назначение и основные характеристики, принцип работы для «чайников» и проверка в схемах
Полупроводниковые элементы применяются для создания различных устройств и техники. Некоторые из них выполняют функции электронных ключей, например, симисторы. Большинство радиолюбителей сталкивается с ремонтом различной техники, в которой он применяется. Для выполнения качественного ремонта следует получить подробную информацию о детали, выяснить ее структуру и принцип работы.
Общие сведения
Симистор (триак) является одним из видов тиристора и обладает большим количеством переходов p-n-типа. Его целесообразно применять в цепях переменного тока для электронного управления. Чтобы понять принцип работы симистора «чайникам» в этом вопросе, следует рассмотреть его структуру, функцию и сферы применения.
Информация о ключах
Ключи — устройства, которые применяются для коммутации или переключения в электрических цепях. Существует три их вида, и каждый из них обладает своими достоинствами и недостатками.
- Механические.
- Электромеханические.
- Электронные.
К механическим ключам относятся выключатели и рубильники. Применяются они в случаях необходимости ручной коммутации для замыкания одного или нескольких групп контактов. К виду электромеханических ключей следует отнести реле (контакторы). Электромагнитное реле состоит из магнита, представляющего катушку с подвижным сердечником. При подаче питания на катушку она притягивает сердечник с группой контактов: одни контакты замыкаются, а другие — размыкаются.
Среди достоинств применения электромеханических ключей можно выделить следующие: отсутствие падения напряжения и потери мощности на контактах, а также изолирование цепей нагрузки и коммутации.
- Число переключений ограниченно, поскольку контакты изнашиваются.
- При размыкании возникает электрическая дуга, которая приводит к разрушению контактов (электроэрозии). Невозможно применять во взрывоопасных средах.
- Очень низкое быстродействие.
Электронные ключи бывают на разной базе полупроводниковых элементов: транзисторах, управляемых диодах (тиристорах) и симметричных управляемых диодах (симисторах). Простейшим электронным ключом является транзистор биполярного типа с коллектором, эмиттером и базой, состоящего из 2 p-n-переходов. По структуре они бывают 2 типов: n-p-n и р-n-p.
Поскольку транзистор состоит из 2 p-n-переходов, то в зависимости от состояния, в которых они находятся, различают 4 режима работы: основной, инверсный, насыщения и отсечки. При активном режиме открыт коллекторный переход, а при инверсном — эмиттерный. При двух открытых переходах транзистор работает в режиме насыщения. При условии, что закрыты оба перехода, он будет работать в режиме отсечки.
Для использования транзистора необходимо всего 2 его состояния. Режим отсечки происходит при отсутствии тока базы, следовательно, при этом ток коллектора равен 0. При подаче достаточного значения тока на базу полупроводниковый прибор будет работать в режиме насыщения, т. е. в открытом состоянии.
Если рассматривать ключи на полевых транзисторах, то появляется возможность менять его проводимость при изменении величины напряжения на затворе, выполняющего функцию управляющего электрода. Управляя его работой при помощи воздействия на затвор, можно получить два состояния: открытое и закрытое. Ключи на полевых транзисторах обладают высоким быстродействием, чем на биполярных.
Электронные ключи, выполненные на тиристорах, обладают некоторыми особенностями. Тиристор является полупроводниковым радиоэлементом с p-n-p-n или n-p-n-p переходам и имеет 3, а иногда и 4 вывода. Состоит он из p-слоя (катода), n-слоя (анода) и управляющего электрода (базы). Его можно заменить 2 транзисторами разной структуры. Он представляет 2 ключа транзисторного типа, которые включены встречно. База одного транзистора подключается к коллектору другого.
При подаче на базу отпирающего тока управляемый диод откроется и останется в этом состоянии, пока величина тока не будет снижена до нулевого значения. При большом значении тока базы тиристор является обыкновенным полупроводниковым диодом, проводящим ток в одном направлении.
Он может функционировать в цепях переменного тока, но только на половину мощности. Для этих целей необходимо применять симистор.
Принцип работы симистора
Основным отличием симистора от тиристора является проводимость сразу в двух направлениях. Симистор можно заменить 2 тиристорами, которые имеют встречно-параллельное подключение на рисунке 1. На нем представлено условное графическое обозначение триака на электрических принципиальных схемах. В некоторой литературе можно встретить и другие названия: триак и симметричный управляемый диод.
Рисунок 1. Симистор (схема включения 2 тиристоров) и его графическое обозначение
Существует простой пример, который позволит понять даже «чайникам», как работает симистор. Дверь в гостинице можно открывать в двух направлениях, причем в нее могут войти и выйти сразу 2 человека. Этот простой пример показывает, что триак может пропускать ток сразу в двух направлениях (прямом и обратном), поскольку он состоит из 5 p-n-переходов. Управление его работой осуществляется при помощи базы.
Слои симисторного ключа, изготовленные из полупроводника, похожи на переход транзистора, но имеют еще 3 дополнительных области n-типа. Четвертый слой находится возле катода и является разделенным, поскольку анод и катод при движении тока выполняют некоторые функции, а при обратном направлении движения — меняются местами. Пятый слой находится возле базы.
При подаче сигнала на управляющий вывод произойдет отпирание симметричного управляющегося диода, поскольку его анод будет иметь положительный потенциал. В этом случае по верхнему тиристору потечет ток. При изменении полярности ток будет течь по нижнему тиристору (рисунок 1). Об этом свидетельствует его вольт-амперная характеристика (ВАХ) на рисунке 2. Она состоит из двух кривых, повернутых на 180 градусов.
Рисунок 2. ВАХ триака
Литерой «А» обозначено его закрытое состояние, а «В» — открытое. Urrm и Udrm — допустимые значения прямого и обратного напряжений. Idrm и Irrm — прямой и обратный токи.
Виды и сферы применения
- Конструкция.
- Величина тока, при которой наступает перегрузка.
- Характеристики базы.
- Значения прямых и обратных токов.
- Величина прямого и обратного напряжений.
- Тип электрической нагрузки. Бывают силовыми и обычными.
- Параметр силы тока, необходимой для открытия затвора.
- Коэффициент dv/dt или скорость, с которой происходит переключение.
- Производитель.
- Мощность.
Благодаря особенности пропускания тока в двух направлениях, их используют в цепях переменного тока, поскольку тиристор не может работать на полную мощность. Симметричные тиристоры
- Приборах для регулировки яркости света или диммерах.
- Регуляторах оборотов для различного инструмента (лобзики, шуруповерты и т. д.).
- Электронной регулировке температур для индукционных плит.
- Холодильной аппаратуре для плавного запуска двигателя.
- Бытовой технике.
- Промышленности для освещения, плавного пуска приводов машин и механизмов.
Среди достоинств симисторов можно выделить незначительную стоимость, надежность и они не генерируют помехи (не используются контакты механического типа), а также длительный срок эксплуатации. К основным недостаткам следует отнести следующие: необходимость в дополнительном теплоотводе, невозможность использования на высоких частотах, а также влияние помех и шумов различного рода.
Для подавления помех следует подсоединить параллельно триаку, между катодом и анодом, цепочку из конденсатора и резистора с номиналами от 0,02 до 0,3 мкФ и от 45 до 500 Ом соответственно. Для применения в какой-либо схеме или устройстве следует знать основные технические характеристики, поскольку владение этой информацией поможет избежать множества трудностей перед начинающим радиолюбителем.
Технические характеристики
У триаков существуют характеристики, позволяющие применять их в какой-либо схеме. Кроме того, они отличаются также и производителем — бывают отечественные и импортные. Основное отличие импортных состоит в том, что нет необходимости подстраивать их работу при помощи дополнительных радиоэлементов, т. е. собирать дополнительную схему управления симистором. У симисторов
- Величина максимального обратного и импульсного значений напряжений, на которые он рассчитан.
- Минимальное и максимальное значения тока, при котором происходит открытие его перехода, а также значение максимального импульсного тока, необходимого для его открытия.
- Период включения и выключения.
- Коэффициент dv/dt.
Характеристики в основном определяются по маркировке триаков с использованием справочника. В справочной информации имеется информация о том, как он выглядит, и дается его распиновка. При использовании триака следует учитывать такую характеристику, как dv/dt. Она показывает значения коэффициента, при котором не происходит самопроизвольное включение из-за скачков напряжения. Причинами такого включения могут служить помехи импульсного происхождения и падение напряжения при коммутации ключа. Кроме того, чтобы избежать последствий, следует применять RC-цепочку, а также ограничивающие диоды или варистор. Эта цепочка подсоединяется к эмиттеру и коллектору симистора.
При выборе триака следует обратить внимание на все характеристики, поскольку не имеет смысла использовать высоковольтный тип в схемах с низким напряжением. Например, если устройство работает от напряжения 36 В, то зарубежный симистор Zo607 с напряжением 600 В (его аналог — вта41600в) не следует применять.
Кроме того, в некоторых источниках можно встретить понятие бесснабберного симистора. Это тип, который применяется при индуктивных нагрузках. Примером такой модели являются m10lz47, mac12n и tg35c60.
Диагностика в схемах
В некоторых случаях радиолюбитель сталкивается с проверкой симистора, однако не всегда может ее корректно произвести. В случае выхода триака из строя его желательно выпаять из платы и произвести его проверку. Обычный цифровой мультиметр для этой цели не подойдет, поскольку его ток слишком мал, чтобы открыть переход детали. Для этого подойдет обыкновенный стрелочный омметр. Вариантов проверки всего два: использовать стрелочный прибор или собрать спецсхему для этой операции. Для осуществления проверки по первому варианту необходимо руководствоваться следующим алгоритмом:
- Включить прибор в режим измерения величины сопротивления.
- Подключить щупы тестера к эмиттеру и коллектору. Если прибор показывает бесконечное сопротивление, то деталь исправна. Остальные случаи указывают на ее неисправность.
- Соединить базу и вывод Т2. В этом случае сопротивление будет в пределах от 40 до 250 Ом. Если поменять местами щупы, то прибор снова покажет бесконечность. Это свидетельствует об исправности симистора.
Однако первый метод диагностики в некоторых случаях дает не совсем нужные и верные результаты. Очень часто проверенная таким способом деталь в схеме не работает. Это связано с тем, что герметичность ее корпуса нарушена. Недостаток метода — неточная диагностика. Для более точной диагностики следует проверить триак в работе (схема 1). Для этого необходимо использовать лампу накаливания и аккумулятор.
Схема 1. Проверка симметричного тиристора при помощи лампы накаливания и источника питания
В этой схеме симистор будет проверен под нагрузкой. При касании управляющего электрода, лампочка загорится и будет гореть некоторое время, пока не пропадет питание на аноде или ток на базе не будет малой величины. Недостаток метода — простая конструкция, при которой неудобно осуществлять проверку, поскольку следует напаивать провода на выводы триака. После проверки при неисправной детали следует произвести замену.
Таким образом, симисторы используются в управляемых устройствах в качестве электронных ключей, способных пропускать ток в двух направлениях. Их несложно проверить и желательно использовать специальную схему для этой операции.
Как проверить тиристор мультиметром: особенности тестирования
Тиристоры принадлежат к классу диодов. Но помимо анода и катода, у тиристоров есть третий вывод – управляющий электрод.
Тиристор – это своего рода электронный выключатель, состоящий из четырех слоев, который может быть в двух состояниях:
- Высокая проводимость (открытое).
- Низкая проводимость (закрытое).
Тиристоры обладают высокой мощностью, благодаря чему они проводят коммутацию цепи при напряжении доходящей до 5 тысяч вольт и с силой тока равняющейся 5 тысячам ампер. Подобные выключатели способны проводить ток лишь в прямом направлении, а в состоянии низкой проводимости они способны выдержать даже обратное напряжение.
Чтобы приключаться между состояниями, используется специальная технология, которая передает сигналы. С помощью сигнала от объекта управления, тиристор станет в положении высокой проводимости (открытое), а для того чтобы его выключить нужно заряженный конденсатор соединить с ключом.
Есть разные тиристоры, которые отличаются друг от друга характеристиками, управлением и т.д.
Самые известные типы данных устройств:
- Диодный. Переходит в проводящий режим, когда уровень тока повышается.
- Инверторный. Он переходит в режим низкой проводимости быстрей подобных устройств.
- Симметричный. Устройство похоже на 2 устройства со встречно-параллельными диодами.
- Оптотиристор. Работает благодаря потоку света.
- Запираемые.
Применение тиристоров
Применение тиристоров очень широкое, начиная от устройств зарядки для автомобиля и заканчивая генераторами и трансформаторами.
Общее применение делится на четыре группы:
- Экспериментальные устройства.
- Пороговые устройства.
- Силовые ключи.
- Подключение постоянного тока.
Цены на устройства бывают разные, всё зависит от марки производителя и технических характеристик. Отечественные производители делают отличные тиристоры, по небольшой стоимости. Одни из самых распространенных отечественных тиристоров, это устройства серии КУ 202е – используются в бытовых приборах.
Вот некоторые характеристики данного тиристора:
- Обратное напряжение в состоянии высокой проводимости, максимально 100 В.
- Напряжение в положении низкой проводимости 100 В.
- Импульс в состоянии высокой проводимости – 30 А.
- Повторный импульс в этом же положении – 10 А.
- Постоянное напряжение 7 В.
- Обратный ток – 4 мА
- Ток постоянного типа – 200 мА.
- Среднее напряжение -1,5 В.
- Время включения – 10мкс.
- Выключение – 100 мкс.
Иногда возникают ситуации, в которых необходимо проверить тиристор на работоспособность. Есть различные методы проверки, в этой статье будут рассмотрены основные из них.
Тиристоры быстродействующие ТБ333-250
Проверка с помощью метода лампочки и батарейки
Для этого метода достаточно иметь под рукой лишь лампочку, батарейку, 3 проводка и паяльник, чтобы припаять провода к электродам. Такой набор найдется в доме у каждого.
При проверке прибора с помощью метода батарейки и лампочки, нужно оценить нагрузку тока сто mA, которую создает лампочка, на внутренней цепи. Применять нагрузку следует кратковременно.
При использовании данного метода, редко случается короткое замыкание, но чтобы быть уверенным на сто процентов, что его точно не будет, достаточно пропустить ток через все пары электродов тиристора в обоих направлениях.
Проверка методом лампочки и батарейки осуществляется по трём схемам:
- В первой схеме на управляющий электрод положительный потенциал не подается, благодаря чему не пропускается ток и лампочка не загорается. В случае если лампочка горит, тиристор работает неправильно.
- Во второй схеме тиристор приводится в состояние высокой проводимости. Для этого нужно подать плюсовой потенциал на управляющий электрод (УЭ). В этом случае, если лампочка не горит, значит с тиристором что-то не так.
- На третьей схеме с УЭ питание отключается, ток в этом случае проходит через анод и катод. Ток проходит благодаря удержанию внутреннего перехода. Но в этом случае, лампочка может не загореться не только из-за неисправности тиристора, но и из-за протекания тока меньшей величины через цепь, чем крайнее значение удержания.
Так исправность тиристора легко проверить в домашних условиях, не имея под рукой специального оборудования. Если разорвать цепь через анод или катод, у тиристора активируется состояние низкой проводимости.
При использовании данного метода, редко случается короткое замыкание, но чтобы быть уверенным на сто процентов, что его точно не будет, достаточно пропустить ток через все пары электродов тиристора в обоих направлениях
Проверка мультиметром
Это самый простой вариант для проверки. В этом методе анод и контакты УЭ подключаются к прибору для измерения (мультиметру). Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра. В качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели.
Что нужно, чтобы проверить тиристор мультиметром:
- Подцепить черный щуп с минусом к катоду.
- Подцепить красный щуп с плюсом к аноду.
- Один конец выключателя соединить с разъемом красного щупа.
- Настроить мультиметр для измерения сопротивления, не превышающего 2 тысячи ОМ.
- Быстро включить и отключить выключатель.
- Если проход тока удерживается, значит с тиристором всё хорошо. Чтобы его отключить достаточно, отсоединить напряжение от одного из электродов (анод или катод).
- В случае если удерживания проводимости нет, нужно поменять щупы местами и проделать всё с самого начала.
- Если перекидывание щупов не помогло, то тиристор неисправен.
Чтобы проверить тиристор не выпаивая, нужно отсоединить УЭ от цепной схемы. Далее нужно проделать все пункты, которые описаны выше.
Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра, в качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели
Другие варианты проверки
Также тиристор можно проверить с помощью тестера. Для этого понадобится тестер, батарейка шести – десяти вольт и проводки.
Чтобы проверить устройство тестером нужно следовать следующей схеме:
- Проверка тимистора с помощью омметраВключить тестер между катодом и анодом: должно показать «бесконечность», потому что тиристор в состоянии низкой проводимости.
- Подключить батарейку между УЭ и катодом. На тестере должно спасть сопротивление, так как появилась проводимость.
- Если подачи питания совсем нет, то устройство работает неправильно.
- Если подача питания постоянная, при любом напряжении на электроды, то и в этом случае с тиристором что-то не так.
Еще тиристор можно проверить с помощью омметра. Этот метод похож на проверку мультиметром и тестером. Потребуется:
- Подключить плюс омметра к аноду, а минус к катоду. На датчике омметра должно быть показано высокое сопротивление.
- Замкнуть вывод анода и УЭ, сопротивление на датчике омметра должно резко спасть.
