Tyrystory

Tyrystory i triaki - [RS Elektronika] # 14 (Lipiec 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Tyrystory

Dyskretne urządzenia półprzewodnikowe i obwody


Pytanie 1

Nie siedź tam! Zbuduj coś !!

Nauka matematycznego analizowania obwodów wymaga dużo nauki i praktyki. Zazwyczaj uczniowie ćwiczą poprzez pracę z wieloma problemami i sprawdzanie swoich odpowiedzi w porównaniu z tymi dostarczonymi przez podręcznik lub instruktora. Chociaż jest to dobre, istnieje o wiele lepszy sposób.

Dowiesz się o wiele więcej, budując i analizując rzeczywiste obwody, pozwalając swojemu sprzętowi testowemu dostarczać "odpowiedzi" zamiast książki lub innej osoby. Aby odnieść sukces w budowaniu obwodów, wykonaj następujące kroki:

  1. Dokładnie zmierz i zanotuj wszystkie wartości składowe przed budową obwodu, wybierając wartości rezystorów wystarczająco wysokie, aby uszkodzić jakiekolwiek aktywne komponenty, które są mało prawdopodobne.
  2. Narysuj schemat obwodu, który będzie analizowany.
  3. Ostrożnie zbuduj ten obwód na płytce protezowej lub innym dogodnym podłożu.
  4. Sprawdź dokładność konstrukcji obwodu, po każdym przewodzie do każdego punktu połączenia i sprawdzaj te elementy jeden po drugim na schemacie.
  5. Matematycznie przeanalizuj obwód, rozwiązując wszystkie wartości napięcia i prądu.
  6. Dokładnie zmierz wszystkie napięcia i prądy, aby zweryfikować dokładność analizy.
  7. Jeśli wystąpią jakiekolwiek istotne błędy (większe niż kilka procent), dokładnie sprawdź konstrukcję obwodu względem diagramu, a następnie dokładnie oblicz ponownie wartości i ponownie zmierz pomiar.

Kiedy uczniowie najpierw zapoznają się z urządzeniami półprzewodnikowymi i najprawdopodobniej ich uszkodzą poprzez niewłaściwe połączenia w swoich obwodach, polecam eksperymentować z dużymi komponentami o dużej mocy (diody prostownicze 1N4001, tranzystory mocy TO-220 lub TO-3) itp.), a zamiast tego korzysta się z zasilanych bateriami suchych ogniw. Zmniejsza to prawdopodobieństwo uszkodzenia podzespołów.

Jak zwykle, unikaj bardzo wysokich i bardzo niskich wartości rezystorów, aby uniknąć błędów pomiarowych spowodowanych przez "ładowanie" licznika (na wyższym końcu) i uniknąć wypalenia tranzystora (na niskim końcu). Polecam rezystory od 1 kΩ do 100 kΩ.

Jednym ze sposobów zaoszczędzenia czasu i zmniejszenia prawdopodobieństwa błędu jest rozpoczęcie od bardzo prostego obwodu i stopniowe dodawanie składników w celu zwiększenia jego złożoności po każdej analizie, zamiast budowania zupełnie nowego obwodu dla każdego problemu praktycznego. Inną techniką oszczędzającą czas jest ponowne użycie tych samych komponentów w różnych konfiguracjach obwodów. W ten sposób nie będziesz musiał zmierzyć wartości żadnego składnika więcej niż jeden raz.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pozwól, by elektrony same udzieliły odpowiedzi na twoje własne "problemy praktyczne"!

Uwagi:

Z mojego doświadczenia wynika, że ​​studenci potrzebują wielu ćwiczeń z analizą obwodów, aby stać się biegły. W tym celu instruktorzy zwykle zapewniają swoim uczniom wiele problemów związanych z praktyką i udzielają odpowiedzi uczniom, którzy mogą sprawdzić swoją pracę. Takie podejście sprawia, że ​​uczniowie biegle posługują się teorią obwodów, ale nie potrafią ich w pełni wykształcić.

Uczniowie nie potrzebują jedynie praktyki matematycznej. Potrzebują także prawdziwych, praktycznych ćwiczeń w budowaniu obwodów i korzystaniu z urządzeń testowych. Sugeruję następujące alternatywne podejście: uczniowie powinni budować własne "problemy praktyczne" z rzeczywistymi komponentami i próbować matematycznie przewidywać różne wartości napięcia i prądu. W ten sposób teoria matematyczna "ożywa", a uczniowie zyskują praktyczną biegłość, której nie zyskaliby jedynie przez rozwiązywanie równań.

