41688

Получение вольт-амперных и переходных характеристик силовых диодов, определение по ним статических и динамических параметров

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Виртуальная лабораторная установка для исследований предусмотренных содержанием работы содержит: функциональный генератор сигналов Function Genertor – XFG1; двухлучевой осциллограф Oscilloscope – XSC1; модели реальных однотипных диодов D1 D2; датчик V1 тока протекающего через диод D1; идеальные источники переменного синусоидального I1 токаи постоянного I2 тока. Эта группа диодов отличается высокими значениями обратного напряжения от 50В до 5кВ и прямого тока от 10А до 5кА. Массивная структура диодов ухудшает их...

Русский

2013-10-24

524.97 KB

5 чел.

Цель работы: получение вольт-амперных и переходных характеристик силовых диодов, определение по ним статических и динамических параметров, получение навыков по выбору диодов для устройств силовой электроники.

Виртуальная лабораторная установка для исследований, предусмотренных содержанием работы, содержит:

  1.  функциональный генератор сигналов (Function Generator – XFG1);
  2.  двухлучевой осциллограф (Oscilloscope – XSC1);
  3.  модели реальных однотипных диодов D1, D2;
  4.  датчик V1 тока, протекающего через диод D1;
  5.  идеальные источники переменного синусоидального I1 токаи постоянного I2 тока. Амплитуда переменного тока 0,02А, частота 1кГц;
  6.  ограничительное сопротивление R1, равное 3 Ом и задающее ток диода;
  7.  измерительный пробник.

Динамическое сопротивление определяется по показаниям измерительного пробника:

Эквивалентное сопротивление:

К динамическим параметрам диода относятся его временные или  частотные характеристики: время обратного восстановления , заряд восстановления , предельная частота без снижения режима диода .

Выпрямительные диоды. Эта группа диодов отличается высокими значениями обратного напряжения (от 50В до 5кВ) и прямого тока (от 10А до 5кА). Массивная структура диодов ухудшает их быстродействие. Поэтому время обратного восстановления обычно не нормируется и находится в диапазоне 25…100мкс, что ограничивает использование диодов в цепях с частотой не выше 500Гц. Прямое падение напряжения в выпрямительных диодах достигает 2,5…3В у приборов высокого напряжения.

Быстровосстанавливающиеся диоды.  При производстве быстровосстанавливающихсы диодов  используются различные технологические методы, уменьшающие время восстановления. Благодаря этому удается снизить время до 3…5мкс.

Диоды Шоттки. В диодах с барьером Шоттки вместо p-n-перехода используется контакт металлической поверхности с полупроводником. Особенностью диодов Шоттки является то, что прямой ток обусловлен движением основных носителей – электронов, поэтому отсутствует накопление неосновных носителей (), что существенно уменьшает инерционность диодов Шоттки. Время обратного восстановления не превышает 0,2мкс, падение прямого напряжения на 0,2…0,3В ниже, чем у диодов с p-n-переходом.

Таблица 2.3

0,5

1,0

3,0

5,0

10,0

15,0

30,0

, В

Выпрям.

Быстровосст.

Шоттки

, В

, мОм

(расчет)

Выпрям.

Быстровосст.

Шоттки

,

мВ

Выпрям.

Быстровосст.

Шоттки

, мОм

(расчет)

Выпрям.

Быстровосст.

Шоттки

, В

10

20

40

60

80

90

100

,

мкА

Выпрям.

Быстровосст.

Шоттки

Таблица 2.4

Диоды

Параметры

нс

мккул

Быстрод.

Шоттки

Контрольные вопросы.

  1.  Диоды подразделяются на выпрямительные и быстродействующие (быстровосстанавливающиеся).
  2.  Выпрямительные применяются в выпрямительные аппаратах для преобразования переменного тока в постоянный.
  3.  Быстрые применяются:
  4.  Для блокировки транзисторных, IGBT и MOSFET ключей и называются анти параллельные диоды.
  5.  Демфирующие и нулевые диоды – создание путей протекания тока при размыкании транзисторного ключа.
  6.  Генератор сигналов (Function GeneratorXFG1). Это источник напряжения, который может генерировать синусоидальные, пилообразные и прямоугольные импульсы. Можно изменять форму сигнала, его частоту, амплитуду, коэффициент заполнения и постоянный сдвиг. Диапазон генератора достаточен, чтобы воспроизвести сигналы с частотами от нескольких герц до аудио- и радиочастотных.

