лаб работа Тиристоры

Кафедра

ТЭиЭ

Лабораторная работа № 5

Исследование полупроводникового тиристора

Цель работы: Исследовать характеристики и свойства полупроводникового тиристора

Программа работы:

Общие сведения

Триодные тиристоры, обычно называемые просто тиристорами, имеют четыре слоя p-n-p-n (рис.1а) один из которых соединен с внешним управляющим электродом (УЭ). Это позволяет приводить цепь катод (К) / анод (А) тиристора в отпертое состояние. Условное обозначение тиристора на схемах приведено на рис.1б

б)

Лабораторная работа иследование свойств теристора

а)

Рис. 1

Тиристор может быть также переведен в открытое состояние (рис.2) катодно-анодным напряжением (Uвкл1). Однако этого способа, если возможно, следует избегать, чтобы не разрушить тиристор.

Будучи отпертым, тиристор сохраняет проводящее состояние, даже когда напряжение на управляющем электроде выключается. Цепь катод / анод возвращается к запертому состоянию, когда анодный ток (Рис. 2) уменьшается ниже минимальной величины (ток удержания IУД).

Лабораторная работа иследование свойств теристора

Рис. 2

Экспериментальная часть

Задание

1. Исследовать влияние напряжения цепи управляющий электрод / катод тиристора на ток управления и анодный ток.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь, как показано на рис. 3, и подайте на нее максимальное напряжение 15 В, при напряжении управляющий электрод/катод UУК = 0 В. Увеличивайте напряжение UУК, и измеряйте соответствующие значения тока управления IУ мультиметром. Занесите данные измерений в таблицу 1

Заметьте и запишите при каком напряжении UУК отпирается тиристорVD (загорается лампочка EL).

U=0…15 B

R1

R2

RП

I У

UУК

A

S

V

EL

VD

Рис. 3

Снижайте напряжение UУК до нуля и снова записывайте значения IУ в таблицу. 1.

На рис. 4 постройте графики IУ(UУК) при увеличении и уменьшении напряжения. На графике отметьте напряжения UОТП и ток IОТП.

Таблица 6.2.1

UУК, В

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

I*У1, мА

I*У2, мА

I*У1 при увеличении UУК, I*У2 – при уменьшении.

Лабораторная работа иследование свойств теристора





Рис. 4

Убедитесь, что снижение напряжения управления до нуля не приводит к выключению тиристора и что для его запирания необходимо либо кратковременно прервать цепь (выключить выключатель S), либо зашунтировать тиристор (показано на схеме пунктиром), либо снизить ток до значения меньше тока удержания.

Определите тока удержания IУД. Для этого переключите миллиамперметр в цепь нагрузки и при нулевом токе управления плавно снижайте напряжение питания до тех пор, пока ток нагрузки скачком не упадет до нуля. Последнее значение тока перед этим скачком и есть ток удержания:

Соберите цепь (рис. 5) для снятия вольтамперной характеристики IА(UАК) тиристора с помощью осциллографа (виртуального или электронного). Установите максимальную амплитуду синусоидального напряжения и максимальное значение постоянного напряжения 15 В.

V0

A1

f=

0,2 кГц

220 Ом

+

-

0…15В

10 кОм

R2

IУ

UА

R1

IА

~Uмакс=10 В

Рис. 6.2.4

Включите виртуальный осциллограф и получите на экране изображение одного-двух периодов тока и напряжения на тиристоре.

Снижая и увеличивая напряжение управления, убедитесь, что тиристор выключается (ток становится равным нулю, а напряжение на тиристоре синусоидальное) и включается (появляется положительная полуволна тока, а напряжение имеет только отрицательную полуволну). При необходимости замените резистор 10 кОм на 4,7 кОм. При токе управления близком к минимальному току отпирания, можно заметить включение тиристора при нарастании анодного напряжения.

Вопросы для самоконтроля:

Вопрос 1: Запирается ли отпертый тиристор, когда отключается напряжение цепи управляющий электрод ¤ катод?

Вопрос 2: Что случится с отпертым тиристором при размыкании выключателя в цепи (рис. 3), если UУК > UОТП? Если UЭКUОТП?

Вопрос 3: Как поведет себя тиристор, если к цепи (рис. 3) вместо постоянного напряжения приложить синусоидальное напряжение при UУК > UОТП? при UУКUОТП?

Вопрос 4: Что произойдет с отпертым тиристором при его кратковременном шунтировании перемычкой в цепи (рис. 6.3), если UУК > UОТП? Если UУКUОТП?

Вопрос 5: Какие свойства проявляет тиристор, работая при измененной на противоположную полярности напряжений?

Выводы:

Работу выполнил

Студент ________________________

Учебная группа № ________________________

Дата

……………….

201 г.

Отчет проверил

Преподаватель ………………………………………………………..

(степень, должность ФИО)

Дата

……………….

201 г.