Как проверить тиристор | Электротехнический журнал
Главная » Разное
Разное041
Как проверить тиристор на работоспособность простым мультиметром? Прежде всего, необходимо обратиться к теории.
Тиристор – это полупроводниковый прибор, который выполняется на основе полупроводникового монокристалла, имеющий три и более p-nперехода. Отличительная особенность работы тиристора – прибор имеет два устойчивых состояния «открыт»/«закрыт». В открытом состоянии тиристор функционально не отличается от полупроводникового диода. Семейство тиристоров подразделяется на динисторы, тринисторы и симисторы. Динистор находится в закрытом состоянии до достижения заданного уровня положительного напряжения между катодом и анодом, по достижении динистор открывается, а закрывается при достижении порога минимального тока, который называется током отключения. Тринистор отличается от динистора тем, что в своем конструктивном исполнении содержит третий вывод – управляющий электрод, который служит для управляемого открытия тиристора.
Симистор также содержит в своей конструкции управляющий электрод, однако, имеет принципиальное отличие – схему симистора можно изобразить в виде включенных встречно-параллельно двух тринисторов с объединенным управляющим электродом. Такие тиристоры используются исключительно в цепях переменного тока для управления нагрузкой.
Для разных типов тиристоров существуют различные способы проверки. Нельзя с точностью определить работоспособность симистора, руководствуясь методом проверки тринистора. А динистор вообще не удастся проверить подручными средствами, так как придётся собирать специальную схему для проверки динистора из потенциометра и токоограничивающего сопротивления (лампа накаливания, реостат, магазин сопротивлени и т.д.).
Как проверить тиристор мультиметром? Как правило, маломощные тиристоры можно проверить обычным китайским мультиметром типа «Mastech», переключив его на режим проверки диодов, при этом, необходимо перемычкой кратковременно замкнуть анод и управляющий электрод тиристора.
Что произойдёт? Мультиметр приложит напряжение между анодом и катодом тиристора, а положительный потенциал с перемычки даст управляющий импульс на открытие. Ничего не произошло? Не стоит отчаиваться. В большинстве своём, применение тиристоров оправданно за счёт их силовых характеристик, поэтому легко предположить, что прибор (тиристор, имеется ввиду) не из «слабых», и напряжения мультиметра попросту не хватает для его открытия. Стоит найти тиристор в справочнике электронных компонентов, и по его функциональному описанию определить возможность его проверки таким способом. Не забываем, что напряжение на щупах мультиметра при проверке сопротивления и диодов редко превышает значение 5 вольт, а протекающий ток многократно меньше ампера. Если тиристор прозванивается сразу при соприкосновении с щупами, то это говорит о его неисправности. Если прибор не удаётся проверить вышеописанным способом, скорее всего параметров мультиметра не достаточно для проверки. Тут придётся прибегнуть к изучению характеристик тиристора и подбору нужного источника питания.
Собираем цепь на тиристор согласно его схеме включения из справочных материалов. Добавляем нагрузочное сопротивление в основную цепь, которую будет коммутировать тиристор (кстати, для наглядности можно использовать лампу накаливания), через дополнительное сопротивление большего номинала собираем цепь на управляющий электрод (больший номинал сопротивления нужен для ограничения тока управляющий электрод-катод, считаем по закону Ома по справочным данным на тиристор. Если превысить ток на упр.электрод, тиристор может выйти из строя, так как проводник электрода не рассчитан на большие токи). После подачи импульса лампа должна загореться. А при использовании простого нагрузочного сопротивления, при измерении потенциала (напряжения) между анодом и катодом, значение напряжения в открытом состоянии тиристора равно или близко к нулю.
Симистор проверяется аналогичным образом. Только не стоит забывать о том, что симистор в эквивалентном представлении – это два включенных встречно-параллельно тринистора с объедененными электродами.
Соответственно, должны открываться при подаче положительного напряжения на управляющий электрод и в прямом и в обратном направлении. Аналогично, если симистор звонится без подачи импульса – симистор неисправен. А если обычным мультиметром его не удалось открыть, необходимо собирать схему проверки, основываясь на справочных данных по этому симистору.
