Схемы проверки тиристоров: разные способы, схема для проверки

Тиристор КУ202Н,М (10А, 400V)

Share
Tweet

style=»display:inline-block;width:728px;height:90px» data-ad-client=»ca-pub-5076466341839286″ data-ad-slot=»8788166382″> На своем блоге я поместил рассылку на бесплатные уроки на тему: «Тиристоры. Это очень непросто!». В этих уроках я, в популярной форме, постарался как можно проще изложить суть работы тиристора: как он устроен, как работает в цепи постоянного и переменного тока. Привел много действующих схем на тиристорах и динисторах.

В этом уроке, по просьбе подписчиков, привожу несколько примеров проверки тиристора на целостность.

Как же проверить тиристор?

Предварительная проверка тиристора проводится с помощью тестера-омметра или цифрового мультиметра. Переключатель цифрового мультиметра должен стоять в положении проверки диодов. С помощью омметра или мультиметра, проверяются переходы тиристора: управляющий электрод – катод и переход анод – катод. Сопротивление перехода тиристора, управляющий электрод – катод, должно быть в пределах 50 – 500 Ом. В каждом случае величина этого сопротивления должна быть примерно одинакова при прямом и обратном измерении. Чем больше величина этого сопротивления, тем чувствительнее тиристор. Другими словами, будет меньше величина тока управляющего электрода, при котором тиристор переходит из закрытого состояния в открытое состояние. У исправного тиристора величина сопротивления перехода анод – катод, при прямом и обратном измерении, должна быть очень большой, то есть имеет «бесконечную» величину. Положительный результат этой предварительной проверки, еще ни о чем не говорит. Если тиристор уже стоял где то в схеме, у него может быть «прогорел» переход анод — катод. Эту неисправность тиристора мультиметром не определишь.

Основную проверку тиристора нужно проводить, используя дополнительные источники питания. В этом случае полностью проверяется работа тиристора. Тиристор перейдет в открытое состояние в том случае, если через переход, катод – управляющий электрод, пройдет кратковременный импульс тока, достаточный для открытия тиристора.

Такой ток можно получить двумя способами: 1. Использовать основной источник питания и резистор R, как на рисунке №1. 2. Использовать дополнительный источник управляющего напряжения, как на рисунке №2.

Рассмотрим схему проверки тиристора на рисунке №1. Можно изготовить небольшую испытательную плату, на которой разместить провода, индикаторную лампочку и кнопки переключения.

Конструкция

Конструктивно тиристор КУ202Н и вся серия выполнены в металлическом корпусе

из медного сплава с покрытием, который имеет выводы под резьбу и два вывода под пайку различной толщины и высоты. Размер резьбового отвода или анода (А) составляет М6 под гайку. Выводы выполнены жесткими путем заливки эпоксидной смолой, но при выполнении монтажа не следует применять усилия более 0,98 Н.

При выполнении пайки силового вывода (К) необходимо соблюдать минимальное расстояние до стекла не менее 7 мм, так как высокой температурой его целостность может нарушиться. При выполнении подключения управляющего вывода (УЭ) следует выдержать расстояние до стекла не менее 3,5 мм по той же причине. При этом общее время удерживания паяльника не рекомендуется превышать более 3 с. Эффективная температура жала паяльного инструмента не должна превышать +260 градусов.

Проведем проверку тиристора при питании схемы постоянным током.

В качестве нагрузочного сопротивления и наглядного индикатора работы тиристора, применим маломощную электрическую лампочку на соответствующее напряжение. Величина сопротивления резистора R выбирается из расчета, чтобы ток, протекающий через управляющий электрод – катод, был достаточным для включения тиристора. Ток управления тиристором пройдет по цепи: плюс (+) – замкнутая кнопка Кн1 – замкнутая кнопка Кн2 – резистор R – управляющий электрод – катод – минус (-). Ток управления тиристора для КУ202 по справочнику равен 0,1 ампера. В реальности, ток включения тиристора, где то 20 – 50 миллиампер и даже меньше. Возьмем 20 миллиампер, или 0,02 ампера. Основным источником питания может быть любой выпрямитель, аккумулятор или набор батареек. Напряжение может быть любым, от 5 до 25 вольт. Определим сопротивление резистора R. Возьмем для расчета источник питания U = 12 вольт. R = U : I = 12 В : 0,02 А = 600 Ом. Где: U – напряжение источника питания; I – ток в цепи управляющего электрода.

