Ćwiczenie 5
Zasilacze: Prostowniki Sterowane
Zasada działania prostownika sterowanego
Prostowniki sterowane działają w oparciu o tyrystor, czyli element półprzewodnikowy o budowie p-
n-p-n, różnica między prostownikami sterowanymi a niesterowanymi polega na możliwości zmiany
prądu i napięcia wychodzącego z elementu prostującego. Jest to możliwe poprzez zmianę kąta
otwarcia (przewodzenia) prostownika. W zakresie napięć dodatnich, przewodzenie prostownika
odbywa się przez wprowadzenie do obwodu sterującego sygnału napięciowego lub prądowego o
wartości określonej charakterystyką danego prostownika. Prostowniki sterowane są zasilane
napięciem przemiennym, które po przejściu przez prostownik traci przepływ jednego znaku i staje
się napięciem jednoimiennym (posiada tylko wartości jednego znaku). Do póty dopóki do bramki
sterującej nie zostanie doprowadzony impuls prądu, tyrystor pozostaje w stanie zaporowym,
niezależnie od znaku napięcia An-Kat. Przy dodatnich napięciach, anoda – katoda, tyrystor
wprowadza się w stan przewodzenia przez doprowadzenie do bramki napięcia dodatniego
względem katody. Podczas przewodzenia obwód traci własności sterownicze, a charakterystyka U-I
obwodu jest podobna do charakterystyki diody krzemowej spolaryzowanej w kierunku
przewodzenia.
Wpływ indukcyjności na pracę prostownika sterowanego
W prostownikach sterowanych z indukcyjnością w obwodzie przebieg prądu i napięcia na
odbiorniku są zniekształconą sinusoidą. Indukcyjność obwodu łagodzi przebieg narastania prądu
oraz powoduje czasowy przepływ prądu przez tyrystor w przeciwnej do przepuszczanej, półfali
napięcia zasilajacego, jest to nieporządane zjawisko które niweluje się poprzez włączenie do
obwodu diody gaszącej.
Skalowanie przesuwnika fazowego
N[Działki]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
φ[stopnie]
6,92310,38417,3 27,684 34,6 55,3689,96 124,56 144 153
φ [rad]
0,1210,1810,302 0,483 0,604 0,9661,570 2,174 2,5132,670
Pomiary prądów i napięć tyrystorowych
NDziałki
1 2 3 4 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10
φ rad
0,00,00,10,10,0870,0960,1050,113 0,122 0,1310,1400,1480,1570,1660,175
T1
U V
0 0 0 0 2 3 4 9 15 20 28 47 70 75 80
I mA
0 0 0 0 2 3 5 8 14 19 28 48 59 64 65
I A
0 0 0 0 0,0020,0030,0050,008 0,014 0,0190,0280,0480,0590,0640,065
T1+T2
U V
0 0 0 0 5 7 8 15 25 39 65 115 135 150 150
I mA
0 0 0 0 4 6 7 13 23 38 54 96 112 126 126
I A
0 0 0 0 0,0040,0060,0070,013 0,023 0,0380,0540,0960,1120,1260,126
W celu uzyskania wartości kąta φ dla działek (N,5), korzystam z wartości sąsiadujących φ i
wyliczam φ
n
= (φ
n-1
+ φ
n+1
)/2 przy n=[5,5;6,5;7,5;8,5;9,5], wyliczone wartości wstawiam do tabeli (w
radianach) a następnie rysuję charakterystyki U,I = f( φ ). Pozostałe wartości φ biorę z poprzedniej
serii pomiarowej. Zmierzone wartości prądów w [mA] zamieniam na [A], tak aby na wykresach
była zgodność jednostek i wielkości.
Dla prostowania jednopołówkowego :
Dla prostowania dwuopołówkowego :