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

6 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

63050. Ліна Костенко. Коротко про письменницю. «Чайка на крижині», «Крила» 31.87 KB
  Розгорнута притчева метафора про глибоке духовне наповнення людини її крилатість що проявляється індивідуально. Крила. Виразне читання віршів Чайка на крижині та Крила. Основна думка: а Нащо крилатим грунт під ногами б Для мене ж той край найкращий де виросли крила мої.
63051. Цифра 0. Складання прикладів за малюнками. Складання і розв’язання прикладів за малюнками в межах 3 1.2 MB
  Повідомлення теми уроку Сьогодні ми з вами потрапимо до казки Колобок але ця казка буде на новий лад. Спекла баба Колобок і поставила на віконце остигати. Зайчик: Колобок Колобок я тебе зїм Колобок: Не їж мене....
63052. Закріплення знань про букви «Я, я». Читання тексту «Яблуко». Знайомство з приказкою 741.33 KB
  Корекційно-навчальна мета: закріпити знання про звукове значення букви Я, вдосконалювати навички читання, формувати вміння давати повні відповіді на поставлені запитання...
63053. Написання м’якого знака, слів з ним. Значення м’якого знака в словах 878.78 KB
  Значення мякого знака в словах. Корекційнонавчальна мета: закріпити написання мякого знака слів з ним; формувати навички охайного письма; Корекційно розвивальна мета: розвивати мислення увагу уміння аналізувати і співвідносити збагачувати...
63054. Практичне спостереження над засобами відмежування речень в усному і писемному мовленні. Складання і написання речень 741.4 KB
  Корекційно-навчальна мета: закріпити навики складання та написання речень практичне спостереження над засобами відмежування речень в усному і писемному мовленні; формувати навички охайного письма...
63058. Назначение и устройство компьютера 496.78 KB
  Тип урока: Изучение нового материала. Предварительная подготовка учащихся: материал изученный на предыдущих уроках информатики; подготовка сообщений Предварительная подготовка учителя...