Величина резистора R будет равна 600 Ом. Если напряжение источника будет, например, 24 Вольта, то соответственно R = 1200 Ом.

Схема на рисунке №1 работает следующим образом.

В исходном состоянии тиристор закрыт, электрическая лампочка не горит. Схема в таком состоянии может находиться сколько угодно долго. Нажмем кнопку Кн2 и отпустим. По цепи управляющего электрода пойдет импульс тока управления. Тиристор откроется. Лампочка будет гореть, даже если будет оборвана цепь управляющего электрода. Нажмем и отпустим кнопку Кн1. Цепь тока нагрузки, проходящего через тиристор, оборвется и тиристор закроется. Схема придет в исходное состояние.

Аналоги КУ202Н

Как и любые другие устройства, отечественный тиристор КУ202 имеет зарубежный аналог

, который по своим параметрам относится к той же категории компонентов. Зарубежные производители давно ушли от производства такого форм-фактора по мощности тиристоров в металлическом корпусе. На рынке будут доступны только элементы в корпусе транзистора ТО220. Поэтому в любом случае придется внести конструктивные изменения в плату и монтажное место в частности.

К зарубежным аналогам тиристора КУ202Н относятся устройства:

• ВТ138;
• ВТ151.

Параметры незначительно отличаются от вышеописанного компонента, и средний ток в том числе, равен 7,5 А. Также можно применить в схемах более новый российский элемент Т112-10. Он имеет также металлический корпус с резьбовым отводом, но его размеры будут несколько меньше.

Проверим работу тиристора в цепи переменного тока.

Вместо источника постоянного напряжения U включим переменное напряжение 12 вольт, от какого либо трансформатора (рисунок №2).

В исходном состоянии лампочка гореть не будет. Нажмем кнопку Кн2. При нажатой кнопке лампочка горит. При отжатой кнопке — тухнет. При этом лампочка горит «в пол – накала». Это происходит потому, что тиристор пропускает только положительную полуволну переменного напряжения. Если вместо тиристора будем проверять симистор, например КУ208, то лампочка будет гореть в полный накал. Симистор пропускает обе полуволны переменного напряжения.

Для схемы «3 схемы простых радио-микрофонов»

Радиошпион3 схемы радио-микрофоновМодель с универсальным питанием 3-12v.Рассматривается как наиболее массовая, простая, качественная и удобная для серийного производства. Схема изображена на рисунке 1.Рис.1В скобках указаны разбросы элементов. Без скобок оптимальное важность.Микрофон МКЭ 332/333А-Б, транзистор Т1-КТ6111В, КТ3102А-Б, можно КТ315А-Б, но у них больше разброс тока генерации.Из импортных- 2SC945. Катушка L1 имеет 6 витков проводаПЭВО,45-0,7, (диаметр 4мм) намотка впритирку. Частота собранной схемы 82-90 Мгц. На 92-97 Мгц схему настраивают разжимом витков L1. все резисторы МЛТ-0,125;0,25. Конденсаторы (кроме С3) керамические дисковые импортные. С3- керамический 0,22-0,47 Мкф. Или мини электролит 0,47-4,7 Мкф. Порядок наладки следующий: проверить ток потребления (8-10 мА) от 9V «Крона». регулятор мощности на симисторе тс122-25 Антенна припаивается к 1,2-1,4 витка от «холодного» конца катушки L1. Длина антенны 1000-1070 мм. (я брал 500, нормально), выполнена из многожильного провода диаметром 0,8-1,4 мм. С изоляцией. Дальность в городе 120-160 м, если показания меньше, то нужно увеличить связь антенны с контуром путём сдвига точки припайки А2 до 1,5-1,6 витка.Срок службы с «Кроной» импортной =2-3 суток, с СЦ-012= 1 сутки. Передатчик с питанием от телефонной линии рис2. является вариантом базовой схемы.Рис.2L1=6 витков провода ПЭВ 0,3-0,4 на оправке 2,6-3,0 мм виток к витку. ТЛФ передатчик должен иметь так потребления 10-12 мА в линияхс блокиратором и в линиях без блокиратора 16-18 мА в линиях с блокиратором. Для получения этого тока нужно транзисторы, отобранные под ток 7,0-8,5 мА. Наладка сводится к измерению т…
Смотреть описание схемы …

Как проверить тиристор от отдельного источника управляющего напряжения?