Вот в принципе и вся инструкция для проверки. Если после этих действий отсоединить УЭ от анода, но не разрывать связь анода с омметром, датчик устройства должен показывать низкое сопротивление (это возникает, если ток анода, больше тока удержания).
Также существует еще один способ проверки тиристора с помощью омметров, для этого понадобится дополнительный омметр.
Нужно плюсовой вывод одного омметра подключить к аноду, сопротивление в этот момент должно показываться высокое.
Далее следует, также плюсовой вывод, но уже другого омметра, быстро подключить и отключить от управляющего электрода (УЭ), в этот момент сопротивление первого омметра резко уменьшится.
Блиц-советы
Рекомендации:
- Перед тем как проверять тиристор, следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками данного устройства. Эти знание помогут быстрей и эффективней проверить тиристор.
- Обычные, стандартные устройства для измерения (омметр, тестер, мультиметр) хорошо зарекомендовали себя для проверки тиристора, но современные приборы, дадут информацию намного точней. К тому же их гораздо легче использовать.
- Во избежание неприятных ситуаций все схемы должны собираться в точности.
- В работе с любыми диодными устройствами, включая тиристоры, нужно соблюдать технику безопасности.
Защита тиристора:
Тиристоры действуют на скорость увеличение прямого тока. В тиристорах обратный ток восстановления. Если этот ток упадет до низшего значения, может возникнуть перенапряжение. Чтобы предотвратить перенапряжения используются схемы ЦФТП. Также для защиты используют варисторы, их подключают к местам, где выводы индуктивной нагрузки.
Тиристоры используются во многих электронных устройствах, начиная от бытовых приборов и заканчивая мощными силовыми установками.
Ввиду особенностей этих полупроводниковых элементов проверить их на исправность с помощью только одного мультиметра затруднительно. В крайнем случае, можно определить пробой перехода.
Для полноценного тестирования потребуется собрать несложную схему, ее описание будет приведено в статье.
Начнем с подготовительного этапа, а именно с того, что нам потребуется сделать перед проверкой.
Тестирование на пробой
Начнем с предварительной проверки, которая будет заключаться в измерении сопротивления между выходами «К» и «УЭ», потом «А» и «К». Алгоритм наших действий будет следующим:
- Включаем прибор в режим «прозвонки» и снимаем измерения с перехода между выводами «К» и «УЭ», в соответствии с рисунком 3. Если полупроводник исправен, отобразится сопротивление перехода в диапазоне от 40 Ом до 0,55 кОм. Рис 3. Измеряем сопротивление между УЭ и К
- Меняем щупы местами и повторяем процесс, результат должен быть примерно таким же, как в пункте 1. Заметим, что чем больше сопротивление между выводами «УЭ» и «К», тем меньше ток открытия, а значит – выше чувствительность устройства.
- Меряем сопротивление между выводами «А» и «К» (см. рис. 4). На индикаторе мультиметра должно высветиться бесконечно большое сопротивление, причем, вне зависимости от полярности подключенного измерительного устройства. Иное значение указывает на пробой в переходе. Для «чистоты» проверки лучше выпаять подозрительную деталь и повторить тестирование.
Рис 4. Измеряем сопротивление перехода Анод-Катод
Как уже упоминалось выше, такая методика проверки мультиметром не позволяет полностью протестировать работоспособность тиристора, нам потребуется несколько усложнить процесс.
Самодельный пробник для тиристоров
В интернете можно найти более простые схемы, где используется только лампочка и батарейка, но такой вариант не совсем удобен. На рисунке 6 представлена схема, позволяющая протестировать работу устройства, подавая на него постоянное и переменное питание.
Рисунок 6. Пробник для тиристоров
Обозначения:
- Т1 – трансформатор, в нашем случае использовался ТН2, но подойдет любой другой, если у него имеется вторичная обмотка 6,3 V.
- L1 – обычная миниатюрная лампочка на 6,3 V и 0,3 А (например, МН6,3-0,3).
- VD1 – выпрямительный диод любого типа с обратным напряжением более 10 вольт и током от 300 мА и выше (например, Д226).
- С1 – конденсатор емкостью 1000 мкФ, и рассчитанный на напряжение 16 В.
- R1 – сопротивление с номиналом 47 Ом.
- VD2 – тестируемый тиристор.
- FU1 – предохранитель на 0,5 А, если в схеме для проверки тиристоров используется мощный силовой трансформатор, номинал предохранителя нужно увеличить (узнать потребляемый ток можно воспользовавшись мультиметром).
После того, как пробник собран, приступаем к проверке, выполняется она по следующему алгоритму:
- Подключаем к собранному прибору тестируемый полупроводниковый элемент (например, КУ202Н), в соответствии с рисунком 5 (для определения цоколевки следует обратиться к справочной информации).
- Переводим переключатель S2 для тестирования в режиме постоянного тока (положение «2»).
- Включаем пробник тумблером S1, индикатор L1 не должен засветиться.
- Нажимаем S3, в результате на «УЭ» подается напряжение через резистор R1, что переводит тиристор в открытое состояние, на индикаторную лампочку поступает напряжение, и она начинает светиться.
- Отпускаем S3, поскольку полупроводниковый элемент остается открытым, лампочка продолжает гореть.
- Меняем положение переключателя, переводя его в положение «О», тем самым мы отключаем питание от тиристора, в результате он закрывается и лампа гаснет.
- Теперь проверяем работу элемента в режиме переменного напряжения, для этой цели переводим S2 в положение «1». Благодаря такой манипуляции мы берем питание непосредственно со вторичной обмотки трансформатора (до выпрямительного диода). Индикаторная лампа не горит.
- Нажимаем S3, лампа начинает светиться в половину своей мощности, это связано с тем, что при открытии через тиристор проходит только одна полуволна переменного напряжения. Отпускаем S3 – индикаторная лампочка гаснет.
Если тестируемый элемент вел себя так, как описывается, то можно констатировать, что он находится в рабочем состоянии. Соответственно, если индикатор горит постоянно, это указывает на пробой, а когда при нажатии S3 он не загорается, можно определить внутренний обрыв (при условии, что лампочка рабочая).
Проверка тиристора
Тиристор – переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Этот радиоэлемент имеет четыре кремниевых слоя типа «n» и «p» и три вывода – анод (А), катод (К) и управляющий электрод (УЭ) (рис. 1а).
Как и полупроводниковый диод, тиристор проводит ток в одном направлении, но может находиться в двух состояниях: выключено и включено. Управление осуществляется по входу УЭ (см рис. 1б).
После включения для возврата тиристора в исходное (выключенное) состояние необходимо, чтобы с управляющего электрода было снято напряжение или было закорочено с катодом, как на рисунке 1в.
Закрытие тиристора так же можно произвести сменой полярности, т. е. переменным питающим напряжением.
Схема прибора для проверки исправности тиристора с таблицей состояния, исходя из принципов работы тиристора, представлена на рисунке 2.
Прибор проверки тиристора питается от сети переменного тока через понижающий трансформатор Т1. Нажатием на кнопку SB1 «Контроль», определяется исправность или неисправность тиристора, в соответствии с таблицей истинности на рисунке 3.
В приборе для проверки тиристора применены резисторы МЛТ, причем резистор R1 составлен из трех резисторов МЛТ-2 сопротивлением по 150 Ом, соединенных параллельно. Диоды кремневые маломощные на рабочее напряжение более 30 вольт. В качестве понижающего трансформатора подойдет любой, мощностью более 10 ватт и напряжением на вторичной обмотке 22…27 вольт.
Существует множество приборов и схем, в которых применяются тиристоры. Собирая обычный регулятор накала лампочки или схему зарядного устройства необходимо быть уверенным в том, что тиристор исправен. Сегодня мы расскажем о том, как проверить тиристор самым быстрым и простым способом.
Как проверить тиристор мультиметром?
Иногда для проверки тиристора хочется использовать только то, что есть под рукой: мультиметр или тестер. Проверяя тиристор с помощью мультиметра необходимо использовать следующую схему.
Важно помнить, что не каждый мультиметр или тестер способен открыть тиристор.
Источник: https://svyazist-izh.ru/tiristory-kak-proverit/
Как правильно проверять тиристоры?
Тиристор представляет собой особую разновидность полупроводникового прибора, изготовленного на основе монокристалла полупроводника и имеющего не менее трех p-n-переходов. Способен находиться в двух различных устойчивых состояниях: закрытый тиристор обладает низкой степенью проводимости, а в открытом состоянии проводимость становится высокой.
По своей сути, он является силовым электронным ключом без полного управления.
Инструменты и материалы для проверки
Для осуществления проверки прибора, могут потребоваться следующие инструменты и материалы, в зависимости от выбранного метода тестирования:
- блок питания или батарея, которые будут выступать в роли источника постоянного напряжения;
- лампа накаливания;
- провода;
- омметр;
- мультиметр;
- тестер;
- паяльный аппарат;
- тиристор;
- паяльный аппарат;
Также, для тестирования правильности работы тиристора может потребоваться наличие пробника, который можно изготовить своими руками.
Для него потребуется наличие следующих материалов и элементов:
- плата;
- резисторы, количество 8 штук;
- конденсаторы, количество 10 штук;
- диоды, количество 3 штуки;
- положительный и отрицательный стабилизатор;
- лампа накаливания;
- трансформатор;
- предохранитель;
- тумблер, количество 2 штуки;
Существует целый ряд возможных схем для изготовления пробника, выбрать можно любую, но необходимо следовать следующим рекомендациям:
- Соединение всех элементов производится при помощи специальных проводов с зажимами.
- Необходимо последовательно контролировать напряжение между различными контактами. Для осуществления проверки допускается подключение переключателей к разным контактным группам.
- После сбора схемы необходимо осуществить подключение тиристора, если он находится в исправном состоянии, то лампа накаливания не будет включаться.
- Если лампочка не зажигается даже после нажатия пусковой кнопки, то необходимо при помощи установленного переключателя повысить величину управляющего электрического тока.При разрыве соответствующей цепи, лампочка гаснет.
Способы проверки
- Существует целый ряд различный способов, позволяющих проверять тиристоры, наиболее простым является тестирование с помощью лампы накаливания и источника, дающего постоянное напряжение.
- Реализовать данный процесс можно следующим образом:
- Провода необходимо припаять к выводам тиристора таким образом, чтобы на анод подавался плюс от питающего элемента, а минус был подключен к лампочке, а уже через нее к катоду.
- На управляющий электрод прибора потребуется подать напряжение, которое будет превышать аналогичный показатель для анода на 0,2В, благодаря этому действию тиристор перейдет в открытое состояние.
- Если прибор исправен и находится в рабочем состоянии, то лампочка должна зажечься.
- Для того, чтобы окончательно убедиться в исправном функционировании, необходимо перекрыть доступ источнику напряжения, открывшему тиристор, к управляющему электроду, после совершения этих действий лампочка не должна погаснуть.
- Чтобы вернуть устройство в закрытое состояние, необходимо полностью устранить питание либо осуществить подачу отрицательного напряжения на электрод.
Ниже приводится пример проверки, которую можно осуществить в цепи переменного тока:
- Необходимо заменить напряжение, которое подается от блока питания или иного постоянного источника, на переменное напряжение с показателем 12В, использовать для этих целей можно специальный трансформатор.
- После осуществления данной процедуры, в исходном положении лампочка будет находиться в выключенном режиме.
- Проверка происходит путем нажатия пусковой кнопки, во время чего лампочка должна включаться, а при отжимании снова гаснуть.
- Во время тестирования, лампочка должна загораться только вполовину от своих возможностей накала, это обусловлено тем фактом, что тиристора достигает только положительная волна подаваемого от трансформатора переменного напряжения.
- Если в схеме присутствует симистор, одна из основных разновидностей тиристора, то лампочка будет загораться в полную силу, поскольку он одинаково восприимчив к обеим полуволнам переменного напряжения.
тестер
Другим способом является осуществление проверки при помощи тестера, реализуется она следующим образом:
- Для осуществления предлагаемого тестирования достаточно энергии, которая будет получена от питания мини-тестера на 1,5В, находящегося в рабочем режиме х1 кОм.
- Требуется подключить щуп к аноду и затем произвести кратковременное прикосновение к управляющему электроду.
- После совершения названных действий проследить за реакцией стрелки, которая должна была отклониться от исходных показателей.
- Если после снятия щупа происходит возвращение стрелки на исходную позицию, то это свидетельствует о том, что тестируемый тиристор неспособен самостоятельно удерживаться в открытом состоянии.
- Иногда процесс проверки не получается с самого начала, в такой ситуации рекомендуется поменять щупы местами, поскольку у некоторых устройств переход в режим х1 кОм может вызвать изменение полярностей.
проверка мультиметром
Мультиметр представляет собой многофункциональное устройство, в которое входит, в том числе и омметр, с помощью него также можно осуществить соответствующую проверку:
- Первоначально, мультиметр должен быть переведен в режим прозвона.
- Щупы устанавливаются таким образом, чтобы плюс быть подключен на анод, а минус соответствовал катоду.
- Дисплей мультиметра должен показывать высокое напряжение, поскольку тиристор на данный момент находится в закрытом положении.
- На щупах имеется напряжение, поэтому можно подать плюс на управляющий электрод, для этого необходимо совершить кратковременное прикосновение соответствующим проводом от электрода к аноду.
- После совершенных действий, дисплей мультиметра должен начать показывать низкое напряжение, поскольку тиристор переходит в открытое состояние.
- Закрытие прибора произойдет снова, если убрать провод от электрода, этот процесс происходит из-за недостаточного количества электрического тока, который находится в щупах мультиметра. Исключение составляют отдельные разновидности тиристоров, например, которые задействованы в некоторых импульсных источниках питания ряда старых телевизоров, для них содержание тока будет достаточным, чтобы сохранить открытое состояние.
Использование омметра для проверки происходит по схожей схеме, поскольку современные модели обладают не стрелочным механизмом, а дисплеем, как у мультиметров. Подобная методика позволяет проводить тестирование исправного состояния полупроводниковых переходов без осуществления предварительного выпаивания тиристора из платы.
Устройство и принцип работы
Устройство тиристора выглядит следующим образом:
- 4 полупроводниковых элемента имеют последовательное соединение друг с другом, они различаются по типу проводимости.
- В конструкции имеется анод – контакт к внешнему слою полупроводника и катод, такой же контакт, но к внешнему n-слою.
- Всего имеются не более 2 управляющих электродов, которые подсоединены к внутренним слоям полупроводника.
- Если в устройстве полностью отсутствуют управляющие электроды, то такой прибор является особой разновидностью – динистором. При наличии 1 электрода, прибор относится к классу тринисторов. Управление может осуществляться через анод или катод, данный нюанс зависит от того, к какому слою был подключен управляющий электрод, но на сегодняшний день наиболее распространен второй вариант.
- Данные приборы могут подразделяться на виды, в зависимости от того, пропускают они электрический ток от анода к катоду или сразу в обоих направлениях. Второй вариант устройства получил название симметричные тиристоры, обычно состоящие из 5 полупроводниковых слоев, по своей сути они являются симисторами.
- При наличии в конструкции управляющего электрода, тиристоры могут быть разделены на запираемую и незапираемую разновидность. Отличие второго вида заключается в том, что такой прибор не может быть никаким способом переведен в закрытое состояние.
Принцип действия тиристора, подключенного к цепи постоянного тока, заключается в следующем:
- Включение прибора происходит благодаря получению цепью импульсов электрического тока. Подача происходит на полярность, которая является положительной относительно катода.
- На протяженность процесса перехода оказывает влияние целый ряд различных факторов: вид нагрузки; температура полупроводникового слоя; показатель напряжения; параметры тока нагрузки; скорость, с которой происходит нарастание управляющего тока и его амплитуда.
- Несмотря на значительную крутизну управляющего сигнала, скорость нарастания напряжения не должна достигать недопустимых показателей, поскольку это может вызвать внезапное отключение прибора.
- Принудительное отключение устройства может быть осуществлено разными способами, наиболее распространен вариант с подключением в схему коммутирующего конденсатора, обладающего обратной полярностью. Такое подключение может происходить благодаря наличию второго (вспомогательного) тиристора, который спровоцирует возникновение разряда на основной прибор. В таком случае, разрядный ток, прошедший через коммутирующий конденсатор, столкнется с прямым током основного прибора, что понизит его значение до нулевого показателя и вызовет отключение.
принцип работы
Немного отличается принцип действия тиристора, подключенного к цепи переменного тока:
- В таком положении прибор может осуществлять включение или отключение цепей с разными типами нагрузки, а также изменять значения электрического тока через нагрузку. Это происходит благодаря возможности тиристорного прибора изменять момент, в который осуществляется подача управляющего сигнала.
- При подключении тиристора в подобные цепи, применяется исключительно встречно-параллельное включение, поскольку он может проводить ток лишь в одном направлении.
- Показатели электрического тока изменяются благодаря внесению изменений в момент, когда происходит передача открывающих сигналов на тиристоры. Этот параметр регулируется при помощи специальной системы управления, относящейся к фазовой либо широтно-импульсной разновидности.
- При использовании фазового управления, кривая электрического тока будет обладать несинусоидальной формой, это также вызовет искажение формы и напряжения в электросети, от которой происходит питание внешних потребителей. Если они обладают высокой чувствительностью к высокочастотным помехам, то это может вызвать сбои в процессе функционирования.
