LABORATORIO N° 01
“TIRISTORES” CARRERA
: TECNOLOGÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
CICLO
:V
SECCIÓN
: “I”
DOCENTE
: ING. LUIS ALBERTO GONZÁLEZ OBANDO
CURSO
: LAB. ELECTRONICA INDUSTRIAL
ALUMNO
:
Giancarl Ma!n R"#illa
R$"r% Carl& A!'ilar T'"&%a
(&" Man'"l ('nir Za)ra Lla*ar'na
FECHA DE ENTREGA
: ++,-/-+,0
2017 -II
INTRODUCCIÓN. El presente laboratorio laboratorio consistirá en una una práctica de recolección recolección de datos datos de los difere diferente ntes s tipos tipos de tirist tiristore ores, s, permit permitien iendo do así obtene obtenerr destre destreza zas s en el reconocimiento y pruebas de semiconductores de potencia. El
tiri tiris stor tor
es
un
com compone onente
ele electró ctrón nico ico
con constit stitui uido do
por por
elem eleme entos ntos
semi semico cond nduc ucto tore res s que que util utiliz izan an real realim imen enta taci ción ón inte intern rna a para para prod produc ucir ir una una conmut conmutaci ación. ón. También ambién se dice dice que los tirist tiristore ores s por por ser de compo componen nentes tes semico semicondu nducto ctores res depend dependien iendo do de la temper temperatu atura ra para para compo comporta rtarse rse como como aislantes o como conductores. Los tiristores son unidireccionales ya que solo conducen la corriente por un solo sentido. Son empleados mayormente en control industrial. El dispositivo consta de un ánodo y un cátodo, donde las uniones son de tipo !"!!" entre los mismos. or tanto se puede modelar como # transistores típicos !"! y "!!", por eso se dice también que el tiristor funciona con tens tensió ión n real realim imen enta tada da.. Se crea crean n así así $ unio unione nes s %den %denom omin inad adas as &', &', &#, &#, &$ respectivamente(, el terminal de puerta está conectado a la unión &# %unión "(.
“TIRISTORES” 1. OBJETIVOS: a. Objetivo genera.
)btener destreza en el reconocimiento y prueba de semiconductores de potencia.
b. Objetivo e!"e#$%i#o.
robar su funcionamiento y establecer diferencia de comportamiento.
&. 'UND()ENTO TEORICO: El tiristor es un conmutador biestable* por tanto, es capaz de de+ar pasar plenamente o bloquear por completo el paso de la corriente sin tener nivel intermedio aluno, aunque no son capaces de soportar randes sobrecaras de corriente. Este principio básico puede observarse también en el diodo S-ocley. ara que el dispositivo pase del estado de bloqueo al estado activo, debe enerarse una corriente de enanc-e positiva en el ánodo, y además debe -aber una peque/a corriente en la compuerta capaz de provocar una ruptura por avalanc-a en la unión &# para -acer que el dispositivo conduzca. ara que el dispositivo sia en el estado activo se debe inducir desde el ánodo una corriente de sostenimiento, muc-o menor que la de enanc-e, sin la cual el dispositivo de+aría de conducir. 0 medida que aumenta la corriente de puerta se desplaza el punto de disparo. Se puede controlar así la tensión necesaria entre ánodo y cátodo para la transición )11 2 )", usando la corriente de puerta adecuada %la tensión entre ánodo y cátodo dependen directamente de la tensión de puerta pero solamente para )11 !2 )"(. 3uanto mayor sea la corriente suministrada al circuito de puerta 45 %intensidad de puerta(, tanto menor será la tensión ánodo!cátodo necesaria para que el tiristor conduzca.
También se puede -acer que el tiristor empiece a conducir si no e6iste intensidad de puerta y la tensión ánodo!cátodo es mayor que la tensión de bloqueo.
*. E+UI,OS - )(TERI(ES:
3antidad
7escripción
8arca
8odelo
/1
8ultímetro
1L9:E
'';
/1
7iodo
Semiron
S:<
/1
S3<
SE84:<)"
/1
Transistor
ST
/1
Transistor
4"TE<"0T4)"0L
/1
Transistor
4"TE<"0T4)"0L 4<
4lustración
=&T! "" 8)S1ET 45=T
NOT(: En este laboratorio traba+ará con tensiones pelirosas. "o modifique ni -aa ninuna otra cone6ión, salvo que su profesor lo autorice. 0ntes de enerizar, solicite la autorización a su profesor.