Вернемся к первой схеме проверки тиристора, от источника постоянного напряжения, но несколько видоизменив ее.

Смотрим рисунок №3.

В этой схеме ток управляющего электрода подается от отдельного источника. В качестве него можно использовать плоскую батарейку. При кратковременном нажатии на кнопку Кн2, лампочка так же загорится, как и в случае на рисунке №1. Ток управляющего электрода должен быть не менее 15 – 20 миллиампер. Запирается тиристор, так же, нажатием кнопки Кн1. Так проверяются
«не запираемые» тиристоры (КУ201, КУ202, КУ208 и др.). Запираемый тиристор, например КУ204, отпирается положительным полюсом на управляющем электроде и минусом на катоде. Запирается, отрицательным напряжением на управляющем электроде и положительном на катоде. Менять полюсовку управляющего напряжения можно с помощью переключателя П. Нужно обратить внимание на то, что «запирающий ток» тиристора, почти в два раза больше отпирающего. Если вдруг тиристор КУ204 не будет запираться, нужно уменьшить величину сопротивления резистора R до 50 Ом. style=»display:inline-block;width:728px;height:90px» data-ad-client=»ca-pub-5076466341839286″ data-ad-slot=»8788166382″>
Share

Поделиться в соц. сетях

Нравится

Регулятор мощности

В схеме реализован принцип частотно-импульсного регулирования угла отпирания тиристоров за счет синхронизации с сетью. Такое управление является наиболее эффективным и надежным, так как тиристор работает в нормальных режимах без завышения своих возможностей.

В схеме имеется генератор

, который формирует импульсы управления и сдвигает их относительно фронтов импульсов при переходе сетевого напряжения через ноль. Управляющая последовательность импульсов подается на УЭ и К. Напряжение в нагрузке выпрямляется при помощи двухполупериодного выпрямителя. Использование емкостей в схеме в качестве фильтров недопустимо, так как они будут нарушать главный принцип работы устройства. Такой регулятор мощности можно применить для управления температурой жала паяльника путем изменения напряжения его питания. Но если потребуется организоваться управления первичными цепями трансформатора, придется включить нагрузку перед диодным мостом. Ток регулирования должен быть не более 7,5 А.

Предварительно ознакомьтесь с классификацией тиристоров и перечнем их основных справочных параметров .

Блиц-советы

Рекомендации:

1. Перед тем как проверять тиристор, следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками данного устройства. Эти знание помогут быстрей и эффективней проверить тиристор.
2. 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.
3. Во избежание неприятных ситуаций все схемы должны собираться в точности.
4. 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.

что это, принцип работы, свойства, применение

Чтобы понять как работает схема, необходимо знать действие и назначение каждого из элементов. В этой статье рассмотрим принцип работы тиристора, разные виды и режимы работы, характеристики и виды. Постараемся объяснить все максимально доступно, чтобы было понятно даже для начинающих. 

Содержание статьи

• 1 Что такое тиристор, его устройство и обозначение на схеме
  • 1. 1 Внешний вид
  • 1.2 Принцип работы
• 2 Принцип работы тиристора простыми словами
• 3 Проверка работоспособности
  • 3.1 Прозвонка мультиметром
  • 3.2 При помощи лампочки и источника постоянного тока (батарейка тоже пойдет)
• 4 Виды тиристоров и их особые свойства
  • 4.1 По проводимости
  • 4.2 Классификация по особым режимам работы
• 5 Характеристики и их значение

Что такое тиристор, его устройство и обозначение на схеме

Тиристор — полупроводниковый элемент, имеющий только два состояния: «открыто» (ток проходит) и «закрыто» (тока нет). Причем оба состояния устойчивые, то есть переход происходит только при определенных условиях. Само переключение происходит очень быстро, хоть и не мгновенно.

Так выглядят тиристоры

По способу действия его можно сравнить с переключателем или ключом. Вот только переключается тиристор при помощи напряжения, а отключается пропаданием тока или снятием нагрузки. Так что принцип работы тиристора понять несложно. Можно представлять его как ключ с электрическим управлением. Так, да не совсем.

