常用电力电子器件特性测试

1、实验二：常用电力电子器件特性测试(一)实验目的(1)掌握几种常用电力电子器件(SCRGTOMOSFETIGBT)的工作特性;(2)掌握各器件的参数设置方法,以及对触发信号的要求.(二)实验原理Vak+SWRonIakVakIakgLonVfwv,+1L图1.MATLAB电力电子器件模型MATLAB*力电子器件模型使用的是简化的宏模型,只要求器件的外特性与实际器件特性根本相符.MATLAB4力电子器件模型主要仿真了电力电子器件的开关特性,并且不同电力电子器件模型都具有类似的模型结构.模型中的电阻Ron和直流电压源Vf分别用来反映电力电子器件的导通电阻和导通时的门槛电压.用联电感限制了器件开关过程

2、中的电流升降速度,模拟器件导通或关断时的动态过程.MATLAB*力电子器件模型一般都没有考虑器件关断时的漏电流.在MATLAB*力电子器件模型中已经并联了简单的RC串联缓冲电路,在参数表中设置,名称分别为Rs和Cso更复杂的缓冲电路那么需要另外建立.对于MOSFETK型还反并联了二极管,在使用中要注意,需要设置体内二极管的正向压降Vf和等效电阻R&对于GTOF口IGBT需要设置电流下降时间Tf和电流拖尾时间Tt.MATLAB勺电力电子器件必须连接在电路中使用,也就是要有电流的回路,但是器件的驱动仅仅是取决于门极信号的有无,没有电压型和电流型驱动的区别,也不需要形成驱动的回路.尽管模型与实际器件

3、工作有差异,但使MATLAB力电子器件模型与限制连接的时候很方便.MATLAB电力电子器件模型中含有电感,因此具有电流源的性质,所以在模块参数中还包含了IC即初始电流项.此外也不能开路工作.含电力电子模型的电路或系统仿真时,仿真算法一般采用刚性积分算法,如ode23tb、ode15so电力电子器件的模块上,一般都带有一个测量输出端口,通过输出端m可以观测器件的电压和电流.本实验将电力电子器件和负载电阻串联后接至直流电源的两端,给器件提供触发信号,使器件触发导通.(三)实验内容(1)在MATLAB/Simulink中构建仿真电路,设置相关参数.(2)改变器件和触发脉冲的参数设置,观察器件的导通情

4、况及负载端电压、器件电流的变化情况.(四)实验过程与结果分析1 .仿真系统Matlab平台2 .仿真参数(1) Thyristor参数设置:直流源和电阻参数：LCSquicv(me力(link)IckalIColrajs劲ui已包Psrsi-ri3r?Ar成hnid90rh20XtULUtnLltH器件和触发脉冲参数:BlckPa-ranfwlEn:物riitafOThyri3fteir(rkaat)CliTk)Thyrirtartv-p丁vithserie-?KCsaiwfeb廿丁FireTj.it,Inon-RHi1七theThjriTtnrridel孙itYternsl3iatiCi国m

5、lmitJE通*E毗?ForMftpi.liciiitiiariath*口式卡工luil1口ductiiic#ELjuldb,kltQlerg.Intrf-f-rtatethefliyEistnr3_ianliifimteiiped*ire.For即即官中了,ReiisranceRen.fchnaea.QOLTriiyctanreSu(R):QFdi:jbi:dvailageYET；:l.9LriiUlzmlIc值,i0Sniitt盯iB3tgtanjGfl值Otn3li皿Srnxbbet.力配It例忙白Ce(F)w25EIb-0/|ShowTif-LTOifMcntpert-nJ;Cance

6、l绚口_?.SourceBlockParameteri:tir-neotor日idlPuItstwf-thaeisniaR*niilieehnaqiaBuhrcLTiju-tiged.Is&clajl&iilI1fdi止营/kth.a?atidiltfmt,口产巨力(ddnileSwplebsjedimHWfuiuiEjT虐dfiaruseyitk葡fiTid切snlwiorvithiriadireretrporti-in-fnTi5dccisizx=lmailablertesalver-EKM14EEPllLfEEStl3i*bfl5=d.t7ir.(t)sDrttiiMjliLlluTil

