Měření na budiči výkonových tranzistorů
1. Popište blokové schéma měřeného budiče a jeho základní funkce.
2. Ověřte chod budiče v přímém módu (doložte průběhy z osciloskopu) a změřte
zpoždění budiče při zapínání a vypínání. Změřenou hodnotu porovnejte
s katalogovým údajem a vysvětlete případnou odchylku.
3. Ověřte chod budiče v módu polomůstku (doložte průběhy z osciloskopu) a změřte
délku mrtvé doby.
4. Ověřte činnost nadproudové ochrany budiče a zjistěte její vypínací napětí. Určete
správnou velikost vypínacího napětí ochrany pro vámi měřený tranzistor.
Popis budiče:
Základem zapojení je 2kanálový budič 2SD106AI, který je doplněn vstupními ochrannými
obvody, přepínačem módů, přepínačem výstupních odporů RG a prvky nadproudové
ochrany.
Z blokového schématu je zřejmé, že jsou galvanicky odděleny vstupní a výstupní strana
budiče. Napájení je přivedeno pouze na vstupní stranu, výstupní strana je napájena pomocí
DC/DC měničů, data jsou přenášena přes impulzní transformátory.
Laboratorní vzorek budiče má vlastní napájecí zdroj, který se zapíná na zadní straně
přístroje.
Přední panel budiče, ovládací a připojovací prvky
Direct mode D-M (přímý mód)
V direct mode neboli v přímém módu pracují oba kanály nezávisle na sobě.
Pokud vstupy IN-A a IN-B propojíme, budou oba kanály spínat současně.
Oba stavové výstupy SO1 a SO2 jsou provozovány zvlášť. Tímto způsobem můžeme zjistit,
který z kanálů vykazuje chybový stav.
Half-bridge mode H-B (mód polomůstku)
V tomto režimu jsou oba kanály provozovány pro řízení jedné poloviny (větve) můstku
výkonového měniče. V tomto módu nesmí být řízeny oba spínače současně. Vstup IN-A je
řídicí vstup, vstup IN-B zůstane nepřipojen.
Budič je schopen generovat potřebný mrtvý čas (
několik mikrosekund.
) v rozmezí od asi 100
až po
Stavové výstupy SO1 a SO2 jsou propojeny, tudíž je případná chyba je potvrzená pro oba
kanály současně.
Funkce nadproudové ochrany
Princip funkce ochrany je zřejmý z následujícího obrázku. Dojde-li při řízení výkonového
tranzistoru ke zvýšení proudu, projeví se to rovněž nárůstem jeho kolektorového napětí.
Velikost tohoto napětí je porovnávána s nastavenou ochrannou hodnotou a při jejím
překročení dojde k zablokování budiče na cca 1s.
Postup měření
Přímý mód:
•
•
•
•
•
•
•
přepínač módů přepneme do polohy D-M
přepínač „Ochrana“ přepneme do dolní polohy – vypnuto
přepínač velikosti výstupního odporu RG necháme v poloze 5Ω
vstupy IN-A a IN-B propojíme a spojíme s generátorem obdélníkových impulzů s TTL
úrovní
na výstupní svorky G1, E1 a G2, E2 připojíme sériovou kombinaci RC, která bude
nahrazovat vstup FET tranzistoru
jeden kanál osciloskopu připojíme na vstup, další dva kanály na výstupní svorky. Zde
je třeba si uvědomit, že zemní svorky jednotlivých kanálů osciloskopu jsou vzájemně
propojeny a uvedeným zapojením porušíme galvanické oddělení vstup – výstup i
obou výstupů vzájemně. V laboratorních podmínkách při dodržení uvedeného
zapojení je to možné, ale při měření na reálném měniči se nesmí takové připojení
osciloskopu použít!
zapneme hlavní vypínač budiče a generátoru, provedeme požadované měření
33n
R1 6R8
C1
C2
6R8
R2
33n
G
K2
Budič
C1
TTL
K1
IN A
G1
IN B
E1
R1 6R8
C1 33n
K3
C2
G2
GND
E2
Zapojení pro měření v přímém módu
R2 6R8
C2 33n
Mód polomůstku:
•
•
•
•
•
•
•
přepínač módů přepneme do polohy H-M
přepínač „Ochrana“ přepneme do dolní polohy – vypnuto
přepínač velikosti výstupního odporu RG necháme v poloze 5Ω
generátor obdélníkových impulzů s TTL úrovní připojíme pouze na vstup IN-A. Vstup
IN-B zůstane nepřipojen
na výstupní svorky G1, E1 a G2, E2 připojíme sériovou kombinaci RC, která bude
nahrazovat vstup FET tranzistoru
osciloskop připojíme stejným způsobem jako v předcházejícím měření
zapneme hlavní vypínač budiče a generátoru, provedeme požadované měření
33n
R1 6R8
C2
C1
6R8
R2
33n
G
K2
Budič
C1
TTL
K1
IN A
G1
IN B
E1
R1 6R8
C1 33n
K3
C2
G2
GND
E2
Zapojení pro měření v módu polomůstku
R2 6R8
C2 33n
Funkce nadproudové ochrany:
•
•
•
•
•
•
•
•
přepínač módů přepneme do polohy D-M
přepínač „Ochrana“ přepneme do horní polohy – zapnuto
přepínač velikosti výstupního odporu RG necháme v poloze 5Ω
na vstup IN-A připojíme zdroj napětí U1
na výstupy C1, G1, E1 připojíme MOSFET tranzistor (IRF740, nebo podobný typ
s RDSon aspoň 0,5Ω) se zátěží R a napájecím zdrojem U2
zapojení doplníme měřicími přístroji
zapneme budič a zdroje U1 (5V) a U2 (0÷40V)
za pomoci zdroje U2 a rezistoru R pomalu zvyšujeme proud sepnutým tranzistorem
T1 až dojde k zareagování ochrany a vypnutí tranzistoru. Zjištěné hodnoty napětí a
proudu zapíšeme. Reakci ochrany očekávejte při napětí na tranzistoru cca 3V, což
pro IRF740 odpovídá proudu kolem 5A.
R
IRF730
T1
A
Budič
U2
C1
U1
5V
IN A
G1
IN B
E1
=
C2
V
T1
IRF740
G2
GND
E2
Zapojení pro měření nadproudové ochrany
=
Download

Měření na budiči výkonových tranzistorů