COVOMOSA

Electrotecnia

Marco Salazar Cerdas

11-7

Practica 16: SCR

ProcedimientoPara verificar su aprendizaje conteste las siguientes preguntas.

1. El UJT se puede encender sólo cuando la unión del emisor a la base 1 está polarizada en _____ (directa, inversa).2. En el circuito equivalente del UJT que ilustra la figura 13.2, RB1 = 3500 Ω, RBB = 6000 Ω y VBB = 10 V.El voltaje de emisor requerido para encender el UJT debe ser mayor de V.3. En la gráfica de la figura 50-3 el punto pico, Vp , es el punto en el que la corriente de emisor, lE, es

máxima _________ (verdadero,falso).4. En la gráfica de la figura 50-5 el UJT se encenderá cuando el voltaje a través del capacitor, CT, alcance elvalor de V.5. En la figura 13.5 el resistor de carga es _ _ _ _ _y el resistor de estabilización, ______ _6. En la operación apropiada del oscilador de relajación a base de un UJT, el voltaje a través del capacitor, CT, es un(a) (diente de sierra, espiga positiva).7. A fin de cambiar la frecuencia del oscilador de relajación experimental en la figura 13.6, se debe variar8. Mediante la variación de R4 en el circuito de la figura 13.7 se puede el tiempo de conducción del SCR.

IV. MATERIAL NECESARIO

• Fuente de alimentación: fuente de voltaje de cd variable y regulada; fuente variable de 60 Hz (autotransformador variable); transformador de aislamiento.

• Equipo: osciloscopio, mili amperímetro de cd, multímetro digital, oscilador de onda senoidal de AF (audiofrecuencia) calibrado en frecuencia (como una fuente de comparación para verificar la frecuencia).

• Resistores: 33 Ω, 100 Ω, 220 Ω, 470 Ω, 1 200 Ω, 4 700 Ω a 1⁄2 W; 1 000 Ω a 1 W; 250 Ω, 5 000 Ω a 5 W.

• Capacitores: 0.1 μF a 400 V.

• Semiconductores: SCR 2N1596; UJT 2N2160; 1N4746 (Zener de 18 Val W); cuatro rectificadores de silicio,tipo lN5625 o equivalentes.

• Otros: dos interruptores de un polo un tiro; transformador, 120 V en primario, 25 Val A en secundario; potenciómetro de 500 000 Ω a 2 W.

Características del emisor (VE contra lE) ... ... .... .. ... .. .... .. ............ ..... .

Vea la nota al final del paso 3 antes de proceder.

1. Conecte el circuito de la figura 13.8. El autotransformador está enchufado en un transformador de aislamiento. Los interruptores SI y S2 están abiertos. Desenergizar. La salida del autotransformador se fija a O V. La salida de la alimentación de cd se fija a O V, como lo mide el voltímetro V.2. El interruptor de barrido horizontal del osciloscopio está situado en "Ext”. Calibre el amplificador vertical del osciloscopio en 2.5 V/cm, y el amplificador horizontal en 100 m V/cm. Posicione el trazo horizontal de la pantalla en la línea horizontal más baja de la cuadricula.3. Cierre S2 y fije VBB en 5 V de cd. Cierre SI y ajuste la salida del autotransformador hasta que la deflexión horizontal en el osciloscopio sea 10 cm. (NOTA: esto limita lE a 10 mA, dado que cada centímetro de deflexión horizontal corresponde a 1mA de la corriente del emisor.)Observe el trazo sobre la pantalla y regístrelo en forma gráfica en la tabla 13.1. Marque esta curva con

VBB = 5 V. Identifique Vp , el voltaje del punto pico.

NOTA: la curva que se observa en el osciloscopio puede aparecer invertida, cuando se compara con la de la figura 13.3.4. Repita el paso 3 para a) VBB = 10 V, b) VBB = 15 V, c) VBB =20 V. Dibuje e identifique mediante VBB todas las curvas en la tabla 13.1. También identifique el voltaje de punto pico, Vp, para cada curva. Abra S¡ y S2. Desenergizar.NOTA: si dispone de un trazador de curvas que pueda verificar la respuesta de un UJT, omita los pasos 1, 2, 3 Y4. En su lugar verifique la respuesta del UJT para VBB = 5 V, 10 V y 15 V, cada uno a la vez. Dibuje las gráficas en la tabla 13.1. Etiquételas e identifique el voltaje del punto pico, Vp, para cada curva.