Innym powodem zastosowania tej metody jest nauczenie studentów metody naukowej : proces testowania hipotezy (w tym przypadku matematycznych przewidywań) poprzez przeprowadzenie prawdziwego eksperymentu. Uczniowie będą również rozwijać prawdziwe umiejętności rozwiązywania problemów, ponieważ czasami popełniają błędy konstrukcyjne obwodu.

Spędź kilka chwil ze swoją klasą, aby zapoznać się z niektórymi "zasadami" budowania obwodów przed ich rozpoczęciem. Porozmawiaj o tych problemach ze swoimi uczniami w taki sam sposób, w jaki zwykle omawiasz pytania z arkusza roboczego, zamiast po prostu mówić im, czego powinni i czego nie powinni robić. Nigdy nie przestaje mnie dziwić, jak słabo studenci chwytają instrukcje, gdy są prezentowane w typowym wykładzie (monolog instruktorski)!

Uwaga dla instruktorów, którzy mogą narzekać na "zmarnowany" czas wymagany do tego, aby uczniowie zbudowali rzeczywiste obwody zamiast tylko matematycznej analizy obwodów teoretycznych:

Jaki jest cel studentów, którzy biorą udział w kursie "itemsheetpanel panel-default" itemscope>

pytanie 2

Wszystkie urządzenia tyrystorowe wykazują właściwość histerezy . Z perspektywy elektrycznej, czym jest "histereza"? Jak to zachowanie różni się od zachowania "normalnych" aktywnych elementów półprzewodnikowych, takich jak tranzystory bipolarne lub polowe?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Po włączeniu tyrystor ma tendencję do pozostawania w stanie "Bon" i na odwrót.

Uwagi:

Histeretyczne działanie tyrystorów jest często określane jako zatrzaśnięcie . Poproś uczniów o powiązanie tego terminu z działaniem tyrystora. Dlaczego "zatrzaskiwanie" odpowiedniego terminu dla tego zachowania? Czy Twoi studenci mogą wymyślić jakieś aplikacje na takie urządzenie?

pytanie 3

Co jest potrzebne, aby dioda Shockley lub DIAC zaczęły przewodzić prąd? Jakie warunki muszą być spełnione, aby przewodzić prąd przez jedno z tych urządzeń?

Należy również wyjaśnić, co należy zrobić, aby zatrzymać przepływ prądu elektrycznego przez diodę Shockley lub DIAC.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Włącz: spadek napięcia na urządzeniu musi przekroczyć pewne napięcie progowe ( napięcie przebicia ) przed wystąpieniem przewodzenia.

Wyłącz: prąd płynący przez urządzenie musi zostać doprowadzony do minimalnego poziomu zanim urządzenie przestanie przewodzić ( spadek prądu ).

Uwagi:

Chociaż odpowiedź może wydawać się oczywista dla wielu osób, warto zapytać uczniów, jak zachowuje się dioda Shockley w porównaniu do normalnej (rektyfikacyjnej) diody. Fakt, że dioda Shockley jest w ogóle nazywana "diodą", może zmylić niektórych uczniów, którzy myślą, że zachowuje się ona jak normalna dioda.

Poproś uczniów o wyjaśnienie, w jaki sposób te dwa urządzenia (diody Shockleya i diody prostownicze) są podobne. W jaki sposób są one różne?

Kolejne dobre pytanie do dyskusji to różnica między diodą Shockley a diodą Schottky'ego . Mimo że nazwy są bardzo podobne, te dwa urządzenia zdecydowanie nie są!

Pytanie 4

Reaktory sterowane krzemem (SCR) mogą być modelowane przez następujący obwód tranzystora. Wyjaśnij, w jaki sposób działa ten obwód, w obecności i braku "wyzwalającego" impulsu napięcia na zacisku bramki:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pozytywna informacja zwrotna nieodłącznie związana z tym obwodem nadaje mu właściwości histeretyczne: po uruchomieniu "on" ma tendencję do pozostawania dalej. Kiedy jest wyłączony, ma tendencję do pozostawania wyłączonym (do momentu wyzwolenia).