0. ,ROCEDI)IENTO (. RECONOCI)IENTO - ,RUEB( DE DIODO 1. ara el dispositivo usado anote los siuientes datos> 3ódio Eléctrico de identificación> SN &23/4 Símbolo>
4lustracion ' diodo S:"
&.
1abricante> SE)IRON
,ar56etro Votaje ,i#o inver!o re"etitivo
(brevia#i7n
Vaor
@rrm
ABB @
Votaje "i#o inver!o no re"etitivo Corriente Dire#ta )e8ia Corriente Dire#ta E%i#a9 Corriente In!tant5nea no Re"etitiva
@rsm
ABB@
4fav 4frms 4fsm
#C0 DB0 $;C0
*. 7e la información dada por el fabricante en la -o+a de datos realice la diaramación de la forma física del dispositivo e identifique sus terminales.
0.
7iital.
L"c%'ra 1"l M'l%23"%r OL
L"c%'ra 1"l M'l%23"%r 0.454 V
8arque el estado del dispositivo> )perativo>
4noperativo>
Con#!ione! ; Ob!erva#ione!:
E6isten diodos de potencia de diversos códios, y todos traba+an con distintas potencias.
Su dise/o nos permite traba+ar en la electrónica industrial, es decir con altas intensidades de acuerdo al dispositivo.
B. RECONOCI)IENTO - ,RUEB( DE SCR C. ara el dispositivo usado anote los siuientes datos>
C78igo E<#tri#o 8e i8enti%i#a#i7n: S:TDBBA7 S$6boo:
F.
'abri#ante: SE84:<)"
parámetro
0breviación
@alor
Votaje ,i#o inver!o re"etitivo.
V rrm
ABB @
Votaje "i#o inver!o no re"etitivo.
V rsm
GBB @
Corriente Dire#ta )e8ia.
I tav
DB 0 a AB H3
Corriente Dire#ta E%i#a9.
If rms
$A 0 a $C H3
Corriente In!tant5nea no Re"etitiva.
I fcm
;BB 0 a #C H3
;. 7e la información dada por el fabricante en la -o+a de datos realice la diaramación de la forma física del dispositivo e identifique sus terminales.
A.
3able
3able "ero del 8ultímetro
@alor 8edido %@(
0
)L
:
(
)L
0
=
)L
5
(
)L
:
=
B.B$; @
5
B.B$C @
8arque el estado del dispositivo>
)perativo>
4noperativo>
Con#!ione!
7ispositivos semiconductor que conduce la corriente en un solo sentido y este lo -ace mediante oscilaciones mandadas por el 50TE.
3uando se realiza la prueba solo el cátodo con el 5ate ya sea directa o inversa presentan volta+e variable muy peque/a, debido a que el 50TE se encuentra conectado para la oscilación.
C. RECONOCI)IENTO DE TR(NSISTORES TR(NSISTOR N> 1 Ti"o 8e Tran!i!tor: =&T!"" C78igo E<#tri#o 8e i8enti%i#a#i7n: #"$BCC S$6boo:
'B.
'abri#ante: ST ,ar56etro Votaje )5?i6o C@E:
(brevia#i7n V cer
Vaor ;B @
Votaje )5?i6o C@B:
V cbo
'BB @
I# )5?i6o:
I c
'C 0
,oten#ia 8e Di!i"a#i7n:
Ptot
''C I
Beta o A%e:
H fe
;B
're#en#ia 8e O"era#i7n:
F t
$ 8Jz
''. 7e la información dada por el fabricante en la -o+a de datos realice la diaramación de la forma física del dispositivo e identifique sus terminales.
'#.
Ca
3able
3able "ero del 8ultímetro
@alor 8edido %@(
3
E
)L
E
C
B.FBF
3
B
)L
E
B
B.FBD @
=
E
)L
=
C
)L
8arque el estado del dispositivo>
)perativo>
4noperativo>
Con#!ione!:
Estos transistores están formado por una capa fina tipo p entre dos capas n, contenidas en un mismo cristal semiconductor de ermanio o silicio, el emisor emite portadores de cara -acia el interior de la base, en la base se obiernan dic-os portadores y en el colector se recoen los portadores que no puede acaparar la base.