Тиристор, как правило, имеет три выхода. Один управляющий и два, через которые протекает ток. Можно попробовать коротко описать принцип работы. При подаче напряжения на управляющий выход, коммутируется цепь через анод-коллектор. То есть, он сравним с транзистором. Только с той разницей, что у транзистора величина пропускаемого тока зависит от поданного на управляющий вывод напряжения. А тиристор либо полностью открыт, либо полностью закрыт.

Внешний вид

Внешний вид тиристора зависит от даты его производства. Элементы времен Советского Союза — металлические, в виде «летающей тарелки» с тремя выводами. Два вывода — катод и управляющий электрод — находятся на «дне» или «крышке» (это с какой стороны смотреть). Причем электрод управления меньше по размерам. Анод может находиться с противоположной стороны от катода, или торчать вбок из-под шайбы, которая есть на корпусе.

Два вида тиристоров — современные и советские, обозначение на схемах

Современные тиристоры выглядят по-другому. Это небольшой пластиковый прямоугольник с металлической пластиной сверху и тремя выводами-ножками снизу. В современном варианте есть одно неудобство: надо смотреть в описании какой из выводов анод, где катод и управляющий электрод. Как правило, первый — анод, затем катод и крайний правый — это электрод. Но это как правило, то есть, не всегда.

Принцип работы

По принципу действия, тиристор можно еще сравнить с диодом. Пропускать ток он будет в одном направлении — от анода к катоду, но происходить это будет только в состоянии «открыто». На схемах тиристор похож на диод. Также имеется анод и катод, но есть еще дополнительный элемент — управляющий электрод. Понятное дело, есть отличия и в выходном напряжении (если сравнивать с диодом).

Принцип работы тиристора в устройствах переменного напряжения: на выходе есть только верхняя часть синусоиды

В схемах переменного напряжения тиристор будет пропускать только одну полуволну — верхнюю. Когда приходит нижняя полуволна, он сбрасывается в состояние «закрыто».

Принцип работы тиристора простыми словами

Рассмотрим принцип работы тиристора. Стартовое состояние элемента — закрыто. «Сигналом» к переходу в состояние «открыто» является появление напряжения между анодом и управляющим выводом. Вернуть тиристор в состояние «закрыто» можно двумя способами:

• снять нагрузку;
• уменьшить ток ниже тока удержания (одна из технических характеристик).

В схемах с переменным напряжением, как правило, сбрасывается тиристор по второму варианту. Переменный ток в бытовой сети имеет синусоидальную форму, когда его значение приближается к нулю и происходит сброс. В схемах, питающихся от источников постоянного тока, надо либо принудительно убирать питание, либо снимать нагрузку.

После снятия отпирающего напряжения, тиристор остается в открытом состоянии (лампочка горит)

То есть, работает тиристор в схемах с постоянным и переменным напряжением по-разному.

В схеме постоянного напряжения, после кратковременного появления напряжения между анодом и управляющим выводом, элемент переходит в состояние «открыто». Далее может быть два варианта развития событий:

• Состояние «открыто» держится даже после того, как напряжение анод-выход управления пропало. Такое возможно если напряжение, поданное на анод-управляющий вывод,  выше чем неотпирающее напряжение (эти данные есть в технических характеристиках).  Прекращается прохождение тока через тиристор, фактически только разрывом цепи или выключением источника питания. Причем выключение/обрыв цепи могут быть очень кратковременными. После восстановления цепи, ток не течет до тех пор, пока на анод-управляющий вывод снова не подадут напряжение.
• После снятия напряжения (оно меньше чем отпирающее) тиристор сразу переходит в состояние «закрыто».

Так что в схемах постоянного тока есть два варианта использования тиристора — с удержанием открытого состояния и без. Но чаще применяют по первому типу — когда он остается открытым.

Если говорить о внутреннем устройстве, то это три перехода P-N-P-N

Принцип работы тиристора в схемах переменного напряжения отличается. Там возвращение в запертое состояние происходит «автоматически» — при падении силы тока ниже порога удержания. Если напряжение на анод-катод подавать постоянно, на выходе тиристора получаем импульсы тока, которые идут с определенной частотой. Именно так построены импульсные блоки питания. При помощи тиристора они преобразуют синусоиду в импульсы.