Uwagi:

Poproś uczniów, aby zademonstrowali pozytywne "sprzężenie" działania tego obwodu, rysując kierunki prądu na diagramie, który klasa będzie widzieć (na tablicy, w perspektywie wszystkich). Zapytaj uczniów, dlaczego obwód "czeka", aż impuls wyzwalający się włączy, i dlaczego "zaskakuje" po uruchomieniu.

Pytanie 5

Pokazano tu ilustrację dużego typu SCR typu "stud mount", w którym korpus jest nawleczony tak, aby był przymocowany do metalowej podstawy jak gwint śruby do nakrętki:

Bez testera innego niż prosty tester ciągłości (bateria i żarówka połączone szeregowo, z dwoma testowymi przewodami), jak można ustalić tożsamość trzech terminali na tym SCR "# 5"> Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Najmniejszym terminalem (na górze) jest brama. Tożsamość katody i anody można ustalić, podłączając jeden przewód pomiarowy do zacisku bramki i dotykając drugiego przewodu pomiarowego do któregokolwiek z pozostałych zacisków.

Uwagi:

Zapytaj uczniów, skąd wiedzą, że terminal bramkowy jest najmniejszy. Dlaczego miałaby być najmniejsza? Czy to musi być najmniejszy terminal? Czemu? Zapytaj także ich, jakie wskazanie ciągłości rozróżnia katodę od anody w teście ciągłości opisanym w odpowiedzi.

Pytanie 6

Wyjaśnij, co dzieje się w każdym z tych obwodów po naciśnięciu przycisku, a następnie zwolnieniu przycisku:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Lampka obwodu SCR włącza się po uruchomieniu przełącznika i pozostaje włączona po zwolnieniu przełącznika. Lampka obwodu TRIAC uruchomi się po uruchomieniu przełącznika i natychmiast wyłączy się, gdy przełącznik zostanie zwolniony.

Pytanie uzupełniające: wyjaśnij, dlaczego obwody te nie zachowują się identycznie. Czy SCR i TRIAC nie są ukryte w obu urządzeniach tyrystorowych (hysteretycznych)> Uwagi:

To pytanie odnosi się do bardzo powszechnego nieporozumienia, które uczniowie mają o TRIAC w obwodach prądu przemiennego. Uczniowie często błędnie sądzą, że TRIAC będą blokować zasilanie prądem zmiennym, tak jak SCR zatrzaskuje prąd stały, ponieważ TRIAC jest również urządzeniem hysteretycznym. Jednak nie jest to prawdą!

Ktoś mógłby się zastanawiać, jaką korzyść ma histereza TRIAC w obwodzie prądu przemiennego? Jeśli zatrzaśnięcie jest niemożliwe w obwodzie prądu przemiennego, to dlaczego w ogóle mają one TRIAC? Jest to bardzo dobre pytanie, a jego odpowiedź polega na działaniu TRIAC w czasie cyklu zasilania prądem przemiennym, który jest znacznie szybszy niż ludzkie oczy widzą.

Pytanie 7

Wyjaśnij, co należy zrobić z SCR, aby włączyć i wysłać zasilanie do żarówki:

Następnie wyjaśnij, co należy zrobić, aby wyłączyć SCR, aby żarówka nie była zasilana.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pozwolę ci zbadać odpowiedzi na te pytania!

Uwagi:

Pozwól uczniom wyjaśnić (a może nawet zademonstrować) swoje odpowiedzi. Niezwykle ważne jest, aby uczniowie uświadomili sobie, że SCR to tyrystory, "zatrzaskiwanie" i wyłączanie za pomocą nieustalonych bodźców. Różnią się one znacznie od tranzystorów w tym zakresie.

Pytanie 8

Gdy SCR zatrzaskuje się "on", spada bardzo małe napięcie między anodą i katodą. Wyjaśnij, dlaczego tak jest i jaka jest jego zaleta, jeśli chodzi o tranzystory przy przewodzeniu dużych prądów obciążenia.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Składowe tranzystory SCR stają się silnie nasycone w stanie przewodzenia, z koniecznym minimum prądu napędu (bramki).

