Исследование полупроводниковых диодов и выпрямителей в "Electronics Workbench". Быковская Л.В - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ОДНОФАЗНОГО
ВЫПРЯМИТЕЛЯ И НЕУПРАВЛЯЕМОГО ТРЕХФАЗНОГО
ВЫПРЯМИТЕЛЯ
Цель работы:
изучить принцип действия и основные характеристики
управляемого однофазного выпрямителя и неуправляемого трехфазного вы-
прямителя.
3.1 Краткие теоретические сведения
Для преобразования переменного напряжения в постоянное напряже-
ние применяют выпрямительные устройства. В выпрямительное устройство
обычно входят трансформатор, один или несколько вентилей, сглаживающий
фильтр, электронный стабилизатор постоянного напряжения. В зависимости
от условий работы отдельные элементы выпрямительного устройства могут
отсутствовать.
Довольно часто в различных устройствах требуется регулировать вели-
чину выпрямленного напряжения. Такие выпрямители получили название
управляемых выпрямителей. В них в качестве управляемых вентилей в на-
стоящее время применяются тиристоры.
Тиристор – полупроводниковый переключатель – изготавливается из
кремния и имеет три
p
- перехода (рисунок 3.1,а). Напряжение питания
подается на тиристор так, что переходы
и открыты, а переход за-
крыт. Ток
, проходящий через тиристор, при этом будет определяться вы-
соким сопротивлением закрытого перехода. На рисунке 3.1,б приведены
вольтамперные характеристики тиристора для положительных значений на-
пряжений. С увеличением напряжения
ток тиристора возрастает незначи-
тельно. Но при достижении напряжения
(рисунок 3.1,б) наступает элек-
трический пробой в переходе
П ри этом происходит лавинообразное уве-
личение числа носителей зарядов за счет лавинного умножения носителей в
переходе
П вижущимися дырками и электронами. В результате этого ток
увеличивается скачком и напряжение на тиристоре уменьшается.
n
a
E
1
П
a
вкл
u
3
П
2
П
a
I
2
u
2
. П
д
a
I
В анодную цепь тиристора для ограничения тока включают резистор
. При скачкообразном росте анодного тока увеличивается падение напря-
жения на резисторе
и напряжение на тиристоре уменьшается. Изменение
анодного тока после наступления электрического пробоя производится изме-
нением величины
или . Если снять питающее напряжение, то свойства
a
R
a
R
a
R
a
E
p
- перехода восстанавливаются. n
2
П
Напряжение
можно снизить введением дополнительных носите-
лей в любой из слоев, образующих переход
. Появление дополнительных
носителей увеличивает число актов ионизации атомов в переходе, и поэтому
вкл
u
2
П
22
      3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ОДНОФАЗНОГО
ВЫПРЯМИТЕЛЯ И НЕУПРАВЛЯЕМОГО ТРЕХФАЗНОГО
ВЫПРЯМИТЕЛЯ
     Цель работы: изучить принцип действия и основные характеристики
управляемого однофазного выпрямителя и неуправляемого трехфазного вы-
прямителя.
     3.1 Краткие теоретические сведения
       Для преобразования переменного напряжения в постоянное напряже-
ние применяют выпрямительные устройства. В выпрямительное устройство
обычно входят трансформатор, один или несколько вентилей, сглаживающий
фильтр, электронный стабилизатор постоянного напряжения. В зависимости
от условий работы отдельные элементы выпрямительного устройства могут
отсутствовать.
       Довольно часто в различных устройствах требуется регулировать вели-
чину выпрямленного напряжения. Такие выпрямители получили название
управляемых выпрямителей. В них в качестве управляемых вентилей в на-
стоящее время применяются тиристоры.
       Тиристор – полупроводниковый переключатель – изготавливается из
кремния и имеет три p - n перехода (рисунок 3.1,а). Напряжение питания E a
подается на тиристор так, что переходы П1 и П 3 открыты, а переход П 2 за-
крыт. Ток I a , проходящий через тиристор, при этом будет определяться вы-
соким сопротивлением закрытого перехода. На рисунке 3.1,б приведены
вольтамперные характеристики тиристора для положительных значений на-
пряжений. С увеличением напряжения u a ток тиристора возрастает незначи-
тельно. Но при достижении напряжения u вкл (рисунок 3.1,б) наступает элек-
трический пробой в переходе П 2 . При этом происходит лавинообразное уве-
личение числа носителей зарядов за счет лавинного умножения носителей в
переходе П 2 движущимися дырками и электронами. В результате этого ток
I a увеличивается скачком и напряжение на тиристоре уменьшается.
       В анодную цепь тиристора для ограничения тока включают резистор
Ra . При скачкообразном росте анодного тока увеличивается падение напря-
жения на резисторе Ra и напряжение на тиристоре уменьшается. Изменение
анодного тока после наступления электрического пробоя производится изме-
нением величины Ra или E a . Если снять питающее напряжение, то свойства
 p - n перехода П 2 восстанавливаются.
       Напряжение u вкл можно снизить введением дополнительных носите-
лей в любой из слоев, образующих переход П 2 . Появление дополнительных
носителей увеличивает число актов ионизации атомов в переходе, и поэтому

22

Страницы