Основные параметры тиристора
Для понимания принципов функционирования данного прибора и последующей работы с ним, необходимо знать его основные параметры, к которым относятся:
- Напряжение включения – это минимальный показатель анодного напряжения, при достижении которого тиристорное устройство перейдет в рабочий режим.
- Прямое напряжение – это показатель, определяющий падение напряжения при максимальном значении анодного электрического тока.
- Обратное напряжение – это показатель максимально допустимого значения напряжения, которое может быть оказано на устройство, когда оно находится в закрытом состоянии.
- Максимально допустимый прямой ток, под которым понимается его максимальное возможное значение во время, когда тиристор находится в открытом состоянии.
- Обратный ток, который возникает при максимальных показателях обратного напряжения.
- Время задержки перед включением или выключением устройства.
- Значение, определяющее максимальный показатель электрического тока для управления электродами.
- Максимально возможный показатель рассеиваемой мощности.
Советы
В завершение можно дать несколько следующих рекомендаций, которые могут пригодиться при осуществлении проверок тиристровых приборов:
- В отдельных ситуациях целесообразно проводить не только проверку исправности, но также и отбор тестируемых приборов по их параметрам. Для этого используется специальное оборудование, но сам процесс усложнен тем, что источник питания обязательно должен обладать напряжением на выходе с показателем не менее 1000В.
- Зачастую, проверка выполняется при помощи мультиметров или тестеров, поскольку такое тестирование организовать проще всего, но необходимо знать, что не все модели данных устройств способны осуществить открытие тиристора.
- Сопротивление пробитого тиристора чаще всего имеет показатели, близкие к нулю. По этой причине, кратковременное соединение анода исправного прибора с управляющим электродом показывает параметры сопротивления, которые свойственны короткому замыканию, а подобная процедура с неисправным тиристором не вызывает подобной реакции.
0,00, (оценок: 0) Загрузка…
Источник: https://slarkenergy.ru/provodka/vykluchateli/kak-proveryat-tiristory.html
Проверка тиристоров всех видов мультиметром
Тиристор – это полупроводниковый прибор p-n-p-n структуры, который играет роль ключа в цепях с большими токами, при этом управление им осуществляется слаботочным сигналом. Применяется для включения силовых электроприводов, систем возбуждения генераторов. Коммутируемые токи доходят до 10 кА.
Особенность тиристоров заключается в том, что при подаче управляющего сигнала, они открываются и остаются в этом состоянии, даже если сигнал в последующем будет снят. Единственное требование – протекающий через них ток должен превышать определенное значение, который называется током удержания.
Одни тиристоры пропускают ток только в одну сторону. Это динисторы, срабатывающие от превышения значимого напряжения. Есть также тринисторы, управляемые подачей тока на третий вывод прибора.
Тиристоры пропускающие ток в обе стороны называются симисторы или триаки. Кроме этого, бывают фототиристоры управляемые светом.
Основные характеристики
- Для проверки тринистора необходимо знать и понимать, что скрывается за основными параметрами и для чего их нужно измерять.
- Отпирающее напряжение управления Uy – это постоянный потенциал на управляющем электроде, вызывающий открывание тиристора.
- Uобр max – это максимальное обратное напряжение, при котором тиристор еще находится в рабочем состоянии.
- Iос ср – это среднее значение протекающего через тиристор тока в прямом направлении с сохранением его работоспособности.
Определение управляющего напряжения
Теперь можно приступать к тестированию тринистора. Для этого возьмем КУ202Н с рабочим током 10 А и напряжением 400 В.
У большинства радиолюбителей имеется мультиметр и неизбежно возникает вопрос, как проверить тиристор мультиметром, возможно ли это и, что дополнительно может понадобиться. Последовательность действий такая:
- для начала переключаем мультиметр в положение измерения сопротивления с диапазоном 2 кОм. В этом режиме на измерительных щупах будет присутствовать напряжение внутреннего источника питания тестера;
- подключаем щупы к аноду и катоду тринистора. Мультиметр должен показывать сопротивление близкое к бесконечности;
- перемычкой замыкаем анод и управляющий электрод. Сопротивление должно упасть, тринистор открылся;
- убираем перемычку, прибор опять показывает бесконечность. Это произошло из-за того, что удерживающий ток слишком мал.
Так как тиристор управляется как отрицательными, так и положительными сигналами, то его можно открыть, подключая перемычкой управляющий электрод к катоду.
Мультиметр должен находиться в режиме омметра, и щупы подсоединены к аноду и катоду. Так можно определить, каким напряжением управляется тиристор.
Проверка исправности
Второй вариант тестирования заключается в следующем. К блоку питания постоянного тока через тринистор подключается лампа на это же напряжение.
К аноду и катоду подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Диапазон измерения должен превышать напряжение источника.
Затем на управляющий электрод с помощью батарейки любого номинала и пары проводов подается управляющее напряжение. Тринистор должен открыться, лампочка загореться.
Тестер сначала показывает напряжение источника питания, после воздействия маленького значения, которое соответствует падению потенциалов на тиристоре в открытом состоянии.
После этого можно снять управляющее воздействие, лампа продолжит гореть, так как протекающий через прибор ток больше тока удержания.
Проверка динистора
Для определения работоспособности динистора может потребоваться источник питания с напряжением, превышающим напряжение включения динистора.
Для ограничения тока потребуется резистор на 100-1000 Ом. Теперь можно подключать плюс источника к аноду, а катод к одному из выводов ограничивающего резистора.
Второй конец сопротивления подключается к минусу источника питания. До этого необходимо мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения подключить к аноду и катоду.
Значения тестера должны лежать в пределах милливольт. Динистор открылся.
Необычный способ
Есть еще один вариант проверки тиристора мультиметром, без прозвона. Но в этом случае прибор должен быть маломощным, с малым током удержания.
Для проверки используется разъем проверки транзисторов. Обычно он располагается ниже переключателя и представляет собой круглый разъем в диаметре примерно 1 см.
На нем должны быть следующие обозначения: В – означает база транзистора, С – коллектор, Е – эмиттер.
Если тринистор открывается положительным напряжением, то управляющий вывод надо подключить к базе, анод с катодом к коллектору и эмиттеру соответственно.
Так как тестер при проверке транзистора измеряет коэффициент усиления, то и в этом случае он выдаст какие-то значения, которые будут неверные. Но это не важно, главное убедиться в исправности тринистора.
Проверка в схеме
Иногда требуется проверка тиристора, без выпаивания его из схемы. Для этого необходимо отключить управляющий электрод. После этого к аноду и катоду подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения.
Вторым тестером подключаются к аноду и управляющему электроду тиристора. Второй прибор должен находиться в режиме омметра.
Если измерительные щупы подсоединены правильно, то показания первого тестера будут лежать в пределах нескольких десятков милливольт.
Если нет, то щупы нужно поменять местами и все повторить. Перед измерениями нужно убедиться, что плата и весь прибор обесточен.
Тестирование высоковольтного тиристора
В случае проверки высоковольтного тиристора потребуется мультиметр с токовыми клещами. И проверка будет производиться при включенном оборудовании, так как сложно создать условия имитирующие рабочие параметры системы.
Все внешние воздействия необходимо делать в соответствии с инструкцией по эксплуатации на оборудование.
Измерения делаются с соблюдением техники безопасности, в остальном все, как и с обычными тиристорами.
Источник: https://EvoSnab.ru/instrument/test/proverka-tiristorov
Как проверить тиристор мультиметром + видео
Тиристоры используются во многих электронных устройствах, начиная от бытовых приборов и заканчивая мощными силовыми установками.
Ввиду особенностей этих полупроводниковых элементов проверить их на исправность с помощью только одного мультиметра затруднительно. В крайнем случае, можно определить пробой перехода.
Для полноценного тестирования потребуется собрать несложную схему, ее описание будет приведено в статье.
Начнем с подготовительного этапа, а именно с того, что нам потребуется сделать перед проверкой.
Предварительная подготовка
Перед тестированием любого радиокомпонента будь то тиристор, транзистор или диод, нам необходимо ознакомиться с его спецификацией. Для этого находим маркировку на корпусе полупроводникового элемента.
Маркировка обозначена красным овалом
Найдя маркировку, начинаем поиск спецификации (достаточно сделать соответствующий запрос в поисковике или в тематических форумах). Даташит на электронный компонент содержит много полезной информации, начиная от технических характеристик и заканчивая расположением выводов и списком аналогов (что особенно полезно при поиске замены).
Даташит на BT151 (аналог КУ202Н)
Определившись с типом и цоколевкой, приступаем к первому этапу проверки, для этого нам понадобится только мультиметр. В большинстве случаев проверить элемент на пробой, можно не выпаивая его из платы, поэтому на данном этапе паяльник не нужен.
Тестирование на пробой
Начнем с предварительной проверки, которая будет заключаться в измерении сопротивления между выходами «К» и «УЭ», потом «А» и «К». Алгоритм наших действий будет следующим:
- Включаем прибор в режим «прозвонки» и снимаем измерения с перехода между выводами «К» и «УЭ», в соответствии с рисунком 3. Если полупроводник исправен, отобразится сопротивление перехода в диапазоне от 40 Ом до 0,55 кОм.
Рис 3. Измеряем сопротивление между УЭ и К - Меняем щупы местами и повторяем процесс, результат должен быть примерно таким же, как в пункте 1. Заметим, что чем больше сопротивление между выводами «УЭ» и «К», тем меньше ток открытия, а значит — выше чувствительность устройства.
- Меряем сопротивление между выводами «А» и «К» (см. рис. 4). На индикаторе мультиметра должно высветиться бесконечно большое сопротивление, причем, вне зависимости от полярности подключенного измерительного устройства. Иное значение указывает на пробой в переходе. Для «чистоты» проверки лучше выпаять подозрительную деталь и повторить тестирование.
Рис 4. Измеряем сопротивление перехода Анод-Катод
Как уже упоминалось выше, такая методика проверки мультиметром не позволяет полностью протестировать работоспособность тиристора, нам потребуется несколько усложнить процесс.
Проверка на открытие-закрытие
Предыдущее тестирование позволяет определить, имеется ли пробой, но не дает возможности проверить отсутствие внутреннего обрыва. Поэтому переводим мультиметр в режим «прозвонки» и подключаем к нему тиристор, в соответствии с рисунком 5 (щуп с черным проводом к выводу «К», красный — к «А»).
Рис. 5. Подключение для проверки на открытие
При таком подключении отобразится бесконечно большое сопротивление.
Теперь соединяем на несколько мгновений «УЭ» с выходом «А», прибор покажет падение сопротивления, и после отключения «УЭ», показание опять вырастет до бесконечности.
Это связано с тем, что идущего через щупы тока недостаточно для удержания тиристора в открытом состоянии. Поэтому, чтобы убедиться в работоспособности полупроводникового элемента, необходимо собрать несложную схему.
Самодельный пробник для тиристоров
В интернете можно найти более простые схемы, где используется только лампочка и батарейка, но такой вариант не совсем удобен. На рисунке 6 представлена схема, позволяющая протестировать работу устройства, подавая на него постоянное и переменное питание.
Рисунок 6. Пробник для тиристоров
Обозначения:
- Т1 – трансформатор, в нашем случае использовался ТН2, но подойдет любой другой, если у него имеется вторичная обмотка 6,3 V.
- L1 – обычная миниатюрная лампочка на 6,3 V и 0,3 А (например, МН6,3-0,3).
- VD1 – выпрямительный диод любого типа с обратным напряжением более 10 вольт и током от 300 мА и выше (например, Д226).
- С1 – конденсатор емкостью 1000 мкФ, и рассчитанный на напряжение 16 В.
- R1 – сопротивление с номиналом 47 Ом.
- VD2 – тестируемый тиристор.
- FU1 – предохранитель на 0,5 А, если в схеме для проверки тиристоров используется мощный силовой трансформатор, номинал предохранителя нужно увеличить (узнать потребляемый ток можно воспользовавшись мультиметром).
После того, как пробник собран, приступаем к проверке, выполняется она по следующему алгоритму:
- Подключаем к собранному прибору тестируемый полупроводниковый элемент (например, КУ202Н), в соответствии с рисунком 5 (для определения цоколевки следует обратиться к справочной информации).
- Переводим переключатель S2 для тестирования в режиме постоянного тока (положение «2»).
- Включаем пробник тумблером S1, индикатор L1 не должен засветиться.
- Нажимаем S3, в результате на «УЭ» подается напряжение через резистор R1, что переводит тиристор в открытое состояние, на индикаторную лампочку поступает напряжение, и она начинает светиться.
- Отпускаем S3, поскольку полупроводниковый элемент остается открытым, лампочка продолжает гореть.
- Меняем положение переключателя, переводя его в положение «О», тем самым мы отключаем питание от тиристора, в результате он закрывается и лампа гаснет.
- Теперь проверяем работу элемента в режиме переменного напряжения, для этой цели переводим S2 в положение «1». Благодаря такой манипуляции мы берем питание непосредственно со вторичной обмотки трансформатора (до выпрямительного диода). Индикаторная лампа не горит.
- Нажимаем S3, лампа начинает светиться в половину своей мощности, это связано с тем, что при открытии через тиристор проходит только одна полуволна переменного напряжения. Отпускаем S3 – индикаторная лампочка гаснет.
Если тестируемый элемент вел себя так, как описывается, то можно констатировать, что он находится в рабочем состоянии. Соответственно, если индикатор горит постоянно, это указывает на пробой, а когда при нажатии S3 он не загорается, можно определить внутренний обрыв (при условии, что лампочка рабочая).
Проверка без выпаивания детали с платы
В большинстве случаев проверить тиристор мультиметром на пробой можно прямо на плате, но чтобы выполнить диагностику самодельным тестером, полупроводник придется выпаять.
Источник: https://www.asutpp.ru/kak-proverit-tiristor-multimetrom.html
Как проверить тиристор мультиметром
Прежде потрудитесь узнать, как работает тиристор. Заимейте представление о разновидностях: триак, динистор. Требуется правильно оценить результат теста. Ниже расскажем, как проверить тиристор мультиметром, даже приведем небольшую схему, помогающую выполнить задуманное в массовом порядке.
Разновидности тиристоров
Тиристор
Тиристор отличается от биполярного транзистора наличием большего количества p-n переходов:
- Типичный тиристор p-n переходов содержит три. Структуры с дырочной, электронной проводимостью чередуются на манер зебры. Можно встретить понятие n-p-n-p тиристор. Присутствует или отсутствует управляющий электрод. В последнем случае получаем динистор. Работает по приложенному меж катодом и анодом напряжением: при некотором пороговом значении открывается, начинается спад, ход электронам отсекается. Что касается тиристоров с электродами, управление производится в любом из двух срединных p-n переходов – стороны коллектора, либо эмиттера. Коренное отличие изделий от транзистора в неизменности режим после пропадания управляющего импульса. Тиристор остается открытым, пока ток не упадет ниже фиксированного уровня. Обычно называют током удержания. Позволяет строить экономичные схемы. Объясняет популярность тиристоров.
- Симисторы отличаются количеством p-n переходов, становится больше минимум на один. Способны пропускать ток в обоих направлениях.
Начало тестирования тиристора мультиметром
Сначала потрудитесь расположение электродов определить:
- катод;
- анод;
- управляющий электрод (база).
Для открытия тиристорного ключа катод прибора снабжается минусом (черный щуп мультиметра), на анод присоединяется плюс (красный щуп мультиметра). Тестер выставляется в режим омметра. Сопротивление открытого тиристора невелико. Хватит поставить предел 2000 Ом.
Пришло вре
Как проверить симистор мультиметром на исправность
На чтение 18 мин. Обновлено
Описание принципа работы и устройства
Основное отличие этих элементов от тиристоров заключается в двунаправленной проводимости электротока. По сути это два тринистора с общим управлением, включенных встречно-параллельно (см. А на рис. 1) .
Рис. 1. Схема на двух тиристорах, как эквивалент симистора, и его условно графическое обозначениеТеперь рассмотрим структуру полупроводника (см. рис. 2.) Как видно из схемы, в устройстве имеется пять переходов, что позволяет организовать две структуры: р1-n2-p2-n3 и р2-n2-p1-n1, которые, по сути, являются двумя встречными тринисторами, подключенными параллельно.
Рис. 2. Структурная схема симистораКогда на силовом выводе Т1 образуется отрицательная полярность, начинается проявление тринисторного эффекта в р2-n2-p1-n1, а при ее смене — р1-n2-p2-n3.
Заканчивая раздел о принципе работы приведем ВАХ и основные характеристики прибора.
ВАХ симистораОбозначение:
- А – закрытое состояние.
- В – открытое состояние.
- UDRM (UПР) – максимально допустимый уровень напряжения при прямом включении.
- URRM (UОБ) – максимальный уровень обратного напряжения.
- IDRM (IПР) – допустимый уровень тока прямого включения
- IRRM (IОБ) — допустимый уровень тока обратного включения.
- IН (IУД) – значения тока удержания.
Симистор — это симметричный тиристор. В англоговорящих странах используется название triak, встречается и у нас транслитерация этого названия — триак. Понять принцип его работы несложно, если знаете как работает тиристор. Если коротко, тиристор пропускает ток только в одном направлении. И в этом он похож на диод, но ток проходит только при появлении сигнала на управляющем выводе.
То есть, ток проходит только при определенных условиях. Прекращается его «подача» при снижении силы тока ниже определенного значения или разрывом цепи (даже кратковременным). Так как симистор, по сути, двусторонний тиристор, при появлении управляющего сигнала он пропускает ток в обоих направлениях направления.
