I. WSTĘP

Tyrystor – element półprzewodnikowy składający się z 4 warstw w układzie p-n-p-n. Jest on wyposażony w 3 elektrody, z których dwie są przyłączone do warstw skrajnych, a trzecia do jednej z warstw środkowych. Elektrody przyłączone do warstw skrajnych nazywa się katodą (K) i anodą (A), a elektroda przyłączona do warstwy środkowej – bramką (G, od ang. gate – bramka).

Cel ćwiczenia:

• Zapoznanie się z zasadą działania półprzewodnikowych przyrządów mocy.

• Wykorzystanie oscyloskopu do graficznego zobrazowania zmienności napięcia w czasie na obciążeniu w badanych układach, a amperomierza do wyznaczenia wartości skutecznej prądu bramki tyrystora bądź triaka.

Zdjęcie stanowiska pomiarowego

II. TABELE POMIAROWE

a) tabela dla układu A

t1*, ms	A	czas włączania	kąt włączania	napięcie na rezystorze	prąd bramki	MOC NA REZYSTORZE
	L.p	t1, ms	α1, °	U, V	I, mA	P, W
8,8	1	1,2	21,6	1,82	11,85	0,8189
8,7	2	1,3	23,4	1,84	10,05	0,8346
8,7	3	1,3	23,4	1,84	9,19	0,8346
8,4	4	1,6	28,8	1,86	8,01	0,8427
8,3	5	1,7	30,6	1,86	6,99	0,8385
8,0	6	2,0	36,0	1,88	5,99	0,8406
7,6	7	2,4	43,2	1,9	5,01	0,8293
6,6	8	3,4	61,2	1,9	3,55	0,7169
5,9	9	4,1	73,8	1,98	3,19	0,6618

t1*, ms	B	czas włączania	kąt włączania	napięcie na rezystorze	prąd bramki	MOC NA REZYSTORZE
	L.p	t1, ms	α1, °	U, mV	I, mA	P, W
9,4	1	0,6	10,8	880	11,64	0,3867
9,5	2	0,5	9,0	888	10,21	0,3939
9,3	3	0,7	12,6	896	8,06	0,4005
9,3	4	0,7	12,6	896	6,5	0,4005
9,0	5	1,0	18,0	904	5,62	0,4060
8,7	6	1,3	23,4	912	4,18	0,4101
8,5	7	1,5	27,0	896	3,27	0,3929
7,9	8	2,1	37,8	920	2,1	0,3996
5,7	9	4,3	77,4	992	0,61	0,3138

b) tabela dla układu B

c) tabela dla układu C

t1*, ms	c	czas włączania	kąt włączania	napięcie na rezystorze	prąd bramki	MOC NA REZYSTORZE
	L.p	t1, ms	α1, °	U, mV	I, mA	P, W
7,3	1	2,7	48,6	912	0,32	0,3693
6,9	2	3,1	55,8	928	0,27	0,3608
5,9	3	4,1	73,8	952	0,2	0,3060
4,4	4	5,6	100,8	988	0,14	0,1862
3,1	5	6,9	124,2	996	0,05	0,0804

III. Przykładowe obliczenia (dla pomiaru 1 z układu A)

• czas włączania: 10-8,8=1,2 ms

• kąt włączenia:

$$\alpha_{i} = \frac{1,2 360}{20} = 21,6$$

• moc wydzielana na rezystorze:

$$P_{i} = \frac{\Delta U^{2}}{4R_{1}} - \frac{\Delta U^{2}}{2R_{1} \bullet \pi}\left( \frac{\pi}{T} \bullet t_{i} - 0,25 \bullet \sin\left( \frac{4\pi}{T} \bullet t_{i} \right) \right) = = \frac{\left( 1,82 \right)^{2}}{4} - \frac{\left( 1,82 \right)^{2}}{2 \pi}\left( \frac{\pi}{20} 1,2 - 0,25 \sin\left( \frac{4\pi}{20} 1,2 \right) \right) = 818,9\ mW = 0,8189\ W$$

IV. CHARAKTERYSTYKI

V. ZDJĘCIA DZIAŁANIA TRIAKA DLA UKŁADU D

a) z założoną zworą Zw1

b) z założoną zworą Zw2

VI. WNIOSKI

Mała ilość pomiarów dla układu C spowodowała niewielką ilość punktów charakterystycznych do wykresu. Było to spowodowane brakiem czasu na dalsze odczyty. Z obserwacji wykresów można wywnioskować, iż warto byłoby wziąć większą ilość punktów podczas pomiarów, wówczas wykresy byłyby bardziej czytelne.

Mimo to, przeprowadzone pomiary i obliczenia świadczą, iż przebadano dwa układy zawierające tyrystor (układ A i B) oraz jeden układ z triakiem (układ C). Dla układu A i B zależność między kątem zapłonu a mocą wydzielaną na rezystorze można uznać za liniową – moc spada wraz ze wzrostem wartości kąta zapłonu. Zależność mocy wydzielanej na rezystorze od płynącego prądu dla układów A i B można również określić jako liniową.

Dla układu C widoczna jest nieliniowość – moc spada lub rośnie wraz ze wzrostem wartości kąta zapłonu

Wykonane pomiary są poprawne, jednak tak jak już było wspomniane, ich zwiększenie pozwoliłoby na wyciągnięcie bardziej szczegółowych wniosków.