Zakład Techniki Sterowania

Laboratorium elektronicznych elementów automatyki

Badanie tranzystora IGBT

Semestr: V Rok Akademicki: 2013/2014

Leśnik Przemysław 171374 Łuczak Hubert 171376 Szumko Tomasz 171423

Pierwszym zadaniem było wyznaczenie napięcia progowego badanego tranzystora IGBT. Aby ustalić napięcie, amperomierz został dołączony do kolektora, woltomierz został podłączamy między bramką i emiterem. Zwiększaliśmy napięcie zasilania (CH1), do momentu w którym na amperomierzu uzyskaliśmy wartość 1mA. Uzyskana wartość napięcie na woltomierzu jest napięciem progowym.

Układ pomiarowy

Rezystancja na rezystorze 50 Ω

Pomiar napięcia progowego dla różnych napięć na kanale drugim

Dla 18 V uzyskaliśmy 5,64 V U_GE(on) Dla 24 V uzyskaliśmy 5,65 V U_GE(on) Dla 28 V uzyskaliśmy 5,65 V U_GE(on)

Dopuszczalna wartość napięcia U_GE – 15 V

Drugim zadaniem było wyznaczyć charakterystyki przejściowe. Do wyznaczenia której potrzebowaliśmy napięcia bramka-emiter i prąd kolektora. Układ pomiarowy jest identyczny jak w pierwszym zadaniu.

Układ pomiarowy

28 V			24V			18V
Ic[mA]	Uge[V]		Ic[mA]	Uge[V]		Ic[mA]	Uge[V]
0	0		0,12	5,25		0,04	5,05
0,05	5,09		0,37	5,44		0,2	5,33
0,26	5,4		2,7	5,78		0,85	5,58
0,67	5,57		10,16	6,02		3,38	5,82
1,13	5,66		22,4	6,18		11	6,04
8	6		44,1	6,32		29,8	6,24
15,6	6,12		85,3	6,5		53	6,37
40	6,32		109	6,66		83	6,7
130	6,74		107,7	7,11		82,6	7,1
132	7,2		107,2	8,9		82,3	10,8
132,6	8,9		106,9	14,8		82	14,5
132,5	10,7
135,8	14,5

Rezystancja 194,4 Ω Spadek napięcia został uwzględniony na tranzystorze.

Charakterystyki przejściowe

Na charakterystyce przejściowej można zauważyć, że prąd w tranzystorze IGBT popłynie po przekroczeniu napięcia progowego. Po niżej tej wartości prąd kolektora równy jest 0.Od załączenia się tranzystora wartość prądu zmienia się bardzo szybko w stosunku do napięcia. Prąd dopiero po chwili zaczyna być liniowy. Wynika to z prawa Ohma. Napięcie progowe jest jednym z najważniejszych parametrów tego tranzystora w katalogu

Trzecim zadaniem było wyznaczenie spadku napięcia wyjściowego na złączu kolektor – emiter ( Charakterystyki przejściowe)

• 0,5V poniżej napięcia progowego

• Dla napięcia progowego

• 0.5V powyżej napięcia progowego

• 1.5V powyżej napięcia progowego

Układ pomiarowy

Pomiar dla 5.15V (czyli U_T - 0,5V) poniżej napięcia progowego, prąd kolektora nie przekracza 0,5 A.

UGE=5.65 V	UGE=6.15 V	UGE=7.15 V
Uce[V]	Ic[mA]
0,25	0,3
0,37	0,11
0,54	0,84
0,77	1,01
15,06	1,01
15,07	1,03

Charakterystyka wyjściowa U_GE=5.65 V(na osi pionowej jest Ic [mA])

Charakterystyki przejściowe U_GE=6.15 V i U_GE=7.15 V

Spadek napięcia na załączonym tranzystorze IGBT wynosi 0,9 V do 1 V.

Przy charakterystyce wyjściowej, nasze wykresy podzieliłem na dwa oddzielne, gdyż jeden wykres był zbyt mało czytelny, z powodu zbyt dużych różnic w wartościach prądu kolektora. Pomiary wykonane były dla dla napięć: napięcie progowe, napięcie mniejsze o 0,5V i większe o 0,5V i 1,5V od napięcia progowego. Poniżej napięcia progowego tranzystor nie przewodzi. Dla napięcia progowego prąd kolektora równy był 1mA. Ttranzystor IGBT jest połączeniem z tranzystora bipolarnego i tranzystora typu MOSFET. Tranzystor przejął i połączył ze sobą najlepsze cechy wymienionych tranzystorów. W naszym układzie do wyznaczenia charakterystyki przejściowej, wartość rezystancji na oporniku podłączonym do kolektora powinna wynosić 50Ω, po sprawdzeniu rezystancji okazało się że miernik pokazuje wartość 194,4 Ω.