7、uift-irrlitudr:1Periodfnwh0.SPulseViith,糊ofmrm用；5D1-edelay(eecsl:0回InteipEetvretorpaiaaeleEs日,lwDKdMpW日ackPa_ame-:ers5-rriRLCE-archSeriesKbCBranch(lurihJliiplfljiTnt1番JtEze1brarnzh.cf1QC=OL7tEi.stth-nMhE用.白口皿“4to我dorinxmtlRumts改变器件和触发脉冲参数:Par.rm.:hymrinrTTfg式心(MSt)口U&Thyaistccpudll3th-储乳中#3C心也步工cixc

8、uit.In -aletheThyristcrnndfltiar-anmterrulfasiBtncsCJflrnaridirnfucrran：工5,ForMH邛门江*tiwiBth*bit*工几.1口加篦粒注事仃二口】1匕参上TtoiE-rn_Lnoff-statetheTbyristoris皿i.rifinlTeiiDrd；uice,Fasjjrift#iafift鼠HiQlRnH】：O.IDLTnifijctonrcLonCH):(LIFoejsed.?口11封eV旧:0.9Inilialru.freoilIrM:0Smibbe-rrcriEmmEsOhts9:toa缶虺光e工capic

9、itsritsiUe重):260e-57劭mptrtKCaiLcelHelpApplySource的&PerarnetefsPul?eGenqriturS*；1：-卜)?3ifiTCiWdnendrJfoiuie*i(havatiableHttp好】*比.vt-iibluiHkoun“Lscdforwithiv-rislilestepuul-irLKwhiL忸3Ltwdx4v.muEjiilfdfaxvtkifixr-dWeyjc1vttarwithin.怎diffcrffteportidj.口#a.ncideiisirg-as+ephoLimTtF耻an*ogFuletype:Juluk白s

10、ed一TimCt)sUseainujlnrion1ul5*Jjipldt_de:1PmN“)；0.5Mre施小h(1af?*&；20Pliireifjelsy(zeizz)z03lHlrprttBteirpiraiwterffuL-D4IIIP_1v0K|jCancelHelp改变器件和触发脉冲参数:OBlockParanrfcrkH-s:GtD|三Gdc(m.3skJliZc)I即口iwqi七事,GIDtiiyriFEnrtnp4rillBl叫ith蜀,曹了工学雷RCsnobarrirtrait-liisn-stilctheGtUn.3delbarlh.1eiralleiiiii.ar-rs

11、CRciRmiiwiurtarccCLimhFqerwt邛口iuartiu降1咽曲Mdg捌ttoHemInaff-st-aietb-rad.*!ha_sLintinateimpE-dfince.?QI313teiEKeiisIiiJ-ijleRoti1口前原1:粕加口ct皿号Lari?田s0Forward7口11皿七Vf(V):o,eCwBL限fiLlILiltTtU)sHCnrrHr.ttailtuaTtDsItixtialcTitrerrt.1c(A)：0Siufbbqr口心6咖,EfOthnDi1.SouirrBlackPerewndmPuGrrrator圆KTidFulktjed#tX

12、lLEMthe网pu,虱WIfdadiJU#uwd.fixB-5astdis工总【二nrwiEsiilfoiurevitkapariail电EtapHEilmfjiv-iieSatjleb&sEdljrtcoHUBrdjedfof皿znthafiTSEtfstepolerarvithinsdisaretfportinnofnt口上Uiiigasatiablestep苫口1守白工.PwanctsrsPiilsrtype:Iinsbsjcd*lintUi*itfinulBliMiIxjl?AjliplL*lLi3：1.Pe-nod(sew):0.5PulftWiith.qEptfiodj:5.Ph

13、asedela7(z9csli03ImerpretgE/fparanefers*3J-D1CW.的gBelp(3) MOSFE参数设置:器件和触发脉冲参数:事SourceBlockParametws:PulseGeneratorMn*fel(linkIJlflSFEr3md,ini*indi汴d青inmih再rural?RCjtberrirojirWiena5atesiniiiissrrliEcftheSO宵ETc百工Lckurt驾aidact,&atrij?tdiiue(KjiO1ieibothdireiHlqm.Ifihefa.ilng.r-alfiJIwto工crtituttotXism

14、e#1%cmrrerrtimtran5ferreithsdtLlxpxallsldLodt.Jirwbwdl事bdd口工vhilcS-airirlttiarrd13f上乳寸1皆IwpuL口EwiLhiiL-1kuinnrLifcl,stsjpssiirtr.wwillhronneftdedfcTrse11寸4工用t-pUl111bfstepTvith.10iu!tForiicM邛ph?M：gF.Lmfhcojldbeset3口明Pa.Konetee3?EIrssirtsriCE(Ohns)si.tiletna!diicdirituflJjfthIiceLai,(U)11IntaraaldiEw

