Informe de laboratorio. Análisis de características de un diodo y un SCR

PRACTICA N° 1

PROCEDIMIENTOS :

1. Determinar los terminales del diodo para polarización directa.

2. Monte el siguiente circuito:

3. Con ayuda del osciloscopio medir:

1. La tensión de la resistencia.
2. La tensión sobre el diodo 1DN4002.

Hacer el registro en la tabla.

4. Trace las curvas respectivas de ID vs VD e ID vs Vc.

ID vs VD

ID vs Vc

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5. Saque conclusiones después de analizar los resultados e las graficas obtenidas en el punto anterior.

Como se puede apreciar la grafica de ID/ VD en los intervalos negativos de voltaje el diodo no conduce, la corriente del diodo es cero. Cuando el diodo se polariza directamente (voltaje positivo) empieza a conducir, con lo cual hay un flujo de corriente.

En la grafica ID/VC ocurre algo similar, en los voltajes negativos el diodo esta polarizado inversamente con lo cual no hay flujo de corriente, para valores positivos el diodo se polariza directamente, hay flujo de corriente y a medida que el voltaje aumenta la corriente crecerá linealmente

6. Monte el siguiente circuito.

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8. Utilizando el circuito de la figura anterior, obtenga a través del osciloscopio la característica de ID vs VD con Vcc = 0V hasta Vcc = 5V, con una frecuencia de 60 Hz.

9. Registre los datos. grafique y saque conclusiones.

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Conclusiones.

En esta grafica a medida que se iba aumentando el voltaje de la fuente, él

voltaje del diodo crecía también y al mismo tiempo la corriente del diodo

con lo cual al graficar los datos obtenidos se muestra la apariencia

Anteriormente vista.

10. Utilizando el mismo circuito, ahora mantenga la amplitud de Vcc =5V y varié la frecuencia de 10 Hz a 400 Hz y de 4 Khz. a 70 Khz. , Registre W, ID y VD en la tabla, grafique y saque conclusiones.

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Las graficas anteriormente vistas muestran como varía la corriente y el voltaje del diodo al aumentar la frecuencia, se puede observar que cuando el circuito se maneja con pequeñas frecuencias, en el orden de Hz el diodo tiende a trabajar constantemente, pero en el caso cuando W toma valores por encima de 1kHz, el diodo manifiesta cambios en decaimiento en él VD y un aumento en la ID todo esto esta relacionado con la velocidad de conmutación en la recombinación hueco-electron en su unión pn, así si la frecuencia es muy alta esta recombinación decae puesto que con un d/dt en W muy bajo tiende a volverse o a comportarse más que todo como una resistencia para el circuito. estas graficas anteriores se hicieron para un voltaje de alimentación de 5 volt pero esto esta sujeto para voltajes mayores al voltaje de polarización directa del diodo.

PRACTICA N° 2

DINAMICA DE UN SCR.

I. Identifique las características generales.

1. El primer en poner el multimetro en la escala para diodo y después consiste en identificar gate y cátodo el cual es una unión pn, en ese momento quedaría libre el terminal del ánodo del SCR para el momento bastaría analizar el estado del transistor, en este caso si esta en buen estado o se encuentra averiado, bueno ahora se tomara el del ánodo para conmutar con el cátodo, para ese momento estaría entre los dos terminales de la prueba de diodo. Como no sabemos en sí cual es, combinamos la posición de la punta del multimetro entre estas dos, para darle un pequeño toque o pulso el cual nos activaría la compuerta. Dando así como resultado valor de diodo y así mismo la comprobación del estado del transistor. Sí en el caso esto no funciona en repetidas pruebas damos como averiado el transistor.

2. Describa un método para determinar los terminales en un SCR utilizando un multimetro.

   

3. Monte el siguiente circuito.
4. Inicialmente verifique sí Vs = 0V. Y VGS = 0V.
5. Ajuste Vs = 28V y mantenga VGS = 0V.

   If = 58.2 mA.

6. Mida la corriente de ánodo ( If.).

   If = 59.0 mA.

7. Caliente el hierro del SCR solo por algunos segundos, y registre el nuevo valor de la corriente ánodo If.

   Inicialmente la corriente del SCR If fue de 58.2 mA, a medida que se calentaba el hierro del SCR las propiedades intrínsecas de este, hacia que condujese mejor y aumentase su corriente a un If de 59 m A.

