Проверка симистора: Простые способы проверки симисторов и тиристоров

Содержание

Симистор: устройство радиоэлемента и его проверка | PRACTICAL ELECTRONICS

13.10.2022

Симистор является одним из популярных радиоэлементов электронных схем. Два других его «собратьев» это динистор — двухэлектродный прибор, тиристор — трехэлектродный прибор. Симистор, по сути дела тоже трехэлектродный прибор, но если в тиристоре три р-n перехода, то в симисторе их четыре. Поперечный разрез структуры кристалла тиристора и симистора показан на рисунке ниже.

Благодаря такой структуре симистора удается, в отличие от тиристора, управлять проводимостью в обоих направлениях с помощью одного управляющего электрода. Вследствие этого симистор нашёл своё применение в качестве ключа для цепей переменного тока.

Конструктивно симистор выполнен в таком же корпусе, что и тиристор (см. рис.). Аналогично тиристору одна крайняя область с проводимостью n-типа соединяется с корпусом и служит выводом 2. Другая крайняя область (p-типа) соединяется с выводом 1. Средняя область (р-типа) подключается к выводу управляющего электрода (УЭ).

При работе в электронной схеме для открывания симистора управляющий импульс подается на управляющий электрод относительно вывода 1, а полярность импульса зависит от полярности коммутируемого напряжения, прикладываемого между выводами 1 и 2. Если напряжение на выводе 2 плюсовое, симистор открывается импульсом напряжения любой полярности. При минусовом напряжении на этом выводе управляющий импульс должен быть отрицательной полярности. Выключение (закрывание) симистора осуществляют, как и в случае с тиристором, снятием напряжения с вывода 2.

Разобравшись с устройством и работой симистора, нетрудно теперь собрать небольшую коммутационную схему для его проверки (рисунок ниже).

Переключатели SA1 и SA2 изменяют полярность управляющего и коммутируемого напряжения соответственно. Кнопка SB1 служит для подачи управляющих импульсов, a SB2 (NC) — для выключения симистора. Индикатором включения симистора служит лампа накаливания HL1, рассчитанная на то напряжение, которое подается на вывод 2 симистора. Питать схему необходимо от двух раздельных источников. Для монтажа деталей схемы можно использовать любой подходящий корпус из изоляционного материала.

При указанном на схеме положении подвижных контактов переключателей и нажатии на кнопку SB1 симистор откроется, индикаторная лампа загорится. Затем нажимают на кнопку SB2, симистор закрывается лампа гаснет. Далее подвижные контакты переключателя SA1 переводят в противоположное положение и вновь нажимают на кнопку SB1. Если симистор исправен, лампа вспыхнет.

Переведя контакты переключателя SA2 в противоположное положение, нажимают на кнопку SB1 в одном и другом положениях подвижных контактов переключателя SA1. Индикаторная лампа должна светиться только в том случае, когда на управляющий электрод поступит минусовое напряжение относительно вывода 1.

Навигатор по каналу «PRACTICAL ELECTRONICS»
Сообщество в ВК
Канал в Дзен

радиолюбитель

Поделиться в социальных сетях

Что такое симистор, как он работает и для чего нужен

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.

Конструкция и принцип действия

Особенность симистора является двунаправленной проводимости идущего через прибор электрического тока. Конструкция устройства строится на использовании двух встречно-параллельных тиристоров с общим управлением. Такой принцип работы дал название от сокращенного «симметрические тиристоры». Поскольку электроток может протекать в обе стороны, нет смысла обозначать силовые выводы как анод и катод. Дополняет общую картину управляющий электрод.

Условное обозначение на схеме по ГОСТ:

Внешний вид следующий:

В симисторе есть пять переходов, позволяющих организовать две структуры. Какая из них будет использоваться зависит от места образования (конкретный силовой вывод) отрицательной полярности.

Как работает симистор? Исходно полупроводниковый прибор находится в запертом состоянии и ток по нему не проходит. При подаче тока на управляющий электрод, последний переходит в открытое состояние и симистор начинает пропускать через себя ток. При работе от сети переменного тока полярность на контактах постоянно меняется. Схема, где используется рассматриваемый элемент, при этом будет работать без проблем. Ведь ток пропускается в обоих направлениях. Чтобы симистор выполнял свои функции, на управляющий электрод подают импульс тока, после снятия импульса ток через условные анод и катод продолжает протекать до тех пор, пока цепь не будет разорвана или они не будут находится под напряжением обратной полярности.

