SCR

dieu khien scr

BÀI SỐ 3: THYRISTOR VÀ CÁC MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT

I MỤC ĐÍCH:

Tìm hiểu thyristor và các mạch điều khiển công suất.

I.DỤNG CỤ:

FACET Base Unit

Bảng mạch THYRISTOR & POWER CONTROL CIRCUITS

Nguồn +15V, -15V

Đồng hồ vạn năng

Máy tạo sóng Sin

Máy hiển thị sóng

II.NỘI DUNG:

A Chủ đề 1: Làm quen với bảng mạch.

1 Mục đích:

Nhận dạng bảng mạch và các thyristor trên bảng mạch THYRISTOR & POWER CONTROL CIRCUITS

2 Trình tự thí nghiệm:

Thí nghiệm 1.1: Nhận dạng các thyristor và các cấu kiện điện tử trên bảng mạch Thí nghiệm 1.2: Liên kết các mạch thyristor trên bảng mạch THYRISTOR & POWER CONTROL CIRCUITS

THYRISTOR & POWER CONTROL CIRCUITS.

Lắp bảng mạch SILICON CONTROLED RECTIFIER (SCR)

Điều chỉnh VA=6 vdc

Đo VR4 = 0mv dc

Nhấn S1 và đo lại VR4 = 5.23 Vdc

MẮC BẢNG MẠCH: SCR DC GATE HALF-WAVE AND FULL-WAVE

 Bảng mạch: SCR AC GATE AND UJT HALF-WAVE AND FULL- WAVE

Kết nối kênh 1 và kênh 2 của máy hiện sóng ngang qua hai dầu điện trở R8 như hình vẻ

Kết luận:

SCR được sử dụng chủ yếu để chuyển mạch trong các mạch điều khiển AC và DC SCR

là cấu kiện 3 cực

Triac có 3 cực, đó là chuyển mạch được điều khiển bằng cổng G Triac là dụng

cụ hai chiều và hoạt động như hai SCR mắc sng song

Transistor điơn nối là một dụng cụ 3 cực có một tiếp giáp PN , có thể được dùng làm trể tín hiệu tại cổng SCR

-

-B CHỦ ĐỀ 2: SCR

1 Mục đích:

Kiểm chứng nguyên lý hoạt động cơ bản của SCR

2 Tình tự thí nghiệm:

Thí nghiẹm 2.1

Mục đích: Đo thử 1 SCR bằng đồng hồ vạn năng

 Cần phải có đồng hồ có chức năng đo điện trở hay chức năng đo diod

 Tiếp giáp G-K của SCR chỉ là một tiếp giáp PN nên có thể đo như 1 diod

Thí nghiệm 2.2

-Mục đích :

Chuyển SCR sang trạng thái dẩn và ngưng dẩn bằng cách sử dụng đầu nối hai vị trí

-Trình tự thí nghiệm:

Kết nối mạch như hình vẽ

-Khi VA= 6v Thì VAK= 6V, SCR không dẫn

-Khi cổng G dược kích dẩn ( nhấn S1 ) thì SCR mở và sụt áp hai đầu SCR khoảng 1V

-Muốn SCR ngưng dẩn thì nhổ cổng kết nối để ngắt dòng giữ

Thí nghiệm 3

1.Mục đích thí nghiệm

Đo điện áp kích khởi ở cổng và dòng giữ của 1 SCR

2 Trình tự thí nghiệm

Mắc mạch như hình vẽ

-Lúc đầu R3 có giá trị lớn nhất (CCW), SCR không dẩn

-Xoay nhẹ R3 và cho tới khi SCR dẩn (có dòng qua R4), VAK=1V và đo dược

VGT= 0.643V

-Tắt SCR bằng cách cho hở mạch A và R4

Mắc mạch như hình để đo dòng giữ

-Khi SCR đã dẫn ta đo dược VR4=5.23V suy ra dòng chạy qua R4 là IR4 = VR4/

R4 = 5.23/220 = 0.024A

-Xoay R3 ngược chiều kim đồng hồ (CCW) cho tói khi SCR tắt , tại thời điểm SCR gần tắt ta có VR4=0.33Vdc, suy ra dòng giữ IH= VR4/R4=

0.33/220=0.0015A

Kết luận

-Điện áp kích khởi cổng VGT là mức điện áp cổng nhỏ nhất cần thiết để mở SCR

-Để xcs định giá trị cua điện áp kích khởi cổng , ta quan sát SCR khi tăng điện

áp tại cổng cho đến khi SCR chuyển sang dẩn

-Dòng giử của SCR IH Là dòng anode thuận nhỏ nhất cần thiết để giử SCR ở trang thái dẩn

-Để xác định giá trị dòng giử ta quan sát dong anode tthuận khi giảm dong anode cho tới khi diện áp tại cổng tăng lên đột ngột SCR chuyển sang tắt

