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Redresseur de thyristor

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Thyristors, également appelées redresseurs silicium commandé, SCRs, sont des appareils électroniques utilisés dans les gradateurs de lumière, les contrôleurs de vitesse du moteur et régulateurs de tension. Comme une diode, un thyristor possède une anode et une cathode et mène dans une seule direction. En fait, le schéma symbole pour un thyristor ressemble à une diode, mais avec un troisième terminal représentant la porte, qui contrôle le flux de courant. Contrairement à une diode, cependant, une petite impulsion de courant dans le portail est nécessaire pour allumer le thyristor donc courant peut découler d’une anode à la cathode. Le thyristor s’éteint si ce courant est inférieure à un seuil de verrouillage. Dans l’état d’arrêt, un thyristor bloque la conduction dans les deux sens. Permet d’allumer et d’éteindre permet le thyristor à rectifier, qui consiste à passer actuellement qu’une seule polarité et contrôler la quantité de courant alternatif à allode. Cette vidéo vous montrera comment contrôler un thyristor en déclenchant la porte à divers moments au cours d’un cycle à C.A..

Thyristors sont composées de quatre couches alternées de semi-conducteurs P et N-type, qui forment une structure PNPN. Le plomb de l’anode est relié à la P-type matériel à une extrémité. Le cordon de cathode est raccordé sur le matériau de type N à l’autre extrémité. Et le fil de porte est connecté à la couche de type P à côté de la cathode. Dans ce circuit simple, avec une source d’alimentation en série avec le thyristor et une charge, l’entrée de ca par lui-même ne peut pas conduire le thyristor en conduction vers l’avant. Courant peut découler d’anode à la cathode qu’après qu’une impulsion de courant vers la porte déclenche l’État sur. Cette impulsion doit avoir lieu alors que la tension de la source est positive. Sinon, le thyristor reste éteint et blocs de cours. Thyristors sont bistable, ce qui signifie qu’ils peuvent être dans deux États différents. Si l’attaquant tenue mode persiste tant que la tension de la source est positive, et le courant est supérieur au seuil d’enclenchement. Si le courant tombe en dessous de ce seuil, le thyristor est en mode blocage et reste dans cet état jusqu'à ce que déclenche à nouveau. La différence de phase entre le pouls de la porte et le passage par zéro d’une source AC sinusoïdale est l’angle de tir. Par exemple, une impulsion de déclenchement en même temps comme le premier passage par zéro a un angle de tir de zéro degré, ayant pour résultat complete demi-onde rectification, comme une diode. Dans ce cas, le thyristor passe toute l’énergie de la partie positive du cycle à la charge. Si le pouls coïncide avec le pic de la tension, l’angle de tir est de 90 degrés, et la charge reçoit l’énergie de seulement la moitié du cycle positif. Enfin, une impulsion en même temps que le négatif zéro résultats de croisement dans un angle de tir de 180 degrés, avec aucun courant effectué et aucune énergie transférée du tout. L’objectif de cette expérience est d’étudier un circuit redresseur de thyristor déclenché à angles de tir différents, et pour comparer la moyenne résultante des tensions de sortie.

Étant donné que ces expériences utilisent le courant alternatif de 120 volts, éviter tout contact avec les fils dénudés, ce qui peut causer la mort par électrocution et de blessures ou de décès. Ne pas toucher n’importe quelle partie du circuit alors qu’il est excité et ne mettez pas en terre le thyristor. Pour plus d’informations sur la sécurité électrique, veuillez regarder le Jove Science Education vidéo « sécurité Précautions et équipement de base ». Tout d’abord, mettre en place l’oscilloscope en connectant la sonde portée standard à un canal et la sonde différentielle à un second canal. Configurez la sonde différentielle à un sur 20 atténuation. Régler l’amplification dans le menu de l’oscilloscope pour le canal de la sonde différentielle. Utilisez 20 x si elle est disponible pour la sonde différentielle. Dans le cas contraire, utiliser 10 x et le double de toute mesure de l’oscilloscope. Annuler tout décalage de l’oscilloscope en emboîtant les bornes de la sonde différentielle et en ajustant la position verticale des traces à zéro volts. Lors de cette expérience, le thyristor fournit la tension alternative à une fréquence de 60 hertz. Avant d’ajuster le thyristor, assurez-vous que c’est éteint et rien n’est raccordé à la sortie. Puis tournez le bouton de contrôle à 15 pour cent sortie. Connectez le câble de sortie pour le VARIAC et raccordez les bornes de sonde différentielle étendue à la banane du câble. Allumez le thyristor, observer la forme d’onde sur l’oscilloscope et d’ajuster le thyristor afin que l’amplitude de celle-ci est sortie que v0 est 35 volts. Changement de la base de temps, c’est l’intervalle de temps par la division horizontale de l’oscilloscope pour afficher deux à cinq cycles de tension. Capturer et enregistrer une copie de cette forme d’onde et enregistrer cette base de temps et désignez-le TB0 pour une utilisation ultérieure. Enfin, éteindre le thyristor et ne pas modifier son paramètre.

