Испытатель тиристоров и симисторов
Часто радио любители сталкиваются с такой проблемой, как проверить тиристор и симистор. схема которая показана ниже очень проста в сборке и безотказная как автомат Калашникова ))).
Общие положения
Отдельно взятый транзистор можно проверить на функционирование с помощью простого аналогового омметра. Проверить тиристор или симистор несколько сложнее. Здесь представлено описание схемы устройства, с помощью которого можно проверить и оценить основные параметры как тиристоров, так и симисторов. Прежде, чем приступить к описанию схемы испытателя, рассмотрим кратко, что же такое тиристор и симистор.
Тиристор – управляемый диод. В направлении запирания (как и через обычный диод) ток не протекает, так как на катоде (отмеченном на схемах остриём стрелки), относительно анода, напряжение имеет положительный знак. Меняем полярность приложенного к тиристору напряжения (плюс – к аноду, минус — катоду), а он и не думает открываться, в отличие от диода, тиристор всё ещё закрыт, заперт.
Стоит теперь подать открывающее напряжение (которое, в свою очередь вызовет открывающий ток) на управляющий электрод, как тиристор моментально открывается (ток нарастает очень быстро, носит характер удара, пробоя). Теперь, если даже убрать управляющий ток из цепи управляющего электрода, тиристор останется в проводящем состоянии до тех пор, пока, протекающий через него ток, уменьшится до величины меньшей некоторого определённого значения, называемой током закрывания или током прерывания: тиристор закроется. Теперь тиристор можно открыть только новой порцией тока в цепи управляющего электрода.
Для увеличения кликните на изображение
Симистор – не что иное, как сдвоенный тиристор: два тиристора, включенных параллельно друг другу, только “навстречу” и с одним общим управляющим электродом, позволяющим производить управление током (токами), текущим(и) в обоих направлениях (переменным током). В необходимый момент времени, на управляющий электрод симистора подаётся импульс тока и симистор открывается.
Когда (переменный) ток уменьшается, переходит через нуль, чтобы сменить затем свою полярность, симистор автоматически закрывается. Теперь, только следующий импульс тока в цепи управляющего электрода откроет симистор.
Схема
Представленная здесь схема тестера позволяет проверять только вышеназванные функции тиристоров и симисторов. Если переключатель S1 находится в положении, указанном на схеме Рис.1, то конденсатор С2 заряжается через резистор R1 и диод D2 до напряжения, близкого к напряжению батареи питания. Конденсатор С1 разряжен, так как диод D1 в этом направлении ток не проводит, заперт. Если тиристор подключен так, как указано на схеме (Рис.1), то светодиоды D4 и D6 не будут светиться. Стоит теперь кратковременно нажать на кнопку ST2, как в цепи управляющего электрода тиристора, через резистор R5, потечёт управляющий ток, который приведёт к открыванию тиристора. Зажжётся светодиод D4. Светодиод D6 останется потушенным, поскольку диод D5 включен в непроводящем направлении.
Если теперь кратковременно выключить S1 (перевести переключатель в соседнее “холостое” положение), чтобы перевести его в другое положение (для смены полярности, например), как сразу погаснет D4. Коротким нажатием на кнопку ST2 снова подаём управляющий импульс от заряженного конденсатора С2 через резистор R5 на управляющий электрод тиристора. Этот импульс теперь не должен привести к открыванию тиристора, так как, последний подключен к источнику питания в непроводящем (запирающем тиристор) направлении (из-за смены полярности).
Поведение симистора, в этом случае, отличается от поведения тиристора: симистор и в этом случае, откроется, будет проводить ток. В зависимости от того, какую полярность будет иметь питающее напряжение, симистор будет открываться при нажатии на кнопки ST2 или ST1. Конечно же, после смены полярности питающего напряжения, следует немного подождать, чтобы успели зарядиться соответствующие конденсаторы, а уж потом жать на кнопки. С2 заряжается только в указанном на схеме (Рис.
1) положении переключателя S1, С1 — только в нижнем по схеме его положении.