При использовании в цепи переменного тока симистор закрывается на обратной полуволне синусоиды, тогда нужно подавать импульс противоположной полярности (той же, под которой находятся «силовые» электроды элемента).

Принцип действия системы управления может корректироваться в зависимости от конкретного случая и применения. После открытия и начала протекания подавать ток на управляющий электрод не нужно. Цепь питания разрываться не будет. При надобности отключить питание следует понизить ток в цепи ниже уровня величины удержания или кратковременно разорвать цепь питания.

Использование симистора

Симистор представляется настолько гибким и универсальным устройством, что благодаря его свойству переключения в проводящее состояние запускаемым импульсом с положительным или отрицательным знаком, который не зависит от источника проявляющего свойства мгновенной полярности. По сути названия анод и катод для прибора не имеют большой актуальности.

Одно из популярных и простейших сфер использования симистора может считаться его применение в качестветвердотельного реле. Для него характерно малое значение пускового тока достаточного для нагрузки с большими токами. Функцию ключа в таком устройстве может играть геркон, или обладающее большой чувствительностью термореле и прочие контактные пары с током до 50мА, при этом величина тока нагрузки может ограничиваться исключительно показателями, на которые рассчитан симистор.
2Не менее широко использование симистора в качестве регулятора интенсивности освещения и управления скоростью вращения электромотора. Схема построена на спользовании запускающих элементов, которые устанавливаются RC-фазовращателем, такой элемент, как потенциометр регулирует интенсивность освещения, а резистор служит для ограничения тока нагрузки. Формирование импульсов выполняется с помощью динистора. После пробоя в динисторе, который происходит в результате разности потенциалов на конденсаторе, импульс разряда конденсатора, возникающий мгновенно включает симистор.
Управление мощностью в нагрузке с использованием в схеме добавочной RC-цепочки, что дает большой фазовый сдвиг, который облегчает задачу по управлению мощности.

Обозначение симистора на схеме.

Преимущества использования симисторов

Увеличение разрешенной критической величины напряжения коммутации, что разрешает управления большими реактивными нагрузками без существенных сбоев в коммутации. Это позволяет уменьшить число компонентов, размеры печатной платы, снизить цену и убрать потери на рассеивание энергии демпфером.
Повышение критической величины изменения тока коммутации, что повышает качество работы на высокой частоте для несинусоидального напряжения.
Большая чувствительность к высокой температуре рабочего процесса.
Высокое значение допустимого напряжения снижает стремление к самовключению из состояния отсутствия проводимости при большой температуре, что разрешает их использование для резистивных нагрузок по управлению бытовой и нагревательной техникой.
Долговечность симистора, обусловленная рабочими температурными перепадами, отличается практически неограниченным ресурсом.
Отсутствие искрообразования и возможность управления в момент нулевого тока в сети, что снижает электромагнитные помехи.

Основные достоинства симистора:

большая частота срабатывания для высокой точности управления;
высокий ресурс по сравнению с релейными электромеханическими устройствами;
возможность добиться небольших размеров приборов;
отсутствие шума при включении и отключении электроцепей.

Силовая электроника, с использованием симисторов, разработанная отечественными производителями благодаря своим качественным показателям может составить западным фирмам высокую конкуренцию.

Материал по теме: Как подключить конденсатор

Виды симисторов

Говоря о видах симисторов, следует принять тот факт, что это симистор является одним из видов тиристоров. Когда имеются в виду различия по работе, то и тиристор можно представить своего рода разновидностью симистора. Различия касаются лишь по управляющему катоду и в разных принципах работы этих тиристоров. Читайте что такое импульсный блок питания.

Поврежденные симисторы.

Импортные симисторы широко представлены на отечественном рынке. Их основное отличие от отечественных симисторов заключается в том, что они не требуют предварительной настройки в самой схеме, что позволяет экономить детали и место на печатной плате. Как правило, они начинают работать сразу после включения в схему. Следует лишь точно подобрать необходимый симистор по всем требуемым характеристикам.

