Статические и динамические параметры силовых транзисторных ключей

Транзистор	Параметры
						, В				η, о. е.
	нс							Ом
Биполярный
MOSFET
IGBT

7. В папке «Лаб. 2» открыть виртуальную лабораторную работу «MOSFET» и в соответствии с методиками, изложенными в пп. 3, 4, 6, 7 (с. 35–37), определить статические и динамические параметры модели силового MOSFET-ключа, заданной преподавателем из табл. 3.5. Переходные характеристики MOSFET-ключа представить в виде рис. 3.13, 3.15, 3.17, 3.19. Статические и динамические параметры MOSFET-ключа занести в табл. 3.6. Определить потери мощности в MOSFET транзисторном ключе и его КПД при коммутации тока (табл. 3.5) с частотой 10 кГц. Значение КПД занести в табл. 3.6.

8. Открыть виртуальную лабораторную работу «IGBT» по исследованию переключательных характеристик и характеристики насыщения модели IGBT силового ключа, заданной преподавателем из табл. 3.5. В соответствии с методиками, изложенными в пп. 3, 4, 6, 7 (с. 35–37), провести необходимые измерения. Результаты представить в виде рис. 3.14, 3.16, 3.18, 3.20 и занести в табл. 3.6. Определить потери мощности в IGBT транзисторном ключе и его КПД при коммутации тока (табл. 3.5) с частотой 10 кГц. Значение КПД занести в табл. 3.6.

Содержание отчета

1. Статические, динамические и предельно допустимые параметры силовых ключей на биполярных, MOSFET- и IGBT-транзисторах.

2. Виртуальная установка для исследования биполярных транзисторных ключей.

3. Результаты настройки установки на оптимальный режим насыщения.

4. Переходные характеристики включения, выключения и характеристики насыщения биполярных, MOSFET- и IGBT-транзисторов.

5. Временные диаграммы импульсов напряжения, формируемых ключами на биполярных, MOSFET-транзисторах и IGBT-транзисторах.

6. Расчеты КПД ключей на биполярных, MOSFET-транзисторах и IGBT-транзисторах.

7. Таблица 3.6 с измеренными статическими и динамическими параметрами силовых ключей и с рассчитанными значениями КПД.

8. Сравнительный анализ ключей по статическим и динамическим показателям и по КПД. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Что такое семейство силовых транзисторных ключей?

2. Как определяется величина сопротивления в лабораторной установке?

3. Какой величины выбираются источники напряжения в установке для исследования биполярных транзисторных ключей?

4. В чем состоит различие между задержкой включения, задержкой выключенияи временем задержки рассасывания неосновных носителей зарядов?

5. Что такое пороговое напряжение у MOSFET-транзисторов и IGBT-транзисторов?

6. Что такое коэффициент насыщения биполярного транзистора?

7. Каким образом формируется индуцированный канал у MOSFET-тран­зис­торов?

8. Какую традиционную область применения имеют IGBT транзисторные ключи?

9. Какие недостатки имеет биполярный транзисторный ключ?

10. В чем состоят достоинства и недостатки ключей на MOSFET-тран­зи­с­торах?

11. Какие достоинства имеет IGBT-транзистор?

12. Что такое драйверы, по каким схемам и в каком исполнении они выпускаются?

13. Почему у IGBT-ключа падение напряжения в проводящем состоянии больше, чем у MOSFET-ключа?

14. Как классифицируются IGBT-ключи по частотным свойствам?

15. Какие семейства ключей не имеют конкуренции в диапазоне напряжения меньше 200 В?

16. Что такое поколения IGBT-транзисторов и в каком направлении идет эволюция потерь мощности в поколениях IGBT?