Как проверить динистор? Этот полупроводниковый прибор можно проверить только прямым напряжением открытия, приложенным к катоду и аноду через нагрузочное сопротивление, например, лампу накаливания.
Данная статья будет полезна при использовании справочных материалов, и следовании основным принципам, изложенным в этой статье.
При использовании источников напряжения выше 48 вольт — помните про технику безопасности!
как проверить тиристор тиристор
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Комментарии0 Поделиться:Загрузка …
как проверить, принцип работы, характеристики
Современные тенденции в технике любого типа и вида — замена механических и электромеханических элементов на электронные или полупроводниковые.
Они имеют более миниатюрные размеры, работают надежнее, позволяют реализовать более широкую функциональность. Во многих электронный устройствах применяется тиристор, или его подвид — симистор. О том, что это за прибор, как он работает и для чего используется и будем говорить.
Содержание статьи
- 1 Что это за устройство, его обозначение
- 2 Где используется и как выглядит
- 3 Принцип работы симистора
- 4 Сигналы управления
- 5 Как проверить симистор
- 5.1 С мультиметром
- 5.2 С лампочкой и батарейкой
- 6 Как избежать ложных срабатываний
- 7 Особенности монтажа
Что это за устройство, его обозначение
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.
В открытом состоянии симистор проводит ток в обоих направлениях.
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.
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).
Принцип работы симистора
Давайте разберем, как работает симистор на примере простой схемы, в которой переменное напряжение подается на нагрузку через электронный ключ на базе этого элемента. В качестве нагрузки представим лампочку — так удобнее будет объяснять принцип работы.
Схема реле на симисторе (триаке)
В исходном положении прибор находится в запертом состоянии, ток не проходит, лампочка не горит. При замыкании ключа SW1 питание подается на на затвор G. Симистор переходит в открытое состояние, пропускает через себя ток, лампочка загорается.
Поскольку схема работает от сети переменного напряжения, полярность на контактах симистора постоянно меняется. Вне зависимости от этого, лампочка горит, так как прибор пропускает ток в обоих направлениях.
При использовании в качестве питания источника переменного напряжения, ключ SW1 должен быть замкнуть все время, пока необходимо чтобы нагрузка была в работе. При размыкании контакта во время очередной смены полярности цепь разрывается, лампочка гаснет. Зажжется она снова только после замыкания ключа.
Если в той же схеме использовать источник постоянного тока, картина изменится. После того как ключ SW1 замкнется, симистор откроется, потечет ток, лампочка загорится. Дальше этот ключ может возвращаться в разомкнутое состояние. При этом цепь питания нагрузки (лампочки) не разрывается, так как симистор остается в открытом состоянии. Чтобы отключить питание, надо либо понизить ток ниже величины удержания (одна из технических характеристик), либо кратковременно разорвать цепь питания.
Сигналы управления
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.
Полярность управляющего напряжения, как правило, должна быть либо отрицательной, либо должна совпадать с полярностью напряжения на условном аноде. Поэтому часто используется такой метод управления симистором, при котором сигнал на управляющий электрод подаётся с условного анода через токоограничительный резистор и выключатель.
Управлять симистором часто удобно, задавая определённую силу тока управляющего электрода, достаточную для отпирания. Некоторые типы симисторов (так называемые четырёхквадрантные симисторы) могут отпираться сигналом любой полярности, хотя при этом может потребоваться больший управляющий ток (а именно, больший управляющий ток требуется в четвёртом квадранте, то есть когда напряжение на условном аноде имеет отрицательную полярность, а на управляющем электроде — положительную).
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». В переводе это «техническая спецификация». По имеющимся в описании таблицам и рисункам легко понять, где расположены силовые выходы (T1 и T2), а где затвор (G).
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.
С лампочкой и батарейкой
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.
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:
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 монтажа
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.
Крутящий момент должен быть 0.55Nm- 0.8Nm. То есть, необходимо обеспечить должный контакт, но перетягивать тоже нельзя, так как есть риск повредить корпус.
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.
Подключите выводы анода, затвора и катода к устройству.
пройти тестирование. 
Соедините анод и катод
ведет к тестируемому диоду.