На схеме он изображается как два включенных навстречу друг на другу тиристора с общим управляющим выводом.
Внешний вид симистора и его обозначение на схемах
Симистор имеет три вывода: два силовых и один управляющий. Через силовые выводы можно пропускать ток высокого напряжение, на управляющий подаются низковольтные сигналы. Пока на управляющем выводе не появится потенциал, ток не будет протекать ни в одном направлении.
Способы проверки
При выходе из строя какого-либо устройства необходимо прозвонить элементы и заменить сгоревшие, причем необязательно выпаивать триак из схемы. Проверка симистора мультиметром аналогична проверке тиристора мультиметром в схеме не выпаивая. Сделать это довольно просто, но этот метод не даст точного результата.
Как проверить тиристор ку202н мультиметром: необходимо освободить УЭ. Как проверить симистор мультиметром не выпаивая: необходимо освободить его УЭ (выпаять или выпаять деталь — одним словом, отделить устройство от всей схемы) и произвести измерения мультиметром на предмет пробитого перехода. Для проверки необходимо использовать стрелочный тестер.
- Подключить щупы к выводам T1 и T2.
- Установить кратность х1.
- Только при показании бесконечного сопротивления деталь исправна, а во всех остальных случаях — пробита.
- При положительном результате (бесконечное сопротивление) соединить вывод Т2 и управляющий. В результате R падает до 20..90 Ом.
- Сменить полярность прибора и повторить 3 и 4.
Этот метод является более точным, чем предыдущий, но не дает полной гарантии определения исправности полупроводникового прибора. Для этих целей существуют специальные схемы, которые можно собрать самостоятельно.
Делаем все тоже, о чем говорилось выше. Можем применять лампу накаливания, включив мультиметр в режиме омметра.
Если симистор исправен и функционирует, то результаты проверки должны быть схожими между собой. Необходимо проверить открытие и удержание p-n перехода в обоих направлениях по всей шкале пределов измерения мультиметра.
Если проверяемая деталь располагается на монтажной плате, то нет явной необходимости выпаивать ее, для того, чтобы провести проверку. Нужно всего лишь освободить управляющий вывод. Одно из главных правил! Перед проверкой обязательно обесточьте проверяемый прибор, так как результат проверки, может оказаться неверным.
Характеристики
Симистор имеет несколько параметров, которые можно расположить по порядку убывания важности (лучше сказать, частоты использования) следующим образом:
- Напряжение обратного пробоя, Uобр, В;
- Напряжение закрытого состояния, Uзс, В;
- Ток открытого состояния средний, Iос, А;
- Время включения, tвк, мкс;
- Время выключения, tвык, мкс;
- Ток открытого состояния импульсный, Iос, А;
- Ток закрытого состояния, Iзс, мА;
- Обратный ток, Iобр, мА;
- Напряжение открытого состояния, Uос, В;
- Управляющее напряжение, Uупр, В;
- Ток управления, Iупр, мА;
- Скорость нарастания напряжения, dU/dt, В/мкс;
- Скорость нарастания тока, dI/dt, А/мкс.
Вольт-амперная характеристика триака
Обратите внимание! Параметр «напряжение обратного пробоя» означает максимальное напряжение, которое способен выдержать симистор или тринистор без выхода из строя. Напряжение закрытого состояния характеризует только динисторный эффект.
Где используется и как выглядит
Чаще всего симистор используется для коммутации в цепях переменного тока (подачи питания на нагрузку). Это удобно, так как при помощи напряжения малого номинала можно управлять высоковольтным питанием. В некоторых схемах ставят симистор вместо обычного электромеханического реле. Плюс очевиден — нет физического контакта, что делает включение питания более надежным. Второе достоинство — относительно невысокая цена. И это при значительном времени наработки и высокой надежности схемы.
Минусы тоже есть. Приборы могут сильно нагреваться под нагрузкой, поэтому необходимо обеспечить отвод тепла. Мощные симисторы (называют обычно «силовые») монтируются на радиаторы. Еще один минус — напряжение на выходе симистора пилообразное. То есть подключаться может только нагрузка, которая не предъявляет высоких требований к качеству электропитания. Если нужна синусоида, такой способ коммутации не подходит.
Заменить симистор можно двумя тиристорами. Но надо правильно подобрать их по параметрам, да и схему управления придется переделывать — в таком варианте управляющих вывода два
По внешнему виду отличить тиристор и симистор нереально. Даже маркировка может быть похожей — с буквой «К». Но есть и серии, у которых название начинается с «ТС», что означает «тиристор симметричный». Если говорить о цоколевке, то это то, что отличает тиристор от симистора. У тиристора есть анод, катод и управляющий вывод.
У симистора названия «анод» и «катод» неприменимы, так как вывод может быть и катодом, и анодом. Так что их обычно называют просто «силовой вывод» и добавляют к нему цифру. Тот который левее — это первый, который правее — второй. Управляющий электрод может называться затвором (от английского слова Gate, которым обозначается этот вывод).
Тестирование
У каждого радиолюбителя есть свои способы проверить симистор. Для этого можно использовать специальные приборы или подручные материалы. Главное – знать, как проверить правильно прибор на основе принципа его работы.
Способ №1
Самый простой способ – это протестировать симистор омметром. Для этого необходимо катод детали соединить с отрицательным контактом омметра, анод с положительным контактом. А затем закоротить анод с управляющим электродом. На самом омметре необходимо выставить единицу (х1). Если при этом стрелка покажет сопротивление прибора в пределах 15-50 Ом, можно считать, что симистор цел и пригоден для установки в любой радиоприбор.
Но тут есть один важный момент. Если в таком положении с анода убрать все контакты, и показания сопротивления при этом не изменятся, то это подтверждает целостность детали. Если стрелка начнет отклоняться к нулю, то выбросите симистор в мусор.
Способ №2
Конечно, можно придумать большое количество различных приборов, с помощью которых провести проверку симистра будет несложно. Но для этого придется прикладывать усилия и тратить свое время на сборку, хотя для многих это будет в удовольствие. Для примера приводим одну из схем такого тестового устройства, вот она на рисунке снизу.
Схема подключения данного прибора к симистру точно такая же, как и в случае с тестированием при помощи омметра. Но в этом устройстве установлен светодиод (HL1). Так вот при подаче напряжения на симистор через кнопку (ключ) световой источник должен загореться. А это говорит об исправности детали.
Обратите внимание на резисторы. Их сопротивления рассчитывается под номинальное напряжение. Практика показала, что сопротивление в диапазоне 9-12 Ом достаточная величина.
Заключение
Для коммутации в электрических схемах используются ключи различного типа:
- механические;
- электромеханические;
- электронные.
К электромеханической группе относятся реле или контакторы. Замыканием и размыканием контактов управляет электромагнит. На катушку электромагнита подается управляющее напряжение, которое может быть как постоянным, так и переменным. Механические контакты реле могут коммутировать практически любые токи.
Огромным преимуществом контакторов является то, что цепи нагрузки и управления электрически изолированы.
Недостатков тоже немало:
- Ограниченно число переключений. Контакты изнашиваются;
- Возникновение электрической дуги при размыкании — искрение контактов. Приводит к электроэрозии и недопустимо во взрывоопасных средах;
- Низкое быстродействие.
Там, где применение контакторов невозможно или нецелесообразно, применяют электронные ключи.
Скорее всего, Вам пригодится информация о том, как выбрать стабилизатор напряжения 220 вольт.
Сигналы управления
В завершении приведем простую схему, позволяющую управлять мощностью паяльника.
Простой регулятор мощности для паяльникаОбозначения:
- Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – 3,3 кОм, R3 – 20 кОм, R4 – 1 Мом.
- Емкости: С1 – 0,1 мкФ х 400В, С2 и С3 — 0,05 мкФ.
- Симметричный тринистор BTA41-600.
Приведенная схема настолько простая, что не требует настройки.
Схема управления мощностью на базе фазового регулятораТеперь рассмотрим более изящный вариант управления мощностью паяльника.
Обозначения:
- Резисторы: R1 – 680 Ом, R2 – 1,4 кОм, R3 — 1,2 кОм, R4 и R5 – 20 кОм (сдвоенное переменное сопротивление).
- Емкости: С1 и С2 – 1 мкФ х 16 В.
- Симметричный тринистор: VS1 – ВТ136.
- Микросхема фазового регулятора DA1 – KP1182 ПМ1.
Настройка схемы сводится к подбору следующих сопротивлений:
- R2 – с его помощью устанавливаем необходимую для работы минимальную температуру паяльника.
- R3 – номинал резистора позволяет задать температуру паяльника, когда он находится на подставке (срабатывает переключатель SA1),
Управляется симистор не напряжением, а током. Для открытия на затвор надо подать ток определенного уровня. В характеристиках указан минимальный ток открывания — вот это и есть нужная величина. Обычно ток открывания совсем небольшой. Например, для коммутации нагрузки на 25 А, подается управляющий сигнал порядка 2,5 мА. При этом, чем выше напряжение, подаваемое на затвор, тем быстрее открывается переход.
Схема подачи напряжения для управления симистором
Чтобы перевести симистор в открытое состояние, напряжение должно подаваться между затвором и условным катодом. Условным, потому что в разные моменты времени, катодом является то один силовой выход, то другой.
Применение
Этот тип полупроводниковых элементов первоначально предназначался для применения в производственной сфере, например, для управления электродвигателями станков или других устройств, где требуется плавная регулировка тока. Впоследствии, когда техническая база позволила существенно уменьшить размеры полупроводников, сфера применения симметричных тринисторов существенно расширилась. Сегодня эти устройства используются не только в промышленном оборудовании, а и во многих бытовых приборах, например:
- зарядные устройства для автомобильных АКБ;
- бытовое компрессорное оборудования;
- различные виды электронагревательных устройств, начиная от электродуховок и заканчивая микроволновками;
- ручные электрические инструменты (шуроповерт, перфоратор и т.д.).
И это далеко не полный перечень.
Одно время были популярны простые электронные устройства, позволяющие плавно регулировать уровень освещения. К сожалению, диммеры на симметричных тринисторах не могут управлять энергосберегающими и светодиодными лампами, поэтому эти приборы сейчас не актуальны.
Как проверить симистор
Привычка проверять все элементы пред пайкой приходит с годами. Проверить симистор можно при помощи мультиметра и при помощи небольшой проверочной схемы с батарейкой и лампочкой. В любом случае надо сначала разобраться, как располагаются выводы на вашем приборе. Сделать это можно по цоколевке каждой конкретной серии.
Для этого в поисковик забиваем маркировку, которая есть на корпусе. В некоторых случаях можно добавить «цоколевка». Если есть русскоязычные описания, будет несколько проще. Если на русском информации нет, придется искать в интернете. Заменяем слово «цоколевка» словом «datasheet». Иногда можно ввести русскими буквами «даташит».
Пример цоколевки. Все можно понять и без знания языка
С мультиметром
Проверка мультиметром симистора основана на принципе его работы. Берем обычный мультиметр, ставим его в положение прозвонки. Силовые выходы между собой должны звониться в обоих направлениях. Прикасаемся щупами к выходам Т1 и Т2. На экране должны высвечиваться цифры. Это сопротивление перехода. Если поменять щупы местами, сопротивление может измениться, но ни обрыва, ни короткого быть не должно.
Проверяем мультиметром
Зато между затвором и силовыми выходами должен быть «обрыв» (бесконечно большое сопротивление). То есть, «звониться» они не должны при любом расположении щупов. Проверив сопротивление между разными выводами, можно сделать вод о работоспособности симистора.
Для проверки симистора без мультиметра придется собрать простенькую проверочную схему с питанием от девятивольтовой батарейки «Крона». Нужны будут три провода длиной около 20 см. Провода желательно гибкие, многожильные. Проще, если они будут разных цветов. Лучше всего красный, синий и любой другой. Пусть будет желтый.
Синий разрезаем пополам, припаиваем лампочку накаливания на 9 В (или смотрите по напряжению, которое выдает ваша батарейка). Один кусок провода на резьбу, другой — на центральный вывод с нижней части цоколя. Чтобы работать было удобнее, на каждый провод лучше припаять «крокодилы» — пружинные зажимы.
Как проверить симистор без мультиметра
Собираем схему. Подключаем провода в таком порядке:
- Красный одним концом на плюс кроны, вторым — на вывод Т1.
- Синий — на минус кроны и на Т2.
- Желтый провод одним краем цепляем к затвору G.
После того как собрали схему, лампочка не должна гореть. Если она горит, симистор пробит. Если не горит, проверяем дальше. Свободным концом желтого провода кратковременно прикасаемся к Т2. Лампочка должна загореться. Это значит, что симметричный тиристор открылся. Чтобы его закрыть, надо коснуться проводом вывода Т1. Если все работает, прибор исправен.
В сети можно найти несколько способ, где описан процесс проверки при помощи мультиметра, те, кто описывал их, судя по всему, сами не пробовали ни один из вариантов. Чтобы не вводить в заблуждение, следует сразу заметить, что выполнить тестирование мультиметром не удастся, поскольку не хватит тока для открытия симметричного тринистора. Поэтому, у нас остается два варианта:
- Использовать стрелочный омметр или тестер (их силы тока будет достаточно для срабатывания).
- Собрать специальную схему.
Алгоритм проверки омметром:
- Подключаем щупы прибора к выводам T1 и T2 (A1 и A2).
- Устанавливаем кратность на омметре х1.
- Проводим измерение, положительным результатом будет бесконечное сопротивление, в противном случае деталь «пробита» и от нее можно избавиться.
- Продолжаем тестирование, для этого кратковременно соединяем выводы T2 и G (управляющий). Сопротивление должно упасть примерно до 20-80 Ом.
- Меняем полярность и повторяем тест с пункта 3 по 4.
Если в ходе проверки результат будет таким же, как описано в алгоритме, то с большой вероятностью можно констатировать, что устройство работоспособное.
Заметим, что проверяемую деталь не обязательно демонтировать, достаточно только отключить управляющий вывод (естественно, обесточив предварительно оборудование, где установлена деталь, вызывающая сомнение).
Необходимо заметить, что данным способом не всегда удается достоверно проверку, за исключением тестирования на «пробой», поэтому перейдем ко второму варианту и предложим две схемы для тестирования симметричных тринисторов.
Схему с лампочкой и батарейкой мы приводить не будем в виду того, что таких схем достаточно в сети, если вам интересен этот вариант, можете посмотреть его в публикации о тестировании тринисторов. Приведем пример более действенного устройства.
Схема простого тестера для симисторовОбозначения:
- Резистор R1 – 51 Ом.
- Конденсаторы C1 и С2 – 1000 мкФ х 16 В.
- Диоды – 1N4007 или аналог, допускается установка диодного моста, например КЦ405.
- Лампочка HL – 12 В, 0,5А.
Можно использовать любой трансформатор с двумя независимыми вторичными обмотками на 12 Вольт.
Алгоритм проверки:
- Устанавливаем переключатели в исходное положение (соответствующее схеме).
- Производим нажатие на SB1, тестируемое устройство открывается, о чем сигнализирует лампочка.
- Жмем SB2, лампа гаснет (устройство закрылось).
- Меняем режим переключателя SA1 и повторяем нажатие на SB1, лампа снова должна зажечься.
- Производим переключение SA2, нажимаем SB1, затем снова меня ем положение SA2 и повторно жмем SB1. Индикатор включится, когда на затвор попадет минус.
Схема для проверки тиристоров и симисторовТеперь рассмотрим еще одну схему, только универсальную, но также не особо сложную.
Обозначения:
- Резисторы: R1, R2 и R4 – 470 Ом; R3 и R5 – 1 кОм.
- Емкости: С1 и С2 – 100 мкФ х 10 В.
- Диоды: VD1, VD2, VD5 и VD6 – 2N4148; VD2 и VD3 – АЛ307.
В качестве источника питания используется батарейка на 9V, по типу Кроны.
Тестирование тринисторов производится следующим образом:
- Переключатель S3, переводится в положении, как продемонстрировано на схеме (см. рис. 6).
- Кратковременно производим нажатие на кнопку S2, тестируемый элемент откроется, о чем просигнализирует светодиод VD
- Меняем полярность, устанавливая переключатель S3 в среднее положение (отключается питание и гаснет светодиод), потом в нижнее.
- Кратковременно жмем S2, светодиоды не должны загораться.
Если результат будет соответствовать вышеописанному, значит с тестируемым элементом все в порядке.
Теперь рассмотрим, как проверить с помощью собранной схемы симметричные тринисторы:
- Выполняем пункты 1-4.
- Нажимаем кнопку S1- загорается светодиод VD
То есть, при нажатии кнопок S1 или S2 будут загораться светодиоды VD1 или VD4, в зависимости от установленной полярности (положения переключателя S3).
Как избежать ложных срабатываний
Так как для срабатывания симистора достаточно небольшого потенциала, возможны ложные срабатывания. В некоторых случаях они не страшны, но могут привести и к поломке. Поэтому лучше заранее принять меры. Есть несколько способов уменьшить вероятность ложных включений:
- Уменьшить длину линии к затвору, соединять цепь управления — затвор и Т1 — напрямую. Если это невозможно, использовать экранированный кабель или витую пару.
- Снизить чувствительность затвора. Для этого параллельно ставят сопротивление (до 1 кОм).
