Пособие для начинающего радиолюбителя: проверка тиристора
Тиристор — это полупроводниковый элемент, выполненный на базе монокристалла полупроводника, имеющий три или более p-n-переходов и два устойчивых состояния: состояние низкой проводимости, которое называют закрытым; и состояние высокой проводимости – открытое.
Начинающий радиолюбитель может задать вопрос: «Как проводится проверка тиристора?» В этой статье мы рассмотрим методику проверки этого полупроводникового элемента. Также разберем, какой нужен прибор для проверки тиристоров.
Существует несколько методов проверки полупроводниковых приборов. Предварительная проверка тиристора может проводиться с помощью следующих приборов: цифрового мультиметра, тестера или омметра. Мультиметр необходимо включить в режим «прозвонки» диодов, а тестер в режим измерения сопротивления. С помощью этих приборов возможно проверить переходы тиристора между управляющим электродом и катодом, а также между анодом и катодом. Величина сопротивления перехода полупроводникового элемента между управляющим электродом и катодом должна составлять 50-500 Ом.
Значение этого сопротивления примерно одинаково как при прямом, так и при обратном измерении. Чем выше значение сопротивления, тем чувствительнее полупроводниковый тиристор. Другими словами, прибору необходимо малое значение тока на управляющем электроде, чтобы перейти из закрытого в открытое состояние. Исправный тиристор имеет значение сопротивления между электродами анод-катод как при прямом, так и при обратном замере, стремящемся к бесконечности.
Предварительная проверка тиристора дает вероятность того, что бывший в употреблении полупроводниковый элемент может содержать прогоревший переход катод–анод. Измерительными приборами такую неисправность не определить.
Основная проверка тиристора проводится с использованием дополнительных источников питания. При такой операции полностью исключается неисправность полупроводникового прибора. Тиристор переходит в открытое состояние, если через катод — управляющий электрод — пропустить кратковременный импульс, необходимый для открытия элемента.
Для этого собирается схема для проверки тиристоров. Таких схем можно собрать множество, рассмотрим самую элементарную. Для этого воспользуемся источником питания, индикаторной лампочкой, двумя выключателями и резистором. Схему можно собрать на испытательной плате, либо навесным монтажом. Собираем схему: минус источника питания (5-25 В) подаем на катод тиристора. Плюс источника через нормально закрытую кнопку К1 и через индикаторную лампу на анод прибора. К выходу управляющего электрода присоединяем резистор, второй контакт которого через нормально открытую кнопку К2 подсоединяем между лампой и кнопкой К1. Величина сопротивления подбирается с тем расчетом, чтобы протекающий ток был достаточным для включения прибора. Все, схема готова, начинаем проверку. Для этого замыкаем кнопку К2, управляющий ток пойдет по цепи: от плюса, через кнопки К1 и К2, через резистор, через управляющий электрод, на катод и на минус источника. Тиристор открывается. Кнопку К2 отпускаем. Загорается индикаторная лампа.
Нажимаем нормально закрытую кнопку К1, цепь тока нагрузки через тиристор обрывается, и он закрывается. Лампа тухнет, схема приходит в исходное состояние.
Схема тестера для проверки исправности тиристоров
Тиристоры можно проверить с помощью омметра, замеряя сопротивление анод-катод полупроводникового прибора так, чтобы отрицательный вывод омметра был подключен к аноду, а положительный к катоду. Омметр должен показать сопротивление от 100 кОм до бесконечности в зависимости от типа проверяемого тиристора. Следующим шагом является соединение управляющего электрода с анодом. Нормальные показания омметра в этом случае — 15…50 Ом. Если теперь отключить управляющий электрод от анода, то на приборе должны сохраниться те же показания, пока не будет отключен анод или катод тиристора (разорвана их связь с омметром). Если теперь снова подключить выводы омметра к аноду и катоду, измерительный прибор не должен показывать никакого конечного сопротивления (или около 100 кОм — в случае с мощными тиристорами), пока управляющий электрод вновь не будет соединен с анодом.
