POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Podstaw Elektrotechniki
Laboratorium Podstaw Elektrotechniki Ćwiczenie nr 6  Temat: Badanie półprzewodnikowych regulatorów mocy czynnej odbiornika.
Rok akademicki: 2008/2009 Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania  Studia dzienne  Nr grupy:  3
Uwagi: Podczas wykonywania ćwiczenia, uszkodzeniu uległ układ triaka.

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było poznanie zasad działania i budowy półprzewodnikowych prostowników sterowanych oraz regulatorów mocy czynnej odbiornika.

1. Schemat układu pomiarowego do badania półprzewodnikowego regulatora mocy czynnej.

1 - półprzewodnikowy regulator

2 - żarówka, jako odbiornik

3 - oscyloskop

1. Wyniki pomiarów.

Lp.	U	I	P	tp
	[V]	[A]	[W]	[ms]
1	230	0,62	68	2,8
2	230	0,64	78	3,0
3	230	0,68	91	3,4
4	230	0,80	142	4,4
5	230	0,90	204	10,0

1. Wykres zależności, P=f(t_p).

Z otrzymanego wykresu, który przedstawia wartość mocy wydzielającą się na odbiorniku (w naszym przypadku na żarówce) w zależności od czasu przewodzenia triaka. Widać, iż jest to zależność nieliniowa.

1. Wnioski.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z działaniem półprzewodnikowych regulatorami mocy czynnej. Półprzewodnikowym urządzeniem wykorzystywanymi do regulacji mocy są układy zawierające tyrystory i triaki. Tyrystor zwany też diodą sterowaną składa się z 4 warstw półprzewodnika p-n-p-n. Działa on podpobnie jak dioda prostownicza, z tym wyjątkiem, że można sterować, przy jakim napięciu przełączającym tyrystor ma przewodzić, zmieniająć prądu bramki. Należy jednak pamiętać, że przy wyłączaniu tyrystora nie wystarczy tylko zmienić polaryzację na przeciwną, ale ponieważ prąd jest przesunięty w fazie, należy odwrócić prąd, aby tyrystor przeszedł w stan zatkania. Jeżeli nie odwrócimy prądu, a tylko zmienimy polaryzację tyrystor ciągle będzie przewodził. Triak jest to urządzenie podobne to tyrystora, który składa się z pięciowarstwową warstw p-n-p-n-p, i działa podobnie jak układ dwóch tyrystorów połączonych ze sobą równolegle, ale o przeciwnych kierunkach, co w przeciwieństwie do tyrystora, umożliwia dwukierunkowy przepływ prądu. Triak posiada 3 „końcówki”, 2 anody i bramkę, za pomocą której można sterować triakiem. Urządzenie to umożliwia regulację mocy wydzielaną w obwodzie prądu zmiennego. Triak wyzwalany jest przesuniętymi w fazie względem sinusoidy napięcia. Przewodzenie następuje, zatem od przejścia triaka w stan przewodzenia do osiągnięcia zera przez napięcie zasilania, kiedy to triak wyłącza się. Tak, więc gdy zmieniamy przesunięcie fazowe między impulsami na triaku, a sinusoidą napięcia, możemy regulować prąd płynący przez układ, a co za tym idzie regulować moc wydzielaną na odbiorniku.

Triak jest urządzeniem dosyć wydajnym, gdyż nie występują na nim znaczne spadki napięcia, dlatego można go stosować szeroko w zastosowaniach codziennego użytku. Znaczącą wadą układów zawierających triaki jest to, że występują na nim znaczne zakłócenia, gdy triak przechodzi gwałtownie w stan przewodzenia generując znaczne i stosunkowo trudne do kompensacji szumy. Dlatego układy o dużych mocach (wykorzystywane na przykład w przemyśle) mogą generować zakłócenia w takiej skali, że mogą być odczuwalne przez odbiorców podłączonych do tej sieci.