Oscilador de relajación5. Conecte el circuito de la figura 13.6. Fije R4 para su resistencia máxima. S¡ está abierto. Ajuste la salida de la fuente de alimentación V1 para obtener 25 V. Calibre los amplificadores verticales del osciloscopio encd para tener 5 V/cm. Fije el trazo en la línea horizontal más baja de la cuadrícula. El osciloscopio se debe situar en el barrido por disparo (o funcionamiento libre).Fije R4 en la mitad de su intervalo.6. Cierre S1 con lo que se aplica potencia al circuito. Conecte la terminal de entrada vertical del osciloscopioa través del capacitor, CT, la terminal positiva en A y la terminal de tierra en B. Dispare/sincronice externamente el osciloscopio con la forma de onda del voltaje VB2 en la base 2. Ajuste los controles de barrido del osciloscopio al menos para dos o tres formas de onda completas. Dibuje y registre la forma de onda, etiquetándola con VE en la tabla 13.2. Mida y anote la amplitud pico a pico de la forma de onda. Mida y registre el nivel de voltaje en el que cae la forma de onda (use todavía los amplificadores verticales en cd del osciloscopio). También mida y registre la frecuencia de la forma de onda.7. Observe la forma de onda VB¡ en la base 1. Dibújela en la tabla 50-2 con la fase y tiempos apropiados con la forma de onda de VE. También mida y registre su amplitud pico a pico.8. Ajuste R4 a su resistencia mínima. Observe y anote las formas de onda VE y VB1; mida y registre en la tabla 13.2 su amplitud pico a pico y la frecuencia como en los pasos 6 y 7.9. Ajuste R4 a la mitad de su resistencia total y repita el paso 7. Desenergizar.

Disparado de un SCR mediante un UJT.10. Conecte el circuito de la figura 13.9. T es el transformador reductor de voltaje (120 V en el primario, 25 V con derivación central en el secundario). Cierre SI. Energizar.11. Calibre los amplificadores verticales de su osciloscopio en 10 y 3 V/cm. Con el osciloscopio situado en disparo/sincronización en línea o sincronizado externamente por el voltaje del punto A en el secundario de T, observe la forma de onda, VAB, a través del secundario de T, la terminal vertical del osciloscopio en el punto A, Y la terminal horizontal en el punto B. Ajuste los controles de barrido, disparo/sincronización y centrado hasta que la forma de onda de referencia aparezca como en la tabla 13.3. Mida y anote en la tabla 13.3 la amplitud pico a pico de la forma de onda.12. Observe, mida y registre en la tabla 13.3, con la fase y tiempos apropiados con la referencia, las formas de onda VCD y VFD·13. Con R4 situado en su mínimo valor (resistencia cero) observe, mida y anote en la tabla 13.3 la forma de onda VJD, con la fase y tiempos apropiados con la referencia. Mida en el mili amperímetro M1 y registre lacorriente de carga, IF.14. Varíe R4 sobre su intervalo completo. Observe el efecto en la corriente de carga y en la forma de onda de la carga.15. Con R4 situado en su resistencia máxima, observe, mida y registre en la tabla 50-3 la forma de onda VJD y la corriente de carga.

Preguntas

1. ¿Cuáles son las características deseables para una fuente de disparo de la compuerta de un 2. ¿La fuente de disparo senoidal desfasada de la compuerta alcanza las características que listó en la respuesta a la pregunta 1? Si no es así, explique por qué. SCR?3. Dibuje el diagrama del circuito a base de un UJT que se pueda usar como disparador de compuerta.4. Explique cómo opera el circuito en la respuesta de la pregunta 3.5. Suponga que el circuito de la figura 13-5 actúa como fuente de disparado de compuerta para un SCR. El circuito de ánodo a cátodo del SCR está alimentado por una fuente senoidal de 60 Hz. ¿Qué problema, si existe, observa con un voltaje de cd para disparar la compuerta y una onda senoidal de 60 Hz para el circuito de ánodo a cátodo del SCR?6. ¿Sería posible alcanzar el control de 1800 (aproximadamente) de un SCR mediante un circuito de disparo a base de un UJT? Si es así, explique por qué.7. Explique en detalle, con las formas de onda, la operación del circuito experimental de la figura 13-6.8. ¿Qué relación, si existe, hay entre la resistencia R4 en el circuito de la figura 13-6 y la frecuencia de la forma de onda de la salida? Mencione sus datos experimentales en la tabla 13-2 para confirmar su respuesta.9. ¿Qué relación, si existe, hay entre la resistencia R4 en el circuito de la figura 13-9 y el ángulo de conducción del SCR? Refiera sus datos experimentales en la tabla 13-3 para confirmar su respuesta.10. A partir de sus mediciones en la tabla 13-3, ¿cuál es el voltaje aproximado del Zener para Z1?

Evidencias

Conclusiones1. El UJT se puede encender cuando la unión emisor base 1 esta polarizada

directamente, ya que funciona como un diodo.2. Un oscilador de relajación con UJT, tiene como onda senoidal un diente de sierra.3. El SCR se utiliza casi siempre para ser activado a altas potencias4. El SCR Tiene muchos usos, pero casi siempre se utiliza como interruptor para

circuitos de alta potencia