Изучение работы тиристора (Лабораторная работа № 19), страница 2


Рис.19.5

          Изменяя величину резистора R, можно менять фазовый сдвиг между напряжением на аноде тиристора Ua и на управляющем электроде Uy (рис.19.6). Напряжение Uy вызывает соответствующий ток управляющего электрода  iy.


Рис.19.6

          Очевидно, что тиристор откроется в тот момент времени t, когда соотношение между Ua и Uy будет соответствовать какой либо точке на пусковой характеристике тиристора (рис.19.4). В момент включения через тиристор и Rн потечет ток ia, а величина тока управляющего электрода станет очень маленькой. Падение напряжения на открытом тиристоре тоже станет очень маленьким.

          В некоторый момент времени t2 тиристор закроется. Изменяя фазовый сдвиг между напряжениями Uа и Uу, можно сдвигать момент отпирания t1 тиристора и, таким образом, изменять продолжительность открытого состояния тиристора t2- t1. Тем самым можно регулировать средний за период ток через Rн.

Экспериментальная часть

Ознакомление с тиристором и снятие его характеристик производится на лабораторном макете. На мекете расположен тиристор, некоторые вспомогательные элементы и гнезда для подключения приборов. Схема


для проведения измерений представлена на  рис.19.7.

Рис.19.7

          Для создания управляющего тока используется выход «3¸9V» источника питания УИП-2. Гнездо «+» этого выхода соединяется с верхним по схеме концом резистора R1, а гнездо «-» - с нижним концом резистора R2. Резисторы R1 и R2  образуют делитель напряжения, необходимый для более главной регулировки тока управляющего электрода тиристора, в дополнении к регулировке на передней панели УИП-2. Миллиамперметр 1 предназначен для измерения тока через тиристор. Напряжение на анод тиристора при выполнении упражнений подается с выхода «20¸300 V» источника питания УИП-2.

          Резистор R3 является ограничительным для управляющего электрода тиристора, резистор R4 ограничивает ток через тиристор. Он может также использоваться для более точных измерений этого тока посредством измерения на нем падения напряжения цифровым вольтметром. Вольтметр V обеспечивает снятие вольтамперной характеристики тиристора.

Упражнение 1. Снятие пусковой характеристики тиристора.

          Собрать схему согласно рис.19.7. Особое внимание обратить на правильное включение в схему проводов, идущих от выхода «20¸300 V» источника УИП-2. При этом не подавать на схему с выхода «20¸300 V» источника УИП-2 напряжение более 70 В. Регулятор напряжения поставить в положение «20¸70 V».

          Пусковую характеристику тиристора, т.е. зависимость между поненциалом включения тиристора по аноду и током через управляющий электрод, будем снимать на «постоянном токе», установив напряжение Uа с выхода «20¸300 V» источника УИП-2 соответственно 20 В, 30 В, 40 В, 50 В, 60 В. Регулятор напряжения УИП-2 с выходом «+3¸9 В» должен быть предварительно выведен до отказа поворотом против часовой стрелки. Установив анодное напряжение Uа, медленно поворачивать ручку регулятора напряжения «3¸9 В» по часовой стрелке. Следить при этом за показанием миллиамперметра 1. При появлении анодного тока (показания миллиамперметра 2), зафиксировать значения управляющего тока iy. Увеличивая значения управляющего тока iy от 1 мА с шагом 0,1 мА фиксировать значения анодного тока по прибору 2. Измерение проводить до тех пор, тиристор не откроется: стрелка миллиамперметра 2 резко отклонится вправо, при этом показания цифрового вольтметра V будут минимальными. Записать показания приборов V и mА1 для выставленной величины анодного напряжения, зафиксировать при этом также величину iy. Аналогичные измерения произвести для указанных выше значений анодного напряжения. По полученным данным сделать выводы о величине пускового тока на управляющем электроде тиристора и его влияние на значение анодного напряжения и анодного тиристора.

          Упажнение 2.   Снятие вольтамперной характеристики тиристора.

          Характеристику «снимаем на постоянном токе», согласно схемы, представленной на рис. 19.7. Установив значение управляющего тока, близкое к iy, при котором тиристор открывался в предыдущем упражнении, медленно увеличиваем напряжение Еа, при этом снимаем зависимость между Uа – напряжением на аноде тиристора, измеряемое цифровым вольтметром V, и током iа, текущим через тиристор. Показания снимаем через каждые 0,5В по прибору V, начиная с нуля. Результаты измерений заносим в таблицу 19.1.

Таблица 19.1

    Ua, B

70

Ia2, мА

          Аналогичные измерения сделать для кокого-либо значения iупр (по указанию преподавателя). Измерения проводить не менее трех раз. Зависимость между Uа и iа  изобразить графически. Оценить погрешность полученных результатов.

          Установить значение iупр, при котором тиристор находится в открытом состоянии. Увеличивая значение Еа от 0 до 70 В, проследить за изменением Uа и iа по указаниям приборов V и мА2. Объяснить наблюдаемые зависимости. Сделать выводы.

Контрольные вопросы

1.  Как устроен тиристор, какие они бывают?

2.  Какой вид имеет вольтамперная характеристика тиристора, динистора?

3.  Почему при некотором напряжении на тиристоре происходит его включение?

4.  Объяснить действие управляющего элемента тиристора.

5.  Объяснить принцип фазового управления величиной переменного тока через нагрузку с помощью тиристора.

Литература

1. Алексеенко А.Г., Шагурин Н.И. Микросхемотехника: Уч. Пособие для ВУЗов/ Под ред. Степаненко И.П./.- М.: Радио и связь, 1982.- 416с.

2. Богданович Б.Н., Ваксер Э.Б. Крткий радиотехнический справочник.- М. «Беларусь», 1976г., 335с.

3.  Калашников С.Г. Электричество.- М., 1977, §§ 152,153.

4.  Жеребцов И.П. Основы электроники.- М., 1974, §§ 9-2.

Лабораторная работа № 19.

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ТИРИСТОРА