Практически во всех схемах с симисторами в цепи затвора есть резистор, уменьшающий чувствительность прибора
- Использовать триаки с высокой шумовой устойчивостью. В маркировке у них добавлена буква «Н», от «нечувствительный». Называют их «симисторы ряда «Н». Отличаются они тем, что минимальный ток перехода у них намного выше. Например, симистор BT139-600H имеет ток перехода IGT min =10mA.
Как уже говорили, симистор управляется током. Это дает возможность подключать его напрямую к выходам микросхем. Есть одно ограничение — ток не должен превышать максимально допустимый. Обычно это 25 мА.
Особенности
Чтобы иметь полное представление о симметричных тринисторах, необходимо рассказать про их сильные и слабые стороны. К первым можно отнести следующие факторы:
- относительно невысокая стоимость приборов;
- длительный срок эксплуатации;
- отсутствие механики (то есть подвижных контактов, которые являются источниками помех).
В число недостатков приборов входят следующие особенности:
- Необходимость отвода тепла, примерно из расчета 1-1,5 Вт на 1 А, например, при токе 15 А величина мощности рассеивания будет около 10-22 Вт, что потребует соответствующего радиатора. Для удобства крепления к нему у мощных устройств один из выводов имеет резьбу под гайку.
- Устройства подвержены влиянию переходных процессов, шумов и помех;
- Не поддерживаются высокие частоты переключения.
По последним двум пунктам необходимо дать небольшое пояснение. В случае высокой скорости коммутации велика вероятность самопроизвольной активации устройства. Помеха в виде броска напряжения также может привести к этому результату. В качестве защиты от помех рекомендуется шунтировать прибор RC цепью.
RC-цепочка для защиты симистора от помехПомимо этого рекомендуется минимизировать длину проводов ведущих к управляемому выводу, или в качестве альтернативы использовать экранированные проводники. Также практикуется установка шунтирующего резистора между выводом T1 (TE1 или A1) и управляющим электродом.
Так же как и тиристоры, симисторы при работе греются, поэтому при сборке необходимо обеспечивать отвод тепла. Если нагрузка маломощная или питание импульсное (кратковременное подключение на промежуток менее 1 сек) допускается монтаж без радиатора. В остальных случаях необходимо обеспечить качественный контакт с охлаждающим устройством.
Есть три способа фиксации симистора на радиаторе: клепка, на винте и на зажиме. Первый вариант при самостоятельном монтаже не рекомендуется, так как существует высокая вероятность повреждения корпуса. Наиболее простой способ монтажа в домашних условиях — винтовой.
Порядок монтажа симистора
Перед тем, как начинают монтаж, осматривают корпус прибора и радиатора (охладителя) на предмет царапин и сколов. Их быть не должно. Затем поверхность протирают от загрязнений чистой ветошью, обезжиривают, накладывают термопасту. После чего вставляют в отверстие с резьбой в радиаторе и зажимают шайбу.
Схема регулятора мощности для индуктивной нагрузки на симисторе
Обратите внимание, что монтаж симистора производится до пайки. Это снижает механическую нагрузку на отводы прибора. И еще: при установке следите за тем, чтобы корпус плотно прижимался к охладителю.
Какими свойствами обладает тиристор
Если провести полный анализ структуры тиристора, то можно найти в ней три перехода (электронно-дырочных). Следовательно, можно составить эквивалентную схему на полупроводниковых транзисторах (полярных, биполярных, полевых) и диодах, которая позволит понять, как ведет себя тиристор при отключении питания электрода управления.
В том случае, когда относительно катода анод положительный, диод закрывается, и, следовательно, тиристор тоже ведет себя аналогично. В случае смены полярности оба диода смещаются, тиристор также запирается. Аналогичным образом функционирует и симистор.
Принцип работы на пальцах, конечно, объяснить не очень просто, но мы попробуем сделать это далее.
Предварительная подготовка
Подобный измерительный прибор получил широкое распространение: применяется для определения различной информации. Предварительная подготовка предусматривает расшифровку спецификации, для чего достаточно рассмотреть маркировку на полупроводниковом изделии.
После определения типа изделия и цоколевки можно приступить к тесту пробоя при помощи мультиметра. В большинстве случаев проводится проверка на пробой, для чего изделие можно оставить на плате, поэтому на этом этапе не требуется паяльник.
✅ Btb12 800cw как проверить тестером: прозвонить симистор
Проверка симистора
Симистором называют полупроводниковый выключатель для переменного тока. Часто встречается международное название TRIAC, что означает то же самое (TRIode for Alternate Current). Чтобы разобраться в устройстве симистора (симметричного тиристора) и узнать, как проверить симистор, важно сначала понять, что он состоит из двух встречно-параллельно включенных тиристоров (если совсем правильно, тринисторов, но тиристор употребляется чаще), имеющих общую цепь управления. Теперь осталось понять, что такое тиристор.
Что это такое
Как показано на Рис.2, тиристор составлен из двух транзисторов разной проводимости: npn и pnp, включенных «навстречу» друг-другу. Если приоткрыть один из транзисторов (npn), приложив между его эмиттером и базой напряжение порядка 0,6 … 0,8 В (напряжение открывания кремниевого p-n перехода), то в коллекторе потечет ток.
Появившееся напряжение между базой и эмиттером второго транзистора начнет открывать его и, одновременно, через коллектор второго транзистора, — первый транзистор. Все это будет лавинообразно нарастать с очень большой скоростью, и теперь уже независимо от начального напряжения. Достаточно только «подтолкнуть» процесс открывания небольшим начальным импульсом.
Для закрывания тиристора необходимо понизить ток в его цепи до минимальной величины, называемой током удержания, и чуть ниже. Поскольку переменный ток так себя и ведет в каждом полупериоде, то каждая половинка симистора будет закрываться, когда меняется полярность в цепи тока.
Схема симистора показана на рисунке Рис. 3 слева, а его физическое устройство, — справа. Напоминаем, что это два встречно-параллельно включенных тиристора. Выводы Т1 и Т2 уже нельзя назвать анодом и катодом, в цепи переменного тока они становятся равноправными. Однако, в цепи постоянного тока триак ведет себя как обычный тиристор и даже содержит «запасной», хотя для его использования придется поменять полярность управляющего напряжения.
Дополнительная информация! Кстати говоря, как тиристор, так и симистор, могут быть составлены из обычных транзисторов разной структуры, имея ту же работоспособность. Главное, чтобы они были рассчитаны на требуемый ток и допустимое напряжение. Но на практике это не используется, с очень давних времен (1960-е) тиристоры стали выпускать в виде готовых приборов в одном корпусе.
Современный тиристор или симистор средней мощности выглядит, как показано на Рис. 4.
Характеристики
Симистор имеет несколько параметров, которые можно расположить по порядку убывания важности (лучше сказать, частоты использования) следующим образом:
- Напряжение обратного пробоя, Uобр, В;
- Напряжение закрытого состояния, Uзс, В;
- Ток открытого состояния средний, Iос, А;
- Время включения, tвк, мкс;
- Время выключения, tвык, мкс;
- Ток открытого состояния импульсный, Iос, А;
- Ток закрытого состояния, Iзс, мА;
- Обратный ток, Iобр, мА;
- Напряжение открытого состояния, Uос, В;
- Управляющее напряжение, Uупр, В;
- Ток управления, Iупр, мА;
- Скорость нарастания напряжения, dU/dt, В/мкс;
- Скорость нарастания тока, dI/dt, А/мкс.
Обратите внимание! Параметр «напряжение обратного пробоя» означает максимальное напряжение, которое способен выдержать симистор или тринистор без выхода из строя. Напряжение закрытого состояния характеризует только динисторный эффект.
Проверка исправности
Если принять во внимание уже написанное в этой статье, то такую проверку выполнить несложно. Как проверить симистор? Это можно сделать несколькими способами. Самый простой проверить исправность, — это способ замены. Вместо подозреваемого симистора устанавливаем заведомо исправный, и смотрим, как будет работать схема. Но обычно симисторы проверяют при помощи мультиметра или тестера, иногда без отключения от схемы. Тестером называют мультиметр старого типа, стрелочный. Кроме того, есть еще один способ проверки, при помощи тумблера, лампочки и кнопки. Рассмотрим два последних способа проверять триак более подробно.
Проверка с помощью тестера
Симистор имеет три вывода, которые потребуется попарно прозвонить. В этом и состоит проверка. Включите тестер в режим измерения сопротивления на диапазоне килоом и установите его стрелку на нуль, замкнув между собой щупы. В старых стрелочных приборах это необходимая операция. Полезно знать, какой из щупов тестера имеет положительную полярность, — это позволит определить вид p-n перехода, связанного с управляющим электродом.
Поскольку конструкция симисторов бывает разной, каким-либо образом отметьте проверочный симитор, любым способом, это просто условность. Затем выполните прозвонку всех трех возможных пар электродов, меняя полярность их подключения, и результаты запишите в таблицу. В зависимости от состояния прибора, и даже типа, вы получите различные результаты. Проверка облегчается, если вы заранее знаете тип прибора (при недостатке знаний и опыта можно спутать с транзистором). Поскольку речь в статье идет именно о симисторе (триаке), то дальше будем считать, что мы проверяем именно его.
Некоторые типичные сопротивления при проверке:
- 0Ом — пробой, короткое замыкание;
- 50 … 100Ом — открытый (прямосмещенный) p-n переход;
- 1 … 10кОм — утечка, испорчен кристалл полупроводника;
- 1МОм … ∞ — запертый (обратносмещенный) p-n переход или обрыв.
Признак исправности симистора — есть пара выводов, дающая при любой полярности щупов тестера признаки исправного p-n перехода, при этом с третьим выводом любой из двух показывает очень большое сопротивление. Остальные случаи показывают, как минимум, очень сомнительное состояние прибора.
Проверка мультиметром
Мультиметром называют тот же тестер, просто в более современном исполнении, с микропроцессором внутри и цифровым дисплеем. Функции у него те же самые. У мультиметра не требуется устанавливать ноль шкалы, достаточно просто переключить прибор на измерение сопротивлений. Более того, так как в режиме измерения сопротивлений цифровой мультиметр выдает в цепь слишком маленькое напряжение, почти у всех мультиметров есть функция проверки диодов или, что то же самое, p-n переходов. Иногда она объединяется с прозвонкой. Здесь в цепь дается достаточное напряжение, чтобы открыть переход.
Обратите внимание! Для исправного p-n перехода (или диода) цифровой мультиметр покажет не сопротивление, а напряжение в милливольтах, падающее на открытом p-n переходе, или «бесконечность» на запертом переходе. «Бесконечность» в обе стороны означает обрыв, а ноль в обе стороны — пробой p-n перехода.
Разумеется, никакой бесконечности тут нет, просто в цепь выдается напряжение, превышающее 2 вольта, на которые рассчитана полная шкала милливольтметра (2,5 В от источника опорного напряжения АЦП), и милливольтметр просто зашкаливает, если он не зашунтирован такой нагрузкой, как открытый диод.
Проверка лампочкой и переменой полярности
Это самый надежный способ проверки работоспособности симистора. Мультиметровый способ не дает полной уверенности в его исправности. Если такая проверка производится достаточно часто, есть смысл собрать простой испытательный стенд. Его схема (и схема проверки в любом случае) показана на Рис. 8.
На схеме Рис. 8, аккумулятор B подключается через тумблер S2 с двумя группами контактов. Они соединены так, что тумблер меняет плюс с минусом, то есть, фактически имитирует переменный ток (частота тут не важна, меняется только подключение).
Рабочий симистор VS поведет себя следующим образом: пока не будет нажата кнопка S1, небольшая автомобильная лампа L (от поворотника, например) не загорится, как S2 не переключай. После нажатия кнопки S1 лампа должна зажечься при любом положении тумблера и продолжать гореть при отпускании кнопки. Но при переключении тумблера лампа гаснет. Если лампочка включается и при новом положении тумблера, продолжая гореть, значит, триак, он же симистор, исправен.
Если лампочка не зажигается при одном из положений тумблера, то это либо простой тиристор, либо вышла из строя одна половина симистора, превратив его в тиристор.
Важно! Не рекомендуется использовать частично работающий симистор в качестве замены для тиристора, так как его надежность под большим сомнением.
Если лампочка не зажигается при любых переключениях, то симистор в обрыве, а если лампочка горит при любых переключениях, то симистор «битый», замкнут накоротко или «пробит».
Проверка без выпаивания из схемы
Такая проверка сводится к проверке тестером или мультиметром. Выпаивание не производится. Но при этом есть особенности, которые необходимо учесть. Так как проверка симистора мультиметром без выпаивания содержит свои «подводные камни». Как проще проверить симистор мультиметром не выпаивая? Во-первых, симистор может быть зашунтирован другими элементами схемы, и это может ввести в заблуждение. Во-вторых, монтаж или плата может препятствовать доступу к выводам, как показано на Рис. 9. Выпаивать симистор может помешать заливка корпуса компаундом. Тогда выпаять будет невозможно.
Поэтому проверку надо производить, по возможности, отключая все, что можно: нагрузку в цепи симистора, цепь управления и т. п. если есть возможность вытаскивать разъемы или клеммы. Крайне желательно при этом руководствоваться принципиальной схемой устройства. Для простых регуляторов схема может быть нарисована по имеющемуся монтажу.
Симистор, или триак, это мощный полупроводниковый ключ, способный работать в цепях со значительным током и напряжением, достигающим 1 кВ и больше. Точное значение определяется по марке прибора и его даташиту. Благодаря своей двусторонней проводимости и простоте управления, симисторы еще долго будут применяться в технике. Не последнее место в этом занимает достаточная надежность и простота проверки симисторов, не требующая специального оборудования.
Как выполнить проверку симистора и тиристора мультиметром
Используя домашний тестер (мультиметр), легко выполнить проверку различных радиоэлементов. Для домашних мастеров, которые работают с электронными приборами это довольно полезная вещь. К примеру, правильно выполненная проверка симистора мультиметром позволит избежать поиска новых деталей при ремонте электрооборудования. Чтобы понять данный процесс досконально, необходимо выяснить, что представляют собой тиристоры.
Что такое тиристоры
Это полупроводниковые приборы, которые выполнены с учетом классических монокристальных технологий. На кристаллах имеются p-n переходы в количестве 3-х и более штук, с диаметрально противоположным устойчивым состоянием. Основным применением данной детали являются электронные ключи. Использование этих радиоэлементов может быть хорошей альтернативой механическому реле.
Процесс включения осуществляется регулируемым и плавным образом, без дребезжания контактов. Нагрузки по основным направлениям при открытии p-n перехода подаются управляемым образом, то есть присутствует возможность соблюдения контроля скорости при нарастании рабочего тока.
При этом, стоит отметить, что тиристор в сравнении с реле, может быть удачно интегрирован в электросхему с любым уровнем сложности. При отсутствии искрения каждого контакта, их можно использовать для систем, в которых не допускаются коммутационные помехи. Детали довольно компактны, выпускаются в виде разных форм-факторов, также и для установки на охлаждающие радиаторы.
Управление прибором осуществляется посредством внешнего воздействия на основе:
- электрического тока, что поступает на управляющие электроды;
- луча света, в случае использования фототиристора.
Примечательно, что в сравнении с тем же реле, нет необходимости в постоянной подаче управляющего сигнала. Рабочие p-n переходы будут открыты и после того, как завершена подача тока. Тиристоры закроются, при опускании протекающего сквозь него рабочего тока ниже уровня порогов удержания.
Еще одно свойство тиристоров, которое является основной характеристикой — это использование их в качестве одностороннего проводника. Так, протекание паразитных токов в обратное направление осуществляться не будет. Благодаря чему значительно упрощаются схемы по управлению радиоэлементами.
Тиристор может выпускаться в различной модификакции, исходя из того, какой способ управления и дополнительные возможности необходимы. Он может быть:
- диодным с прямой проводимостью;
- диодным с обратной проводимостью;
- диодным симметричным;
- триодным с прямой проводимостью;
- триодным с обратной проводимостью;
- триодным ассиметричным.
Бывают также разновидности триодных тиристоров с двунаправленной проводимостью.
Что такое симистор, и в чем его отличие от тиристора
Симисторы (или «триаки») являются особыми разновидностями триодных симметричных тиристоров. Главным преимуществом любого симистора можно считать наличие способности проводки тока на рабочем p-n переходе в двух направлениях. Благодаря этому осуществляется использование радиоэлементов сфере систем, имеющих переменное напряжение.
Их рабочие принципы и конструктивные особенности сходны с остальными тиристорами. При подачах управляющих токов p-n переходы отпираются, и остаются открытым до момента снижения величин рабочих токов. Популярным применением симистора является использование его для регуляторов напряжений в осветительных системах и бытовых электроинструментах.
Принцип работы этого радиокомпонента схожий с принципом действия транзистора, однако деталь не является взаимозаменяемой. Разобравшись в том, что такое симистор и тиристор, необходимо также рассмотреть вопрос, о проверке этих деталей на показатели работоспособности.
Видео «Как проверить рабочее состояние тиристора и симистора»
Как прозвонить тиристор мультиметром
Стоит отметить, что существует несколько способов проверки исправности симисторов и тиристоров. Для этого необязательно использовать тестер, можно обойтись лампочкой от фонарика и пальчиковой батарейкой. Чтобы это сделать, нужно выполнить последовательное подключение источника питания, лампочки и рабочих выводов на тиристоре.
Следует помнить о том, что у обычного тиристора проводимость тока осуществляется только в одно направление. В связи с этим необходимо придерживаться полярности.