Pytanie uzupełniające: w jaki sposób wewnętrzne działanie SCR wyjaśnia bardzo szybki czas włączenia, oprócz wyjaśnienia niskiego spadku napięcia zasilania "notatki ukryte"> Uwagi:

Kluczem do pełnego odpowiedzi na pytanie, dlaczego SCR napędza się tak mocno podczas przewodzenia, znajduje się w zasadzie pozytywne opinie . Omów tę zasadę ze swoimi uczniami, jeśli jeszcze jej nie studiowali. Jeśli już to zbadali, użyj tego pytania jako okazji do przejrzenia.

Pytanie 9

Wyjaśnij, czym jest TRIAC i jak jest on jednocześnie podobny i inny niż SCR. Jakie zastosowania może zastosować TRIAC, ponieważ SCR byłoby nieodpowiednie?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

"TRIAC" działa jako dwa połączone SCR jednostki z odwrotnym połączeniem równoległym, aby móc sterować AC, a nie tylko DC.

Pytanie uzupełniające: narysuj równoważny obwód dla TRIAC.

Uwagi:

Popularną aplikacją dla TRIAC jest sterowanie ściemniaczami lamp, w przypadku żarówek zasilanych z sieci (50 lub 60 Hz). Jeśli czas na to pozwala, przedyskutuj z uczniami, w jaki sposób obwody ściemniacza lampy sterują mocą lampy w sposób przypominający modulację szerokości impulsu (PWM - Pulse-Width Modulation).

Pytanie 10

Oznacz terminale w TRIAC z ich właściwymi oznaczeniami:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Uwagi:

Zapytaj uczniów, gdzie znaleźli te informacje. Czy to z podręcznika, arkusza danych, czy z jakiegoś innego źródła "panel z panelem roboczym - domyślny panel" itemscope>

Pytanie 11

Wyjaśnij, w jaki sposób rektyfikatory krzemowe kontrolowane (SCR) różnią się od TRIAC pod względem ich zachowania.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

TRIAC to dwustronne wersje SCR.

Uwagi:

Odpowiedź, którą podaję, jest z założenia bardzo minimalna. Uczniowie muszą wiedzieć, co oznacza słowo "dwustronny" w odniesieniu do komponentów elektronicznych, ale to pytanie stanowi dla nich dobrą okazję do nauki, na wypadek gdyby tego nie robili!

Pytanie 12

Niektóre SCR i TRIAC są reklamowane jako wrażliwe bramki . Co to znaczy? Jaka jest różnica między SCR "wrażliwej bramy" a SCR z "bramką niewrażliwą"?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

SCR i TRIAC z "wrażliwymi bramkami" przypominają wyidealizowane urządzenia przedstawione w podręcznikach. SCR i TRIAC z bramkami "niewrażliwymi" są celowo "odczulane" przez dodanie wewnętrznego rezystora obciążającego podłączonego do zacisku bramki.

Pytanie uzupełniające: gdzie powinien zostać podłączony rezystor obciążający, w poniższym równoważnym schemacie dla SCR?

Uwagi:

Zapytaj uczniów, dlaczego tyrystor taki jak SCR lub TRIAC musiałby zostać "pozbawiony uczucia" przez dodanie rezystora obciążającego "panel panelu roboczego - domyślnie" itemscope>

Pytanie 13

Wyjaśnij, czym jest obwód łomu i jak wykorzystuje on SCR do ochrony obwodu przed nadmiernym napięciem.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Obwód "łomu" wykorzystuje SCR do zaciskania napięcia wyjściowego zasilacza prądu stałego w przypadku przypadkowego przepięcia, w taki sam sposób, w jaki metalowy łom wyrzucony przez końcówki zasilacza przymusowo zaciskałby napięcie wyjściowe .

Uwagi:

Porozmawiaj ze swoimi uczniami, czy uważają, że obwód łomu jest rodzajem mechanizmu, który widzi regularne użycie, czy też jest rzadko aktywowany.

Pytanie 14

Czym jest quadrac i czym różni się od zwykłego TRIAC?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

"Quadrac" to TRIAC z wbudowanym DIAC, połączonym szeregowo z terminalem bramkowym.

Uwagi:

Zapytaj swoich uczniów, jaka korzyść miałaby quadrac w stosunku do zwykłego TRIAC.

Pytanie 15

Student elektroniki właśnie nauczył się jak budować układy wzmacniaczy audio, co inspiruje marzenia o zaprojektowaniu super potężnego wzmacniacza do domowej rozrywki. Któregoś dnia ten student otrzymuje darowiznę komponentów elektronicznych od lokalnego biznesu, a w tym darowizny znajduje się kilka przemysłowych SCR, o mocy 20 amperów każdy.