Cette première expérience déclenche un redresseur à thyristors avec un angle de tir de zéro degré. Assembler le circuit sur un proto-Conseil. Utilisez le thyristor pour la source d’entrée AC V en. Et un cavalier de fil à la place de la résistance R2. Connecter la sonde étalon au travers de la tension d’entrée V dans, puis connecter la sonde différentielle à travers la résistance de charge R d’observer la tension V de sortie out. Allumez le thyristor et définissez la portée en temps base TB0, qui a été enregistré plus tôt. Parce que l’angle de tir est de zéro degré, le thyristor se comporte comme une diode, et la tension de sortie est une onde sinusoïdale de la demi-rectifiée. Fonction mathématique intégrée de la lunette permet de mesurer la tension de sortie moyenne. Régler le temps de base pour effectuer un zoom entre les points lorsque le thyristor s’éteint, puis s’allume à nouveau. Utilisez les curseurs de la lunette pour mesurer cette différence de temps. Désactiver le thyristor et ne changent pas le réglage de la tension. Gardez toutes les connexions de thyristor et portée identique pour l’expérience suivante.

Pour comparer les résultats avec deux différentes non nulle, des angles de tir l’expérience suivante déclenchera le thyristor avec un petit, puis une grande résistance pour R2. Les résistances sont, dans ce cas, 300 ohms et 620 ohms. Utiliser la plus petite résistance pour déclencher le thyristor à un angle de tir petit. Enlever le cavalier qui a court-circuité R2. Insérez ensuite la résistance 300 ohms à sa place. Allumez le thyristor et définissez la portée en temps TB0 base. L’angle de tir est désormais supérieure à zéro degré, et, par conséquent, le thyristor est déclenché par la suite dans la partie positive du cycle AC. Mesurer la tension de sortie moyenne comme décrit précédemment. Puis zoomez et mesurer l’intervalle de temps entre quand le thyristor s’éteint puis le rallumez. Désactiver le thyristor. Sans modifier le réglage VARIAC ou autres connexions, remplacez R2 avec la plus grande résistance et refaites le test. Lorsque les expériences sont terminées, éteindre le thyristor, à zéro et démonter le circuit.

La tension de sortie du circuit redresseur thyristors est égale à zéro jusqu'à ce qu’une impulsion de porte déclenche le thyristor. Après le déclenchement, la tension de sortie correspond à la partie d’une vague de moitié-rectifiée. Comme l’angle de tir augmente, la tension de sortie est plus haché par rapport à l’entrée, et donc la tension de sortie moyenne diminue. Par conséquent, l’angle de tir détermine la quantité d’énergie qu'un thyristor passe à la charge.

Thyristors peut contrôler la quantité d’énergie transférée à une charge et étaient fréquentes chez les anciens blocs d’alimentation DC réglables. Ils sont toujours utilisés dans un milieu beaucoup d’applications de contrôle d’énergie haute tension AC. Tout d’abord, communes gradateurs de lumière utilisées dans les maisons et les bureaux ont un bouton ou un curseur que les témoins un potentiomètre, qui est une résistance variable. Changer la résistance modifie l’angle de tir d’un thyristor et par conséquent augmente ou diminue la puissance qui éclaire une ampoule. Décharge d’arc anodique est un moyen pratique et efficace de synthétiser des nanotubes de carbone et le graphène. Recherches ont utilisé un champ magnétique pour améliorer la contrôlabilité et la flexibilité du processus. La décharge électrique dans la présente demande est semblable à celle du soudage à l’arc. Et les deux permettent de contrôler la puissance qui crée l’arc haute tension thyristors.

Vous avez juste regardé Introduction de Jove à Thyristor redresseurs. Vous devez maintenant comprendre comment fonctionnent les thyristors, et comment ils permettent un contrôle de l’alimentation d’appareils électriques. Merci de regarder.

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