将“5”与“8”、“6”与“7”、“10”、“11”与“12”、“13”、“14”与“16”相

6、连，用示波器观察输入“1”与“4”及驱动电路输出“18”与“9”之间波形，记录延时时间toff。4 .电阻负载时MOSFET关特性测试（1）无并联缓冲时的开关特性测试在上述接线基础上，将MOSFET元的“9”与“4”连线断开，再将“20”与“24”、“22”与“23”、“21”与“9”以及主回路的“1”与“4”分别和MOSFET元的“25”与“21”相连。用示波器观察“22”与“21”以及“24”与“21”之间波形（也可观察“22”与“21”及“25”与“21”之间的波形），记录开通时间ton与存储时间ts。（2）有并联缓冲时的开关特性测试在上述接线基础上，再将“25”与“27”、“21”与“

7、26”相连，测试方法同上。5 .电阻、电感负载时的开关特性测试(1)有并联缓冲时的开关特性测试将主回路“1”与MOSF即元的“25”断开，将主回路的“2”与MOSFEET元的“25”相连，测试方法同上。(2)无并联缓冲时的开关特性测试将并联缓冲电路断开，测试方法同上。6 .有与没有栅极反压时的开关过程比较(1)无反压时的开关过程上述所测的即为无反压时的开关过程。(2)有反压时的开关过程将反压环节接入试验电路，即断开MOSFET元的“9”与“21”的相连，连接“9”与“15”，“17”与“21”，其余接线不变，测试方法同上，并与无反压时的开关过程相比较。7 .不同栅极电阻时的开关特性测试电阻、电

8、感负载，有并联缓冲电路(1)栅极电阻采用R6=20QQ时的开关特性。(2)栅极电阻采用R7=470Q时的开关特性。(3)栅极电阻采用R8=1.2kQ时的开关特性。8 .栅源极电容充放电电流测试电阻负载，栅极电阻采用R6,用示波器观察R6M端波形并记录该波形的正负幅值。9 .消除高频振荡试验当采用电阻、电感负载，无并联缓冲，栅极电阻为R6时，可能会产生较严重的高频振荡，通常可用增大栅极电阻的方法消除，当出现高频振荡时，可将栅极电阻用较大阻值的R&六.实验报告1 .根据所测数据，列出MOSFET要参数的表格与曲线。2 .列出快速光耦6N137f驱动电路的延时时间与波形。3 .绘出电阻负载，电阻、电感负载，有与没有并联缓冲时的开关波形，并在图上标出ton、toff。4 .绘出有与没有栅极反压时的开关波形，并分析其对关断过程的影响。5 .绘出不同栅极电阻时的开关波形，分析栅极电阻大小对开关过程影响的物理原因。6 .绘出栅源极电容充放电电流波形，试估算出充放电电流的峰值。7 .消除高频振荡的措施与效果。8 .实验的收获、体会与改进意见。