Конструкция
В соответствие с принципиальной схемой, размещайте детали устройства на монтажной плате. Особенностей монтажа нет, так как нет чувствительных (к наводкам и т. п.) элементов. Конструкция выполнена таким образом, что вместе с батареей питания помещается в небольшом корпусе. Три вывода для подключения тестируемых тиристоров или симисторов выполнены гибким изолированным проводом с использованием зажимов (например, типа “крокодил”).
Как проверить симистор
Симистор — это разновидность тиристора. Он как и тринистор имеет три вывода, однако p-n-переходов у симистора не три, а целых пять. Характерно для симистора и два устойчивых состояния: «открытое» и «закрытое», при том проводимостью симистора можно управлять в двух направлениях, несмотря на то, что управляющий электрод у него всего один.
По причине такой своей универсальности, именно симистор чаще всего играет роль ключа в цепях переменного тока для управления различного рода устройствами (например двигателем болгарки или стиральной машины).
Взгляните на рисунок. Здесь пять переходов, которые по своему расположению аналогичны двум встречно-параллельно включенным тринисторам. Если приложить к электроду MТ2 плюс, а к MТ1 — минус, то активируется (станет готова к работе) последовательность переходов снизу-вверх n-p-n-p, а при смене полярности в наше распоряжение попадет последовательность переходов сверху-вниз n-p-n-p. И управляющего электрода по прежнему достаточно всего одного.
Итак, для управления состоянием проводимости симистора, установленного в каком-нибудь приборе, на управляющий электрод G симистора подают управляющий импульс, полярность которого указывается относительно вывода MТ1, и зависит она от текущей полярности коммутируемого напряжения, действующего в цепи, то есть от напряжения, приложенного к выводам MT1 и MT2 данного симистора.
Если вывод MT2 находится под положительным напряжением относительно вывода MT1, то переход симистора в проводящее состояние возможен при любой полярности импульса управляющего напряжения, приложенного к выводу G относительно вывода MT1.
Если же на выводе MT2 находится минус, а на MT1 – плюс, то к открыванию симистора приведет отрицательная полярность напряжения, приложенного к выводу G.
Чтобы «закрыть» симистор, находящийся в проводящем состоянии, необходимо обесточить коммутируемую симистором цепь (сделать ее ток меньшим, чем ток удержания, характерный для данного симистора).
Из сказанного выше очевидным образом вытекает, что для проверки симистора можно воспользоваться простой универсальной схемой, предназначенной для тестирования, которая содержит два развязанных друг от друга источника питания (например две обмотки трансформатора с выпрямителями и конденсаторами фильтров).
Такую схему каждый сможет собрать себе сам. Два переключателя (SA1 и SA2) служат для изменения полярности в коммутируемой цепи и в цепи питания управляющего электрода. Переключатели (кнопки без фиксации) SB1 и SB2 предназначены соответственно для открывания и для выключения симистора. Лампочка здесь служит индикатором исправности симистора, так как она установлена в цепи, коммутируемой симистором.
Работает схема так. Когда переключатели SA1 и SA2 пребывают в положении как изображено на рисунке, достаточно нажать на кнопку SB1, чтобы исправный симистор открылся и лампа тут же загорелась. Далее нажимают SB2 – лампа гаснет, так как симистор запирается. После этого переключателем SA1 изменяют полярность управляющего импульса.
Нажатие на SB1 приведет к загоранию лампы. Следующим шагом изменяют полярность в коммутируемой цепи, для чего нажимают на SA2. Теперь лампа должна вспыхивать только тогда, когда на управляющий электрод будет подано напряжение отрицательное, относительно минусового электрода симистора.
Есть более простая схема с батарейкой «крона» и со светодиодами. Данная схема позволяет проверять не только симисторы, но и тринисторы. Переключатель S1 позволяет изменять полярность питания, а кнопки ST1 и ST2 дают в распоряжение пользователю импульсы разной полярности.
Исправный тринистор станет проводить лишь в одном направлении, поэтому только светодиод VD4 будет индикатором.
