Pytanie I.1

Narysować charakterystykę statyczną diody mocy. Podać typową wartość napięcia przewodzenia diody przy prądzie znamionowym oraz wartość prądu wstecznego przy maksymalnym powtarzalnym napięciu wstecznym.(U_RRM)

Odpowiedz I.1

Charakterystyka statyczna diody mocy jest zamieszczona w pliku pyt1.gif 4k
Typowa wartość napięcia przewodzenia diody mocy przy prądzie znamionowym wynosi od 1 do 2 V. Wartość prądu wstecznego przy maksymalnym powtarzalnym napięciu wstecznym wynosi od 1 do 10 mA.

Pytanie I.2

Co to jest triak? Narysować symbol, nazwać elektrody i podać zastosowania. Zaznaczyć obwód sterujący i główny oraz możliwe kierunki prądu w tych obwodach.

Odpowiedz I.2

Triak jest to układ scalony dwóch tranzystorów SCR połączonych odwrotnie równolegle, przy czym ma tylko jedną bramkę sterującą. Symbole triaka wraz z oznaczonymi elekrodami sa zamieszczone w pliku pyt2.gif 4k. Triaki sa stosowane zwykle w układach o obciżeniu rezystancyjnym, np. do regulacji oświetlenia, w ukladach zasilania nagrzewnic , sterowania przekazników elektromagnetycznych. W ograniczonym tylko zakresie moga być stosowane w układach regulacji silników elektrycznych.
Obwód główny triaka to droga prądowa A₁ A₂.

Pytanie I.3

Podać symbol graficzny tyrystora (SCR), nazwać jego elektrody, oznaczyć obwody: główny i sterujący oraz kierunek prądu w tych obwodach przy przewodzeniu.

Odpowiedz I.3

Symbol graficzny tyrystora SCR jest zamieszczony w pliku pyt3.gif 5k. W skład obwodu głównego wchodzi droga prądowa od anody (A) do katody (K), zaś w skład obwodu sterującego wchodzi droga od bramki (G) do katody (K). Kierunek prądu przy przewodzeniu :

- obwód główny - od anody (A) do katody (K)

- obwód sterujący - od bramki (G) do katody (K)

Pytanie I.4

Wymienić podstawowe parametry statyczne tyrystorów.

Odpowiedz I.4

Do podstawowych parametrów statycznych tyrystorów zaliczamy :

• Napięcie blokowania U_D

• Napięcie przewodzenia U_T0

• Prąd przewodzenia I_T

• Powtarzalne szczytowe napięcie wsteczne U_RRM

• Niepowtarzalne szczytowe napięcie wsteczne U_RSM

• Powtarzalne szczytowe napięcie blokowania U_DRM

• Niepowtarzalne szczytowe napięcie blokowania U_DSM

• Napięcie przebicia tyrystora U_BR

• Napięcie przełączenia U_BO (bez prądu bramki)

Charakterystka statyczna tyrystora jest zawarta w pliku pyt4.gif 4k.
 
 
 
 

Pytanie I.5

Co to jest prąd podtrzymania i prąd załączania tyrystora? Wymienić sposoby załączania tyrystora (SCR).

Odpowiedz I.5

Prąd podtrzymania I_H tyrystora jest to taka wielkość prądu płynącego w obwodzie głównym tyrystora, poniżej której tyrystor przechodzi ze stanu przewodzenia do stanu blokowania.

Prąd załączania I_L tyrystora jest to taka minimalna wielkość prądu płynącego w obwodzie głównym tyrystora, która wobec istnienia impulsu bramkowego powoduje przejście tyrystora ze stanu blokowania do stanu przewodzenia.

Istnieją dwa sposoby załączania tyrystora:

a. Gdy anoda jest dodatnio spolaryzowana względem katody i wystąpi impuls prądu bramki przez okres na tyle długi by prąd główny tyrystora przekroczył wartość prądu załączenia I_L.

b. Gdy napięcie blokowania przekroczy wartość U_DSM (niepowtarzalne szczytowe napięcie blokowania). Jest to przypadek awaryjny mogący doprowadzić do zniszczenia tyrystora.

Pytanie I.6.

Podać sposoby wyłączania prądu w tyrystorze. Wymienić trzy możliwe obszary (stany) pracy tyrystora.

Odpowiedz I.6

Sposoby wyłączania prądu w tyrystorze:

a. Gdy wartość prądu w obwodzie głównym tyrystora SCR zmaleje do wartości mniejszej niż I_H ( I_H - prąd podtrzymania) na czas wyłączania t>t_rr (t_rr - czas odzyskiwania zdolności zaworowej)

b. ujemnym prądem bramki w przypadku tyrystorów GTO

Do możliwych stanów pracy tyrystorów zaliczamy:

• stan zaworowy

• stan blokowania

• stan przewodzenia

Pytanie I.7.

Narysować kompletną charakterystykę statyczną tyrystora. Podać typową wartość (rząd) prądu wstecznego średniego (20-100A) tyrystora przy maksymalnym powtarzalnym napięciu wstecznym (U_RRM).

Odpowiedz I.7

Charakterystyka statyczna tyrystora została zamieszczona w pliku pyt7.gif 4k. Typowa wartość prądu wstecznego średniego przy maksymalnym powtarzalnym napięciu wstecznym wynosi od kilkunastu miliamper do kilku amper.
 

Pytanie I.8.

Narysować schematy układów pomiarowych charakterystyk przewodzenia i zaporowych (blokowania) tyrystorów i diod. Wyjaśnić zasadę włączania przyrzšdów pomiarowych (dokładny pomiar napięcia lub prądu).

Odpowiedz I.8
 

Układ poprawnie mierzonego napięcia jest stosowany przy badaniu charakterystyk w stanie przewodzenia ze względu na znikomo małą rezystancję tych elementów w stanie przewodzenia. Schemat układu pomiarowego do zdejmowania charakterystyk przewodzenia tyrystorów i diod zamieszczono w pliku pyt8_1.gif 4k.
Układ poprawnie mierzonego prądu został zastosowany do pomiaru charakterystyk diody i tyrystora w stanie zaporowym oraz tyrystora w stanie blokowania ze względu na dużą rezystancję tych elementów w stanie zaporowym [blokowania]. Schemat układu pomiarowego do zdejmowania charakterystyk zaporowych (blokowania) tyrystorów i diod zamieszczono w pliku pyt8_2.gif 4k.

Pytanie I.9.

Narysować układ do pomiaru charakterystyk elementów półprzewodnikowych metodą zmiennoprądową, objaśnić jego działanie.

Odpowiedz I.9

Schemat układu pomiarowego znajduje się w pliku pyt9.gif 5k

W przedstawionym na rysunku układzie za pomocą rezystora R₁ mierzymy na kanale X oscyloskopu wartość prądu płynącego przez badany element, natomiast z zacisku Y odczytujemy wartość panującego na elemencie napięcia. Jako wynik otrzymujemy pełną charakterystykę statyczną badanego elementu na ekranie oscyloskopu.

 Pomiar charakterystyk metodą prądu zmiennego posiada kilka zalet. Po pierwsze za jednym połączeniem układu możemy odczytać jednocześnie charakterystyki przewodzenia, zaporową oraz blokowania . Drugą zaletą układu zmiennoprądowego jest łatwość uzyskania stosunkowo dużych mocy układów zasilających w porównaniu z metodami stałoprądowymi.

---