На замену Z00607 хорошо подходят ы BT131-600, только они максимально подходят по всем характеристикам
Полностью аналогичный у Z7M является МАС97А8.
z3m . Такой же , как и чуть выше. Различия в токе по управляющему ключу и в максимальном напряжении. Полностью аналогичен по замене на MAC97A8
ВТА 16 600 — импортный , рассчитанный на использование в цепях до 16 ампер и напряжением до 600 вольт
Этот очень часто используется концерном Samsung в производстве бытовых приборов. Аналогом этого полупроводника и, несомненно, более лучшим, является BT 134-800. ы m2lz47 являются не самыми надежными с точки зрения условий эксплуатации в приборах с нестабильными параметрами питающей сети.
тс122 25. Данный симистор очень часто называют силовым тиристором, так как он используется в электроприборах или электроинструменте в механизмах плавного пуска. Отличительной особенность данного а является его большая надежность на протяжении большого срока работы.
131 6 , другое название данного а ВТ 131-600, но есть и упрощенное название, и на многих деталях имеется именно упрощенная маркировка. С этим моментом очень часто связано то, что по оригинальной или упрощенной маркировке не всегда можно найти именно ту информацию, которая нужна.

Будет интересно➡ Что такое светодиод

Схемы управления

Схемы управления симистором отличаются простотой и надежностью. Там, где без применения симисторов требовалось большое количество деталей, и производилась тщательная подгонка по параметрам – симисторы значительно упростили всю принципиальную схему. Включение в схему только основных элементов позволяет миниатюризировать не только саму печатную плату, но и весь прибор в целом. Читайте принцип работы индикаторной отвертки.

Схема диммера на симисторе позволяет создать компактное дополнение к выключателю освещения, для плавной регулировки уровня освещения. При необходимости схему можно дополнить компонентами для плавного изменения освещения в зависимости от яркости внешнего фона.

Схема регулятора на симисторе включает в себя непосредственно сам датчик температуры, питающую сеть, и прибор нагрузки. Изменение показаний датчика температуры приводит к изменени показателей тока на ключе симистора, что приводит либо к увеличению напряжения, либо к уменьшению. Забудьте о сложных механических устройствах с биметаллическими пластинами и выгорающих контактах. Схемы управления скоростью вращения двигателя принципиально ничем не отличаются по принципу построения от других аналогичных. Нюансы касаются только параметров тока и напряжения на двигатель.

Симистр на электронной схеме.

Управление симистором через оптопару позволяет подключать электрооборудование, которым нужно управлять. Непосредственно к компьютеру через порт LPT. Оптопара в данном примере позволяет защитить непосредственно материнскую плату компьютера от перегрузки и выхода из строя. Своего рода умны предохранитель с функцией управления. Управление симистором с микроконтроллера позволяет добиться очень точных показателей по току и напряжению, при которых происходит управление самим симистором и распределению питающего напряжения на различные устройства нагрузки.

Управляющие сигналы

Чтобы добиться желаемого результата с симистором используют не напряжение, а ток. Чтобы прибор открылся, он должен быть на определённом небольшом уровне. Для каждого симистора сила управляющего тока может быть разной, её можно узнать из даташита на конкретный элемент. Например, для симистора КУ208 этот ток должен быть больше 160 мА, а для КУ201 —не менее 70 мА.

Полярность управляющего сигнала должна совпадать с полярностью условного анода. Для управления симистором часто используют выключатель и токоограничительный резистор, если он управляется микроконтроллером – может понадобиться дополнительная установка транзистора, чтобы не сжечь выход МК, или использовать симисторный оптодрайвер, типа MOC3041 и подобных.

Четырёхквадрантные симисторы могут отпираться сигналом с любой полярностью. В этом преимуществе есть и недостаток – может потребоваться увеличенный управляющий ток.

При отсутствии прибор заменяется двумя тиристорами. При этом следует правильно подбирать их параметры и переделывать схему управления. Ведь сигнал будет подаваться на два управляющих вывода.

Достоинства и недостатки

Для чего нужен рассматриваемый полупроводниковый прибор? Самый популярный вариант использования – коммутация в цепях переменного тока. В этом плане симистор очень удобен – используя небольшой элемент можно обеспечить управление высоковольтного питания.

Популярны решения, когда им заменяют обычное электромеханическое реле. Плюс такого решения – отсутствует физический контакт, благодаря чему включение питания становится надежнее, переключение бесшумным, ресурс на порядки больше, быстродействие выше. Еще одно достоинство симистора – относительно невысокая цена, что вместе с высокой надёжностью схемы и временем наработки на отказ выглядит привлекательно.

Полностью избежать минусов разработчикам не удалось. Так, приборы сильно нагреваются под нагрузкой. Приходится обеспечивать отвод тепла. Мощные (или «силовые») симисторы устанавливают на радиаторы. Ещё один недостаток, влияющий на использование, это создание гармонических помех в электросети некоторыми схемами симисторных регуляторов (например, бытовой диммер для регулировки освещенности).