А вот симистор сможет открыться в том направлении, в котором подана полярность питания, и в зависимости от нажатия на кнопку ST1 или ST2. Нажатие на ST2 не должно привести к открыванию симистора, если на нижнем его выводе будет плюс.
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника
Как проверить симистор
Выполнив несколько простых шагов, вы сможете проверить симистор с помощью цифрового мультиметра или омметра. При использовании мультиметра для этого теста рекомендуется цифровой мультиметр, поскольку такие мультиметры показывают более точные показания, чем аналоговые.
Управление мощностью переменного тока с помощью симистора чрезвычайно эффективно, особенно при правильном использовании для регулирования нагрузок резистивного типа, таких как крошечные универсальные двигатели, нагреватели и лампы накаливания, которые обычно используются в портативных электроинструментах и небольших бытовых приборах.
Как проверить симистор
Симистор — наиболее широко используемый представитель семейства тиристоров. Это пятислойный силовой полупроводниковый прибор с тремя выводами. На той же микросхеме имеется пара тиристоров с фазовым управлением, соединенных обратно параллельно. Кроме того, это двунаправленное устройство, что означает, что ток может течь в обоих направлениях.
Как проверить TRIAC с помощью мультиметра
Шаг 1
Выберите режим сопротивления на мультиметре. Используя диод с P-N переходом, определите полярность провода омметра. Когда положительный вывод соединен с анодом, а отрицательный вывод подключен к катоду, устанавливается непрерывность.
Шаг 2
Когда на MT1 подается положительное напряжение, а на MT2 подается отрицательное напряжение, симистор остается в выключенном состоянии с нулевым током затвора. Точно так же, когда на MT2 подается положительное напряжение, а на MT1 подается отрицательное напряжение с током затвора, равным нулю, симистор остается в выключенном состоянии.
Этап 3
Омметр не должен показывать непрерывность через симистор на этапах 1 и 2 проверки симистора. Это говорит о том, что симистор имеет высокий уровень сопротивления. С другой стороны, если омметр показывает целостность симистора на шагах 1 и 2 тестирования симистора. Это означает, что симистор имеет короткое замыкание и неисправен.
Шаг 4
Теперь, если на вентиль симистора поступает положительное напряжение, устройство включается, независимо от того, положительный ли МТ1 по отношению к МТ2 или МТ2 положительный по отношению к МТ1. Этого можно добиться, подключив затвор симистора к положительному проводу (MT1 или MT2, в зависимости от того, на какой из выводов подается положительное напряжение, измеренное с помощью омметра).
Шаг 5
Требуется, чтобы Triac включился и показал чрезвычайно низкое сопротивление или непрерывность между MT1 и MT2. Если симистор показывает непрерывность, тестируемый симистор исправен.
Если симистор не включается согласно шагу 8, симистор имеет очень высокое сопротивление и неисправен.
Схема для тестирования симистора
Как протестировать симистор – проекты электроники своими руками, схемы, хаки, модификации, гаджеты и приспособления
Это еще один метод тестирования симистора. Эта схема может быть использована для тестирования практически любого типа симистора. Эта схема представляет собой простую конфигурацию, объясняющую основные операции симистора. Подключите симистор к цепи, как показано на рисунке, и включите S2. Лампочка не должна гореть.
Теперь нажмите кнопочный переключатель S1. Лампочка должна загореться, указывая на то, что симистор включен. Когда вы отпускаете кнопку, вы можете наблюдать, как лампа гаснет. Если предыдущие тесты положительны, симистор, вероятно, здоров.
Где можно использовать симистор?
В большинстве приложений управления он заменил SCR благодаря своей двунаправленной проводимости. Некоторые из его основных применений включают, среди прочего, схемы управления фазой, контроль уровня жидкости, управление освещением, управление температурой, регулирование скорости двигателя и силовые выключатели.
Регулятор мощности переменного тока
Схема управления симистором регулирует мощность переменного тока, подаваемую на нагрузку, путем включения и выключения между отрицательным и положительным полупериодами входного синусоидального сигнала. D2 смещен в обратном направлении, тогда как D1 смещен в прямом направлении, а клемма затвора положительна по отношению к A1.