"Wow", mówi student, "te komponenty wyglądają jak naprawdę duże tranzystory, ale są oceniane pod kątem wielu prądów. Z tym mogłem zbudować ogromny wzmacniacz! "

Uczeń zwraca się o poradę, ponieważ właśnie dowiedziałeś się, jak funkcjonują SCR w twojej klasie elektroniki. Co mówisz uczniowi, jeśli chodzi o używanie SCR-ów jako urządzeń wzmacniających dźwięk? Jak wytłumaczysz temu podekscytowanemu studentowi, że te urządzenia nie będą działały w obwodzie wzmacniacza?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pozwolę ci określić przyczynę, dla której SCR nie mogą być używane jako urządzenia wzmacniające dźwięk.

Uwagi:

Wierzcie lub nie, kiedyś spotkałem się z entuzjastycznym studentem z tym właśnie pytaniem!

Pytanie 16

Jednym ze sposobów wyzwalania SCR w ich stanie "włączonym" jest przejściowe napięcie podawane między końcówkami anody i katody. Zwykle ta metoda wyzwalania jest uważana za wadę urządzenia, ponieważ otwiera możliwość niepożądanego wyzwalania wynikającego ze zakłóceń napięcia zasilania.

Wyjaśnij, dlaczego wysoki (dv / dt) obecny na szynie zasilającej jest w stanie wyzwolić SCR, w odniesieniu do równoważnego obwodu SCR. Zasugeruj także, jakie środki można zastosować, aby zapobiec fałszywym wyzwalaczom z okresów przejściowych zasilania.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pasożytnicze (Miller-effect) pojemności wewnątrz dwubiegunowej struktury SCR powodują, że urządzenie jest podatne na zmiany napięcia, duże (dv / dt) szybkości wytwarzają prądy podstawy wystarczająco duże, aby zainicjować przewodzenie. Obwody tłumika są zwykle dostarczane w celu złagodzenia tych skutków:

Uwagi:

Wyrażenie (dv / dt) jest, oczywiście, terminem obliczeniowym oznaczającym szybkość zmiany napięcia w czasie. Ważną koncepcją przeglądu tego pytania jest formuła "prawa Ohma" dla pojemności:

i = C dv


dt

Tylko dzięki zrozumieniu skutków gwałtownie zmieniającego się napięcia na pojemnościach uczniowie są w stanie zrozumieć, dlaczego duże dawki (dv / dt) mogą powodować problemy z SCR.

Pytanie 17

Zidentyfikuj trzy różne sposoby uruchamiania SCR lub TRIAC w stanie "włączony" (przewodzący):

1.
2.
3.
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

1. Zastosowanie impulsu napięciowego na terminalu bramy
2. Przekroczenie napięcia "zerowania" anody do katody
3. Przekroczenie "krytycznej stopy wzrostu" napięcia anody-katody ((dv / dt))

Uwagi:

Chociaż wyzwalanie bramek jest zdecydowanie najczęstszą metodą inicjowania przewodzenia poprzez SCR i TRIAC, ważne jest, aby uczniowie zdali sobie sprawę, że nie jest to jedyny sposób. Pozostałe dwie metody, obie związane z napięciem między końcówkami anody i katody (lub końcówkami MT1-MT2) urządzenia, są często przypadkowym sposobem wyzwalania.

Pamiętaj, aby omówić ze swoimi uczniami przyczynę, dla której nadmierne (dv / dt) może wyzwalać tyrystor, w oparciu o badanie pojemności międzyelektrodowej w tranzystorach modelu tyrystorowego.

Pytanie 18

Zidentyfikuj dwa różne sposoby, że SCR lub TRIAC mogą być zmuszone do przejścia w stan "wyłączony" (nieprzewidziany):

1.
2.
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

1. Niski spadek prądu (przerwanie prądu z jakimś innym urządzeniem przełączającym)
2. "Odwrotne wypalanie" bramki z impulsem napięciowym o "niewłaściwej" polaryzacji

Uwagi:

Chociaż upuszczenie o niskim natężeniu prądu jest najczęstszą metodą kończenia przewodzenia przez SCR i TRIAC, ważne jest, aby uczniowie zdali sobie sprawę, że nie jest to jedyny sposób. Druga metoda jest jednak często bardzo trudna do osiągnięcia dzięki zwykłym SCR lub TRIAC.