15、rssirtarDQRdTirV;0.01IntsrnaldiizdeforraidvdIta.EfCV):113*5(t)-|lTse2inu.1alionixneIetidil(r；2i=iranplosj:JjLse-iirhMmb+rV季w,l匕与士Ria；e必1野也ofs皿,“幻京o.eInitialrurrenfTQ);5ndbb?rscEistuvRsWKm);Il5侬CwQlHslpV|Mt片rMrcrtoTpjsrcFirteirsasi-DillUEC-as-celB-BeLp改变器件和触发脉冲参数:ri口ack-PerBEet皆rvMfet工SourceEk匚kParaT

16、ieFi-PiJseSmeratoirHiFsrsjwIeriFEIresisttocaRenW).*eiLdPulset疗七dettmiriratherm(piT*atiomiflIusd乩(Lmlfrnaldied*inductmrfLem(R):3ixs-hiiTdxs*zeez-Tir-erited.cxurcVLuh.a寸虹_Lab_Lerl?pidIvbFjwhile*SEr7.lbBredijr#eftnjnwd*dfarujuniktrfiKBd.EtepEDleror证工hmadtscrerreportionof3g抬|M1Q乱白上leilececIwi.10rrtcmald

17、idrreal?tmcrKd(Ohnsl!Pera0.01Pulse：typeTine(t):AiurplitudjeTtjibhazed.nlEuialiLjiJjsf-iiatd.ulIl媪eVf(7|dieiinulati:FLGulscVi-tth隔nf传riid);SimDbq工Cm审F:inf8DPhasedel37l.3ec盘):了Shw励和山1rnr：5叶,pnrtVilctorM-l时.艮_ali.Ce_由P*pdyECkheeIHeIp(4) IGBT参数设置:器件和触发脉冲参数:0BlockPansrrrtcrs:IGHT|13IGETm/J(IzrJr“JiplMifh

18、tswPGBTcl?vT.rrirtRwollalyRCsnLobeiciti：jit-Lh.ah-state(hrImtnjodvlInozilitEEnaLtes-LstOtralwdijriunante(LenhFni：川口营tLonyhculdte百E勺ier*Inaf干一黄#eIktJCE1ncdclhtsinfml*Eirrdar汇nPrjwteEf加工iE他2Kghfctjials20工nttmriwireLanCfi);o-FoELirirdudLtageVf17,：1CveeohtIOKfallxincTtCil:e-6CurrenttsilItimeIttsJA6cuxrf

19、nlIcW:Snutibvx4口工代5Rxt丽：、s,J.|CaacelBelpApply.SourceBlock并己巾丽耳PulseGenerataf磁Y(t)=DBlJllPillsrtypedetmTie5thrfnFinjtaftiDftsltpnrmqiirilt匕dTixe-basodisr配ti*miodforum：ritk自viriabLci虻河edIverp/Saript-htjFdisrecriiindrdlfrusrilhafix-BiistepeqIqsc*eithtnaducu-t号pgLtionefan0deusLJTE占ariable：stepmWePajranc

20、terjPiidsetyge:tuiebasedT1.IV(t27*吨心典&AnzilL-tuils:I1Peinod旧gflt0.5FulWidth0nfpvrivd):60PhaseIslay(z-acs):醒|CawalH:I?改变器件和触发脉冲参数:Pafametefe?fGT%KBIitk吐小卜JwlffrCTs皿&妙TtfevicflinpwsLltl.百ittva耳ot4炉事MmutbczczecllxIIn(MFiinlEtlw工的fIiudilLttillal上才d1*1班*rftonl领口订jeiJitha.xdGrpxdiv#rvi上djn.fvtvpafAionvf.T

21、iDdf噌加WUBHiblQSt&|tSClV#.tnP&rueteTJPulselyg;EarjiLg七三33也Tiltt):LFr毡jiirjl&tiM.1im*JbiFlituds-:1FiriodlihumberofhmdI虱,dBPuleeHidth.ntznliernfranplfsletzne:Int看工口:eEvertar叩出q-DinKCancelEL&lp)|50FlLLfti1jlu/(llUlltluftUlilJilA,1图103.仿真波形与分析(1) Thyristor的仿真模型和仿真波形如下:图13、Thyristor的仿真模型和仿真波形2波形分析：Thyristor为半控型器件,触发脉冲只能触发导通,无法使其关断.器件的电压和负载端电压由器件的导通电阻和负载的电阻值按