Помните, что это верно для всего положительного полупериода входного напряжения. Во время отрицательного полупериода диод D1 смещен в обратном направлении, тогда как диод D2 смещен в прямом направлении. В результате затвор становится положительным по отношению к клемме А2, точка начала проводимости управляется регулировкой сопротивления R2.
Часто задаваемые вопросы
Что вызывает TRIAC?
Большинство симисторов можно активировать, добавляя положительное или отрицательное напряжение к затвору (для SCR требуется положительное напряжение). Тиристоры и симисторы продолжают работать после запуска, даже если ток затвора прекращается, пока основной ток не упадет ниже определенного уровня, известного как ток удержания.
Заключение
Проверка цепи должна выполняться, когда устройство управления питанием отключено от основного источника питания. Вы всегда должны помнить о своей безопасности при выполнении таких действий.
Power Leconductor Tester — Тесты силовых транзисторов, SCRS, TRIACS и Diodes
Дэвид Эштон 5 июля 2022
По Дэвид Эштон На Test & Seamurement . . Мультиметры не обеспечивают достаточное напряжение или ток для проведения надлежащего теста. Тестирование с блоками питания и резисторами неудобно. Представленный здесь простой тестер выполнит базовые тесты «годен/не годен» силовых транзисторов, полевых МОП-транзисторов, тринисторов, симисторов и диодов.
Принципиальная схема тестера силовых полупроводников показана на рис. 1 . S1 является переключателем включения/выключения, а S2 меняет полярность питания на тестовую схему (для транзисторов NPN/PNP, N- и P-канальных MOSFET, SCR и TRIAC).
Для моего прототипа тестера мне удалось найти центральный выключатель для S2, поэтому S1 мне не понадобился.
Когда устройство включается, это отображается небольшой лампочкой L1, которая ограничивает ток примерно до 300 мА — этого достаточно, чтобы показать, что устройство работает правильно.
Эксплуатация
Для проверки BJT , выберите полярность с помощью S2 и подключите устройство. L1 должен загораться для положения ON S3 и должен быть выключен, если S3 находится в положении OFF или GND .
Чтобы проверить MOSFET , снова выберите полярность с помощью S2 и установите S3 в центральное положение OFF . При прикосновении к двум верхним сенсорным панелям он должен включиться и загореться L1. L1 останется гореть, если вы уберете палец. Это связано с емкостью затвора MOSFET и указывает на хорошую изоляцию затвора. Коснитесь двух нижних тачпадов, и он должен погаснуть. Кстати, Darlington BJT также могут слегка подсвечиваться верхними сенсорными панелями, особенно если вы намочили пальцы!
Чтобы проверить SCR , поместите S2 в положение N . Когда S3 находится в положении ON , SCR должен сработать и загореться L1, и будет гореть, даже если S3 переведен в OFF или GND . Только когда вы отключите питание с помощью S1 или S2, он отключится.
TRIAC аналогичны SCR, но проверяйте их при обеих полярностях S2. Опять же, они будут оставаться включенными до тех пор, пока подача не будет прервана.
Диоды можно подключить к A и K клеммы и будут проводить — освещение L1 — только для одного положения S2.
Настройка
Так как электрическая схема настолько проста, можно использовать двухточечную проводку, используя клеммы выключателей и розетки для монтажа. Для сокетов вы можете использовать обрезанные гнезда IC или импровизировать из других разъемов. Я вставил несколько тестовых проводов, чтобы справиться с устройствами, которые не подходят к розеткам. Мой готовый тестер показан на рис. 2
. Это очень удобно для тестирования устройств, которые я снял со старых плат.Рис. 2: Готовый тестер силовых полупроводников.
Вопросы или комментарии?
У вас есть технические вопросы или комментарии по поводу его статьи? Напишите автору по адресу [email protected] или свяжитесь с Elektor по адресу [email protected].
Об авторе
Дэвид Эштон родился в Лондоне, вырос в Родезии (ныне Зимбабве), жил и работал в Зимбабве, а сейчас живет в Австралии.