Когда будет подаваться управляющий ток (хватает аккумулятора АА), то будет происходить загорание лампочки, что означает о исправности цепи. После этого выполняем отсоединение батарейки, без отключения источника рабочего тока. При исправности p-n перехода и настройке его на определенных величинах, свечение лампочки будет продолжено.
В случае, если подходящая лампа или батарейка отсутствует, то придется использовать тестер. А для этого важно знать, как проверить тиристор мультиметром.
- Положение переключателя устанавливаем на «Прозвонку». На щупы каждого провода поступит необходимый уровень напряжения, чтобы проверить тиристор. Рабочим током не открываются p-n переходы, поэтому если значение сопротивления на выводе будет высокое, то это значит, что ток не проходит. Дисплей на мультиметре показывает «1». Так мы можем убедиться, в исправности рабочего p-n перехода;
- Выполняем проверку открытия перехода. С этой целью осуществляем соединение управляющего вывода с анодом. Тестером происходит обеспечение достаточным уровнем тока, чтобы выполнить открытие перехода, а величина сопротивления резко спадает. Дисплей отображает значения, которые отличаются от единицы. Это говорит об «открытии» тиристора. Благодаря этому мы выполнили проверку работоспособности управляющих элементов.
- Проводим размыкание управляющего контакта. В таком случае показатели сопротивления должны равняться бесконечности, об этом свидетельствует значение «1» на табло.
Из-за чего тиристор не имеет открытое состояние
Особенность состоит в том, что мультиметры не вырабатывают величины тока, достаточного для функционирования тиристоров по «токам удержаний». Данные элементы проверены быть не смогут. Но на остальных пунктах проверки можно определить исправен ли полупроводниковый прибор. При изменении мест полярности — проверку осуществить невозможно. Благодаря этому можно убедиться в том, что на приборе отсутствует обратный пробой.
Используя мультиметр, можно также выполнить проверку чувствительности прибора. Для этого нужно сделать перевод переключателя на тестере в режим омметра. Съем измерений осуществляется по заранее описанным методикам. Главное, каждый раз менять показатели чувствительности на приборе. Начинать следует с пределов измерений вольтметра «х1».
Чувствительный тиристор, если отключить управляющий ток, продолжает сохранять открытые состояния, что будет фиксироваться тестером. Далее увеличивается предел измерений до значения «х10». После изменения величина тока на щупе прибора уменьшится.
В случае, если управляющий ток был отключен, но переход не был закрыт, то проводим увеличение предела измерений до того момента, пока тиристор сработает по удерживающему току.
Примечательно, что при меньшем токе удержания, чувствительность тиристора больше. Проверяя детали, которые идут в одной партии (или имеют одинаковые характеристики), стоит отдавать предпочтение более чувствительным элементам. Такие тиристоры обладают более гибкими возможностями управления, что влияет на расширение их области применения. При освоении принципа проверки тиристоров, можно также понять, как проверить симистор мультиметром.
В процессе прозвонки следует учитывать, что полупроводниковые ключи обладают симметричной двусторонней проводимостью.
Как проверить симистор мультиметром
Симистор обладает аналогичной схемой проверки подключения. Можно воспользоваться лампой и батарейками или мультиметром, у которого широкий диапазон измерения в режиме омметра. Пройдя тесты с одной полярностью, выполняем переключение щупов прибора к обратной полярности.
У исправного симистора должны отображаться довольно однотипные результаты тестирования. Следует выполнить проверку открытия и удержания p-n переходов по обоим направлениям шкалы предела измерений мультиметра.
Если радиодетали, которые должны быть проверены, находятся на монтажных платах, то нет потребности в их выпаивании для теста. Для этого нужно только выполнить освобождение управляющего вывода. Главное, не забывать о предварительном обестачивании проверяемого электроприбора.
Чтобы более детально разобраться в особенностях проверки симистора мультиметром, рекомендуем просмотреть видео.
Видео «Как проверить исправность тиристора»
Способы, как проверить симистор
Нередко радиолюбителям приходится собирать различные приспособления из деталей, которые были добыты путем разборки старых электрических или радиоприборов. Понятно, что после долгого лежания в ящиках сам владелец этого мини-склада уже и не помнит, в каком состоянии находятся детали. То есть, они исправны или нет. Поэтому используемую деталь обычно проверяют. А так как тема нашей статьи – как проверить симистор, то будем разбираться в этом вопросе досконально.
Что такое симистор
В первую очередь необходимо понять, что собой представляет эта деталь. Это разновидность тиристоров, которая отличается от них тем, что может пропускать электрический ток в любую сторону. То есть, при смене полярности подключения этот прибор будет работать обязательно. В сравнении с тиристорами такого произойти не может, потому что этот прибор работает только в одну сторону. Чисто конструктивно симистор – это два тиристора, соединенных между собой разными полюсами.
Тестирование
У каждого радиолюбителя есть свои способы проверить симистор. Для этого можно использовать специальные приборы или подручные материалы. Главное – знать, как проверить правильно прибор на основе принципа его работы.
Способ №1
Самый простой способ – это протестировать симистор омметром. Для этого необходимо катод детали соединить с отрицательным контактом омметра, анод с положительным контактом. А затем закоротить анод с управляющим электродом. На самом омметре необходимо выставить единицу (х1). Если при этом стрелка покажет сопротивление прибора в пределах 15-50 Ом, можно считать, что симистор цел и пригоден для установки в любой радиоприбор.
Но тут есть один важный момент. Если в таком положении с анода убрать все контакты, и показания сопротивления при этом не изменятся, то это подтверждает целостность детали. Если стрелка начнет отклоняться к нулю, то выбросите симистор в мусор.
Способ №2
Конечно, можно придумать большое количество различных приборов, с помощью которых провести проверку симистра будет несложно. Но для этого придется прикладывать усилия и тратить свое время на сборку, хотя для многих это будет в удовольствие. Для примера приводим одну из схем такого тестового устройства, вот она на рисунке снизу.
Схема подключения данного прибора к симистру точно такая же, как и в случае с тестированием при помощи омметра. Но в этом устройстве установлен светодиод (HL1). Так вот при подаче напряжения на симистор через кнопку (ключ) световой источник должен загореться. А это говорит об исправности детали.
Обратите внимание на резисторы. Их сопротивления рассчитывается под номинальное напряжение. Практика показала, что сопротивление в диапазоне 9-12 Ом достаточная величина.
Заключение по теме
Как видите, больших проблем, чтобы протестировать симистор, нет. Конечно, оптимальный вариант – это использование омметра, который есть в арсенале у каждого радиолюбителя. Но если появляется желание поэкспериментировать, то можно собрать самостоятельно тестовое устройство. Предложенная схема не единственная, в принципе, можно попробовать собрать и свой вариант, взяв за основу данное предложение.
Что касается исправности детали, то рекомендуется проверять ее с двух сторон, ведь симистор работает как в одну, так и в другую сторону. То есть, сначала подключаются контакты по вышеизложенной схеме. Затем полярность подключения можно изменить на противоположную. Исправная деталь будет работать и том, и в другом направлении.
Как проверить тестером симистор BTB16-700BW
Для управления мощностью используются тиристоры. Их применяют в регуляторах света или при контроле оборотов двигателей. В процессе ремонта выявить неисправность такой радиодетали с помощью мультиметра несложно. Все тиристоры проверяются одинаково. Зная, как проверить BTB16-700BW, можно будет определить работоспособность и других элементов тиристорного семейства.Назначение и устройство
Тиристор — это электронный прибор, построенный на монокристалле полупроводника с несколькими p-n переходами. Характеризуется такое устройство двумя устойчивыми режимами работы: закрытым, когда проводимость отсутствует, и открытым — прибор находится в состоянии высокой проводимости. Тиристор можно рассматривать как электронный ключ. В зависимости от его состояния электрический сигнал может как поступать далее на схему, так и нет.
В семейство тиристоров входит несколько видов приборов, различающихся по виду проводимости, например, симистор, динистор, тринистор. Для работы в цепи переменного тока используется симистор, поскольку он может проводить ток в любом направлении. Такой прибор в своей конструкции имеет три вывода, поэтому в английской литературе он называется TRIAC (triode for alternating current), что переводится как триод переменного тока.Два вывода устройства называются управляемыми, а один — управляющим. Симистор не имеет анода и катода. В электрических схемах электронный ключ подключается последовательно с нагрузкой. Для его перехода из закрытого состояния в открытое на управляющий вывод устройства должен поступить сигнал определённой амплитуды, при этом ток сможет беспрепятственно протекать в обоих направлениях.
Особенностью симистора является то, что для поддер
Тиристор и симистор.Способы и схемы управления
Тиристор и симистор.Способы и схемы управления
Тиристор — это переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Симиcтop — полупроводниковый прибор, который широко используется в системах, питающихся переменным напряжением. Упрощенно он может рассматриваться как управляемый выключатель.
Тиристоры нашли широкое применение в полупроводниковых устройствах и преобразователях. Различные источники питания, частотные преобразователи, регуляторы, возбудительные устройства для синхронных двигателей и много других устройств строились на тиристорах, а в последнее время их вытесняют преобразователи на транзисторах. Основной задачей для тиристора является включение нагрузки в момент подачи управляющего сигнала. В этой статье мы рассмотрим, как управлять тиристорами и симисторами.
Определение
Тиристор (тринистор) — это полупроводниковый полууправляемый ключ. Полууправляемый — значит, что вы можете только включать тиристор, отключается он только при прерывании тока в цепи или если приложить к нему обратное напряжение.
Он, подобно диоду, проводит ток только в одном направлении. То есть для включения в цепь переменного тока для управления двумя полуволнами нужно два тиристора, для каждой по одному, хотя не всегда. Тиристор состоит из 4 областей полупроводника (p-n-p-n).
Другой подобный прибор называется симистор — двунаправленный тиристор. Его основным отличием является то, что ток он может проводить в обе стороны. Фактически он представляет собой два тиристора соединённых параллельно навстречу друг другу.
Основные характеристики
Как и любых других электронных компонентов у тиристоров есть ряд характеристик:
1. Падение напряжения при максимальном токе анода (VT или Uос).
2. Прямое напряжение в закрытом состоянии (VD(RM) или Uзс).
3. Обратное напряжение (VR(PM) или Uобр).
4. Прямой ток (IT или Iпр) – это максимальный ток в открытом состоянии.
5. Максимально допустимый прямой ток (ITSM) — это максимальный пиковый ток в открытом состоянии.
6. Обратный ток (IR) — ток при определенном обратном напряжении.
7. Постоянный ток в закрытом состоянии при определенном прямом напряжении (ID или Iзс).
8. Постоянное отпирающее напряжение управления (VGT или UУ).
9. Ток управления (IGT).
10. Максимальный ток управления электрода IGM.
11. Максимально допустимая рассеиваемая мощность на управляющем электроде (PG или Pу)
Принцип работы
Когда на тиристор подают напряжение он не проводит ток. Есть два способа включит его – подать напряжение между анодом и катодом достаточное для открытия, тогда его работа ничем не будет отличаться от динистора.
Другой способ – это подать кратковременный импульс на управляющий электрод. Ток открытия тиристора лежит в пределах 70-160 мА, хотя на практике эта величина, как и напряжение которое нужно приложить к тиристору зависит от конкретной модели и экземпляра полупроводникового прибора и даже от условий, в которых он работает, таких, например, как температура окружающей среды.
Кроме управляющего тока, есть такой параметр как ток удержания — это минимальный ток анода для удержания тиристора в открытом состоянии.
После открытия тиристора управляющий сигнал можно отключать, тиристор будет открыт до тех пор, пока через него протекает прямой ток и подано напряжение. То есть в цепи переменного тиристор будет открыт в течении той полуволны напряжение которой смещает тиристор в прямом направлении. Когда напряжение устремится к нулю, снизится и ток. Когда ток в цепи упадет ниже величины тока удержания тиристора — он закроется (выключится).
Полярность управляющего напряжения должна совпадать с полярностью напряжения между анодом и катодом, что вы наблюдаете на осциллограммах выше.
Управление симистором аналогично хоть и имеет некоторые особенности. Для управления симистором в цепи переменного тока нужно два импульса управляющего напряжения — на каждую полуволну синусоиды соответственно.
После подачи управляющего импульса в первой полуволне (условно положительной) синусоидального напряжения ток через симистор будет протекать до начала второй полуволны, после чего он закроется, как и обычный тиристор. После этого нужно подать еще один управляющий импульс для открытия симистора на отрицательной полуволне. Это наглядно проиллюстрировано на следующих осциллограммах.
Полярность управляющего напряжения должна соответствовать полярности приложенного напряжения между анодом и катодом. Из-за этого возникают проблемы при управлении симисторами с помощью цифровых логических схем или от выходов микроконтроллера. Но это легко решается путем установки симисторного драйвера, о чем мы поговорим позже.
Распространенные схемы управления тиристорами или симисторами
Самой распространенной схемой является симисторный или тиристорный регулятор.
Здесь тиристор открывается после того как на конденсаторе будет достаточная величина для его открытия. Момент открытия регулируется с помощью потенциометра или переменного резистора. Чем больше его сопротивление — тем медленнее заряжается конденсатор. Резистор R2 ограничивает ток через управляющий электрод.
Эта схема регулирует оба полупериода, то есть вы получаете полную регулировку мощности почти от 0% и почти до 100%. Это удалось достичь, установив регулятор в диодном мосте, таким образом регулируется одна из полуволн.
Упрощенная схема изображена ниже, здесь регулируется лишь половина периода, вторая полуволна проходит без изменения через диод VD1. Принцип работы аналогичен.
Симисторный регулятор без диодного моста позволяет управлять двумя полуволнами.
По принципу действия почти аналогична предыдущим, но построена на симисторе с её помощью регулируются уже обе полуволны. Отличия заключаются в том, что здесь импульс управления подаётся с помощью двунаправленного динистора DB3, после того как конденсатор зарядится до нужного напряжения, обычно это 28-36 Вольт. Скорость зарядки также регулируется переменным резистором или потенциометром. Такая схема реализована в большинстве бытовых диммеров.
Интересно:
Такие схемы регулировки напряжения называется СИФУ — система импульсного фазового управления.
На рисунке выше изображен вариант управления симистором с помощью микроконтроллера, на примере популярной платформы Arduino. Симисторный драйвер состоит из оптосимистора и светодиода. Так как в выходной цепи драйвера установлен оптосимистор на управляющий электрод всегда подаётся напряжение нужной полярности, но здесь есть некоторые нюансы.
Дело в том, что для регулировки напряжения с помощью симистора или тиристора нужно подавать управляющий сигнал в определенный момент времени, так чтобы срез фазы происходил до нужной величины. Если наугад стрелять управляющими импульсами — схема работать конечно будет, но регулировок добиться не выйдет, поэтому нужно определять момент перехода полуволны через ноль.
Так как для нас не имеет значения полярность полуволны в настоящий момент времени — достаточно просто отслеживать момент перехода через ноль. Такой узел в схеме называют детектор нуля или нуль-детектор, а в англоязычных источниках «zero crossing detector circuit» или ZCD. Вариант такой схемы с детектором перехода через ноль на транзисторной оптопаре выглядит следующим образом:
Оптодрайверов для управления симисторами есть множество, типовые – это линейка MOC304x, MOC305x, MOC306X, произведенные компанией Motorola и другими. Более того – эти драйверы обеспечивают гальваническую развязку, что убережет ваш микроконтроллер в случае пробоя полупроводникового ключа, что вполне возможно и вероятно. Также это повысит безопасность работы с цепями управления, полностью разделив цепь на «силовую» и «оперативную».
Заключение
Мы рассказали базовые сведения о тиристорах и симисторах, а также управлении ими в цепях с «переменкой». Стоит отметить, что мы не затрагивали тему запираемых тиристоров, если вас интересует этот вопрос – пишите комментарии и мы рассмотрим их подробнее. Также не были рассмотрены нюансы использования и управления тиристорами в силовых индуктивных цепях. Для управления «постоянкой» лучше использовать транзисторы, поскольку в этом случае вы решаете, когда ключ откроется, а когда он закроется, повинуясь управляющему сигналу…
Ранее ЭлектроВести писали, почему в современных инверторах используют транзисторы, а не тиристоры.
По материалам electrik.info
Тестирование симистора
Тестирование симистора Тестирование симистора Тони ван РоонЭти две процедуры тестирования предназначены для использования с цифровым мультиметром в Омах. испытательный полигон. Процедура тестирования была фактически предназначена для тестирования внутри микроволн (магнетронов), но не должно быть никакой разницы. в любой другой схеме. Проверить входную или выходную цепь.
Симистор — это электронный переключатель или реле. Симисторы бывают разных форм, размеров и цветов.Проверить стандартный терминал обозначения на рисунке ниже, где показано большинство типов симисторов, которые обычно используются в микроволновых печах, вместе со стандартными обозначениями клемм.
Расположенный снаружи или закрепленный внутри устройства или оборудования, симистор срабатывает, когда он получает электронику сигнал «затвора» от схемы управления. Затем он переключается в закрытое или «включенное» состояние, обеспечивая, например, путь напряжения к первичной обмотке H.V. трансформатор в микроволновой печи и, таким образом, активация элементов управления готовкой. Или использовать в лабораторной водяной бане, в которой необходимо поддерживать определенную температуру. Зонд-датчик, который погружается в воду, отслеживает температуру и посылает сигнал затвора на симистор для включения нагревательные или охлаждающие элементы. Большинство этих датчиков содержат только один или несколько диодов общих типов 1N4148 или 1N914.
