 |
|
Выполнение лабораторной работы
Рис.2. Пиктограмма биполярного транзистора IGBT
Рис.3. Биполярный транзистор с изолированным затвором, его SPS-модель,
статические вольтамперные характеристики
На пиктограмме биполярного транзистора IGBT показан выходной порт m, который формирует векторный Simulink-сигнал из двух составляющих – ток «коллектор-эмитер», напряжения «коллектор-эмитер» транзистора. Модель IGBT-транзистора состоит из резистора Ron , индуктивности Lon , источника постоянного напряжения Vf и ключа SW. Работой ключа управляет блок логики. Включение прибора происходит при положительном напряжении «коллектор-эмитер, которое превышает Vf и на затвор g транзистора подается положительный сигнал. Выключение прибора происходит при уменьшении сигнала на затворе g до нуля. Транзистор находится в выключенном состоянии при отрицательном напряжении «коллектор-эмитер». В модели параллельно самому прибору включена демпфирующа цепь из последовательно соединенных резистора и индуктивности. На рис.2 приведены статические вольтамперные характеристики транзистора во включенном и выключенном состоянии.
В моделе учитывается инерционность выключающегося транзистора введением конечного времени выключения. Процесс выключения содержит два интервала: спад, с длительностью Tf в пределах которого ток «коллектор - ємитер» уменьшается до 0,1 от тока в момент выключения, и затягивание с длительностью Tt , где ток спадает до нуля.
Во вторй части необходимо провести исследования модели биполярного транзистора IGBT однотактного выпрямителя с RLC- нагрузкой и измерить токи и напряжения на нагрузке.
Исходные данные для модели: Питающее переменное напряжения 110В с частотой 50Гц, нагрузка с сопротивлением 12 Ом и индуктивностью 5мГн.
Запускаем MATLAB и выполняем теже операции, что и в предыдущей работе.
Рис.4. Схема замещения транзистора MOSFET в виде набора элементов и его
аппроксимированная вольтамперная характеристика
Транзистора MOSFET имеет выходной порт m, который формирует векторный Simulink-сигнал из двух составляющих – ток «сток-исток», напряжения «сток-исток» транзистора. Модель MOSFET аналогична модели биполяного транзистора. Включение прибора происходит положительном напряжениина «сток-исток» и положительном сигнале на затворе. Выключается прибор при уменьшении сигнала на затворе до нуля. В случае отрицательного напряжения «сток-исток» транзистор находится в выключенном состоянии, а ток проходит через обратный диод. В модели такжк наличествует демпфирующая цепь. Статические вольтамперные характеристики приведены на рис.4.
Необходимо для обеих моделей получить временные диаграммы напряжений и токов на нагрузке при различных значениех параметров нагрузки
В отчете по второй части представить:
Схему SPS-моделей, IGBT-транзистора, MOSFET- транзистора временные диаграммы процессов при различных параметрах нагрузки.
В отчете привести временные диаграммы процессов при 3-х различных параметров нагрузки.
Обьяснить различие полученных результатов
Контрольные вопросы по второй части
1. Как выбрать параметры транзисторов?
2. Как выключить IGBT-транзистор?
3Как выключить MOSFET -транзистор?
4. Что дает инерционность, введенная в модель транзистора?