Проверка работоспособности

Проверить тиристор можно либо при помощи мультиметра, либо создав простенькую проверочную схему. Если при прозвонке иметь перед глазами технические характеристики, можно заодно проверить сопротивление переходов.

Один из видов: силовой Т122-25

Прозвонка мультиметром

Для начала разберем прозвонку мультиметром. Переводим прибор в режим прозвонки.

На цифровых мультиметрах есть режим прозвонки, который позволяет проверять полупроводниковые приборы

Далее поочередно прикасаемся щупами к парам выводов:

Обратите внимание, что величина сопротивления у разных серий разная — на это не стоит обращать особого внимания. Если хотите проверить и сопротивление переходов, посмотрите в технических характеристиках.

Схема проверки работоспособности тиристора мультиметром

На рисунке представлены схемы испытаний. Крайний справа рисунок — усовершенствованный вариант с кнопкой, которую устанавливают между анодом и управляющим выводом. Для того чтобы мультиметр зафиксировал протекающий по цепи ток, кратковременно нажимаем на кнопку.

При помощи лампочки и источника постоянного тока (батарейка тоже пойдет)

Если мультиметра нет, можно проверить тиристор при помощи лампочки и источника питания. Подойдет даже обычная батарейка или любой другой источник постоянного напряжения. Вот только напряжение должно быть достаточным для того, чтобы засветить лампочку. Потребуется еще сопротивление или обычный кусок проволоки. Из этих элементов собирается простая схема:

Схема проверки тиристора при помощи лампочки и источника питания

• Плюс от источника питания подаем на анод.
• К катоду подключаем лампочку, второй ее вывод подключаем к минусу источника питания. Лампочка не горит, так как термистор заперт.
• Кратковременно (при помощи куска проволоки или сопротивления) соединяем анод и управляющий вывод.
• Лампочка загорается и продолжает гореть, хотя перемычка убрана. Термистор остается в открытом состоянии.
• Если выкрутить лампочку или выключить источник питания, то лампочка, естественно, погаснет.
• Если восстановить цепь/питание, она не загорится.

Заодно с проверкой, эта схема позволяет понять принцип работы тиристора. Ведь картинка получается очень наглядной и понятной.

Виды тиристоров и их особые свойства

Полупроводниковые технологии все еще разрабатываются и совершенствуются. За несколько десятилетий появились новые разновидности тиристоров, которые имеют некоторые отличия.

• Динисторы или диодные тиристоры. Отличаются тем, что имеют только два вывода. Открываются подачей на анод и катод высокого напряжения в виде импульса. Называют еще «неуправляемые тиристоры».
• Тринисторы или триодные тиристоры. В них есть управляющий электрод, но управляющий импульс может подаваться:
  • На управляющий выход и катод. Название — с управлением катодом.
  • На управляющий электрод и анод. Соответственно — управление анодом.

Тиристоры могут управляться как с анода, так и с катода

Есть также разные виды тиристоров по способу запирания. В одном случае достаточно уменьшения анодного тока ниже уровня тока удержания. В другом случае — подается запирающее напряжение на управляющий электрод.

По проводимости

Мы говорили, что проводят тиристоры ток только в одном направлении. Обратной проводимости нет. Такие элементы называют обратно-непроводящие, но существуют не только такие. Есть и другие варианты:

• Имеют невысокое обратное напряжение, называются обратно-проводящие.
• С ненормируемой обратной проводимостью. Ставят в схемах, где обратное напряжение возникнуть не может.
• Симисторы. Симметричные тиристоры. Проводят ток в обоих направлениях.

Различают в основном, по типу проводимости и способу управления

Тиристоры могут работать в режиме ключа. То есть при поступлении импульса управления подавать ток на нагрузку. Нагрузка, в этом случае, рассчитывается исходя из напряжения в открытом виде. Надо также учитывать наибольшую рассеиваемую мощность. Вот в этом случае лучше выбирать металлические модели в виде «летающей тарелки». К ним удобно приделывать радиатор — для более быстрого охлаждения.