При конструировании электронных схем периодически приходится выбраковывать радиоэлементы различного назначения. К сожалению, и новые приборы, реализуемые магазинами, не всегда гарантируют надежную работу радиоэлектронного узла, а паяные элементы с рекламацией магазины обратно не принимают. В практической работе часто приходится иметь дело с тиристорами, работающими в коммутационных цепях переменного тока, управляющими среднемощной нагрузкой 20…100 Вт. В связи с этим предлагается схема устройства (рис. 5.30), позволяющего в считанные минуты проверить и сделать заключение о пригодности к использованию практически любых популярных тиристоров. Испытания прошли тиристоры серий КУ101/201/221/202, Т10-160, Т122-10, Т161, Т112, Т222, Т15, Т16, Т253 и многие другие.
Рис. 5.30
Для того чтобы не подвергать тиристор пайке, предусмотрен разъем РП10-5, с применением которого значительно облегчается эксплуатация прибора. Выводы тиристора подключают, как показано на схеме, к контактам Х1-ХЗ разъема.
Устройство позволяет проверять тиристор не только в режиме ключа, но и исследовать его частотные характеристики. Для этого в схеме реализован транзисторный генератор с широкой регулировкой частоты от 0,1 до 100 Гц на комплементарной паре кремниевых транзисторов VT1 и VT2. Выход генератора через переключатель S2 соединяют с управляющим электродом испытуемого прибора. По мерцанию лампы в цепи катода тиристора можно сделать заключение о работоспособности и частотных характеристиках конкретного тиристора.
Этап первый — проверка тиристора на пробой. Испытуемый прибор VS1 необходимо подключать к схеме при выключенном напряжении питания. После подсоединения тиристора нажмите включатель S1 (его условно можно сравнить с кнопкой «Вкл»), Если тиристор исправен, то на управляющий электрод напряжение не подано и лампа не светится.
Второй этап — проверка прибора в импульсном режиме. Нажмите кнопку S2 «Пуск». Лампа Л1 должна мигать. Частоту мигания установите переменным резистором R1 «Частота».
При минимальном сопротивлении резистора R1 — верхнее (по схеме) положение движка — частота генератора будет минимальной. Переменным резистором R3 «Чувствительность» можно подрегулировать устройство так, чтобы проверять не только маломощные, но и приборы средней мощности. Этот резистор задает уровень открывающего напряжения прибора VS1. Нормальное положение движка R3 -в режиме максимального сопротивления.
Вместо лампы на 2,5 В можно использовать любую лампу на напряжение 2,5…6,3 В, рассчитанную на ток 0,1…0,3 А. Напряжение питания схемы соответственно можно варьировать от +5 до +10 В. Конденсатор С1 применяется типа К50-6. Переменные резисторы R1, R3 с линейной характеристикой, например, СП1-В, СП2-2-10 или подобные. Кроме указанного разъема можно использовать любой подходящий с крупными гнездами.
Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов — Радиолюбителям схемы, Москва 2008.
Тест на тиристор
Попробуйте этот тест на тему тиристоров. Надеюсь, это будет легко.
Отправьте свои ответы, но не расстраивайтесь, если вы дали неправильный ответ. Вся необходимая информация есть на этом сайте. Найдите правильный ответ и узнайте больше о тиристорах.
1.
Какое значение обозначено точкой X на рис. 6.7.1?
- а) Ток удержания I H .
- б) Перегрузка по току I BO .
- в) Ток фиксации I L .
- d) Прямой ток I FB .
2.
Какова функция схемы защиты лома?- а) Для защиты от перенапряжения.
- б) Для изоляции симистора высокого напряжения от цепи управления низкого напряжения.
- c) Для предотвращения теплового разгона.
- d) Для предотвращения короткого замыкания на выходе источника питания.
3.
Согласно рис. 6.7.2, каков максимально достижимый угол проводимости с использованием этой схемы?
- а) 90 градусов.
- б) 180 градусов.
- г) 360 градусов.
4.
Какие из следующих преимуществ и недостатков относятся к цепи SCR с пересечением нуля?- а) Может использоваться с двигателями переменного тока, но не подходит для обогревателей.
- b) Уменьшает низкочастотное мерцание, но увеличивает радиочастотные помехи.
- c) Подходит для ламп накаливания, но не для индуктивных нагрузок.
- d) Создает низкочастотное мерцание, но уменьшает радиочастотные помехи.
5.
Какие квадранты используются при срабатывании симистора с отрицательным импульсом запуска как в положительном, так и в отрицательном полупериодах волны переменного тока?- а) I и II
- б) II и III
- в) III и IV
- г) I и IV
6.
Ссылаясь на рис. 6.7.3, для чего предназначены диоды D1-D4 в этой цепи?