Отметим, что напряжение на нагрузки будет отличаться от синусоиды, что связано с минимальным напряжением и током, при которых возможно включение. Из-за этого подключать следует только нагрузку, не предъявляющую высоких требований к электропитанию. При постановке задачи добиться синусоиды такой способ коммутации не подойдёт. Симисторы сильно подвержены влиянию шумов, переходных процессов и помех. Также не поддерживаются высокие частоты переключения.

Самодельный пробник

Простейший вариант исполнения представлен сочетанием только лампочки и батарейки, но он неудобен в применении. Более сложная схема позволяет протестировать устройство при подаче постоянного или переменного тока.

Схема самодельного пробника представлена сочетанием следующих элементов:

Лампочка небольшого размера с показателями 0,3 А и 6,3 В.
Трансформатор со вторичной обмоткой 6,3 В. Рекомендуется использовать вариант исполнения ТН2.
Диод выпрямительного типа с обратным напряжением около 10 Вольт и сопротивлением не менее 300 мА. Примером можно назвать вариант исполнения Д226.
В схему также включается конденсатор, емкость которого составляет 1000 мкФ. Устройство должно быть рассчитано на напряжение 16 В.
Создается сопротивление с номиналом 47 Ом.
Предохранитель на 0,5 А. При применении мощного силового трансформатора следует повысить номинал предохранителя.

Самодельная конструкция может иметь компактные размеры. При необходимости все элементы можно собрать в защитном корпусе, за счет чего прибор можно будет использовать постоянно и транспортировать к месту проверки.

Область применения

Характеристики, небольшая стоимость и простота устройства позволяет успешно применять симисторы в промышленности и быту. Их можно найти:

В стиральной машине.
В печи.
В духовках.
В электродвигателе.
В перфораторах и дрелях.
В посудомоечной машине.
В регуляторах освещения.
В пылесосе.

На этом перечень, где используется этот полупроводниковый прибор, не ограничивается. Применение рассматриваемого проводникового прибора осуществляется практически во всех электроприборах, что только есть в доме. На него возложена функция управления вращением приводного двигателя в стиральных машинках, они используются на плате управления для запуска работы всевозможных устройств – легче сказать, где их нет.

Основные характеристики

Рассматриваемый полупроводниковый прибор предназначен для управления схемами. Независимо от того, где в схеме он применяется, важны следующие характеристики симисторов:

Максимальное напряжение. Показатель, который будучи достигнут на силовых электродах не вызовет, в теории, выхода из строя. Фактически является максимально допустимым значением при условии соблюдения диапазона температур. Будьте осторожны – даже кратковременное превышение может обернуться уничтожением данного элемента цепи.
Максимальный кратковременный импульсный ток в открытом состоянии. Пиковое значение и допустимый для него период, указываемый в миллисекундах.
Рабочий диапазон температур.
Отпирающее напряжение управления (соответствует минимальному постоянному отпирающему току).
Время включения.
Минимальный постоянный ток управления, нужный для включения прибора.
Максимальное повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии. Этот параметр всегда указывают в сопроводительной документации. Обозначает критическую величину напряжения, предельную для данного прибора.
Максимальное падение уровня напряжения на симисторе в открытом состоянии. Указывает предельное напряжение, которое может устанавливаться между силовыми электродами в открытом состоянии.
Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии и напряжения в закрытом. Указываются соответственно в амперах и вольтах за секунду. Превышение рекомендованных значений может привести к пробою или ошибочному открытию не к месту. Следует обеспечивать рабочие условия для соблюдения рекомендованных норм и исключить помехи, у которых динамика превышает заданный параметр.
Корпус симистора. Важен для проведения тепловых расчетов и влияет на рассеиваемую мощность.

Вот мы и рассмотрели, что такое симистор, за что он отвечает, где применяется и какими характеристиками обладает. Рассмотренные простым языком теоретические азы позволят заложить основу для будущей результативной деятельности. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Опубликовано: 03.07.2019 Обновлено:
03.07.2019 нет комментариев

Чем можно проверить тиристор на исправность

Чтобы проверить тиристор на работоспособность не выпаивая его, можно пользоваться специальными приборами:

Мультиметром. На концах щупов прибора имеется напряжение, которое можно подать на электрод. Для этого замыкается анод и электрод. В результате сопротивление резко падает: на мультиметре это видно. Это свидетельствует о том, что тиристор отрылся. Если отпустить мультиметр, то он снова будет показывать бесконечное сопротивление.
Тестером. Для проверки понадобится не только тестер, но и источник питания от 6 до 10 Вольт, а также провода. Необходимо включить тестер между катодом и анодом, а после этого подключить батарейку между электродом управления и катодом. Если подача питание не осуществляется, то тиристор работает некорректно. Также если питание постоянное при любом напряжении, то элемент также работает неверно.