C CHỦ ĐỀ 3: ĐIỀU KHIỂN SCR BẰNG TÌN HIỆU DC

I MỤC ĐÍCH

Kiểm chứng sự điều khiển DC của các mạch chỉnh nlưu dung SCR

II TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM

Thí nghiệm 3.1

1 Mục đích:

-Kiểm chứng hoạt động của SCR như một bộ chỉnh lưu bán kỳ được điều khiển

2 Trình tự thí nghiệm

Mắc mach như hình vẽ

-Chưa nhấn S1 thì SCR chưa dẩn

-Nhấn S1 thí SCR dẩn , tín hiệu ra trên R4 có dạng chỉnh lưu nữa chu kỳ -Tín hiệu trên SCR có dạng nhue hình vẽ

Thí nghiệm 3.2

1.Mục dích thí nghiệm

-Kiểm chứng việc điều khiển bằng SCR với bộ chỉnh lưu bán kỳ

2.Trình tự thí nghiệm

Mắc mạch như hình

 Khi chưa nhấn S 1 , SCR không dẩn không có điện thế trên R 4

 Nhấn S 1 SCR dẩn, dòng dẩn được duy trì bởi R 3

 Tín hiệu ra trên R 4 như hình vẽ

-Tắt SCR bằng cách nhổ cổng kết nối giủa R3 và A

Thí nghiệm 3.3

1.Mục đích thí nghiệm

Kiểm chứng việc điều khiển bắng SCR đối với bộ chỉnh lưu toàn kỳ

2.trình tự thí nghiệm

Mắc mạch như hình vẽ

-Một SCR có thể điều khiển bộ chỉnh lưu toàn kỳ

-Khi SCR không dẩn thì sẻ không có dòng chảy qua R4 hay SCR , Q1

- Khi S1 đóng sẻ chuyển SCR sang dẩn , dòng điện lúc này chảy qua R4 và SCR -SCR vẩn ở trạng thái dẩn bởi vì dòng giử được cung cấp bởi R3

-Sự chỉnh lưu toàn kỳ của tín hiệuu vào xảy ra tại CR2 sau khí kích dẩn

CHỦ ĐỀ 4 : ĐIỀU KHIỂN SCR BẰNG TÍN HIỆU AC

1.Mục đích :kiểm chứng sự điều khiển bằng tín hiệu ac của một SCR khi sử dụng

các mạch điều khiển pha bán kỳ và toàn kỳ

2 Trình tự thí nghiệm:

Thí nghiệm 4.1 ĐIỀU KHIỂN PHA BÁN KỲ BẮNG SCR

Mắc mạch như hình vẽ :(mạch điều khiển pha bán kỳ)

Đầu vào 18Vpk-pk ,60Hz sine

Dạng sóng hiển thị ở 2 đầu R8:

KẾT LUẬN :

-Điện trở cổng thay đổi có thể điều khiển góc dẫn của SCR sấo xĩ từ 180 đến 90 độ

-Khi mắc thêm tụ đến cổng là nguyên nhân làm dịch chuyển pha tín hiệu ở cổng , làm tăng khoảng điều khiển của góc dẫn SCR từ 180 đên 0 độ

-Một mạch điều khiển pha SCR có thẻ điều khiển tốc độ của motor một chiều

- khi một mạch điều khiển pha SCR được dùng để điều khiển tốc đôc của motor một chiều thì motor sẽ phát ra một điện áp trong thời gian SCR ngưng dẫn

Thí nghiệm 4.2 ĐIỀU KHIỂN PHA TOÀN KỲ BẰNG SCR

Mạch như hình vẽ:

Thay đổi R2 theo CW quan sát dạng sóng trên R8:

Dạng sóng trên cực cổng của SCR khi R2 đặt ở CW:

Điều chỉnh R2 xem sự thay đổi của góc dẫn SCR từ 90 đến 180 độ:

KẾT LUẬN:

 Một SRC có thể điều khiển tải của máy chỉnh lưu toàn kỳ.

 Mạch điều khiển pha có thể điều chỉnh góc dẫn cuả SCR.

 Công suất cực đại ở tải của mạch chỉnh lưu toàn kỳ có thể gấp đôi.

A Chủ đề 5: ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT KHI SCR ĐƯỢC KÍCH DẪN BẰNG MẠCH UJT

1 Mục đích:

Hiểu rõ ứng dụng của UJT làm cấy kiện kích khởi cho SCR

2 Trình tự thí nghiệm:

Thí nghiệm 5.1: đặc tuyến V-A của UJT

Mục đích thí nghiệm 5.1: kiểm chứng họ đặc tuyến của UJT

Mắc mạch như hình vẽ;

Điều chỉnh máy phát đến 18Vpp và 60Hz sin

Điều chỉnh R2 đến CW :

Quan sát trên máy hiển thị sóng ta thấy dạng song:sóng vào –sóng ra

Điều chỉnh tăng R2 chậm ta thấy dạng sóng:

Tăng R2 đến cực đại ta có dạng sóng sau:

Tín hiệu đỉnh âm ở emiter là: Ve=-7,9 V

KẾT LUẬN:

 UJT được kích mở khi đạt tới điện thế V P ( firing voltage)

 Chúng ta có thể điều khiển xung ra ở B1 từ 0 đến 180 độ.

