lab2 disparo de tiristor con circuitos ujt y put

7/26/2019 LAB2 disparo de tiristor con circuitos UJT y PUT

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEINGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIAMECANICA

Abril de 2016

Laboratorio 2:DISARO DELTIRISTOR CONCIRCUITOSINTEGRADOS U!T "UT

ELECTRONICA DE POTENCIA ML839B

DOCENTE:

HUAMANI HUAMANI EDILBERTO


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LABORATORIO N2: DISPARO DEL TIRISTOR CON CIRCUITOS INTEGRADOS UJT Y PUT

LABORATORIO N 2 DISPARO DEL TIRISTOR CON CIRCUITOS

INTEGRADOS UJT Y PUT

I. Objetivos.

Comprobar experimentalmente el disparo de un tiristor con elementos discretos yeste est conectado a una carga.

Disear circuitos de disparo de tiristores usando circuitos integrados UJT y PUT. Armar circuitos de activacin de un tiristor y observar las ventaas y desventaas de

cada uno de ellos.

II. Equios ! "#te$i#%es

! "sciloscopio digital

! #ult$metro digital

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! Tiristor %T!&! '&((.

! Protoboard

! )oco con su soc*et +carga,

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Condensadores electrol$ticos de (.-- (.& ! & !( /( y &(u) a &(0

'esistencias cuyos valores determin en el diseo

! Potencimetro de !((1 y -2

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III. &u'(#)e'to Te*$i+o

,. E% t$#'sisto$ (e U'iju'tu$# -UJT

3ste dispositivo se utili4a 5undamentalmente como generador de pulsos de disparo para

6C' y T'7ACs.

3l UJT es un componente 8ue posee tres terminales9 dos bases y un emisor tal como se

muestra en la siguiente 5igura9

3n la 5igura se puede apreciar la constitucin de un UJT 8ue en realidad est compuesto

solamente por dos cristales. Al cristal P se le contamina con una gran cantidad de

impure4as presentando en su estructura un n:mero elevado de ;uecos. 6in embargo al

cristal < se le dopa con muy pocas impure4as por lo 8ue existen muy pocos electrones

libres en su estructura. 3sto ;ace 8ue la resistencia entre las dos bases '%% sea muy alta

cuando el diodo del emisor no conduce. Para entender meor cmo 5unciona este

dispositivo vamos a valernos del circuito e8uivalente de la 5igura siguiente9

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'! y '- e8uivalen a la resistencia de los tramos de cristal < comprendidos entre los

terminales de las bases. 3l diodo D e8uivale a la unin 5ormada por los cristales P=< entre

el terminal del emisor y el cristal


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Una ve4 8ue conseguimos 8ue el diodo condu4ca por e5ecto de una tensin de

polari4acin directa del emisor respecto a la base ! los portadores mayoritarios del cristal

P +;uecos, inundan el tramo de cristal de tipo < comprendido entre el emisor y dic;a base

+recordar 8ue el cristal P est 5uertemente contaminado con impure4as y el < dBbilmente,.

3ste e5ecto produce una disminucin repentina de la resistencia ' ! y con ella unareduccin de la ca$da de tensin en la base ! respecto del emisor lo 8ue ;ace 8ue la

corriente de emisor aumente considerablemente.

#ientras la corriente de emisor sea superior a la de mantenimiento +7v, el diodopermanecer en conduccin como si de un biestable se tratase. 3sta corriente se

especi5ica normalmente en las ;oas de caracter$sticas y suele ser del orden de &mA.

3n la 5igura de la derec;a se muestra el aspecto de una de las curvas caracter$sticas de un

UJT. 0p+punto F!, nos indica la tensin pico 8ue ;ay 8ue aplicar al emisor para provocar el

estado de encendido del UJT +recordar 8ue 0p@ 0!G (E,. Una ve4 superada esta tensin la

corriente del emisor aumenta +se ;ace mayor 8ue 7p, provocndose el descebado del UJT

cuando la corriente de mantenimiento es in5erior a la de mantenimiento 7v+punto F-,.