Вам это будет интересно Перечень всего набора инструментов электрика

Вот как описанная схема тиристорного элемента выглядит на практике

Таким образом, было рассмотрено, как проверить тринистор на работоспособность и основные способы ее проверки. Проверять правильность работы и прозвонить состояние тринистора можно, используя несколько способов: мультиметровый и тестерный. Оба отлично справляются с поставленной задачей.

Управление промышленным двигателем: симистор

ЦЕЛИ

Нарисуйте условное обозначение симистора.
Обсудите сходства и различия между SCR и симисторами.
Обсудите работу симистора в цепи переменного тока.
Обсудить фазосдвигающий симистор.
Подключить симистор в цепь.
Проверить симистор с помощью омметра.

Симистор представляет собой соединение PNPN, подключенное параллельно соединению NPNP. ИНЖИР. 1 иллюстрирует полупроводниковую схему симистора. Симистор работает аналогично двум соединенным SCR (фиг. 2). Схема символ симистора показан на фиг. 3.

Когда SCR подключен в цепь переменного тока, выходное напряжение является прямым текущий. Когда симистор включен в цепь переменного тока, выходное напряжение является переменным током. Поскольку симистор работает как два SCR, которые соединены и обращены в противоположных направлениях, он будет проводить как положительные и отрицательные полупериоды переменного тока.

Когда симистор подключен к цепи переменного тока, как показано на РИС. 4, Gate должен быть подключен к той же полярности, что и MT2. Когда переменное напряжение применяется к MT2 положительно, SCR, смещенный в прямом направлении, будет канал. Когда напряжение, подаваемое на MT2, отрицательное, другой SCR работает в прямом направлении. смещен и будет проводить эту половину сигнала. Так как один из SCR смещен в прямом направлении для каждого полупериода, симистор будет проводить переменный ток до тех пор, пока вывод затвора подключен к MT2.

Симистор, как и SCR, требует определенного тока затвора для включите его. Как только симистор сработает от гейта, он продолжит проводить до тех пор, пока ток, протекающий через МТ2-МТ1, не упадет ниже удерживающего текущий уровень.

РИС. 1 Полупроводниковая схема симистора.

РИС. 2 Триак работает аналогично двум тиристорам с общим ворота.

РИС. 3 Схематическое обозначение симистора.

РИС. 4 Симистор проводит обе половины сигнала переменного тока.

Симистор, используемый в качестве переключателя переменного тока

Симистор относится к семейству тиристоров, что означает, что он имеет только два состояния работы, включено и выключено. Когда симистор выключен, он падает полное приложенное напряжение цепи при токе 0 ампер поток.

При включении симистора на нем наблюдается падение напряжения около 1 вольта, а ток цепи должен быть ограничен нагрузкой, подключенной к цепи.

Симистор стал очень популярным в промышленных схемах в качестве переключателя переменного тока. Поскольку это тиристор, он может управлять большим количеством напряжение и ток.

Контакты не изнашиваются, герметизированы от грязи и влаги, и он может срабатывать тысячи раз в секунду. Симистор используется как выходное устройство многих твердотельных реле, которые будут рассмотрены позже. Два типа симисторов показаны на рисунках 5 и 6.

Симистор, используемый для управления напряжением переменного тока

Симистор можно использовать для управления Напряжение переменного тока (РИС. 7). Если переменный резистор включен последовательно с затвором, точка, в которой ток затвора достаточно высок, чтобы огонь симистора можно регулировать.

Сопротивление можно отрегулировать, чтобы разрешить симистор срабатывает, когда сигнал переменного тока достигает своего пикового значения. Это будет привести к падению половины переменного напряжения на симисторе и половине падать поперек груза.

Если сопротивление затвора уменьшается, величина тока затвора, необходимая для запуск триака будет получен до того, как сигнал переменного тока достигнет своего пика ценить. Это означает, что меньшее напряжение будет падать на симистор и больше напряжения будет падать на нагрузке. Эта схема позволяет симистор для управления только одной половиной сигнала переменного тока, подаваемого на него. Если лампа используется в качестве нагрузки, его можно регулировать от половинной яркости до полной яркость. Если предпринимается попытка отрегулировать лампу для работы при меньшей чем половина яркости, он выключится.

