Uniwersytet Technologiczno Przyrodniczy Wydział Telekomunikacji i Elektrotechniki
ZAKŁAD PODSTAW ELEKTRONIKI		1.Łukasz Portalski 2.Marcin Skibiński
Laboratorium przyrządów półprzewodnikowych
Temat : Tyrystor.		Numer grupy : C Semestr III
Data wykonania ćwiczenia :	Data oddania ćwiczenia :	Ocena :

Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z zasadą działania tyrystora oraz jego podstawowymi parametrami i charakterystykami.

1. Pomiar charakterystyki wejściowej, minimalnego prądu i napięcia załączania w obwodzie bramki.

- schemat układu

- tabela pomiarowa

Minimalna moc bramki P=UGO*IGO=2,60[mW]

- tabela pomiarowa:

UG[V]	1,62		1,55	1,51	1,45	1,32	1,19	1,07	0,96	0,80	0,76
IG[mA]	59,8		54,7	50,1	41,0	34,8	22,5	15,0	8,5	4,0	3,5
Ig dla Pmax [mA]		61	64	66	68	75	84	93	104	125	131

UG[V]	0,68	0,61	0,41	0,32	0,20	0,15	0,11
IG[mA]	3,1	2,7	1,7	1,3	0,82	0,6	0,4
Ig dla Pmax [mA]	147	163	243	312	500	660	909

Charakterystyka wejściowa i hiperbola mocy

2. Pomiar charakterystyk wyjściowych oraz określenie kątów przewodzenia tyrystora.

3. Pomiar charakterystyk i kątów przewodzenia tyrystora w układzie z wyzwalaniem impulsowym.

-schemat układu

4. Pomiar prądu podtrzymania IH tyrystora:

-schemat układu:

Obliczenia prądów bramki dla poszczególnych rezystancji R_d.

Układ wyzwalania tyrystora prądem bramki oraz schemat zastępczy układu

,

przy czym:

Wartość napięcia progowego odczytana z charakterystyki wynosi ok.Ugk= 0,8V.

- napięcie w momencie załączania tyrystora( z oscylogramów)

- rezystancja zastępcza w bramce

lp	Uak	R1	R2	Eg	Rg	Ugk	Ig [mA]
1	35	8099	820	3,22	744,6	0,8	3,25
2	28	6099	820	3,31	722,8	0,8	3,47
3	22	4099	820	3,67	683,3	0,8	4,20
4	7,8	1099	820	3,33	469,6	0,8	5,38

-Charakterystyka wyjściowa tyrystora dla różnych wartości prądu bramki (I_G) prąd podtrzymania (I_H).

Wartość średnia prądu I_A oraz napięcie U_AK:

Z oscylogramów:

Maksymalny i minimalny kąt przewodzenia tyrystora dla układu z punktu 2 i3.

Θ - kąt załączenia tyrystora

α - kąt przewodzenia tyrystora

Układ 2:

Przykładowe obliczenia:

Θ = 77,4º α = 102,6º

Θ = 52,2º α = 127,8º

Θ = 34,2º α = 145,8º

Θ = 12,6º α = 167,4º

Minimalny kąt przewodzenia tyrystora wynosi 102,6º

Maksymalny kąt przewodzenia tyrystora wynosi 167,4º

Układ 3:

Przykładowe obliczenia:

Θ = 147,6º α = 32,4º

Θ = 5,4º α = 174,6º

Minimalny kąt przewodzenia tyrystora wynosi 32,4º

Maksymalny kąt przewodzenia tyrystora wynosi 174,6º

Wartość średnia prądu anodowego IAŚR=f(Θ) oraz moc oddawana w obwodzie anodowym

PR = f(Θ) - Robc = 50Ω

Przykładowe obliczenia:

Układ bez wyzwalania impulsowego

Układ z wyzwalaniem impulsowym

Θ - kąt załączenia tyrystora

α - kąt przewodzenia tyrystora

Wyznaczenie prądu podtrzymania I_H :

U=4,188 V

R_p=1 kΩ

Wnioski:

Wnioski.

Załączenie tyrystora, czyli przejście ze stanu blokowania w stan przewodzenia jest możliwe po przekroczeniu określonej wartości napięcia i prądu anodowego. Wraz ze wzrostem napięcia U_AK moc potrzebna do włączenia tyrystora jest coraz mniejsza. Zależność ta działa do pewnej wartości napięcia po której moc potrzebna do załączenia tyrystora się ustala.

Z pomiarów prądu IG0 i napięcia UG0 załączania tyrystora wynika, że wzrost napięcia polaryzującego anodę (do 24V) ma niewielki wpływ na wartość prądu i napięcia załączania. Widać przy tym jak mała moc jest potrzebna do załączenia obwodu o zdecydowanie większej mocy, którą wyznaczono w dalszej części pomiarów.

Charakterystyka wejściowa IG=f(UG) jest typową charakterystyką złącza p-n. Wartość napięcia progowego odczytana z charakterystyki wynosi ok. 0,8V.

Charakterystyki wyjściowe IA = f( UAK ) pokazują, że w zależności od wartości R tyrystor przewodzi mniejszą lub większą część połówki przebiegu sinusoidalnego doprowadzonego do jego zacisków. Zmieniając wartości napięcia na bramce regulujemy czas przewodzenia tyrystora (kąt przewodzenia tyrystora).

W stanie przewodzenia, prąd w obwodzie anoda-katoda ma wartość zależną głównie od impedancji obciążenia. Spadek napięcia na tyrystorze ulega niewielkim zmianom, przy dużych zmianach prądu anoda-katoda.

Przejście ze stanu przewodzenia w stan blokowania wymaga zmniejszenia prądu anodowego do wartości tzw. prądu podtrzymania IH lub też zmiany polaryzacji napięcia anoda-katoda.

Tyrystor jest elementem umożliwiającym załączanie obwodów o dużych mocach przy pomocy obwodu małej mocy, stąd też z powodzeniem znalazł on zastosowanie w energoelektronice.

---