A%i+#+io'es (e% UJT

Una de las aplicaciones del UJT ms com:n es como generador de pulsos en diente de

sierra. 3stos pulsos resultan muy :tiles para controlar el disparo de la puerta de T'7AC6 y

6C'.

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3n la siguiente 5igura se muestra el es8uema de uno de estos circuitos

.

6u 5uncionamiento es como sigue9 Al aplicar una tensin 0CCal circuito serie '=C 5ormado por

la resistencia variable '6 y el condensador C6 dic;o condensador comien4a a cargarse.

Como este condensador est conectado al emisor cuando se supere la tensin intr$nseca el

UJT entrar en conduccin. Debido a 8ue el valor ;mico de la resistencia ' ! es muy

pe8ueo el condensador se descargar rpidamente y en el terminal de % !aparecer un

impulso de tensin. Al disminuir la corriente de descarga del condensador sobre el emisor del

UJT por debao de la de mantenimiento Bste se desceba y comien4a otro nuevo ciclo de

carga y descarga del condensador. As$ se consigue 8ue en el terminal de la base ! apare4ca

una seal pulsante en 5orma de diente de sierra 8ue puede utili4arse para controlar los

tiempos de disparo de un 6C' o de un T'7AC. Para regular el tiempo de disparo es su5iciente

con modi5icar el valor ;mico de la resistencia variable '6 ya 8ue de Bsta depende la

constante de tiempo de carga del condensador.

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3n la siguiente 5igura se muestra una t$pica aplicacin del generador de pulsos de diente

de sierra con UJT para controlar el disparo de un 6C'. #ediante este circuito controlamos

la velocidad de un motor serie +o de cual8uier otro tipo de carga9 estu5as lmparas etc.,

gracias a la regulacin de la corriente 8ue reali4a sobre medio ciclo del 6C'. Para

controlar la velocidad del motor basta con modi5icar la 5recuencia de los pulsos en dientesde sierra lo cual se consigue variando el valor del potencimetro '6.

2. Dis#$o Co't$o%#(o (e ti$isto$es )e(i#'te t$#'sisto$es U'iju'tu$# P$o/$#)#b%es

-PUT

3l Transistor Uniuntura Programable +Programable Uniunction Transistor PUT, es un

dispositivo compuesto de H capas semiconductoras similar a un 6C'. 6in embargo el

disparo del mismo es respecto del nodo en ve4 del ctodo. #ediante un divisor de

tensin resistivo se establece precisamente la tensin de disparo +tensin de pico 0p del

PUT,. Ios PUTs se utili4an casi exclusivamente para control de 5ase en circuitos de

recti5icacin controlada y en algunos casos se los utili4a como osciladores.

Oe$#+i*' (e% PUT0

3l PUT tiene / terminales un nodo +A, un ctodo +1, y una compuerta +,. 3l s$mbolo

elBctrico del PUT y su correspondiente circuito e8uivalente se ven en la 5igura !.

)igura !

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3n la 5igura puede verse 8ue el PUT es como un 6C' disparado por nodo esto es si la

compuerta se ;ace negativa respecto del nodo el dispositivo pasar del estado de

blo8ueo +o de corte, al estado de conduccin.

Una caracter$stica interesante 8ue presenta este dispositivo es 8ue tiene una regin

o 4ona de trabao de resistencia negativa. Cuando la tensin entre nodo y ctodo 0a*

supera a la tensin de pico 0p +la cual es programada mediante el divisor resistivo> '!

'-, el dispositivo entra en conduccin con lo cual cae la tensin 0a* y aumenta la

corriente. 3sto ocurre ;asta 8ue se llega a la tensin de valle +0v, el cual es un punto

estable de operacin. De esta 5orma se obtiene la regin de resistencia negativa

delimitada entre los puntos de pico y de valle. 3sto puede verse claramente en la 5igura -.

)igura -

Ia tensin de pico 0p es esencialmente la misma 8ue la tensin de re5erencia del divisor

de tensin excepto por la ca$da de tensin en la untura de la compuerta.