Важная информация по технике безопасности
Работа с микроволновой печью — ОЧЕНЬ опасная задача.Следовательно, В целях вашей личной безопасности, ПРЕЖДЕ чем проводить какие-либо испытания, устранение неполадок или ремонт, я настоятельно призываю вас внимательно прочтите, полностью усвойте и будьте готовы соблюдать очень важные правила техники безопасности.
Если вы не уверены или не уверены в какой-либо из этих процедур безопасности или предупреждения; или если вы не уверены в их важности или вашей способности управлять ими, это будет в ваших силах Интерес оставить ремонт квалифицированному специалисту.
ПЕРВЫЙ и ВСЕГДА , перед попыткой ремонта,
убедитесь, что устройство не подключено к сети. Прежде чем прикасаться к каким-либо компонентам или проводке, ВСЕГДА РАЗРЯЖАЙТЕ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОНДЕНСАТОР! Высоковольтный конденсатор обычно поддерживает болезненно высокий заряд.
даже после того, как духовку отключили от сети. В некоторых конденсаторах используется спускной резистор (внешний или внутренний), который
позволяет заряду медленно стекать (или стекать) после того, как духовой шкаф отключен от сети.Не доверяйте дренажному резистору — он может
быть открытым.
Если вы забудете разрядить конденсатор, ваши пальцы могут в конечном итоге обеспечить путь разряда. Вы только делаете это
сделайте ошибку несколько раз, потому что, хотя поражение электрическим током болезненно, настоящее наказание наступает, когда вы рефлекторно дергаете
ваша рука оставляет за собой слои кожи на бритвенных краях, которые служат напоминанием, чтобы никогда больше не забыть
разрядить высоковольтный конденсатор.
Как разрядить высоковольтный конденсатор: конденсатор разряжается из-за короткого замыкания (прямое соединение)
две клеммы конденсатора и от каждой клеммы к заземленной поверхности корпуса.Сделайте это, прикоснувшись к лезвию
отвертки с изолированной ручкой к одной клемме, затем сдвиньте ее к другой клемме, пока она не коснется контакта
и подержите там несколько секунд. (Это может привести к довольно поразительному «хлопку»!) Повторите процедуру, чтобы создать
короткое замыкание между каждой клеммой конденсатора и массой шасси. Если конденсатор имеет три вывода, используйте ту же процедуру.
для создания короткого замыкания между каждой клеммой, а затем между каждой клеммой и землей.
Старые модели, произведенные Амана (как правило, произведенные до 1977 года), имеют красные круглые конденсаторы фильтра, установленные в
основание магнетронной трубки, которая также может удерживать заряд.Заземлите каждую клемму магнетрона, создав короткое замыкание
заземлить шасси с помощью лезвия отвертки, как описано выше.
Симисторы с тремя выводами, большинство из которых показано ниже, можно проверить, выполнив серию проверок сопротивления: изложены ниже.
Внутри цепи: Разрядите все конденсаторы, или высоковольтные конденсаторы, закоротив их куском провода или изолированной отверткой. ПЕРЕД вы это сделаете однако убедитесь, что он ОТКЛЮЧЕН! На всякий случай это HV конденсатор, имейте в виду, что он может сильно трескаться! Повторите процедуру пару раз, чтобы убедиться, что они полностью разряжен.
Вот полная процедура тестирования для TEST-1:
1) Отключите прибор, оборудование или все, над чем вы работаете.
2) РАЗРЯДИТЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОНДЕНСАТОР
3) Сначала идентифицируйте клеммы. Три терминала обычно обозначаются как G (затвор), T1 и T2 (практическое правило: наименьший терминал — ворота; среднего размера — Т1; наибольший — Т2).
4) Осторожно снимите все жгуты. Припаянный варактор или демпфер может оставаться прикрепленным, если он исправен. состояние.
5) Установите и обнулите омметр на шкалу, способную показывать около 40 Ом.
6) Измерьте расстояние от ворот до T1 , запишите показания, затем поменяйте местами провода.
7) В каждом измерении нормальное значение будет в диапазоне от 10 до 200 Ом, в зависимости от модели симистора.
8) Затем установите измеритель на максимальное значение шкалы сопротивления. Каждое из следующих чтений должно давать нормальное чтение
из бесконечности:
а.От Т1 до Т2.
б. От Т1 до ворот.
c. От каждого терминала до заземления шасси.
Эти значения являются приблизительными и могут отличаться в зависимости от производителя, но, как правило, любые результаты, которые значительно другое указывало бы на неисправный симистор.
Тест 2
Второй способ проверить симистор — это оценить его способность срабатывания затвора:
1) Отключите духовку.
2) РАЗРЯДИТЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОНДЕНСАТОР.
3) Снимите все жгуты. Установите измеритель на шкалу, способную показывать около 50 Ом.
4) Присоедините отрицательный провод к T1 , а положительный провод к T2.
5) Теперь с помощью лезвия отвертки создайте кратковременное замыкание между T2 и затвором . Этот
кратковременное прикосновение должно включить симистор, таким образом, показание измерителя составляет примерно от 15 до 50 Ом.
6) Затем отключите один из выводов счетчика, затем снова подключите его. Измеритель должен выдать показание бесконечность .
7) И наконец, поменяйте местами провода счетчика и повторите тесты. Результаты должны быть такими же.
8) После многих экспериментов с разными мультиметрами и симисторами я должен сделать вывод, что этот метод не всегда бывает успешным.
Если хотите, создайте этот простой тестер SCR. Он также проверит TRIACS с хорошими результатами. Простое «хорошо / плохо».
Графические изображения и большая часть текста любезно предоставлены Microtech Electronics. Если у вас есть вопросы, задавайте
Автор этой последовательности испытаний: J. Carlton Gallawa или посетите его веб-сайт «Microtech Electronics» , чтобы узнать больше о
высокое напряжение, микроволновые печи или как стать увлеченным микроволновым техником!
Вернуться на страницу «Схемы или гаджеты».
скртестер
Узнайте, как легко Вы можете создать свой собственный SCR / TRIAC Тестер
Хотя вы не найти SCR и Triac во всем электронном оборудовании, это не значит что оба не являются важными компонентами. Вам нужно научиться протестируйте его, чтобы, встретив его в будущем, во время устранения неполадок узнайте, хорошо это или плохо. Вы можете протестировать эти компоненты с помощью измерителей, но с тестером SCR / Triac вы Вы обнаружите, что это легче проверить по сравнению с использованием мультиметра.Прежде чем я начну описывать, как собрать этот тестер, я предполагаю, что он важно знать некоторые из основных операций SCR и Симистор.
Что такое SCR?
SCR означает выпрямитель с кремниевым управлением (или управляемый полупроводником выпрямитель). Это четырехслойное твердотельное устройство, имеющее вход терминал управления (затвор-G), выходной терминал (анод-A) и клемма, общая для входа и выхода (катод-C или катод-A).Обычно он работает как выключатель переменного тока для освещения и отопления. контроль. В нормальном состоянии «выключено» SCR ограничивает ток до ток утечки. Когда напряжение затвор-катод превышает определенный порог, устройство включится и будет проводить ток. Устройство останется во включенном состоянии даже после того, как ток затвора будет удаляется, пока ток через устройство остается выше удерживающий ток. Как только ток упадет ниже удерживающего тока на соответствующий период времени устройство отключится.SCR можно найти в импульсных источниках питания (SMPS). Для тебя информация не все SMPS используют SCR.
Что такое Симистор?
TRIAC — это трехконтактное устройство, аналогичное по конструкции и работе SCR. TRIAC контролирует и проводит ток во время обоих чередования переменного цикла, а не только одного.И SCR, и у TRIAC есть выход для ворот. Однако в TRIAC лидирует на той же стороне, что и ворота, находится «главный терминал 1-MT1, T1 или даже A1», и провод напротив ворот — «главный вывод 2-MT2, T2 или даже A2.
Может срабатывать приложив к нему положительное или отрицательное напряжение. электрод затвора (относительно T1, иначе известный как MT1 или A1). После срабатывания устройство продолжает проводить до тех пор, пока текущий через него падает ниже определенного порогового значения, удержание ток, например, в конце полупериода переменного тока (AC) сетевое питание.
ТРИАК обычно используется для управления скоростью двигателя и в диммере. Если вы ремонтируете На лазерном принтере вы найдете симистор в области источника питания, чтобы управлять нагревательным элементом.
Схема Схема тестера SCR / симистора
Компоненты, необходимые для построить тестер SCR / Triac
1- 1x цепь доска
2- 1x малый ящик
3- 3x люверсы
4- 3x 30 см провод
5-9 вольт аккумулятор
6-9 вольт аккумулятор держатель
7- 1x 270 Ом ¼ ватт резистор
8-12 вольт 3 ватта лампочка
9-12 вольт свет патрон лампы
10 — 3 тестовых зажима (желательно трех разных цветов)
11- 1x вкл. / Выкл. переключатель
12- 1x нормально открытый переключатель (нажмите на переключатель)
13- 4x печатная плата держатель винта
Вы также можете нужно:
1- Электродрель для проделывания отверстий печатная плата и небольшая коробка.
2- Двусторонняя лента для фиксации держатель батареи
3- Наждачная бумага для очистки грязный слой на дорожке цепи
4- Другой цвет провода
5- Перочинный нож, чтобы отрезать ненужные цепь и
6- Печатные слова или алфавит плюс клей для этикетирования
7- Другой номер детали SCR и симистор для тестирования.
Порядок крепление этого тестера видно по фото ниже:
Тестирование SCR:
Щелкните видео на YouTube, чтобы увидеть, как я тестирую MCR100-6 SCR.
Тестирование симистора:
В распиновка симистора обычно T1 (MT1 или A1), T2 (MT2 или A2) и Ворота (G). Просто подключите тестовые щупы следующим образом: Зонд ‘K’ к «T1», датчик «A» к «T2» и датчик «G» к «GATE». Включить переключатель, а затем нажмите кнопку Gate на тестере, и вы следует ожидать, что лампа загорится.
Заключение- Имея этот тестер, у Вас не возникнет сомнений, что SCR или симистор выйдет из строя под нагрузкой по сравнению с используя мультиметр, чтобы проверить это. Посмотрев на лампочку, вы можете судить, работает компонент или нет. Если есть постоянная свет, вы можете быть уверены, что он работает. Если свет прерывистый мигает и совсем не горит, тогда вы можете заподозрить, что Тестируемый компонент может иметь проблему.Предлагаю вам сравнить с заведомо исправным рабочим компонентом для достижения наилучшего результата. При использовании 9 вольт не дает хорошего результата, попробуйте использовать 12 В постоянного тока для повторить тест и посмотреть результат. Кстати, у вас есть выбор, как вы размещаете печатную плату или компоненты, это полностью зависит от ваши предпочтения и необязательно должны следовать вышеуказанному дизайну. Береги себя, и пусть Бог всегда благословит тебя и твою семья.
Нажмите здесь, чтобы Моя последняя электронная книга по ремонту SMPS и прочтите реальные отзывы от удовлетворенных Клиенты
Нажмите здесь, чтобы узнать, как стать Профессионал в области тестирования электроники Компоненты
Нажмите здесь, чтобы узнать, как стать Профессионал в ЖК-мониторе Ремонт
Рекомендация:
Рекомендуемый ноутбук Mr Steve Cherubino Видео по ремонту для Новичкам!
Рекомендуемая проекция мистера Кента Веб-сайт членства в ремонте телевизоров — Посетите Сейчас же!
Рекомендуемый ремонт ЖК-телевизоров Mr Kent Сайт членства — Посетить Сейчас же!
Рекомендуемый ремонт плазменных телевизоров Mr Kent Сайт членства — Посетить Сейчас же!
Как проверить TRIAC с диодным режимом?
Danetsoft- Дом
- Услуги
- Портфолио
- Блог
- Поделиться на Facebook
- Поделиться в Twitter
- Другие варианты обмена
Мы получили ваш отзыв!
Пожаловаться на этот сайт
- Содержание для взрослых
- Подозрительная активность или вредоносное ПО
- Спам или злоупотребление
- Другое
Надежность Неизвестно
Больше Андроидоде.comРейтинг | |
Надежность | Неизвестно |
Конфиденциальность | Неизвестно |
Google PR | НЕТ |
Среднесуточные посетители | 499 |
- Данланд 7.x был перенесен на Drupal 8 Пользователи Danland, должно быть, задавались вопросом, будет ли Danland 7.x перенесен на Danland 8.x или нет? Я всегда отвечаю да, и как и обещал, теперь у темы Danland есть предварительная версия для Drupal 8. Вы …
- Фрагмент комментария: крошечный модуль для SEO и производительности Маленький не значит бесполезный. Фраза подходила для этого небольшого модуля: Фрагмент комментария. Drupal.org использует этот модуль для перезаписи постоянной ссылки комментария.Постоянная ссылка на комментарий в Drupal 7 по умолчанию имеет …
- Danetsoft на базе HTMLy Раньше этот сайт работал на Drupal, а теперь является сайтом с поддержкой HTML, платформой для веб-публикаций без базы данных или CMS с плоскими файлами. HTMLy — это база данных с открытым исходным кодом …
Режимы срабатывания, работа и приложения
TRIAC (Триод для переменного тока) — это полупроводниковое устройство, широко используемое в системах управления питанием и коммутации.Он находит применение в коммутации, фазовом управлении, конструкциях прерывателей, регулировании яркости в лампах, управлении скоростью в вентиляторах, двигателях и т. Д. Система управления мощностью предназначена для управления уровнем распределения переменного или постоянного тока. Такие системы управления мощностью можно использовать для переключения питания на приборы вручную или когда температура или уровень освещенности выходят за пределы заданного уровня.
TRIAC эквивалентен двум SCR, подключенным обратно параллельно вентилю, соединенным вместе. В результате TRIAC функционирует как двунаправленный переключатель, пропускающий ток в обоих направлениях после срабатывания затвора.TRIAC — это трехконтактное устройство с главным терминалом 1 (MT1), основным терминалом 2 (MT2) и воротами. Клеммы MT1 и MT2 используются для подключения фазовой и нейтральной линий, а затвор используется для подачи запускающего импульса. Ворота могут срабатывать как положительным, так и отрицательным напряжением. Когда клемма MT2 получает положительное напряжение по отношению к клемме MT1, а затвор получает положительный сигнал триггера, тогда срабатывает левый SCR триггера TRIAC и цепь завершается. Но если полярность напряжения на выводах MT2 и MT1 поменяна местами и на затвор подается отрицательный импульс, то правый тиристор симистора становится проводящим.Когда ток затвора снимается, TRIAC выключается. Таким образом, на затворе должен поддерживаться минимальный ток удержания Ih, чтобы TRIAC оставался проводящим.
Запуск TRIAC
Обычно в TRIAC возможно 4 режима запуска:
TRIAC-SYMBOL- Положительное напряжение на MT2 и положительный импульс на затворе
- Положительное напряжение на MT2 и отрицательный импульс на затворе
- Отрицательное напряжение на MT2 и положительный импульс на затворе
- Отрицательное напряжение на MT2 и отрицательный импульс на затворе
Факторы, влияющие на работу TRIAC
В отличие от SCR, TRIACS требует правильной оптимизации для правильного функционирования.Симисторам присущи недостатки, такие как эффект скорости, эффект люфта и т. Д. Поэтому проектирование схем на основе симистора требует должного внимания.
Влияние скорости сильно влияет на работу TRIAC
Между выводами MT1 и MT2 симистора существует внутренняя емкость. Если на вывод МТ1 подается резко возрастающее напряжение, то это приводит к пробою напряжения затвора. Это без необходимости запускает симистор. Это явление называется эффектом скорости. Эффект скорости обычно возникает из-за переходных процессов в сети, а также из-за высокого пускового тока при включении тяжелых индуктивных нагрузок.Это можно уменьшить, подключив R-C сеть между терминалами MT1 и MT2.
RATE EFFECTСильный эффект люфта в схемах диммера лампы:
Эффект обратного люфта — это серьезный гистерезис управления, который возникает в цепях управления лампой или скорости с использованием потенциометра для управления током затвора. Когда сопротивление потенциометра увеличивается до максимума, яркость лампы уменьшается до минимума. Когда горшок перевернут, лампа никогда не включается, пока сопротивление горшка не упадет до минимума.Причина этого — разрядка конденсатора в симисторе. В схемах регулятора яркости лампы используется диодный импульсный датчик для подачи импульса запуска на затвор. Поэтому, когда конденсатор внутри симистора разряжается через Diac, возникает эффект обратного удара. Это можно исправить, подключив резистор последовательно к Diac или добавив конденсатор между затвором и выводом MT1 симистора.
Эффект люфта
Воздействие радиочастотных помех на TRIAC
Радиочастотные помехи серьезно влияют на работу симисторов.Когда симистор включает нагрузку, ток нагрузки резко возрастает от нуля до высокого значения в зависимости от напряжения питания и сопротивления нагрузки. Это приводит к генерации импульсов RFI. Сила RFI пропорциональна проводу, соединяющему нагрузку с симистором. Подавитель LC-RFI устранит этот дефект.