РИС. 5 Симистор, используемый для маломощных приложений.

РИС. 6 Симистор показан в корпусе с креплением на шпильке.

Сдвиг фаз симистора

Для получения полного контроля напряжения симистор, как и SCR, должен быть фазовым сдвинутый. Для фазового сдвига симистора можно использовать несколько методов, но только один. будут рассмотрены в этом блоке. На фиг. 8, диак используется для фазового сдвига симистор. Резисторы R1 и R2 включены последовательно с конденсатором С1. Резистор R1 представляет собой переменный резистор, используемый для контроля времени заряда конденсатора. С1. Резистор R2 используется для ограничения тока, если резистор R1 настроен на 0 Ом. Предположим, что диак включен последовательно с затвором симистора. включится, когда конденсатор С1 зарядится до 15 вольт. Когда диак Включится, конденсатор С1 разрядится через затвор симистора. Этот позволяет симистору срабатывать или включаться. Так как диак двунаправленный устройство, оно позволит положительному или отрицательному импульсу вызвать затвор симистора.

При срабатывании симистора происходит падение напряжения примерно на 1 вольт на МТ2 и МТ1. Симистор остается включенным до тех пор, пока напряжение переменного тока не упадет до достаточно низкого уровня. значение, позволяющее отключить симистор. Поскольку фазовращательная схема подключен параллельно симистору, после включения симистора конденсатор С1 не может снова начать зарядку, пока симистор не выключится в конце Цикл переменного тока.

Обратите внимание, что импульс, подаваемый на затвор, управляется зарядным устройством. конденсатора С1, а не амплитуда напряжения. Если правильные значения выбран, симистор может быть запущен в любой момент цикла переменного тока, применяемого к это.

Симистор теперь может управлять переменным напряжением от 0 до полного напряжения схема. Типичным примером схемы симистора этого типа является свет. диммер используется во многих домах.

РИС. 7 Симистор контролирует половину приложенного напряжения переменного тока.

Проверка симистора

Симистор можно проверить омметром (см. Процедуру 5 в Приложении). Чтобы проверить симистор, подключите выводы омметра к MT2 и MT1. Омметр должно указывать на отсутствие непрерывности. Если провод ворот коснулся MT2, симистор должен включиться, и омметр должен показать непрерывность через симистор. Когда вывод затвора освобождается от MT2, симистор может продолжать проводить или он может отключиться, в зависимости от того, подает ли омметр тока, достаточного для поддержания устройства выше уровня удерживающего тока. Этот тестирует одну половину симистора.

РИС. 8 Схема сдвига фаз для симистора. Когда диак включается, гейт ток на симистор поступает от разряда конденсатора С1.

Для проверки другой половины симистора поменяйте местами подключение омметра приводит. Омметр должен показывать отсутствие непрерывности. Если ворота коснулись снова к МТ2, омметр должен показать непрерывность через устройство. Другая половина симистора была протестирована.

ВИКТОРИНА

1. Нарисуйте условное обозначение симистора.

2. Когда симистор подключен к цепи переменного тока, является ли выход переменным или постоянным током?

3. К какому семейству устройств относится симистор?

4. Кратко объясните, почему симистор должен быть сдвинут по фазе.

5. Какой электронный компонент часто используется для фазового сдвига симистора?

6. Когда симистор проверяется омметром, какая другая клемма должен быть подключен к затвору, если омметр должен показывать непрерывность?

Основные проекты Triac-SCR Учебное пособие по схемам

Льюиса Лофлина

На этой странице обсуждаются основные симисторы и SCR. Симистор представляет собой двунаправленный трехконтактный двойной тиристорный переключатель (SCR). Это устройство может переключать ток в любом направлении, подавая небольшой ток любой полярности между затвором и второй основной клеммой.

Симистор изготовлен путем объединения двух тиристоров в инверсно-параллельном соединении. Он используется в приложениях переменного тока, таких как затемнение света, управление скоростью двигателя и т. Д. Симисторы также могут использоваться в управлении мощностью микроконтроллера со схемой фазовой синхронизации.

Если вы не знакомы с диодами и выпрямлением переменного тока, см. следующее:

Базовое выпрямление и фильтрация переменного тока
Базовые диоды и выпрямители

Включение/выключение диода

На изображении выше кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) или тиристор. Это диод с «затвором». SCR не только проводит в одном направлении, как и любой другой диод, но и затвор позволяет включать и выключать саму проводимость.

