Порядок выполнения эксперимента
· Соберите цепь, как показано на рис. 6.2.2, 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 6.2.1. Заметьте и запишите при каком напряжении UУК отпирается тиристор (загорается лампочка).
Рис. 6.2.2
· Снижайте напряжение UУК до нуля и снова записывайте значения IУ в табл. 6.2.1.
· На рис. 6.2.3 постройте графики IУ(UУК) при увеличении и уменьшении напряжения. На графике отметьте напряжения UОТП и ток IОТП.
Таблица 6.2.1
| UУК, В | 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 увеличенииUУК, I*У2 – при уменьшении.
Рис. 6.2.3
· 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:
IУД = ……. мА.
· Соберите цепь (рис. 6.2.4) 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.
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.
· Включите режим XY осциллографа (канал V0 по входу Х и канал A1 по входу Y), получите на экране изображение вольтамперной характеристики IА(UАК). Проследите за ее изменением при увеличении и уменьшении тока управления и перерисуйте на график (рис. 6.2.5) при IУ>IОТП и IУ<IОТП. Не забудьте указать масштабы.
|
Рис. 6.2.5
Фазовое управление тиристора
Общие сведения
При фазовом способе управления на управляющий электрод тиристора подаются короткие импульсы напряжения, отпирающие тиристор в определенной точке полуволны приложенного напряжения. Запирается тиристор автоматически в момент перехода тока через ноль. Изменение точки (фазового угла) отпирания приводит к изменению среднего за полупериод значения тока нагрузки (рис. 6.3.1).
Рис. 6.3.1
В данной работе исследуется тиристорный регулятор выпрямления тока. Последовательно с нагрузкой, состоящей из лампы накаливания EL и добавочного резистора R1, включен тиристор V1, управляемый от генератора импульсов.
Генератор импульсов выполнен на однопереходном транзисторе VT. При подаче полуволны напряжения на анод запертого тиристора конденсатор C заряжается через сопротивления R2, RП и R3. Когда напряжение на конденсаторе достигает значения 0,7…0,8 UСТ, транзистор открывается и конденсатор разряжается по цепи эмиттер – база – управляющий электрод – катод тиристора. Тиристор отпирается, создает цепь для протекания тока через нагрузку и одновременно шунтирует генератор импульсов. Индуктивность L служит для создания колебательного контура в цепи разряда конденсатора для более четкого запирания однопереходного транзистора. Скорость заряда конденсатора и, следовательно, задержка подачи отпирающего импульса по отношению к моменту подачи положительного напряжения на анод тиристора регулируется потенциометром RП.
Экспериментальная часть