9nión emisor> es la unión " entre la base y el emisor. 9nión colector> es la unión " entre la base y colector. 3ada una de las zonas está impurificada en mayor o menor rado. La base 'BB veces menos que el colector o emisor. La base tiene menor tama/o, después el emisor y a # veces de espesor el colector.
TR(NSISTOR N> &
Ti"o 8e Tran!i!tor: 8)S1ET C78igo E<#tri#o 8e i8enti%i#a#i7n: 4<1$#BC S$6boo:
TRASISTOR MOSFET IRF3205
'D.
'abri#ante: 4"TE<"0T4)"0L
arámetro
0breviación
@alor
Votaje )5?i6o D@S :
V dss
CC @
Votaje =@S :
V gs
K! #B @
ID )5?i6o a &>C :
I d
''B 0
,oten#ia 8e Di!i"a#i7n :
Pd
#BB I
Re!i!ten#ia D@S On :
Rdson
A
'C. 7e la información dada por el fabricante en la -o+a de datos realice la diaramación de la forma física del dispositivo e identifique sus terminales.
'F.
Cabe Rojo 8e )t$6etro
3able
3able "ero del 8ultímetro
@alor 8edido %@(
3
E
)L
E
C
B.FBF
3
B
)L
E
B
B.FBD @
=
E
)L
=
C
)L
8arque el estado del dispositivo>
)perativo>
4noperativo>
Con#!ione!.
0l realizar la prueba nos dimos cuenta de que solo cuando se conecta el cable ro+o en el emisor y el cable nero el colector marca un peque/o volta+e, y lo mismo sucede con el emisor y la base debido a que es un diodo mosfet.
Este transistor es muy utilizado en la electrónica industrial en circuitos analóicos o diitales y casi todos los microprocesadores están basados en transistores 8)S1ET.
TR(NSISTOR N> * ';. ara el dispositivo usado anote los siuientes datos>
Ti"o 8e Tran!i!tor: 45=T C78igo E<#tri#o 8e i8enti%i#a#i7n: 5DSJ;':7
S$6boo:
TRANSISTOR IGBT G4PSH71KD
'A.
'abri#ante: 4"TE<"0T4)"0L 4<
0breviación
Votaje )5?i6o C@E :
V ces
FBB @
Votaje =@E :
V ¿
K! #B @
I# )5?i6o :
I cm
DB 0
,oten#ia 8e Di!i"a#i7n :
Pd
'FB I
Votaje C@E On :
V Ve on
@alor
#.BC @
'G. 7e la información dada por el fabricante en la -o+a de datos realice la diaramación de la forma física del dispositivo e identifique sus terminales.
#B.
Ca
Vaor )e8i8o V 3able
3able "ero del 8ultímetro
@alor 8edido %@(
3
E
)L
E
C
B.$C'
3
=
)L
5
C
)L
5
E
)L
E
=
)L
8arque el estado del dispositivo>
)perativo>
Con#!ione!.
4noperativo>
Este transistor da se/ales de puerta de los transistores de efecto campo con capacidad de altas corrientes y ba+os volta+es de saturación del transistor bipolar.
Su circuito de e6citación se parece al del mosfet y esto -a servido de ran ayuda a los variadores de frecuencia así como para maquinas eléctricas.
Es adecuado para velocidades de conmutación de -asta 'BB sustituido al BJT en muc-as aplicaciones.
7ispositivo capas de conmutación en sistemas de alta tensión
kHz y
-a
D. ,RUEB( DE TR(NSISTORES #'. 4mplemente el siuiente circuito usando para ello> 9tilizaremos el softMare de simulación llamado miltisim.
LLAME AL PROFESOR PARA QUE REVISE SU CIRCUITO
TR(NSISTOR BI,O(R ##. 9bicar el transistor en el circuito con sus terminales de la siuiente manera>
T' 3olector T# =ase T$ Emisor
T'
T#
T$ #$. 9sando el terminal ro+o del multímetro, ubicarlo en el punto = del circuito y reular el potenciómetro a los valores mostrados en el cuadro siuiente, y para cada uno de ellos con el mismo terminal ro+o del multímetro colóquelo en el punto 0 y mida la lectura del volta+e y anote lo en el cuadro.
