Electrónica
Laboratorio N° 3
“DISPOSITIVOS
BASICOS DE POTENCIA”
2017
Tecsup
Electrónica
“Tiristores” 1. Objetivos 1. Mostrar cómo funciona un SCR, visualizando en qué momento se dispara y en que polarización trabaja. 2. Mostrar el funcionamiento del Triac, observando el trabajo en el ciclo positivo y negativo . 3. Mostrar el funcionamiento del Diac como disparador de un SCR o Triac.
2. Introducción Teórica Los tiristores son un grupo de dispositivos semiconductores diseñados especialmente para trabajar en regímenes de altas corrientes y/o altos voltajes, sus aplicaciones principales son en el campo de la electrónica de potencia. La mayoría de tiristores tienen dos estados corte y conducción y en el caso de conducción la corriente no está determinada por el dispositivo sino por el circuito de carga . Dentro del grupo de tiristores que vamos a ver tenemos los siguientes disposi tivos SCR TRI A AC DI A AC •
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SCR Es un dispositivo de tres terminales que se comporta como un interruptor, conduce en directo y no conduce en inverso, pero adicionalmente para entrar en conducción se le debe aplicar en la terminal de compuerta una corriente, a esta acción se le conoce como disparo del SCR .
DIAC
Está constituido por dos conjuntos de cuatro capas semiconductoras colocadas en paralelo y en oposición: PNPN y NPNP. Dado que no dispone de puerta, la conducción sólo se puede producir al superar la tensión de ruptura, en este caso, es posible en ambas direcciones. Para que deje de conducir es necesario anular la intensidad o, al menos, reducirla por debajo del nivel mínimo de mantenimiento. El uso más común para este dispositivo es el de disparo para un SCR o Triac, como vemos en la figura a continuación, el circuito de resistencia y condensadores de la figura forma un circuito de carga y descarga de un condensador cuya constante de tiempo podemos regular con el potenciómetro. Cuando alcanza la tensión suficiente, se produce la ruptura del diac y el disparo del SCR.
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T RIAC El triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El triac puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o nega tiva.
3. Equipos y Material Materiales es •
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01 Osciloscopio 01Transformador 220/100 Vac 01 Multímetro Digital 01 Pelacables 01 Protoboard 01 Resistencia de 10k Ω, 2 W 01 Resistencia de 1k Ω, ½ W
01 Potenciómetro de 500kΩ 01 Diodo Rectificador 1N4007 01 SCR 01 Condensador 0.1uF 01 DIAC DB3 01TRI A AC
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4. Procedimiento 1. Reconocimiento Físi co - El rectificador controlado de Silicio- SCR BT151 o equi va lente: El símbolo del SCR es el mostrado; en él identifique y nombre sus terminales: Forma Física:
Con la ayuda del manual ECG identifique sus terminales y anótelos en cada uno de ellos así como su tipo de encapsulado. Tipo de encapsulado=..........................................
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El interruptor de Alterna –TRIAC BT136:
El símbolo del TRIAC es el mostrado; en él identifique y nombre sus terminales: Forma Física:
Con la ayuda del manual ECG identifique sus terminales y anótelos en cada uno de ellos así como su tipo de encapsulado. Tipo de encapsulado=..........................................
2. Prueba del estado del SCR
Usando el multímetro analógico con el selector en ohmios, conecte la punta positiva al ánodo (pin 1) y la negativa al cátodo (pin 2), hacer un puente (disparo) por un instante entre el ánodo y la compuer ta (pin 2 y 3). Deberá observar que la aguja indica un valor de resistencia alrededor de los 100 ohmios .
Katodo Anodoo Anod Gate
pin 1 pin 2 pin 3
Electrónica 3. Prueba del estado del TRIAC
Como en el caso anterior, usando el multímetro analógico con el selector en ohmios, conecte la pun ta positiva a uno de los ánodos y el negativo al otro, realice un puente entre la punta positiva del multímetro y la compuerta, observara que la aguja indica un valor de resistencia pequeño .
4. Circuito de disparo con SCR 4.1 Implementar el circuito mostrado mostrado en la figura N° 1.
15v +V
R1 2.2k
R2 1k
D1 LED1 S1
SCR1 SCR
S2
4.2 Cierre el interruptor S1 ¿qué sucede con la luminosidad del led?. R pta p ta.. 4.3 Abra el interruptor S1 ¿qué observa en el led? R pta p ta..
¿Porqu Porque? e?
4.4 Abrir el interruptor interruptor S2 (descebado). Diga que ocurre con la luminosidad del led. R pta p ta.. 4.5 En que estado se encuentra el SCR. R pta p ta..
¿Por Por qu qué? é?
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5 Dis pa r o del TRIAC con DI AC 5.1 Implementar el circuito mostrado en la figura figura N° 2. Tener especial cuidado pues se está trabajando con 110 V. Figura Nº2
LP2 220V// 100W 220V
R1 10K// 2W 10K
AC 2 220V
R3 500K// 2W 500K Q1 DI AC DI AC
T2 220// 110V 220
Q2 TRI AC
C1 0 . 1uF / 400V
R5 1K// 0. 5W 1K
5.2 Haga variar el potenciómetro R3 y observe que sucede sucede con la luminosidad luminosidad de la lámpara lámpara R pta p ta.. 5.3 Conecte el Osciloscopio entre el A2 (+) y A1 (GND) del TRIAC y grafique la forma de onda para el R3(min) y R3(max).
R3 (mi min) n)
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R3 (ma max) x)
5.4 Indique que pasa pasa con la lámpara para R3 mínimo…………………………. y para R3 al máximo………………………………....
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES. CONC LUSIONES.