Электропитание устройств автоматики, телемеханики и связи: Общие указания, по выполнению лабораторных работ, страница 6

СОДЕРЖАНИЕОТЧЕТА

Наименование и цель работы,  принципиальная схема лабораторного макета (см.  рис. 7),  таблицы 2,  3 и 4,  заключение по п.3.

КОНТРОЛЬНЫЕВОПРОСЫ

1. Назовите основные схемы выпрямления однофазного тока.

2. Перечислите достоинства и недостатки схем выпрямлений

3. Что такое коэффициент пульсации?

15

4.  Какое назначение имеют сглаживающие фильтры?

5.  Что такое коэффициент фильтрации?

6.  В каких случаях эффективны индуктивный и емкостный фильтры?

7.  Какой вид имеет внешняя характеристика выпрямителе без фильт­ров и с фильтрами?

Лабораторная    работа    № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ И ИНВЕРТОРОВ  НА  ТИРИСТОРАХ

Цель    работы.   Изучить принцип действия и свойства одно­фазного выпрямителя и инвертора на тиристорах. .

I.  КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

Тиристор (управляемый вентиль) представляет собой четырехслойную полупроводниковую структуру p-n-p-п типа,  содержащую три р-n перехо­да   (рис.  1,а). Крайние два слоя p-n-p-n с припаянными к ним металли­ческими электродами являются анодом А и катодом К тиристора. Ко внут­реннему слою с проводимостью р присоединяется управляющий электрод УЭ. Условное обозначение тиристора показано на рис.1,6.

При включении тиристора в электрическую цепь связь между  током,

                           16

проходящим через тиристор в прямом (I_пр) и обратном (I_0бр) направле­ниях, и напряжением на тиристоре (U_пр  или U_обр ) можно представить статической вольт-амперной характеристикой (рис,  1,в).

Тиристор обладает выпрямляющими свойствами,  т.е, может пропускать большой ток в прямом направлении и лишь малый ток в обратном направ­лении, В отличие от диодов при прямом напряжении тиристор может нахо­диться как в закрытом состоянии (пропускать малый ток, участок.1 на рис.1,в), так и в открытом (пропускать большой ток, участок 3), Ес­ли на управляющий электрод вентиля сигнал не подан (I_у = 0), а  на­пряжение между анодом и катодом не превышает определенного  уровня U_пр ^< U_вкл.max  U_обр < U_обр.max ,то тиристор имеет большое сопро­тивление . При положительном потенциале на аноде к переходам П1 и ПЗ приложено прямое напряжение, и они "открыты", а к переходу П2 - обратное напряжение, и он "закрыт". Через тиристор проходит небольшой ток утечки I_ут (участок 1 на рис.1,в). При отрицательном потенциа­ле на аноде переходы П1 и ПЗ "закрыты", и через тиристор проходит небольшой обратный ток I_обр   (участок 4 на рис.  1,в).

Перевод тиристора в открытое состояние при положительном потен­циале на аноде может быть осуществлен двумя способами;

1) при подаче на анод тиристора прямого напряжения, превышающего напряжение включения и_{вкл тах}, резко уменьшается внутреннее   сопро­тивление вентиля, и через него будет проходить ток I_пр,   величина ко­торого ограничива ется только сопротивлением внешней цепи;

2) при подаче на управляющий -электрод положительного импульса на­пряжения U_у через переход П1 проходит небольшой ток I_у , нейтрализующий  действие закрытого перехода П2. Вследствие этого U_вкл уменьшается ,и  тиристор открывается. С ростом величины тока I_у напряжение вклю­чения U_вкл снижается. Минимальный ток управления, при котором напряжение U_внл близко к нулю и прямая ветвь вольт-амперной характеристикитиристора совпадает с характеристикой неуправляемого вентиля, на­зывается током управления спрямления I_{у.с .} Тиристор остается откры­тым после прекращения управляющего импульса, если анодный ток больше тока удержания I_уд.

Чтобы запереть открытий тиристор (при I_у = 0), необходимо на, необходимо на некоторое время, называемое временем выключения  t_выкл ,  уменьшить прямой ток до нуля или подать на тиристор обратное напряжение.

Обратная ветвь вольт-амперной характеристики тиристора(см рис. l,B) подобна обратной ветви неуправляемого вентиля и также характеризуется пробивным напряжением U_обр.max.