Двухлучевой осциллограф имеет специальную электронно-лучевую трубку с двумя лучами. Ее конструкция состоит из стеклянной колбы, внутри которой помещены две раздельные электронно-оптические системы и соответственно две независимые системы отклоняющих пластин. Совокупность этих систем образует два электронных луча, действующих на один общий экран, что позволяет наблюдать одновременно две осциллограммы.

Диод это п/п прибор с одним ПМ переходом и двумя выводами.

Датчик тока. Технический результат - увеличение точности измерения тока за счет компенсации прироста напряжения на шунте, вызванном увеличением омического сопротивления при его нагреве, и компенсации паразитного индуктивного сопротивления шунта. 

Измерительный пробник. Показывает постоянные и переменные напряжения и токи на участке цепи, а также частоту сигнала.

Источники тока - устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую.

  1.  Снятие ВАХ диодов осуществляется в два этапа. На первом получают изображение ВАХ диодов на экране осциллографа. На втором этапе измеряются координаты точек прямой ветви ВАХ диода D2, идентичного диоду D1, путем задания с помощью источника тока I2 значений прямого тока и регистрации соответствующих им значения измерительным пробником, подключенныйм в анодную цепь диода D2.
  2.  Время обратного восстановления не нормируется у выпрямительных диодов из-за массивной структуры, что ухудшает их быстродействие.
  3.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75571. Національні традиції Великобританії, План-конспект уроку з англійської мови для учнів 9-х класів 53.5 KB
  Практикувати учнів у читанні тексту з метою отримання загального уявлення (skimming) та максимально повного й точного розуміння всієї інформації, що міститься в ньому (scanning). Підготувати учнів до самостійного висловлювання про національні традиції Великобританії на основі інформації, що міститься в тексті.
75572. Генрі - великий американський письменник. Контроль позакласного читання 74 KB
  Практикувати учнів в аудіюванні з метою максимально повного та точного розуміння всіє інформації, що міститься в тексті. Проконтролювати підготовку позакласного читання.
75574. Сполучені Штати Америки, План-конспект уроку з англійської мови для учнів 9-х класів 68.5 KB
  Обладнання: підручник географічна карта США граматична таблиця Узгодження часів в англійській мові пісня meric the Beutiful НО1 текст Kthrine Lee Btes H02 True or Flse H03 Keyfcts H04. Т: The topic of our todys lesson is The geogrphicl position of the United Sttes of meric...
75575. Географічне положення Сполучених Штатів Америки, План-конспект уроку з англійської мови для учнів 9-х класів 55.5 KB
  Обладнання: підручник географічна карта США граматична таблиця Узгодження граматичних часів в англійській мові Mtch the pirs НО1; таблиця The Sequence of Tenses H02. Т: The topic of our...
75576. Нью-Йорк - найбільше місто США 61.5 KB
  Т: Tody we re going to tlk bout New York the lrgest city in the US. Предявлення тексту для читання New York впр.Т: Wht do you think Why do people like to trvel to different countries nd cities Do you wnt to know more bout the world too Why Comment the quottion of Jmes Bone New York is the city of dredful heightrdquo;.New Yorkthe Hudson RiverMnhttnBrodwyWll StreetStock Exchnge в Do you know wht the following words menВиконання впр.
75577. Визначні та пам’ятні місця США. Узгодження часів в англійській мові 73.5 KB
  Обладнання: підручник географічна карта США граматична таблиця The Sequence of Tenses HO1 Chnge the pronouns nd dverbs H02 Wht do they chnge for H03 Detective Dniels’ Report H04 True or Flse HOs. The def reporter sks Wht did he she sk nd wht did he she sy The student who sked the question reports his her question nd the nswer he she got. Word flshcrds: How old re you Where do you live re you mrried Hve you ever been to Mdrid before Do you like Spnish food re you stying here long Hve you visited Toledo Whos your...
75578. Визначні та пам’ятні місця США 76.5 KB
  By the end of the lesson you should be ble: to recognize understnd nd operte lexicl mteril bout the Gret Lkes the most interesting plce of the US; to identify min ides nd detils from the text for reding...
75579. Національні свята в Україні та США 58.5 KB
  Практикувати учнів в ауДіюванні та читанні текстів з метою отримання загального уявле (skimming) та максимально повного й точного розуміння усієї інформації, що в них міститься (scanning). Підготувати учнів до самостійного усного висловлювання на основі прослуханого та прочиного текстів.