Una de las aplicaciones t$picas de este dispositivo es en un oscilador de relaacin como

el de la 5igura /. Para anali4ar ms 5cilmente como 5unciona este circuito es conveniente

;ablar del e8uivalente de T;evenin para la 5uente de tensin externa y el divisor resistivo

aplicado en la compuerta. 3stos parmetros 8uedan de5inidos9

Ias corrientes de pico 7p y de valle 7v dependen de la impedancia e8uivalente en la

compuerta 'g y de la tensin de alimentacin 0s. Por lo tanto la curva caracter$stica del

PUT es sensible respecto de variaciones en 'g y 0s.

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)igura /

Ia red 'C compuesta por 't y Ct controla la 5recuencia de oscilacin unto con '! y '-.

3l periodo de oscilacin T est dado en 5orma aproximada por9

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I1. P$o+e(i)ie'to

P$i)e$# P#$te0 UJT

,. Disear e implementar el circuito de disparo de la 5igura para13241

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-. Considerar 8ue todas las resistencias y potencimetros deben disipar potencias de

-2 o ms.

/. Para C@(.--u) cerrar el interruptor 62! y anote lo 8ue ocurre luego cierre el

interruptor 62- anotando lo sucedido luego variar 'Pobserve y anote.

H. Cambiar el valor de C por los dems y repita el paso /.&. Para los pasos / y H colocar el osciloscopio entre los terminales del condensador y

gra5i8ue la 5orma de onda.

Se/u'(# P#$te0 PUT 2N5627

!. Disear e implementar el circuito de la 5igura para 0K@/(0

-. 'epetir los pasos / H y & de la primera parte.

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1. Resu%t#(os

,. Ci$+uito I'te/$#(o UJT

'p +1L, C +M), )orma de onda en el capacitor

HH.H (.--

C./D !

N.H !(

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( todos

2. Ci$+uito I'te/$#(o PUT

'p +1L, C +M), )orma de onda en el capacitor

!.(E !

!E //

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!.& (.HE

( todos

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1II. Cuestio'#$io

,. E% i'8o$)e (ebe +o'te'e$ to(os %os (#tos t9+'i+os (e% UJT: PUT: v#%o$es (e %os

+o)o'e'tes uti%i;#(os: #s< +o)o %os /$=8i+os obte'i(os e' %# e>e$ie'+i#.

a, r5icos de la experiencia9

)oco=oscilante 5oco=prendido 5oco=apagado

0oltae en el capacitor

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b, Datos del transistor una untura programable +PUT, -


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c, Datos del transistor un untura +UJT, -


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. Se/' su oi'i*' +u=% (e %os +i$+uitos i'te/$#(os (e (is#$o es e%

$e+o)e'(#b%e ?Po$ qu9

3l PUT es ms 5lexible 8ue el UJT ya 8ue la compuerta se conecta a un divisor de

tensin 8ue permita variar la 5recuencia del oscilador sin modi5icar la constante detiempo 'C. Adems es ms 5cil de encontrar en el mercado este tipo de

dispositivos.

4. ?@u9 (i8i+u%t#(es e'+o't$* #$# $e#%i;#$ este e>e$i)e'to Su/ie$# que

+#)bios se o($


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1II. Obse$v#+io'es ! Co'+%usio'es

Del experimento podemos concluir 8ue se cumple la teor$a del diseo y operacin

de los circuitos as$ como la visuali4acin ptima del estado de la 5recuencia en el

osciloscopio y estado del 5oco cuando se var$a el valor de la resistencia del

potencimetro.

Ia parte vital para correcta aplicacin de los circuitos vistos es el diseo. De ser

Bste mal reali4ado lo mas Qprobable es 8ue los resultados a obtener no sean los

esperados.

3l uso del PUT es relativamente ms 5cil de implementar y ms rpido deencontrar los componentes de su circuito.

Como estudiantes estamos listos y ms 5amiliari4ados en el uso de elemento UJT y

PUT como disparadores de 6C' para control de 5ase o recti5icacin de seales 8ue

ser en un prximo experimento.

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