Pytanie 19

Jednoozłączowy tranzystor, czyli UJT, jest interesującym urządzeniem, wykazującym histerezę, podobnie jak SCR i TRIAC. Jego schematyczny symbol przedstawia się następująco:

Jeden równoważny schemat obwodu dla UJT wykorzystuje parę tranzystorów i parę rezystorów:

Gdy dwa terminale bazowe UJT są połączone przez źródło napięcia stałego, dwie rezystancje podstawowe (R B1 i R B2 ) tworzą dzielnik napięcia, dzieląc przyłożone napięcie na mniejsze części:

Ile napięcia i jakiej polarności należy przyłożyć do terminala UJT emitera, aby go włączyć "# 19"> Odsłoń odpowiedź Ukryj odpowiedź

V P V BB R B1


R B1 + R B2

+ 0, 7

Pytanie uzupełniające: w jaki sposób zdefiniowano współczynnik odległości dla UJT i w jaki sposób można ponownie zapisać to równanie, aby je uwzględnić?

Uwagi:

Współczynnik odległości jest prawdopodobnie najważniejszym parametrem UJT, biorąc pod uwagę histeretyczną funkcję przełączania tego urządzenia. Zapisanie równania dla napięcia wyzwalającego (V P ) i zrozumienie definicji współczynnika odległości wymaga, aby uczniowie zapamiętali formułę dzielnika napięcia z badań w obwodach prądu stałego:

V R = V ogółem  R


R ogółem

 

To pytanie stanowi dobrą okazję do przeglądu działania obwodów dzielnika napięcia, a zwłaszcza tej formuły.

Pytanie 20

Jednozłączowy tranzystor z wewnętrznym współczynnikiem przesunięcia (η) 0, 8 jest zasilany 15-woltowym źródłem prądu stałego. Oblicz napięcie emitera potrzebne do "uruchomienia" tego UJT w jego stanie przewodzenia.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

V P ≈ 12, 7 woltów

Uwagi:

Nic specjalnego tutaj, po prostu ćwicz obliczanie napięcia wyzwalającego. Zwróć uwagę uczniów, że symbolem wewnętrznego współczynnika dystansu (η) jest grecka litera "eta", która również jest używana do symbolizowania efektywności.

Pytanie 21

Opisz, co dzieje się z UJT, gdy potencjometr jest powoli regulowany w górę, aby dostarczyć zmienne napięcie w punkcie A w tym obwodzie, zaczynając od 0 woltów i kończąc na napięciu wyzwalającym V P :

Teraz opisz, co należy zrobić z potencjometrem, aby UJT ponownie się wyłączyć.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

UJT pozostanie w stanie nieprzewodzenia, gdy napięcie potencjometru wzrasta od 0 woltów, aż osiągnie V P. Przy tym napięciu UJT włącza się i pozostaje włączony. Aby wyłączyć UJT, potencjometr musi być ponownie obniżony pod napięciem do momentu, aż prąd płynący przez punkt A zmniejszy się do pewnej wartości "upuszczenia".

Uwagi:

Poproś uczniów, aby opisali, w jaki sposób histereza jest wykazywana przez UJT w tym scenariuszu.

Pytanie 22

Obwód ten wykorzystuje tranzystor jednoekranowy (UJT) do zatrzaśnięcia diody LED w stanie "włączony" z dodatnim impulsem na zacisku wejściowym. Negatywny impuls napięcia na zacisku wejściowym powoduje wyłączenie diody LED:

Wyjaśnij, jak działa tranzystor jednozłączowy w tym obwodzie.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Tranzystory jednozłączowe są histeretyczne, podobnie jak wszystkie tyrystory. Dodatni impuls do zacisku emitera zatrzaskuje UJT, a ujemny impuls powoduje jego "odpadnięcie".

Pytanie dotyczące wyzwania: jaki jest cel rezystora R 3 w tym obwodzie "uwagi ukryte"> Uwagi:

Poproś uczniów o zidentyfikowanie terminali na UJT. Oznaczenia dla każdego terminalu mogą być zaskakujące dla twoich uczniów, biorąc pod uwagę nazwy bipolarnych terminali tranzystorowych!