При нажатии переключателя ON тиристор включается, и ток течет от отрицательного к положительному через тиристор и нагрузку. После включения SCR будет оставаться включенным до тех пор, пока не будет нажат выключатель Off, прерывая текущий путь.

Обратите внимание, что переключатель ON называется «нормально разомкнутым» (N.O.) и устанавливает (замыкает) соединение при нажатии. Выключатель, называемый «нормально закрытым» (Н.З.), разрывает (размыкает) соединение при нажатии. Оба переключателя являются кнопочными.

В цепи над Нагрузкой стоит лампа постоянного тока. Нажмите переключатель S1, и он включится и будет продолжать гореть до тех пор, пока не будет нажат переключатель S2.

В этом примере мы включили диод последовательно с выключателем затвора. Когда кто-то нажимает выключатель ON, двигатель запускается, загорается свет и т. д. Когда переключатель отпускается, питание отключается без использования выключателя OFF.

Это связано с тем, что входное напряжение переменного тока возвращается к нулевому напряжению при 180 и 360 градусах, отключая SCR. И как диод, SCR проводит только половину цикла.

В этом примере схемы мы поместили переменный резистор (потенциометр) последовательно с затворным диодом. (Это было также известно как ручка управления громкостью в старом стиле.) «Поворачивая ручку», мы можем изменить точку срабатывания, включив SCR только часть полупериода, или, если сопротивление достаточное, выключите SCR.

Это иллюстрирует процесс с двухполупериодным нефильтрованным постоянным током.

В другом примечании мы можем управлять двухполупериодным пульсирующим нефильтрованным постоянным током с помощью тиристора. См. также Базовое выпрямление и фильтрация переменного тока

Подробнее см. Что такое выпрямитель с кремниевым управлением, активируемым светом? (LASCR) и техническое описание оптопары h21C6 SCR. (файл PDF)

Выше показана практическая тестовая схема SCR. Лампа загорится только при нажатии Sw3. Лампа будет на половинной яркости, потому что SCR действует как однополупериодный выпрямитель. R4 может находиться в диапазоне от 100 до 470 Ом.

Лампа должна быть полностью выключена, если не нажат выключатель или устройство не неисправно. (Полностью или частично закорочен.)

Эта схема также удобна для сравнения различных тиристоров одного и того же номера детали. Например, однажды у меня была проблемная печатная плата с шестью тиристорами, но один тиристор из шести при работе включался при совсем другом напряжении срабатывания, чем остальные пять.

Уровень яркости лампы отличался от остальных пяти. Замена этого одного SCR исправила эту очень дорогую печатную плату.

Знакомство с симисторами

Симистор — это полупроводниковый переключатель переменного тока. Небольшой ток на клемме затвора может коммутировать очень большие переменные токи. Подумайте о симисторе как о двух тиристорах, расположенных «спина к спине», где катод одного тиристора соединен с анодом другого и наоборот.

Ворота соединены вместе. Поскольку у нас есть конфигурация с двумя тиристорами, можно переключать оба полупериода.

Примечание. Я видел бумажные примеры использования двух тиристоров вплотную друг к другу в качестве симистора, но это может не сработать! Будьте осторожны с этим.

В приведенном выше примере замыкание переключателя отключит симистор. Идея состоит в том, чтобы использовать небольшой маломощный переключатель для управления мощными устройствами, такими как двигатели или нагреватели. Опасность заключается в том, что на сам переключатель подается переменный ток высокого напряжения.

Это также может быть большой проблемой для полупроводниковых контроллеров, если только они не используют небольшое реле, которое делают некоторые микроволновые печи.

Выше показана практическая тестовая схема TRIAC. Нажмите любой переключатель, и лампа загорится на половину яркости. Нажмите оба вместе на полную яркость.

Это позволяет тестировать обе стороны SCR по отдельности. Яркость должна быть одинаковой для обеих сторон, иначе TRIAC неисправен. Если переключатель не нажат, лампа должна быть полностью выключена. R1 и R2 должны быть в диапазоне от 100 до 470 Ом.

Симисторная схема с наилучшей реакцией и диак.

Ключом к успешному срабатыванию симистора является обеспечение того, чтобы затвор получал напряжение запуска со стороны основной клеммы 2 схемы (основная клемма на противоположной стороне символа симистора от клеммы затвора).

