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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superior

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.

Para ver el cuadro seleccione la
opción "Descargar" del menú superior

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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.

    Para ver el gráfico
    seleccione la opción "Descargar" del menú
    superior

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