Laboratorium z Energoelektroniki
	Parametry i charakterystyki statyczne tranzystorów mocy

1. Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z parametrami podstawowych typów tranzystorów mocy, oraz wyznaczenie ich charakterystyk statycznych.

2. Przebieg ćwiczenia :

1. Schematy układów pomiarowych :

1. Schemat układu pomiarowego do pomiaru charakterystyk przewodzenia :

2. 
   Schemat układu pomiarowego do badania charakterystyk blokowania :

2. Zestawienie parametrów badanych tranzystorów i tyrystorów :

1. Tranzystor mocy MOSFET IRF 9540 I ± R 9614 4U9X z kanałem wzbogaconym typu P normalnie wyłączony :

UGS [V]	UDS. [v]	RON [Ω]	ID(25°C) [A]	ID(100°C) [A]	Rth [°C/W]	Pd [W]
≤ 20	-100	0,2	-19	-13	1	150

2. Tranzystor mocy bipolarny BJT KD 502 LYO 521:

Pstr [W]	UBC0 [V]	UBE0 [V]	UCE0 [V]	IC [A]	IB [A]	ICB0 [mA]	UCE [V]
117	70	5	60	30	7	< 0,5	2

3. Tranzystora mocy IGBT Simens BSM 200 GA 100D 6868 :

UCE [V]	UCG [V]	UGE [V]	IC [A]	IC plus [A]	Pstr [W]
1000	1000	+/- 20	200	400	1750

3. Tabelaryczne zestawienie pomiarów :

Stan przewodzenia tranzystora MOSFET
UDG = -5 [V]		UDG = -10 [V]		UDG = -20 [V]
UDS [V]	ID [A]	UDS. [V]	ID [A]	UDS. [V]	ID [A]
7,3	8,8	2,25	11,5	1,95	11,8
4,5	8,4	2,15	11	1,9	11,3
3,8	8,2	2	10,5	1,75	10,8
3,2	7,9	1,85	10	1,6	10,3
2,8	7,6	1,7	9,5	1,5	9,8
2,4	7,2	1,6	9	1,15	7,7
2,1	6,8	1,25	7,5	0,95	6,7
1,9	6,3	1,15	7	0,8	5,6
1,6	5,9	1,05	6,4	0,5	3,5
1,4	5,4	0,85	5,4	0,35	2,5
1,3	4,9	0,7	4,4	0,2	1,7
0,8	3,5	0,35	2,3	0,04	0,3
0,7	3	0,25	1,8
0,3	1,5	0,2	1,2
0,21	1	0,1	0,7
0,11	0,5	0,03	0,2
Napięcie odcięcia 2,78 [V]

Stan przewodzenia tranzystora BJT
IB = 50 [mA]		IB = 100 [mA]		IB = 150 [mA]
UCE [V]	IC [A]	UCE [V]	IC [A]	UCE [V]	IC [A]
12,5	5,1	10	7,5	10	8,3
7,5	4,9	9	7,5	9	8,3
5,5	4,9	6	7,5	7	8,1
4	4,8	4,2	7,4	6	8
2	4,6	3,3	7,3	5,2	8
1,3	4,5	2,6	7,2	4,3	7,9
0,8	4,2	1,9	7	3,5	7,8
0,5	3,8	1,4	6,7	2,8	7,6
0,35	3,3	1,2	6,3	1,8	7
0,25	2,8	0,6	5,4	1,3	6,3
0,18	2,2	0,45	5	0,5	5,5
0,14	1,7	0,35	4,5	0,4	4,9
0,1	1,1	0,3	3,9	0,21	3,3
0,06	0,6	0,23	3,4	0,2	3,2
		0,15	2,3	0,14	2,2
		0,11	1,7	0,08	1,1
		0,09	1,2	0,05	0,6
		0,05	0,6

Stan przewodzenia tranzystora IGBT
UGE = 10 [V]		UGE = 15 [V]		UGE = 20 [V]
UCE [V]	IC [A]	UCE [V]	IC [A]	UCE [V]	IC [A]
1,2	21,3	1,25	21,3	1,2	21
1,2	20	1,2	20,5	1,2	20,5
1,2	19,1	1,2	19,8	1,2	19,8
1,2	17,6	1,2	19,1	1,15	17,6
1,15	16,8	1,15	17,4	1,15	16,6
1,15	16	1,15	16,6	1,1	15,9
1,1	14,6	1,15	15,9	1,1	14,3
1,1	14	1,1	14,2	1,05	13,4
1,1	13,1	1,05	13,5	1,05	12,8
1,05	12,4	1,05	13	1	11,4
1,05	11,6	1,05	12	0,95	9,8
1	10,1	1	11,2	0,95	8,9
1	9,3	1	9,7	0,9	8,2
0,95	8,6	0,95	9	0,9	6,6
0,9	7,1	0,95	8,2	0,85	6
0,9	6,3	0,9	6,7	0,85	5,1
0,85	4,9	0,85	5,9	0,8	4,5
0,8	4,1	0,85	5,2	0,75	3,7
0,75	2,6	0,8	4,4	0,7	2,3
0,7	1,9	0,8	3,9	0,65	1,7
0,65	1,1	0,7	2,4	0,6	1
0,55	0,4	0,65	1,8	0,55	0,4
		0,6	1,1
		0,5	0,3

4. Otrzymane charakterystyki :

3. Uwagi i wnioski :

Podczas przeprowadzania ćwiczenia zaobserwowaliśmy zachowanie się elementów energoelektronicznych podczas pracy w kierunku przewodzenia, badanymi elementami były MOSFET , BJT , IGBT .

Sterowaliśmy te elementy odpowiednio :

• MOSFET impulsami napięcia

• IGBT impulsami napięcia

• BJT impulsami prądowymi

Po przeprowadzeniu analizy charakterystyk przewodzenia badanych elementów doszliśmy do wniosków , że najlepszym elementem jest IGBT , który cechował się najlepszymi parametrami : duże prądy przewodzenia przy niskich napięciach wyjściowych , ale duże straty mocy .

Pewną trudnością podczas przeprowadzenia pomiarów sprawiło nam źródło prądowe , które czasami działało niepoprawnie .

Otrzymane charakterystyki są zgodne z teoretycznymi .

Laboratorium z Energoelektroniki

strona 2/6

strona 1/1

---