Идентификация терминалов Mt1 и Mt2 должна выполняться по номеру детали TRIAC со ссылкой на техпаспорт или книгу.

DIAC, или «диод для переменного тока», представляет собой триггерный диод, который проводит ток только после кратковременного превышения напряжения пробоя. Когда это происходит, сопротивление DIAC резко уменьшается, что приводит к резкому уменьшению падения напряжения на самом DIAC, что приводит к резкому увеличению тока, протекающего через затвор симистора.

Обеспечивает быстрое и чистое включение симистора. DIAC остается в режиме проводимости до тех пор, пока напряжение не упадет до очень низкого значения, намного ниже напряжения срабатывания.

Это называется током удержания. Ниже этого значения диак снова переключается в состояние высокого сопротивления (выключено). Это поведение является двунаправленным, то есть обычно оно одинаково как для положительных, так и для отрицательных полупериодов.

Большинство DIAC имеют напряжение пробоя около 30 В. Таким образом, их поведение в чем-то похоже (но гораздо более точно контролируется и происходит при более низком напряжении, чем) неоновой лампы.

DIAC не имеют электрода затвора, в отличие от некоторых других тиристоров. Некоторые TRIAC содержат встроенный DIAC, включенный последовательно (я никогда не видел его в полевых условиях) с клеммой «затвор» TRIAC для этой цели. DIAC также называют симметричными триггерными диодами из-за симметричности их характеристической кривой.

Поскольку DIAC являются двунаправленными устройствами, их клеммы помечены не как анод и катод, а как A1 и A2 или Mt1 («Главная клемма») и Mt2. Большинство листов спецификаций не утруждают себя пометкой A1/A2 или Mt1/Mt2.

См. также Как проверить DIAC

Коммерческий диммер для ламп в странах с напряжением 220 вольт. Бр100 — диак.

Диак обеспечивает более чистое переключение симистора. Диаки — это специализированные диоды Шокли, соединенные встречно-параллельно.

Демпферы

Цепь снаббера (обычно типа RC) часто используется между MT1 и MT2. Снабберные цепи используются для предотвращения преждевременного срабатывания, вызванного, например, скачками напряжения в сети переменного тока или вызванными индуктивными нагрузками, такими как

моторы. Кроме того, резистор затвора или конденсатор (или оба параллельно) могут быть подключены между затвором и MT1 для дальнейшего предотвращения ложных срабатываний. Это может увеличить требуемый ток запуска и, возможно, задержку выключения при разряде конденсатора.

В этой схеме выше «горячая» сторона линии переключается, а нагрузка подключается к холодной или заземляющей стороне. Резистор 100 Ом и конденсатор 0,1 мкФ предназначены для демпфирования симистора. Эти компоненты должны использоваться с индуктивными нагрузками, такими как двигатели, контакторы и т. д.

Для получения дополнительной информации об оптопарах, описанных выше, см. оптрон серии moc30xx (файл в формате pdf)

Быстрая навигация на этом сайте:
Базовое обучение электронике и проекты
Основные проекты твердотельных компонентов
Проекты микроконтроллеров Arduino
Электроника Raspberry Pi, программирование

ULN2003A Транзисторная матрица Дарлингтона с примерами схем
Учебное пособие по использованию силовых транзисторов Дарлингтона TIP120 и TIP125
Управление транзисторами Дарлингтона 2N3055-MJ2955
Общие сведения о биполярных транзисторных переключателях
Учебное пособие по переключению мощных N-канальных МОП-транзисторов
Учебное пособие по силовым P-канальным переключателям MOSFET
H-мост управления двигателем с мощными МОП-транзисторами
Управление высоковольтным двигателем H-Bridge на базе IR2110, управляемое Arduino
Управление высоковольтным мостом постоянного тока на базе IGBT
Дополнительные примеры схем H-моста на полевых МОП-транзисторах
Сборка высокомощного транзистора H-Bridge Motor Control

Родственный:
Учебное пособие по переключению мощных N-канальных МОП-транзисторов
Учебное пособие по силовым P-канальным переключателям MOSFET
Испытание силовых МОП-транзисторов, наблюдения
Проблемы с параллельным подключением МОП-транзисторов
Базовые схемы тестирования транзисторов MOSFET
Цепи переключения высоковольтных МОП-транзисторов
Почему ваши MOSFET-транзисторы становятся горячими YouTube
Проблемы с параллельным подключением МОП-транзисторов YouTube
Простые схемы для тестирования MOSFET-транзисторов YouTube

См.