Классификация по особым режимам работы

Еще можно выделить следующие подвиды тиристоров:

• Запираемые и незапираемые. Принцип работы тиристора незапираемого немного другой. Он находится в открытом состоянии когда плюс приложен к аноду, минус — на катоде. Переходит в закрытое состоянии при смене полярности.
• Быстродействующие. Имеют малое время перехода из одного состояния в другое.
• Импульсные. Очень быстро переходит из одного состояние в другое, используется в схемах с импульсными режимами работы.

Основное назначение — включение и выключение мощной нагрузки при помощи маломощных управляющих сигналов

Основная область использования тиристоров — в качестве электронного ключа, служащего для замыкания и размыкания электрической цепи. В общем много привычных устройств построены на тиристорах. Например, гирлянда с бегущими огнями, выпрямители, импульсные источники тока, выпрямители и многие другие.

Характеристики и их значение

Некоторые тиристоры могут коммутировать очень большие токи, в этом случае их называют силовыми тиристорами. Они изготавливаются в металлическом корпусе — для лучшего отвода тепла. Небольшие модели с пластиковым корпусом — это обычно маломощные варианты, которые используют в малоточных схемах. Но, всегда есть исключения. Так что для каждой конкретной цели подбирают требуемый вариант. Подбирают, понятное дело, по параметрам. Вот основные:

Есть еще динамический параметр — время перехода из закрытого в открытое состояние. В некоторых схемах это важно. Может еще указываться тип быстродействия: по времени отпирания или по времени запирания.

Как работает тиристорная схема » Electronics Notes

Существует множество тиристорных/тиристорных цепей, которые могут управлять как постоянным, так и переменным током – часто в цепях управления переменным током используется разность фаз на затворе для управления уровнем протекающего тока.

---

Схема тиристора Включает:
Руководство по проектированию схемы тиристора Схема работы Схема запуска/запуска Лом перенапряжения Симисторные схемы

---

Тиристорные или тиристорные схемы широко используются для управления мощностью систем постоянного и переменного тока.

В схемах используется множество различных методов для управления протеканием тока нагрузки, но все они требуют срабатывания затвора и снятия анодно-катодного напряжения, чтобы остановить протекание тока.

Понимание того, как работает схема тиристора/тиристорного тиристора, позволяет упростить проектирование в целом и обеспечить правильную работу схемы.

Многие схемы с тиристорами и тиристорами переменного тока используют переменную разность фаз сигнала, создаваемого на затворе, для управления частью формы волны, которую проводит тиристор. Этот тип схемы относительно прост в проектировании и изготовлении.

Цепь тиристора/тиристора постоянного тока

Во многих приложениях требуется схема SCR для управления работой нагрузки постоянного тока. Это может быть использовано для двигателей постоянного тока, ламп или любой другой нагрузки, требующей переключения.

Базовая схема SCR, приведенная ниже, способна управлять питанием нагрузки с помощью небольшого переключателя, чтобы инициировать подачу питания на нагрузку.

Базовый тиристор постоянного тока / цепь SCR

Первоначально, когда S1 закрыт, а S2 открыт, ток не течет. Только когда S2 закрыт и он запускает затвор, вызывая протекание тока затвора, цепь SCR включится и ток будет течь в нагрузке.

Ток будет течь до тех пор, пока цепь анода не будет разорвана. Это можно сделать с помощью S1. Альтернативный метод заключается в том, чтобы поместить переключатель S1 на тиристор и, мгновенно замкнув его, напряжение на тиристоре исчезнет, ​​и тиристор перестанет проводить ток.

В результате их функций в этой цепи SCR S1 можно назвать выключателем, а S2 — выключателем ON. В этой конфигурации S1 должен выдерживать полный ток нагрузки, а S2 должен выдерживать только ток затвора.

После включения тиристора переключатель можно отпустить и оставить разомкнутым, так как действие тиристора поддерживает ток, протекающий через устройство и, следовательно, нагрузку.

Резистор R1 подключает затвор к источнику питания через переключатель. Когда ключ S2 замкнут, ток проходит через резистор, входит в затвор и включает SCR. Резистор R1 должен быть рассчитан так, чтобы обеспечить достаточный ток затвора для включения цепи SCR.

R2 включен для снижения чувствительности SCR, чтобы он не срабатывал при любом шуме, который может быть уловлен.

Основной тиристор переменного тока / цепь SCR

Когда переменный ток используется с тиристорной схемой, необходимо внести несколько изменений, как показано ниже.

