Raddrizzatore a tiristore

ATTENZIONE: Durante questo esperimento, non toccare nessuna parte del circuito mentre è eccitato. NON mettere a terra il VARIAC.

Per questo esperimento, il trasformatore variabile (VARIAC) a bassa frequenza di 60 Hz e picco di 35 V viene utilizzato come sorgente CA principale.

1. Configurazione

1. Prima di iniziare, collegare la sonda differenziale a un canale dell'oscilloscopio.
   1. Impostare il pulsante sulla sonda differenziale su 1/20 (o 20X) di attenuazione.
2. Nel menu del canale dell'oscilloscopio, impostare la sonda in modo che sia a 10X, a meno che non sia disponibile 20X per la sonda differenziale. Se si prescie 10X, moltiplicare manualmente le misurazioni o i risultati per due per raggiungere il 20X desiderato.
3. Per configurare variaC, assicurarsi che l'uscita VARIAC (simile a una normale presa) non sia collegata ad alcun cavo.
   1. Tenere il VARIAC OFF e assicurarsi che la sua manopola sia impostata su zero.
   2. Regolare lentamente la manopola VARIAC a circa il 15% di uscita.
4. Prima di collegare la sonda differenziale al circuito, legare insieme i terminali della sonda e regolare la forma d'onda misurata sullo schermo per mostrare la tensione di offset zero.
5. Collegare il cavo di uscita al VARIAC e la sonda di tensione differenziale attraverso i tappi a banana di uscita VARIAC.
   1. Accendere il VARIAC.
   2. Regolare leggermente il VARIAC per ottenere un picco di 35 V.
6. Prendi una copia di V_da usare come riferimento. Mostra da due a cinque cicli fondamentali.
7. Spegnere VARIAC. Non regolare l'impostazione della manopola per il resto dell'esperimento.

2. Circuito SCR raddrizzatore a mezza onda con carico resistivo e angolo di cottura zero

1. Il componente raddrizzatore principale è l'SCR (S), che è un TYN058. Il resistore di carico (R) è di 51 Ω. Il circuito di controllo SCR è racchiuso nella scatola tratteggiata della Fig. 1.
2. Il circuito di controllo utilizza diodi (1N4004), un resistore da 1 kΩ (R₁), un resistore di controllo che viene modificato manualmente (R₂) e un condensatore ceramico (senza polarità) da 1 μF (C).
   1. Assicurarsi che le polarità SCR e diodi siano corrette. Il trattino sul diodo è sul catodo mentre l'assegnazione del pin SCR è mostrata in Fig. 2.
3. Sulla scheda proto, costruisci il circuito mostrato in Fig. 1. Utilizzare un cortocircuito invece di R₂.
4. Collegare la sonda di tensione differenziale attraverso il resistore di carico per osservare la tensione di uscita, V_out.
5. Accendere il VARIAC.
6. Regolare la base temporale sull'ambito per visualizzare V_per lo stesso numero di cicli fondamentali acquisiti per V_in. Crea una copia delle forme d'onda.
   1. Misurare la media o la media V_out.
   2. Eseguire lo zoom avanti tra il punto di svolta SCR e il successivo punto di svolta SCR. Misurare la differenza di fuso orario utilizzando i cursori dell'ambito. Crea una copia della forma d'onda.
7. Mantenere la connessione della sonda differenziale e le altre connessioni del circuito uguali per la parte successiva.
8. Spegnere il VARIAC. NON modificare l'impostazione della tensione VARIAC.

Figura 2: Assegnazione dei pin dell'SCR.

3. Circuito SCR raddrizzatore a mezza onda con carico resistivo e angolo di sparo diverso da zero

Due diversi resistori saranno utilizzati come R₂. I valori devono essere compresi tra 100 e 1000 Ω. La resistenza può leggere il codice colore della resistenza o misurata con un multimetro digitale.

1. Impostazione dell'angolo #1 (piccolo R₂)
   1. Rimuovere il cortocircuito, che è stato precedentemente utilizzato al posto di R₂.
   2. Collegare il piccolo valore di resistenza per R₂.
   3. Accendere il VARIAC.
   4. Regolare la base temporale sull'ambito per visualizzare V_out per lo stesso numero di cicli fondamentali acquisiti per V_in. Crea una copia delle forme d'onda.
   5. Misurare la media o la media V_out.
   6. Eseguire lo zoom avanti tra il punto di svolta SCR e il successivo punto di svolta SCR. Misurare la differenza di fuso orario utilizzando i cursori dell'ambito. Crea una copia della forma d'onda.
   7. Mantenere la connessione della sonda differenziale e le altre connessioni del circuito uguali per la parte successiva.
   8. Spegnere il VARIAC. NON smontare il circuito o modificare l'impostazione della tensione VARIAC.
2. Impostazione dell'angolo #2 (piccolo R₂)
   1. Sostituire R₂ con il resistore di valore maggiore.
   2. Accendere il VARIAC.
   3. Regolare la base temporale sull'ambito per visualizzare V_out per lo stesso numero di cicli fondamentali acquisiti per V_in. Crea una copia delle forme d'onda.
   4. Misurare la media o la media V_out.
   5. Eseguire lo zoom avanti tra il punto di svolta SCR e il successivo punto di svolta SCR. Misurare la differenza di fuso orario utilizzando i cursori dell'ambito. Crea una copia della forma d'onda. Il valore medio dovrebbe essere quello che ci si aspetta da questa equazione:
      < V_out>=V₀[1+cos(α)]/(2π) (1)
      che è poco meno della metà della tensione di picco dell'ingresso.
   6. Spegnere il VARIAC. Smontare il circuito e riportare a zero l'impostazione VARIAC.