Исследование характеристик тиристора и его свойств

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра “Электрическая тяга”

Лабораторная работа № 23

“Исследование тиристора”

Выполнил:

студент группы ЭТ-401

Кожевников Д. М.

Санкт-Петербург

2006

ВВЕДЕНИЕ

Цель работы – исследование характеристик тиристора и его свойств.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Тиристор – полупроводниковый прибор с многослойной структурой, имеющий 3 и более p–n перехода, предназначенный для работы в режиме “ключа”. В открытом состоянии сопротивление тиристора близко к нулю, в запертом – сотни кОм.

Тиристор имеет 3 электрода: А – анод, К – катод, ЭУ – электрод управления. Тиристор содержит четыре слоя монокристаллического кремния, которые образуют три p–n перехода      -.

Для перевода тиристора в открытое состояние при прямом его соединении необходимо подать импульс тока на электрод управления. После отпирания тиристора остается в таком состоянии при отсутствии тока в цепи управления.

Для запирания тиристора необходимо снизить прямой ток до величины, меньшей некоторой критической величины, называемой током удержания , после чего тиристор перейдет в запертое состояние.

Зависимость тока через p–n переходы от приложенного напряжения называется вольтамперной характеристикой (ВАХ) определяющей основные его свойства.

Тиристор характеризуется предельными параметрами, важнейшие из которых:

1. предельный ток  ;
2. повторяющееся напряжение ;
3. неповторяющееся напряжение ;
4. напряжение переключения ;
5. скорость нарастания прямого тока  и прямого напряжения ;
6. время включения  и выключения .

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Изучить принцип действия, конструкцию, характеристики, параметры и условные изображения тиристоров.
2. Измерить ВАХ цепи управления.
3. Измерить ВАХ тиристора.
4. Снять семейство анодных характеристик тиристора при различных токах в цепи управляющего электрода.
5. Исследовать работу тиристора в схеме однополупериодного выпрямления с фазовым регулированием.

СХЕМА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Измерительная установка (рис. 1) для исследования тиристора включает в себя источники (ЛАТР и блок питания), выпрямительный мост, переключатели  и , ключи , , измерительные приборы, потенциометр , систему управления (ФСУ) (рис. 2), обеспечивающую изменение угла регулирования.

Рис. 1

Рис. 2

ТАБЛИЦЫ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Таблица 1

Результаты измерений

Таблица 2

Результаты измерений

 = 3,8 мА.

По данным таблиц 1 и 2 на рис. 3 построены графики  и . На рис. 4 построены временные диаграммы.