Thyristorgelijkrichter

LET OP: Tijdens dit experiment mag u geen onderdeel van de schakeling aanraken terwijl deze onder spanning staat. AARD DE VARIAC NIET.

Voor dit experiment wordt de variabele transformator (VARIAC) bij een lage frequentie van 60 Hz en een piek van 35 V gebruikt als de belangrijkste wisselstroombron.

1. Opbouw

1. Voordat u begint, sluit u de differentiële sonde aan op één oscilloscoopkanaal.
   1. Stel de knop op de differentiële sonde in op 1/20 (of 20X) demping.
2. Stel in het menu van het oscilloscoopkanaal de sonde in op 10X, tenzij 20X beschikbaar is voor de differentiële sonde. Als 10X is gekozen, vermenigvuldigt u handmatig alle metingen of resultaten met twee om de gewenste 20X te bereiken.
3. Voor het opzetten van de VARIAC, zorg ervoor dat de VARIAC-uitgang (ziet eruit als een normale stopcontact) niet is verbonden met een kabel.
   1. Houd de VARIAC UIT en zorg ervoor dat de knop op nul staat.
   2. Stel de knop van de VARIAC langzaam in op ongeveer 15% uitgang.
4. Voordat u de differentiële sonde op de schakeling aansluit, bindt u de terminals van de sonde samen en past u de gemeten golfvorm op het scherm aan zodat deze nul offset-spanning toont.
5. Verbind de uitgangskabel met de VARIAC en de differentiële spanningssonde over de VARIAC-uitgangsaansluitingen.
   1. Schakel de VARIAC IN.
   2. Stel de VARIAC lichtjes af om 35V piek te bereiken.
6. Maak een kopie van V_in om als referentie te gebruiken. Toon twee tot vijf fundamentele cycli.
7. Schakel de VARIAC UIT. Pas de knop niet meer aan voor de rest van het experiment.

2. Halfgolfgelijkrichter SCR-schakeling met weerstandsbelasting en nul brandhoek

1. Het belangrijkste gelijkrichtingsonderdeel is de SCR (S), die een TYN058 is. De belastingsweerstand (R) is 51 Ω. De SCR-besturingsschakeling is ingesloten in het gestippelde vak van Fig. 1.
2. De besturingsschakeling gebruikt diodes (1N4004), een 1 kΩ weerstand (R₁), een stuurweerstand die handmatig wordt veranderd (R₂) en een keramische (zonder polariteit) 1 μF condensator (C).
   1. Zorg ervoor dat de polariteit van de SCR en de diode correct is. De streep op de diode bevindt zich bij de kathode, terwijl de pin-toewijzing van de SCR wordt weergegeven in Fig. 2.
3. Bouw op het protoboard de schakeling die in Fig. 1 is weergegeven. Gebruik een kortsluiting in plaats van R₂.
4. Verbind de differentiële spanningssonde over de belastingsweerstand om de uitgangsspanning, V_out, te observeren.
5. Schakel de VARIAC IN.
6. Stel de tijdsbasis op de oscilloscoop in om V_out te tonen voor hetzelfde aantal fundamentele cycli die zijn vastgelegd voor V_in. Maak een kopie van de golfvormen.
   1. Meet de gemiddelde of gemiddelde V_out.
   2. Zoom in tussen het uit-schakelpunt van de SCR en het volgende SCR-aan-schakelpunt. Meet het tijdsverschil met behulp van de cursors van de oscilloscoop. Maak een kopie van de golfvorm.
7. Houd de verbinding van de differentiële sonde en andere schakelingverbindingen hetzelfde voor het volgende deel.
8. Schakel de VARIAC UIT. Verander de VARIAC-spanninginstelling NIET.

Figuur 2: Pin-toewijzing van de SCR.

3. Halfgolfgelijkrichter SCR-schakeling met weerstandsbelasting en niet-nul brandhoek

Er worden twee verschillende weerstanden gebruikt als R₂. De waarden moeten tussen de 100 en 1000 Ω liggen. De weerstand kan de weerstandskleurcode lezen of meten met een digitale multimeter.

1. Brandhoekinstelling #1 (kleine R₂)
   1. Verwijder de kortsluiting, die eerder werd gebruikt in plaats van R₂.
   2. Verbind de kleine weerstandswaarde voor R₂.
   3. Schakel de VARIAC IN.
   4. Stel de tijdsbasis op de oscilloscoop in om V_out te tonen voor hetzelfde aantal fundamentele cycli die zijn vastgelegd voor V_in. Maak een kopie van de golfvormen.
   5. Meet de gemiddelde of gemiddelde V_out.
   6. Zoom in tussen het uit-schakelpunt van de SCR en het volgende SCR-aan-schakelpunt. Meet het tijdsverschil met behulp van de cursors van de oscilloscoop. Maak een kopie van de golfvorm.
   7. Houd de verbinding van de differentiële sonde en andere schakelingverbindingen hetzelfde voor het volgende deel.
   8. Schakel de VARIAC UIT. Demonteer de schakeling NIET of verander de VARIAC-spanningins