Работа TRIAC
Показана простая схема применения TRIAC. Как правило, TRIAC имеет три клеммы M1, M2 и затвор. Триак, ламповая нагрузка и напряжение питания включены последовательно.Когда питание включено в положительном цикле, ток протекает через лампу, резисторы и DIAC (при условии, что на выводе 1 оптопары подаются запускающие импульсы, что приводит к тому, что выводы 4 и 6 начинают проводить) затвор и достигает источника питания, после чего только лампа светится в течение этот полупериод напрямую через клеммы M2 и M1 TRIAC. В отрицательном полупериоде повторяется то же самое. Таким образом, лампа светится в обоих циклах управляемым образом в зависимости от запускающих импульсов на оптоизоляторе, как показано на графике ниже.Если это подается на двигатель вместо лампы, мощность регулируется, что приводит к регулированию скорости.
TRIAC CircuitTRIAC Wave FormsПрименения TRIAC:
TRIAC используются во многих приложениях, таких как регуляторы света, регуляторы скорости для электрических вентиляторов и других электродвигателей, а также в современных компьютеризированных схемах управления многочисленными бытовыми мелкими и крупными приборами. Их можно использовать как в цепях переменного, так и в цепях постоянного тока, однако первоначальная конструкция должна была заменить использование двух тиристоров в цепях переменного тока.Существует два семейства TRIAC, которые в основном используются для прикладных целей, это BT136, BT139.
TRIAC BT136:
TRIAC BT136 — это семейство TRIAC, у него текущий ток 6 ампер. Мы уже видели применение TRIAC с использованием BT136 выше.
Характеристики BT136:
- Прямой запуск от маломощных драйверов и логических ИС
- Возможность высокого напряжения блокировки
- Низкий ток удержания для слаботочных нагрузок и наименьших электромагнитных помех при коммутации
- Планарно пассивирован для обеспечения устойчивости к напряжению и надежности
- Чувствительный затвор
- Срабатывание во всех четырех квадрантах
Применение BT136:
- Универсальное применение в управлении двигателем
- Переключение общего назначения
TRIAC BT139:
TRIAC BT139, также входит в семейство TRIAC BT139 имеет текущую скорость 9AMPs.Основное различие между BT139 и BT136 заключается в скорости тока, а TRIACS BT139 используются для приложений с высокой мощностью.
Характеристики BT139:
- Прямой запуск от драйверов с низким энергопотреблением и логических ИС
- Возможность высокого напряжения блокировки
- Планарный пассивирован для устойчивости к напряжению и надежности
- Чувствительный вентиль
- Запуск во всех четырех квадрантах 03 9 Применение BT139:
- Управление двигателем
- Промышленное и домашнее освещение
- Отопление и статическое переключение
- Нормально закрытый терминал (NO)
- Нормально открытый терминал (NC)
- Общая клемма (COM)
- Поставьте мультиметр в положение омметра
- Поместите один из щупов мультиметра на клемму NC, а другой на клемму COM
- Прочтите сопротивление
- Если значение сопротивления составляет около 0 Ом, клемма NC исправна.
- Поставьте мультиметр в положение омметра
- Поместите один из щупов мультиметра на клемму NO, а другой — на клемму COM.
- Прочтите сопротивление
- Если значение сопротивления составляет несколько МОм, клемма NO работает нормально.
- Изучив этот раздел, вы сможете:
- Распознать типичные пакеты симисторов:
- Изучите типичную диаграмму характеристик симистора.
- Понимание функции квадрантов при срабатывании триаков:
- Разберитесь в основных принципах работы оптических симисторов.
- Разберитесь в работе диак.
- Ознакомьтесь с методами и ограничениями при испытании тиристоров вне схемы.
- Меры безопасности при использовании устройств среднего и высокого напряжения.
- На рис. 6.3.2 показаны основные характеристики симистора.
- В BO — максимальное прямое или обратное напряжение, которое симистор может выдержать, прежде чем он перейдет в неконтролируемую проводимость.
- В DRM — это максимальное повторяющееся пиковое напряжение (обычно максимальное пиковое напряжение приложенной волны переменного тока), которое может надежно выдерживаться.
- V GT — это диапазон напряжений затвора, которые вызывают проводимость.
- I L — это минимальный ток, который заставит симистор фиксироваться и продолжать проводить после снятия напряжения срабатывания затвора.
- I H — минимальный ток удержания, ниже которого проводящий симистор перестает проводить.
Фото:
Как проверить реле с помощью мультиметра
Как проверить реле с помощью мультиметра
В этом посте я научу вас проверять реле с помощью мультиметра.
Цель тестирования реле — определить, хорошо оно или плохо. И один из лучших способов сделать это — использовать мультиметр с настройкой омметра, а затем измерить значения сопротивления.
Первый шаг — проверить катушку реле
Сопротивление катушки см. В таблице данных. В таблице данных вы также получите значение допуска катушки. Например, если сопротивление составляет 320 Ом, а значение допуска составляет ± 10%, тогда мы должны получить значения сопротивления где-то между 288 Ом и 352 Ом.
Принесите мультиметр и включите омметр. После этого подключите выводы щупа мультиметра к обоим выводам омметра. Не беспокойтесь о том, какой датчик должен быть подключен к какому терминалу. Мы пытаемся найти сопротивление, поэтому нам не нужно беспокоиться о полярности.
Теперь прочтите сопротивление. Если сопротивление попадает в диапазон, указанный в таблице данных. Тогда катушка в порядке. Однако если вы получаете очень высокие или очень низкие показания, значит, проблема с катушкой.Единственное, что теперь можно сделать, это заменить реле.
Второй шаг — проверить клеммы реле
Теперь, когда мы проверили катушку, пришло время проверить различные клеммы реле. Опять же, лучший способ — измерить сопротивление между ними. Мы будем тестировать:
Проверка нормально замкнутой (NC) клеммы реле
Когда нет напряжения через NC, тогда сопротивление NC-COM должно быть около 0 Ом.Если это показание составляет около 0 Ом, то клемма NC работает нормально.
Ниже я предоставляю пошаговое руководство по тестированию терминала NC.
Проверка нормально разомкнутой (NO) клеммы реле
Пошаговое руководство по тестированию клеммы NO приведено ниже.
Если вы получаете очень высокое сопротивление, порядка нескольких МОм, то клемма NO также работает нормально. Это потому, что, когда NO и COM не подключены, импеданс очень высок.
Sasmita
Привет! Я Сасмита. В ElectronicsPost.com я продолжаю свою любовь к преподаванию. Я магистр электроники и телекоммуникаций. И, если вы действительно хотите узнать обо мне больше, посетите мою страницу «О нас». Узнать больше
Симисторных цепей
Симистор
Фиг.6.3.1 Пакеты симисторов
На рис. 6.3.1 показаны некоторые типовые корпуса симистора вместе с обозначением схемы для симистора. Симистор представляет собой двунаправленный тиристор, аналогичный по работе двум тиристорам, соединенным в обратную параллель, но использующим общий затвор. Следовательно, симистор может проводить и управлять как во время положительных, так и на отрицательных полупериодов сигнала сети. Однако вместо положительных анодных и отрицательных катодных соединений основные токоведущие соединения симистора обычно обозначаются как MT1 и MT2, обозначающие главные клеммы 1 и 2 (хотя могут использоваться и другие буквы), поскольку любая клемма может быть положительной или отрицательной.Симистор может быть приведен в действие током, подаваемым на клемму затвора (G). После срабатывания симистор будет продолжать проводить до тех пор, пока основной ток не упадет ниже порога удержания тока, близкого к нулю.
Рис. 6.3.2 Характеристики симистора
Рис. 6.3.3 Квадранты симистора
Квадранты симистора
Поскольку стробирующий ток или импульс, используемые для запуска симистора, могут применяться, пока вывод MT2 является положительным или отрицательным, а стробирующий ток или импульс также могут быть положительными или отрицательными, существует четыре различных способа запуска симистора. Обычно их называют «Квадрантами», как показано на Рис. 6.3.3
Большинство симисторов могут срабатывать в любом из четырех квадрантов, и два из четырех возможных квадрантов необходимы для запуска проводимости в течение двух (положительного и отрицательного) полупериодов переменного тока.Квадранты I и III или квадранты II и III являются предпочтительными методами запуска, поскольку четвертый квадрант гораздо менее чувствителен к запуску из-за способа построения диака. Таким образом, если квадрант IV используется с любым из трех других квадрантов, для положительных и отрицательных полупериодов потребуются разные значения тока запуска, что создает ненужные сложности. Также, если симистор срабатывает в квадранте IV, его способность обрабатывать любые быстрые изменения тока (δI / δt) снижается, что делает симистор более восприимчивым к повреждениям от таких событий, как случайные сильные всплески тока и неизбежные высокие пусковые токи, когда лампы накаливания включены.
Важной целью многих современных разработок является борьба с потенциально опасными скачками напряжения и снижение склонности симистора к повторному срабатыванию во время выключенной части цикла. Это происходит во время каждого цикла переменного тока между моментом, когда ток падает ниже тока удержания тиристора, и до следующего импульса запуска. Хотя обычно это не проблема, когда симистор управляет резистивной нагрузкой, такой как лампа накаливания, при использовании с индуктивными нагрузками, такими как двигатели, напряжение нагрузки и ток нагрузки, скорее всего, не будут «синфазны» друг с другом, поэтому напряжение может фактически будет около своего пикового значения, когда ток упадет до нуля (как описано здесь), вызывая большое и быстрое изменение напряжения на симисторе, которое может привести к немедленному повторному запуску симистора и, таким образом, повторному включению, так что управление будет потеряно.
Стандартные симисторыиспользовались для управления переменным током в течение многих лет, но за это время диапазон различных конструкций симисторов значительно увеличился. Современные конструкции симисторов, такие как симисторы 3Q HIGH-COM (3 квадранта, высокая коммутация) от NXP / WeEn и симисторы Snubberless TM от ST Microelectronics, имеют множество преимуществ, таких как улучшенная производительность, меньшее количество ложных срабатываний, удобство использования как с резистивными, так и с индуктивными нагрузками и улучшенные возможности выключения без необходимости в дополнительных схемах, таких как демпферы.Дополнительное согласование входов также является особенностью некоторых конструкций, включая согласование стробирующих импульсов, таких как детекторы перехода через ноль, входы логического уровня и т. Д.
Поскольку многие функции управления теперь выполняются с помощью микропроцессоров и / или логических схем, существует также много симисторов, которые принимают логические сигналы для запуска, а не полагаются исключительно на традиционные методы управления фазой. Одним из таких симисторов является симистор 6073A Sensitive Gate от ON Semiconductor, который используется в демонстрационной схеме низкого напряжения в тиристорном модуле 6.4.
Рис. 6.3.4. Опто-симистор
Опто-симистор
Материалы, используемые при изготовлении симисторов и тиристоров, как и любого полупроводникового прибора, светочувствительны. Их проводимость изменяется при наличии света; поэтому они обычно упаковываются в маленькие куски черного пластика. Однако, если в комплект входит светодиод, он может включать выход высоковольтного устройства в ответ на очень небольшой входной ток через светодиод. Это принцип, используемый в опто-симисторах и опто-тиристорах, которые легко доступны в форме интегральных схем (ИС) и не нуждаются в очень сложных схемах, чтобы заставить их работать.Просто подайте небольшой импульс в нужный момент, чтобы загорелся встроенный светодиод, и питание будет включено. Основным преимуществом этих оптически активируемых устройств является превосходная изоляция (обычно несколько тысяч вольт) между цепями малой и высокой мощности. Это обеспечивает безопасную изоляцию между цепью управления низкого напряжения и высоковольтным выходом высокого тока. Хотя выходной ток оптических симисторов обычно ограничен десятками миллиампер, они обеспечивают полезный интерфейс, когда выход используется для запуска мощного симистора от опто-симистора низкого напряжения.
Диак
Рис. 6.3.5 DB3 Diac & Circuit Symbol
Диак представляет собой двунаправленный триггерный диод (см. Рис. 6.3.5), который в течение многих лет использовался в качестве основного триггерного компонента для стандартных триаков. Он блокирует ток, когда приложенное к нему напряжение меньше его потенциала разрыва V BO (см. Рис. 6.3.6), но проводит сильную проводимость, когда приложенное напряжение равно V BO . Однако, в отличие от других диодов, которые проводят только в одном направлении, диак имеет одинаковое разрывное напряжение как в положительном, так и в отрицательном направлении.Как только напряжение переменного тока, приложенное к диак, достигает либо + V BO , либо -V BO , генерируется положительный или отрицательный импульс тока. Потенциал отключения для диак обычно составляет от 30 до 40 вольт. Это действие делает диаки особенно полезными при срабатывании симисторов в цепях управления переменного тока из-за их способности запускать симистор во время положительного или отрицательного полупериода сигнала сети (линии). Его схемное обозначение (показанное на рис. 6.3.5) похоже на символ симистора, но без клеммы затвора.
Рис. 6.3.6 Типичные характеристики диафрагмы.
Характеристики Diac, показанные на рис. 6.3.6, показывают, что при напряжениях ниже V BO диак имеет высокое сопротивление (характеристическая кривая почти горизонтальна, указывая на то, что протекает только небольшой ток утечки в несколько мкА, но как только достигается + V BO или -V BO , диак показывает отрицательное сопротивление. Обычно закон Ома гласит, что увеличение тока через компонент с фиксированным значением сопротивления вызывает увеличение напряжения на этом компоненте. ; однако здесь происходит обратный эффект, диак показывает отрицательное сопротивление при размыкании, где ток резко возрастает, хотя напряжение фактически уменьшается.Режим отрицательного сопротивления длится около 2 мкс, за это время прямое напряжение упадет примерно до 5 В и диак будет пропускать ток 10 мА. Это действие является достаточно (хотя и не совсем) симметричным в положительной (+ V) или отрицательной областях характеристик.
Рис. 6.3.7. Симистор с внутренним запуском (Quadrac)
Симистор с внутренним запуском (Quadrac)
Поставщики компонентов предлагают гораздо меньше типов диакритических схем, чем симисторов.Также легче выбрать идеальный диак для срабатывания конкретного симистора, когда он уже встроен в комплект. Так обстоит дело с «квадрактом» или симистором с внутренним запуском, показанным на рис. 6.3.7. Эти устройства также уменьшают количество компонентов и пространство на печатной плате.
Чувствительные затворные симисторы
Симисторы, для срабатывания которых требуется диак, имеют недостаток для многих современных низковольтных приложений. Напряжение, необходимое диакритическому контроллеру для создания запускающего импульса, должно быть, по крайней мере, равно или превышать его потенциал отключения (V BO ), и оно составляет около 30 В или более.Однако доступны симисторы — чувствительные затворные симисторы, которые могут срабатывать гораздо более низкими напряжениями в диапазоне устройств TTL, HTL, CMOS и OP AMP, а также микропроцессорных выходов.
Демонстрационная схема управления чувствительным затворным симистором показана в тиристорном модуле 6.4.
Проверка тиристоров, симисторов и диодов.
В Интернете есть множество страниц, на которых предлагаются методы тестирования тиристоров и симисторов с помощью мультиметра. В основном они включают в себя проверку сопротивления тестируемого устройства, чтобы убедиться, есть ли в нем разомкнутая цепь.Измерение сопротивления между анодом и катодом SCR или между двумя главными выводами симистора должно указывать на очень высокое сопротивление при измерении в любом направлении путем перестановки щупов измерителя.
В обоих тестах измеритель должен регистрировать сопротивления вне диапазона (обычно обозначаемые отображением на дисплее «1» или «OL»), также называемые бесконечным или бесконечным сопротивлением. Подобные испытания сопротивления могут быть выполнены путем измерения сопротивления, опять же в обоих направлениях, между затвором тринистора и его катодом или затвором и MT1 на симисторе, и они должны указывать на гораздо более низкое сопротивление, но не на ноль.
Если какой-либо из этих четырех тестов дает показание 0 Ом, можно предположить, что компонент неисправен; однако, если результаты не показывают неисправностей, это только ВЕРОЯТНО означает, что с компонентом все в порядке. Испытания сопротивления этих высоковольтных компонентов имеют ограниченное применение и могут использоваться только как простое руководство; они не показывают, что устройство будет запускаться при правильном напряжении или что ток удержания правильный. SCR и симисторы обычно работают при сетевом (линейном) напряжении, и когда они выходят из строя, результаты могут быть драматичными.По крайней мере, резкое сгорание предохранителя будет обычным результатом короткого замыкания SCR или симистора. Однако вполне возможно, что эти устройства неисправны и не показывают никаких признаков неисправности при проверке омметром. Они могут казаться нормальными при низком напряжении, используемом в тестовых счетчиках, но все равно выходят из строя в условиях сетевого напряжения. Компоненты высокого напряжения, такие как тиристоры и симисторы, также могут быть повреждены из-за невидимых всплесков напряжения или перегрузки по току.
Обычным методом тестирования оборудования, использующего тиристоры или симисторы, является проверка напряжений и форм сигналов, если цепь работает, или замена подозрительной части при повреждении (например,грамм. перегоревшие предохранители). Во многих случаях компоненты в источниках питания или схемах управления высоким напряжением производимого оборудования будут обозначены как «критически важные для безопасности компоненты» и должны заменяться только с использованием методов и компонентов, рекомендованных производителем. Производители обычно указывают полные «сервисные комплекты» для нескольких полупроводниковых устройств и, возможно, других связанных компонентов, все из которых должны быть заменены, поскольку отказ одного устройства управления мощностью может легко повредить другие компоненты, что не всегда очевидно.