8. Saque conclusiones con respecto a los puntos del 3 al 6.

   Observe con el osciloscopio la tensión VAK y lentamente aumente la tensión VGS hasta que ocurra el disparo del SCR, Y registre en la tabla los valores de la corriente IGT y la tensión de compuerta VGT antes que ocurra el disparo. Repita el procedimiento tres veces completando la tabla. Determine los valores de IGT y VGT a través de los valores registrados en la tabla.

   Medidas	VGT (v)	IGT (mA)
   1°	0.744	0.04
   2°	0.742	0.035
   3°	0.744	0.04

   Valores medios VGT = 0.743 V y IGT = 0.038 mA.

   Pregunta: que ocurrió con VAK en la transición?.

   El voltaje VAK se mantuvo próximo a cero para VGT menor al voltaje de polarización de diodo en la compuerta, pero después de sobrepasar este voltaje realiza el disparo del SCR quedado el circuito cerrado.

9. Verifique sí Vs = 28V y sí VGS = 0V.

   VAK = 759.8 mV.

10. Mida la tensión VAK antes del disparo con el osciloscopio.
11. Reduzca la tensión VGS a cero y revise si el SCR esta conduciendo.

    En la practica no se pudo observar en el osciloscopio la tensión Vak, se pudo apreciar como ocurría el disparo en el SCR mediante los datos que mostraba los multimetros como es su Vgt e Igt

    II. Características de conducción directa (If x VAK), la tensión y la corriente de mantenimiento (VH(AK) y IH).

12. Saque conclusiones respecto a los puntos del 8 al 10.

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13. Monte el siguiente circuito.
14. Ajuste Vs = 28 V y verifique sí VGS = 0.
15. Aumente la tensión VGS a partir de cero hasta que el SCR se dispare (observe la transición de la corriente If).
16. Ajuste Vs de tal forma que If = 60 mA. Registre en la tabla el valor correspondiente para VAK de If.

Conclusiones:

Con If inferior a 60mA se probó que el circuito se mantiene abierto puesto que el SCR No conduce puesto no ha habido inducción en la compuerta en el transistor.

16.Inicialmente con Vs = 28 V asegúrese que el SCR este bloqueado. Aumente lentamente VGS hasta que ocurra el disparo del SCR, por consiguiente desconecte VGS es decir VGS = 0V.

17. Ih (mA)	VH (V)	VH (AK) (mV)
    0.61	0.725	321.5
    0.60	0.706	321.5
    0.58	0.692	321.5

    Valores medios: VH(AK) = 0.7076 mV, Ih = 59.66 mA

18. Reduzca lentamente la tensión Vs en el lazo que el SCR vuelva a bloqueo. En el instante inmediatamente anterior al bloqueo. Registre la corriente If = Ih y la tensión VH correspondiente. Repita el proceso anterior completando la tabla siguiente, calculando la corriente de mantenimiento Ih y la tensión de mantenimiento VH(AK) registre la media de los valores registrados.

    

19. Utilizando en la tabla grafique las características del SCR If x VAK
20. Saque conclusiones con respecto a los numerales 16 hasta 18.

Con un voltaje VGS mayor a cero tenemos que el SCR esta en modo de corte hasta el momento antes que este voltaje haga que VGT >= VAK de diodo, ósea lo cual indica que a partir de ese momento el SCR trabajara normalizado puesto se le ha inducido un pulso o voltaje de compuerta racionalizado para hacerlo trabajar sin ocasionarle daño alguno.

20. Realice una conclusión general con respecto a la practica

Con esta practica pudimos analizar la determinación de los terminales del SCR, así mismo comprobar el estado del mismo. También apreciar como hacer trabajar un SCR, cuales son las tres posibles condiciones para que se active y conduzca que son:

1. Aplicándole un voltaje ánodo-cátodo muy grade para que sature la unión PN que

Hay en la compuerta y conduzca.

2.Aplicando Vg y polarizando directamente el SCR.

3.Aplicando un pico de V e I en la compuerta.

También pudimos comprobar que las diferentes gráficas anteriores concuerdan con la teoría vista.

Además aprendimos a manejar, manipular y afianzar la practica de los diferentes implementos del laboratorio como son: multimetros, osciloscopio, generador de señales. Dándonos así mayor seguridad a la hora de afianzarnos en la rama de lo teórico-practico.

RIGOBERTO HERNANDO OLARTE

ING Mecatronico. BUCARAMANGA – SANTANDER – COLOMBIA

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS

FACULTAD DE INGENIERIA MECATRONICA

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

BUCARAMANGA

07-03-2003