 UJT tắt khi điện thế ở emitter giảm xuống dưới điện thế V v

Thí nghiệm 5.2 ĐIỀU KHIỂN PHA BÁN KỲ \TOÀN KỲ BẰNG UJT

Mục đích : kiểm chứng mạch điều khiển pha bán kỳ và toàn kỳ với UJT Mạch điều khiển pha bán kì băngUJT :

Điều chỉnh R2 nhỏ nhất ta thấy dạng sóng trên R8 là:

Mạch chỉnh lưu toàn kì điều khiển băng UJT:

 Điều chỉnh R2 đến CW ta thấy dạng sóng ra trên R8 là:

KẾT LUẬN:

- bằng cách sử dụng mạch điều khiển pha bán kì dùng UJT ,SCR ta có thể điều khiển công suất của tải từ góc dẫn 0o đến 180o

- xung được tạo ra trên UJT có thể được dùng để kích mở SCR

- bằng cách sử dụng mạch điều khiển pha toàn kì dùng UJT ,SCR ta có thể điều khiển công suất của tải từ góc dẫn 0o đến 360o

B CHỦ ĐỀ 6: TRIAC

1 Mục đích: kiểm chứng hoạt động của các TRIAC thông dụng

2 Trình tự thí nghiệm:

Thí nghiệm 6-1 :SỰ DẪN ĐIỆN THEO 2 HƯỚNG TRIAC

Mục đích : kiểm chứng và giải thích họ đặc tuyến dẫn 2 chiều của triac

Mắc mạch như hình vẽ ở bảng mạch TRIAC AC POWER CONTROL như hinh vẽ

Điều chỉnh VA = 6Vdc ta đo được điện thế ở MT2 là 6Vdc.( vì triac không dẫn)

ấn S1 triac sẽ dẫn (VMT2=0.8vdc)

thay VAbằng nguồn -6 Vdc: => đo được VMT2 = -6Vdc

ấn S1 triac sẽ dẫn (VMT2= -0.8vdc)

KẾT LUẬN :

-Triac là một thiết bị dẫn 2 chiều

-Triac giống như CSR yêu cầu tín hiệu kích dẫn ở cực cổng để mở

-Để tắt triac, ngắt dòng ở MT2

Thí nghiệm 6-2: CÁC CHẾ ĐỘ KÍCH DẪN CHO TRIAC

Mục đích : kiểm chứng và nhận biết 4 chế độ kích dẫn của triac

Mắc mạch như hình vẽ : ở bảng mạch TRIAC AC POWER CONTROL

Điều chỉnh VA= 6Vdc lần lượt thay đổi cực tính của các nguồn VA, VG để kiểm chứng 4 kiểu dẫn của triac

KẾT LUẬN :

-Triac có thể được kích dẫn bằng 1 trong 4 kiểu

-Triac có thể dẫn khi MT2 dương hoặc âm hơn so với MT1

-Điện thế kích dẫn cổng của triac có thể dương hoặc âm

-Sụt áp trên triac đang dẫn gần 0,8V dc

CHỦ ĐỀ 7: ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT AC BẰNG TRIAC

1 Mục đích :

Kiểm chứng việc sử dụng triac để điều khiển công suất ac

2 Trình tự thí ngiệm :

Thí nghiệm 7.1

Mắc mạch như hình vẽ :

Mạch triac bán kỳ

Điều chỉnh máy phát 18Vpk-pk, 60Hz sine

Điều chỉnh R1 đến CW ta quan sát được dạng sóng trên MT2 :

Điều chỉnh R1 theo CCW, góc dẫn thay đổi như sau:

Quan sát dạng sóng ra trên cực cổng( gate) khi R1 ở CW như sau:

KẾT LUẬN:

 Một mạch triac bán kỳ dẫn khi nó đạt đến điện thế kích khởi cổng.

 Hoạt động của một mạch triac bán kỳ giống như một SCR.

 Chúng ta có thể sử dụng mạch điều khiển pha ở cực cổng của triac để diều khiển góc dẫn của triac.

Thí nghiệm 7.2

Mạch triac toàn kì :

Điều chỉnh R1 đến CW ta quan sát dạng sóng ra

Điện thế trên cổng khi triac mở là 1V

KẾT LUẬN :

-Một mạch triac chỉnh lưu toàn kì dẫn theo 2 chiều

-Chúng ta có thể điều khiển góc dẫn của triac trên cả 2 kỳ

-Chúng ta có thể kích mở triac bằng điện áp cổng dương hoặc âm