VOT(JE EN B
VOT(JE EN (
1 1& 1/ 4 2 0 & 1 /. /
B.#GC v B.$B# v B.$BA v B.$'$ v B.$$# v B.$$F v B.;;; v F.CD v 'D.'C v 'C
Esq!"# 1
Esq!"# 2
#D. En el cuadro anterior encierre en un recuadro las mediciones que muestren los siuientes estados> 3orte, 0mplificación y Saturación 3onclusiones y )bservaciones>
Si abrimos la amplificación el volta+e se reducirá lo que tiene un caso inverso a cuando se va a cerrar el amplificador, teniendo un aumento considerable de volta+e.
TR(NSISTOR )OS'ET
#C. 9bicar el transistor en el circuito con sus terminales de la siuiente manera>
T' 7renador T# 5ate T$ Surtidor
Esq!"# 3
#F. 9sando el terminal ro+o del multímetro, ubicarlo en el punto = del circuito y reular el potenciómetro a los valores mostrados en el cuadro siuiente, y para cada uno de ellos con el mismo terminal ro+o del multímetro colóquelo en el punto 0 y mida la lectura del volta+e y anote lo en el cuadro.
VOT(JE EN B
VOT(JE EN (
1 1& 1/ 4 2 0 & 1 /. /
B.$;$ v B.$;C v B.$;A v B.$AG v B.$G$ v B.;BD v 'C v 'C v 'C v 'C v
#;. En el cuadro anterior encierre en un recuadro las mediciones que muestren los siuientes estados> 3orte, 0mplificación y Saturación
3onclusiones y )bservaciones> Los 8)S1ET, o simplemente 8)S %8etal!)6ide Semiconductor, 1ield Effect Transistor( son muy parecidos a los &1ET. La diferencia entre estos estriba en que, en los 8)S, la puerta está aislada del canal, consiuiéndose de esta forma que la corriente de dic-o terminal sea muy peque/a, prácticamente despreciable. 7ebido a este -ec-o, la resistencia de entrada de este tipo de transistores es elevadísima, del orden de 'B.BBB 8I , lo que les convierte en componentes ideales para amplificar se/ales muy débiles.
TR(NSISTOR I=BT #A. 9bicar el transistor en el circuito con sus terminales de la siuiente manera> T' 7renador T# 5ate T$ Surtidor
#G. 9sando el terminal ro+o del multímetro, ubicarlo en el punto = del circuito y reular el potenciómetro a los valores mostrados en el cuadro siuiente, y para
cada uno de ellos con el mismo terminal ro+o del multímetro colóquelo en el punto 0 y mida la lectura del volta+e y anote lo en el cuadro.
$B. En el cuadro anterior recuadro y anote las que muestren los estados> 3orte, 0mplificación y 3onclusiones
VOT(JE EN B
VOT(JE EN (
1 1& 4 1/ 2 0 & 1 /. /
','FA v '.#AC v '.DF v '.;B; v F.DFC v 'C v 'C v 'C v 'C v 'C v
encierre en un mediciones siuientes
Saturación
En este artículo se analiza el comportamiento eléctrico y térmico de transistores T!45=T conectados en paralelo utilizando un control activo de reparto equilibrado de corriente. El estudio de la estructura interna y de las ecuaciones que describen el funcionamiento de un transistor 45=T muestra la capacidad de modificar el funcionamiento del transistor se?n la relación tensión!corriente colector!emisor %@3E!43E( variando el valor de la tensión puerta!emisor %@5E(. 1inalmente se comparan los resultados de funcionamiento de los transistores con control de reparto de corriente con los obtenidos sin aplicar ninuna acción de control.
. 3)"3L9S4)"ES
La corriente que activa el S3< puede ser de ba+o valor, pues con solo un pulso de corriente este quedará activo.
El volta+e que -ay en el ánodo cae drásticamente al momento del encendido del S3< y queda siendo un volta+e apro6imado de B.A v.
Los S3< nos permiten controlar el paso de corriente a determinadas ramas de un circuito previniendo da/os y alarando la vida ?til de estos.
8ientras no se aplique ninuna tensión en el 50TE del scr no se inicia la conducción, dado que esta es la clave para que el tiristor quede activo de forma NpermanenteO -asta que alo e6terno al él rompa la conducción.
Los scr se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del control* debido a que el tiristor puede ser utilizado como interruptor de tipo electrónico
2. OBSERV(CIONES:
0l variar el modelo de tiristor varia la corriente de activación de la compuerta, por lo tanto varia el valor óptimo de
El condensador puede estallar si no se coloca de la manera adecuada
