.4 Експериментальне визначення основних характеристик тиристорів
Загальні відомості
Тиристори - перемикаючі напівпровідникові прилади, що мають чотиришарову структуру. Вони мають два стійких стани: відкрите (проводить) і закрите (непроводящее). Вони випускаються з двома або трьома висновками. У першому випадку вони називаються динисторах (або діодними тиристорами) у другому - тріністорамі (Тріодної або керованими тиристорами).
При прямому доданому напрузі, показаному на малюнках, лівий і правий p - n переходи відкриті, а середній закритий. Через тиристор протікає лише незначний струм неосновних носіїв. У міру збільшення прямої напруги енергія носіїв заряду, що проходять через замкнений n 1 - p 2 збільшується і при деякій напрузі (U ВКЛ) виникає ударна іонізація атомів напівпровідника в зоні n 1 - p 2 переходу, струм різко зростає, два транзистора відкриваються, напруга на тиристорі різко падає, і він переходить у відкритий стан. Вольт-амперна характеристика відкритого тиристора аналогічна вольт-амперної характеристиці діода. При зниженні струму тиристор залишається у відкритому стані до деякого невеликого струму, званого струмом утримання (I УД).
Керовані тиристори мають окрім основних висновків «Анод» і «Катод» третій висновок «Керуючий електрод». Він показаний на малюнку 7.14 в пунктиром. Подаючи на нього імпульс струму позитивної полярності, ми примусово відкриваємо один з транзисторів, другий транзистор також відкривається, так як через його базу починає протікати струм колектора іншого транзистора. При струмі управління, що перевищує відкриває струм управління (I відкр. У) вольт-амперна характеристика тиристора повністю аналогічна характеристиці діода.
Важливо, що керований тиристор залишається у включеному стані і після зняття керуючого струму. Він вимикається тільки при зниженні струму через нього нижче струму утримання. Причому, для того щоб тиристор не включили мимовільно при наступній подачі на нього прямої напруги, він повинен знаходитися у вимкненому стані певний час, зване часом відновлення замикаючих властивостей. Крім того, швидкість наростання анодної напруги не повинна перевищувати для даного типу тиристорів допустиму величину.
Експериментальна частина
Завдання
Зняти статичні вольт-амперні характеристики діністора, керованого тиристора і триодного симистора. Визначити напруга включення діністора, мінімальні відкривають струм тиристора і симистора, струми утримання.
Порядок виконання експерименту
Плавно збільшуючи напругу регульованого джерела напруги, визначте напруга включення діністора (це найбільше напруження, при якому струм ще дорівнює нулю, при подальшому збільшенні напруги джерела струм зростає стрибком, а напруга на динисторе стрибком зменшується). Запишіть значення U ВКЛ у таблиці 7.5
Плавно зменшуючи напругу регульованого джерела напруги, визначити струм утримання діністора (це найменше значення струму, при якому динистор ще залишається включеним, при подальшому зниженні напруги джерела струм стрибком падає до нуля, а напруга на динисторе стрибком зростає). Запишіть значення I УД також в табл. 7.5
Привести динистор у включений стан і, зменшуючи напругу регульованого джерела, по черзі встановлювати значення струму, зазначені в табл. 7.5 і записати відповідні напруги на динисторе.
Таблиця 7.5
I, мА51020304050Діністор (I УД=0,4 мА, U ВКЛ=18,7 В) U, В0,660,690,720,740,750,77Тріністор (I УД=0,4 мА, I откр.у=30 мА) U, В0,790,810,810,860,86-Симистор при + U (I УД=0,4.мА, I откр.у=0,63.мА, - 5,3мА) U, В0,70,760,760,820,85-Симистор при- U (I УД=0,4.мА, I откр.у=4,03мА, - 2,3мА) U, В0,70,80,80,840,85-
Зібрати ланцюг для дослідження характеристик управяющих тиристорів. Ручку потенціометра поверніть вправо до упору (струм управління дорівнює нулю).
Увімкніть живлення і, обертаючи ручку регулятора постійної напруги вліво і вправо до упору, переконайтеся, що тиристор закритий, як при прямому, так і при зворотному доданому напрузі.
Залиште ручку регулятора постійної напруги в крайньому правому положенні, і потенціометром збільшуйте струм управління до тих пір, поки не включиться лампочка, що свідчить про перехід тиристора у відкритий стан. Поверніть ручку потенціометра в праве крайнє положення і переконайтеся, що і при відсутності струму управління тиристор залишається включеним.
Вимкніть тиристор короткочасним розриванням анодному ланцюзі або зниженням прикладеної напруги до будь-якого від'ємного значення.
Знову включивши тиристор і, плавно зменшуючи напругу регуль...