- а) Мостовой выпрямитель для обеспечения постоянного напряжения для привода диака.
- b) Диоды подавления переходных импульсов для защиты симистора.
- c) Управляющие диоды для устранения гистерезиса.
- d) Мостовой выпрямитель, обеспечивающий срабатывание схемы в течение обоих полупериодов переменного тока.
7.
Какова функция металлооксидного варистора (MOV) в защите тиристорных источников питания?- а) Защита от скачков напряжения.
- б) Защита от сильных скачков тока.
- c) Защита от высоких пусковых токов.
- г) Защита от теплового разгона.
8.
При каком из следующих условий симистор перестанет проводить ток?- а) Когда я GT падает до нуля.
- b) Когда ток между MT2 и MT1 падает ниже I
- c) Когда ток между MT2 и MT1 падает ниже I H
- d) Когда V DRM падает ниже V BO
9.
Какое из следующих утверждений неверно?- a) Твердотельные реле, вероятно, более безопасны в режиме отказа, чем электромагнитные реле.
- b) Твердотельные реле могут переключаться быстрее, чем электромагнитные реле.
- c) Твердотельные реле имеют более высокое сопротивление во включенном состоянии, чем электромагнитные реле.
- d) Твердотельные реле имеют более низкое сопротивление в выключенном состоянии, чем электромагнитные реле.
10.
Какова функция TVS-диода при использовании в твердотельном реле большой мощности?- а) Для срабатывания симистора питания.
- b) Для обрезания пиков помех.
- c) Для противодействия колебаниям CTR.
- d) Для обеспечения защиты от перегрузки по току.
К началу страницы
Проверка тиристора — Stack Exchange
\$\начало группы\$
У меня есть очень большое высоковольтное устройство, на которое друг попросил меня взглянуть. Он имеет кучу БОЛЬШИХ корпусов тиристоров (Semikron, SKKT 106/18 E, Dual Thyristor Module, 600A 1800V).
Я тестирую их на мультиметре Fluke 87V, и все они показывают АБСОЛЮТНО одинаково.
В диодном режиме все они считывают 0,018 В между затвором и катодом в обоих направлениях, цепь на всех остальных контактах разомкнута.
В режиме сопротивления все они считывают 18,1 Ом между затвором и катодом в обоих направлениях, разомкнутая цепь на всех остальных выводах.
Я бы предположил, что это означает, что все устройства вышли из строя точно так же, как затвор на катод, но было бы очень странно, если бы это было так.
Кто-нибудь думает, что эти устройства вышли из строя из-за короткого замыкания затвора на катод, или вы ожидаете такого поведения на мультиметре?
- тестирование
- тиристор
- тиристор
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Попробуйте подать 180 мА или около того на затвор (положительный по отношению к катоду) и проверьте прямую проводимость.
Ограничьте ток затвора с помощью резистора, не завися от ограничения тока в вашем настольном источнике питания (потому что он, вероятно, имеет большой конденсатор на выходе, который может повредить затвор тиристора).
Вполне возможно, что они включают некоторое сопротивление шунтирующего затвора для ограничения чувствительности к dv/dt и другим ложным срабатываниям. 18 Ом звучит как , а слишком высоко для затвора-катода короткого замыкания.
Согласно техпаспорту для срабатывания SCR может потребоваться 150 мА.
Предполагая наличие некоторого сопротивления шунта G-K, ваши показания SCR на мультиметре соответствуют ожидаемым.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
К сожалению, похоже на короткое замыкание катода затвора
Катод затвора должен выглядеть как диод, поэтому он должен блокировать в одном направлении и иметь некоторое сопротивление в другом.
Метод, который я использовал для проверки SCR и связанных с ними драйверов затвора, заключается в использовании цифрового мультиметра на затворе-катоде, а затем прямом смещении с помощью настольного источника питания [1] с, скажем, … 10 В и ограничением тока, скажем, 1 А. Затем подключите его либо другим блоком питания [2] (с ограничением тока, 100 мА), либо тестируемым драйвером. Что должно быть видно, так это то, что [1] войдет в ограничение по току после включения [2].
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Я попытался сместить затвор с помощью батареи 9 В и резистора 50 Ом, и устройство работает нормально.
Падение напряжения при испытании диодов от анода к катоду составляет около 0,7 В при подаче смещения, но я сомневаюсь, что у цифрового мультиметра достаточно тока, чтобы удерживать его в заблокированном состоянии.