Odpowiedzi na pytanie o wyzwanie można udzielić tylko, jeśli uważnie przeanalizuje się charakterystykę diody LED. Rezystor R3 pomaga przezwyciężyć problemy, które mogą powstać z powodu nieliniowości diody w stanie wyłączenia.

Mam ten tor od wydania w październiku 2003 roku

w swoim regularnym dziale "Circuit Ideas". Projekt przypisuje się André de Guérin.

Pytanie 23

Przewidzieć, w jaki sposób działanie tego obwodu zatrzaskowego UJT będzie miało wpływ na następujące błędy. Rozważ każdą awarię niezależnie (tj. Pojedynczo, bez wielu błędów):

Kondensator C 1 nie działa poprawnie:
Kondensator C 1 nie jest zwarty:
Rezystor R1 nie działa poprawnie:
Mostek lutowniczy (krótki) obok rezystora R 1 :
Rezystor R2 nie działa poprawnie:
Mostek lutowniczy (krótki) obok rezystora R 2 :

W przypadku każdego z tych warunków należy wyjaśnić, dlaczego wystąpią takie skutki.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Kondensator C 1 nie działa poprawnie: żaden z przycisków nie ma żadnego wpływu na diodę LED.
Kondensator C 1 nie jest zwarty: obwód zachowuje się normalnie.
Rezystor R1 nie działa poprawnie: dioda LED zawsze wyłącza się, odmawia włączenia.
Mostek lutowniczy (krótki) za rezystorem R 1 : LED zawsze włączony, odmawia wyłączenia.
Rezystor R2 nie działa poprawnie: dioda LED zawsze świeci się, nie chce się wyłączyć.
Mostek lutowniczy (krótki) za rezystorem R 2 : LED zawsze wyłączony, odmawia włączenia.

Uwagi:

Celem tego pytania jest podejść do dziedziny rozwiązywania problemów z obwodami z perspektywy wiedzy o tym, czym jest usterka, a nie tylko wiedzieć, jakie są objawy. Chociaż nie jest to koniecznie realistyczna perspektywa, pomaga uczniom zbudować podstawową wiedzę niezbędną do zdiagnozowania błędnego obwodu z danych empirycznych. Na takie pytania należy odpowiedzieć (ewentualnie) innymi pytaniami, w których prosi się uczniów o zidentyfikowanie prawdopodobnych usterek na podstawie pomiarów.

Pytanie 24

Zidentyfikuj co najmniej trzy różne typy tyrystorów (oprócz SCR):

1.
2.
3.
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

1. DIAC
2. TRIAC
3. Quadrac (TRIAC + DIAC)
4. Dioda Shockley
5. GTO
6. UJT
7. SCS

Uwagi:

Rzuć wyzwanie swoim uczniom, aby zidentyfikować jeszcze więcej typów tyrystorów, jeśli potrafią!

Pytanie 25

Znajdź jeden lub dwa prostowniki sterowane krzemem i zabierz je ze sobą na zajęcia do dyskusji. Zidentyfikuj jak najwięcej informacji na temat SCR przed rozpoczęciem dyskusji:

Identyfikacja terminala (który terminal jest bramą, anodą i katodą)
Ciągła ocena napięcia
Ciągła ocena prądu
Ciągła moc znamionowa
Niezależnie od tego, czy jest to urządzenie o "szczelnej bramce"
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Jeśli to możliwe, znajdź arkusz danych producenta dla twoich komponentów (lub przynajmniej arkusz danych dla podobnego komponentu), aby porozmawiać z kolegami z klasy.

Bądź przygotowany, aby udowodnić identyfikatory terminali swoich SCR w klasie, za pomocą multimetru!

Uwagi:

Celem tego pytania jest doprowadzenie uczniów do kinestetycznej interakcji z tematem. To może wydawać się głupie, gdy uczniowie angażują się w ćwiczenia "pokaż i powiedz", ale odkryłem, że takie działania bardzo pomagają niektórym uczniom. Dla tych uczących się, którzy mają kinestetyczny charakter, bardzo pomocne jest dotknięcie prawdziwych elementów podczas uczenia się o ich funkcji. Oczywiście to pytanie stanowi także doskonałą okazję do ćwiczenia interpretacji oznaczeń elementów, korzystania z multimetru, kart z danymi dostępowymi itp.

  • ← Poprzedni arkusz roboczy

  • Indeks arkusza roboczego

  • Następny arkusz roboczy →