Электронная техника и преобразователи: Методические указания к выполнению лабораторных работ, страница 26

2.   Объясните принцип работы тиристора ( диодного и триодного).

3.   Чем отличается вольт-амперная характеристика диода от вольт-амперной характеристики тиристора и почему?

4.   Объясните форму вольт-амперной характеристики тиристора и влияние на нее тока управляющего электрода?

5.   В чем состоит принципиальное отличие характеристик тиристора и транзистора? Почему тиристор  нельзя использовать для усиления электрических сигналов?

6.   Почему для изготовления тиристоров используется кремний, а не германий?

7.   Назовите основные параметры тиристоров.

8.   Поясните физический смысл параметров тиристора: напряжение включения, ток выключения, ток спрямления. Чем определяется разброс, случайный характер этих параметров?

9.   Чем ограничены значения тока и напряжения на управляющем электроде тиристора?

10. Какие параметры в большей мере влияют на отпирающий ток и отпирающее напряжение управляющего электрода тиристора?

11. Почему тиристор может оставаться во включенном состоянии при отключении управляющей цепи?

12. В чем причина  нестабильности и разброса параметров тиристора?

13. Укажите способы перевода тиристора из открытого состояния в закрытое.

14. Укажите области применения тиристоров. В каких электронных устройствах применяется тиристор?

15. Что такое время включения и выключения тиристора и от чего оно зависит?

16. Объясните влияние скорости нарастания на напряжение переключения тиристора?

Литература

1.  С.Н. Засорин и др. Электронная и преобразовательная техника. М., Транспорт. 1981, стр. 97-115.

2.  А.Т.Бурков. Электронная техника и преобразователи.- М., Транспорт, 1999, стр. 86-110.

3.  А.Е.Зорохович, С.С.Крылов. Основы электроники для локомотивных бригад. – М.: Транспорт, 1992, стр. 61- 77.

4.  Г.Н.Акимова. Электронная техника. – М.: Маршрут, 2003, стр. 69-75.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

 ИССЛЕДОВАНИЕ НЕУПРАВЛЯЕМЫХ ОДНОФАЗНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ.

Цель работы: изучение схем выпрямления переменного тока.

      КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.

Однополупкриодная схема выпрямления. 

Однополупериодная схема выпрямления с активной нагрузкой– простейшая схема выпрямления. При положительной полуволне напряжения на вторичной обмотке трансформатора («+» на аноде вентиля, «-» на нагрузке) через нагрузку будет протекать ток. При обратной полярности напряжения вторичной обмотки трансформатора вентиль будет закрыт, а ток нагрузки будет близок к нулю. Таким образом, выпрямленный ток, протекающий через нагрузку получается сильно пульсирующим, изменяется пропорционально ЭДС вторичной обмотки и проходит от анода к катоду вентиля.

Временные диаграммы, поясняющие принцип работы выпрямителя, приведены на рис. 5.2. Для рассматриваемой схемы и диаграмм справедливы следующие соотношения:

Действующие значения токов первичной и вторичной обмоток с учетом коэффициента трансформации К_тр:

,   .

Максимальное значение обратного напряжения вентиля равно:   

,

а средний ток через каждый вентиль равен току, протекающего через нагрузку:

I_B = I_d.

Расчетные мощности обмоток трансформатора определяются произведениями действующих значений тока и напряжения:

,                                 (6)

Расчетная (типовая) мощность трансформатора: 

              (7)

Большой коэффициент пульсации, большие размеры трансформатора вследствие плохого использования его обмоток ,большое обратное напряжение на диоде резко ограничивает применение этой схемы, несмотря на ее простоту.

Двухпульсовая схема выпрямления переменного тока с нулевым выводом. 

Схема состоит из трансформатора, имеющего одну первичную и две последо­вательно соединенные вторичные обмотки с выводом общей точки (рис.5.3). Коэф­фициент трансформации К_тр определяется отношением, где U₁ - напряжение первичной обмотки трансформатора, U₂ - напряжение одной из вторичных обмоток трансформатора. Вентили в этой схеме работают поочередно, пропуская в на­грузку ток при положительных значениях анодных напряжений U_2a, U_2b.                           

    Обмотки а и b работают в противофазе, поэтому полярности напряжений на вы­ходах этих обмоток имеют противоположные знаки и изменяются по синусоидаль­ному закону                                  

                              (8)    

Когда напряжение в обмотке ОА положительно, ток проводит вентиль V_a. Анод вентиля V_b в этот полупериод отрицателен по отношению к нулевому выводу и, следовательно, ток не пропускает. В следующий полупериод, когда напряжение на первичной и вторичных обмотках трансформа­тора изменяют свою полярность на обратную, ток будет пропускать вентиль V_b, а вентиль V_a оказывается запертым. При этом ток в нагрузке течет в одном на­правлении. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы схемы, приве­дены на рис.5.4.

Для однофазной нулевой схемы выпрямления справедливы следую­щие соотношения между напряжениями, токами и мощностями. 

Среднее значение выпрямленного напряжения:

      (9)      

Вентиль, не работающий в отрицательной части периода, оказывается под воздействием обратного напряжения, равного двойному фазному, так как положи­тельный потенциал вывода вторичной обмотки трансформатора через проводящий вентиль подается к катоду другого вентиля, а анод закрытого вентиля имеет отри­цательный потенциал. Максимальное значение обратного напряжения будет равно:   

 Среднее значение тока через каждый вентиль в два раза меньше тока, протекающего через нагрузку:  

                                             

                (10)

Действующее значение тока вентиля равно действующему значению тока вторичной обмотки трансформатора:                     

              (11) 

 Действующее значение тока первичной обмотки с учетом коэффициента трансформации К_тр:    

                                                          (12)