VII

1
Vr. TYRYSTOR
Cel ćwiczenia : Pomiar charakterystyk elektrycznych tyrystora MCR 100 Series
I. Obserwacja charakterystyk prądowo – napięciowych tyrystora w stanie blokowania i
w stanie przewodzenia.
1. Układ pomiarowy – zasada pomiaru
Pomiary te wykonuje się w układzie przedstawionym na rys.1. Napięcie z gniazda X ,
które jest równe spadkowi napięcia na rezystorze 1k jest proporcjonalne do prądu I
płynącego przez tyrystor U X  1k  I . Napięcie z gniazda Y jest równa spadkowi
napięcia UA-K między anodą i katodą tyrystora. Amperomierz (pomiar DC A multimetrem
BM857) mierzy prąd bramki zaś woltomierz (pomiar DC V multimetrem BM811)
napięcie bramka-katoda.
Y
A
~
1kΩ
V
X
Rys.1.Układ do obserwacji charakterystyk I-V tyrystora w stanie blokowania i w stanie przewodzenia
2. Zadania do wykonania
a) Zmierzyć charakterystykę I-V dla UAK od 0-12V w stanie blokowania.
b) Obserwacja charakterystyk prądowo – napięciowych tyrystora w stanie blokowania i
w stanie przewodzenia.
1. Wyłączyć generator podstawy czasu (przełącznik generatora podstawy czasu
ustawić w położeniu XY).
2. Gniazda X i Y połączyć z wejściami CH1 i CH2 oscyloskopu.
3. Ustawić na oscyloskopie:
Obserwacja MODE DUAL
Wyzwalanie MODE AUTO, X x1 Y INV
2
Źródło TRIG – CH1, AUTO
4. Ustawić czułość napięciową: na wejściu CH1 na 20V/div, na wejściu CH2 – na
10V/div
5. Zwiększając przy pomocy potencjometru napięcie bramka – katoda
zaobserwować i przerysować charakterystykę w stanie blokowania i w stanie
przewodzenia. Znaleźć wartość prądu bramki, przy której tyrystor przechodzi w
stan przewodzenia. Przerysować charakterystyki I-V dla trzech wartości prądu
bramki: IG1  23 A, IG 2  23.8 A i IG 3  24.8 A .
c) Obserwacja przebiegów czasowych napięcia UA-K i prądu I w stanie blokowania i w
stanie przewodzenia.
1. Włączyć generator podstawy czasu. Ustawić przełącznik generatora podstawy czasu
na wartość 2ms. Pozostałe ustawienia bz.
2. Przerysować oscylogramy napięć UA-K i UX dla kilku wartości prądu bramki.
d) Pomiar mocy wydzielonej na obciążeniu w zależności od kąta włączenia
tyrystora.
1. Przerysować oscylogramy przebiegów czasowych napięcia UA-K i prądu I dla
różnych kątów zapłonu tyrystora (patrz opis przy opracowaniu wyników).
3. Opracowanie wyników
Ad a)
1. Narysować charakterystykę I(V) w stanie blokowania. Zaznaczyć niepewności
pomiarowe.
Ad b)
1. Narysować oscylogramy I-V. Przypisać osiom I i V jednostki. Wyznaczyć
wartości napięć Up.
Ad c)
1. Narysować oscylogramy przebiegów czasowych I oraz V . Przypisać osiom I, V i
osi czasowej jednostki.
Ad d)
1. Narysować oscylogramy przebiegów czasowych I oraz V . Przypisać osiom I, V i
osi czasowej jednostki. Wyznaczyć kąt włączenia tyrystora. Obliczyć moc w
obciążeniu dla kilku kątów włączenia tyrystora. Na rys. 1a wyjaśniono jak należy
rozumieć kąt zapłonu tyrystora.
3
Rys. 1a. Przebiegi napięcia Ua i prądu Ia tyrystora dla dwóch faz impulsu
wyzwalającego IG
Na rys.1a przedstawiono przebiegi napięcia i prądu tyrystora dla różnych faz impulsu
załączającego IG. Do momentu podania na bramkę tyrystora impulsu wyzwalającego
tyrystor nie przewodzi. Napięcie na jego anodzie odpowiada zmianom wartości
chwilowej napięcia zasilania, a przez tyrystor i obciążenie praktycznie nie płynie prąd. W
chwili włączenia tyrystora, napięcie na nim spada do poziomu wartości napięcia
występującego na przewodzącym tyrystorze, a przez tyrystor i obciążenie zaczyna płynąć
prąd. Moment załączenia tyrystora, przez doprowadzenie do bramki impulsu
wyzwalającego odpowiada kątowi załączenia nazywanego również kątem zapłonu (jest to
inaczej czas opóźnienia włączenia). Natomiast kąt (czas) kiedy tyrystor przewodzi
nazywamy kątem palenia. Suma czasów (kątów) zapłonu i palenie jest stała i wynosi /2
dla prostownika dwupołówkowego i  dla prostownika jednopołówkowego.
II. Pomiar charakterystyki I-V tyrystora w stanie przewodzenia.
1. Układ pomiarowy – zasada pomiaru
Pomiary te wykonuje się w układzie przedstawionym na rys.2.
K
A
V
4
Rys.2.Układ do pomiaru charakterystyk statycznych I-V tyrystora w stanie przewodzenia.
2. Zadania do wykonania
a)Zmierzyć charakterystykę I-V dla UAK od 0-12V w stanie blokowania.
b)Zmierzyć charakterystykę I-V tyrystora w stanie przewodzenia. W tym celu należy
ustawić wartość UAK=1.5V a następnie załączyć tyrystor zwierając bramkę z anodą
kluczem K (wcisnąć przycisk Z ). Amperomierz ustawić na zakres mA.
c)Zmierzyć charakterystykę I-V zmniejszając przy pomocy potencjometru prąd tyrystora
aż do wartości prądu podtrzymania. Wyznaczyć wartość tego prądu.
3.Opracowanie wyników
Narysować charakterystykę prądowo-napięciową dla tyrystora w stanie
przewodzenia. Zaznaczyć niepewności pomiarowe. Obliczyć niepewności pomiaru
prądu i napięcia korzystając z formuł podanych w instrukcjach do multimetrów.
Porównać wartość prądu podtrzymania z danymi katalogowymi (dane katalogowe
dostępne są na pracowni oraz w postaci pliku PDF w materiałach na stronie
internetowej laboratorium ).