Причина этого заключается в том, что переменный ток меняет полярность в течение цикла. Это означает, что тиристор станет смещен в обратном направлении, эффективно уменьшая анодное напряжение до нуля, заставляя его выключаться в течение одной половины каждого цикла. В результате нет необходимости в выключателе, поскольку это достигается за счет использования источника переменного тока.

Базовая схема тиристора переменного тока / SCR

Работа схемы немного отличается от работы схемы SCR постоянного тока. Когда переключатель включен, схема должна будет ждать, пока не будет достаточно доступного анодного напряжения, поскольку форма волны переменного тока движется по своему пути. Кроме того, схема SCR должна будет ждать, пока напряжение в секции затвора схемы не сможет обеспечить достаточный ток для срабатывания SCR. Для этого переключатель должен находиться в закрытом положении.

После срабатывания SCR остается в проводящем состоянии в течение положительной половины цикла. Когда напряжение падает, наступает момент, когда напряжение анод-катод становится недостаточным для поддержания проводимости. В этот момент SCR перестанет проводить ток.

Затем в течение отрицательной половины цикла SCR не будет работать. Только когда вернется следующая положительная половина цикла, процесс повторится.

В результате эта цепь работает только тогда, когда переключатель ворот находится в закрытом положении.

Одна из проблем, связанных с использованием цепи SCR такого типа, заключается в том, что она не может подавать на нагрузку более 50 % мощности, потому что она не проводит ток во время отрицательной половины периода переменного тока, так как SCR смещен в обратном направлении.

Цепь тиристора переменного тока с управлением фазой затвора

Можно контролировать количество энергии, достигающей нагрузки, изменяя пропорцию полупериода, в течение которого проводит SCR. Этого можно достичь, используя схему SCR, которая включает управление фазой входного стробирующего сигнала.

Осциллограммы цепи тиристора переменного тока

Используя схему тиристора с управлением фазой, можно увидеть, что сигнал затвора тиристора получается из RC-цепи, состоящей из R1, VR1 и C1 перед диодом D1.

Как и в базовой схеме SCR переменного тока, интерес представляет только положительный полупериод сигнала, поскольку SCR смещен в прямом направлении. В течение этого полупериода конденсатор C1 заряжается через сеть резисторов, состоящую из R1 и VR1, от напряжения питания переменного тока.

Видно, что форма сигнала на положительном конце C1 отстает от формы входного сигнала, и затвор срабатывает только тогда, когда напряжение на верхнем конце конденсатора возрастает достаточно, чтобы запустить SCR через D1

. В результате момент включения SCR задерживается по сравнению с тем, что обычно происходит, если сеть RC отсутствует.

Установка значения VR1 изменяет задержку и, следовательно, долю цикла, в течение которого работает SCR. Таким образом можно регулировать мощность нагрузки.

Цепь тиристора переменного тока с управлением фазой затвора

Последовательный резистор R1 был включен для ограничения минимального значения резисторной сети значением, которое обеспечивает приемлемый уровень тока затвора для SCR.

Как правило, чтобы обеспечить полный контроль над 50% цикла, доступного для проводимости с SCR, фазовый угол стробирующего сигнала должен варьироваться от 0° до 180°.

Эти схемы дают некоторые из основных концепций, лежащих в основе проектирования цепей SCR / тиристоров. Они демонстрируют основные операции того, как они работают и как их можно использовать.

Одной из основных проблем, о которой следует помнить при проектировании тиристорных цепей, является рассеиваемая мощность. Поскольку эти схемы часто работают с высокими напряжениями и высокими уровнями мощности, рассеивание мощности может быть основным фактором при проектировании и работе схемы.

Дополнительные схемы и схемы:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Транзисторная конструкция Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы схемы полевых транзисторов Символы цепи
    Вернитесь в меню проектирования схем . . .

Измерение сопротивления тиристоров и диодов с помощью вольтомметра

Технический совет

Введение

Многие пользователи тиристоров и диодов не имеют надлежащего оборудования для измерения параметров полупроводников. Обычный вольтомметр (VOM) с батарейным питанием иногда используется, чтобы отличить приемлемые устройства от неприемлемых на основе показаний сопротивления. Измерение такого типа может привести к ошибочным выводам. Достоверные и ошибочные измерения являются предметом данной информации по применению.

Измерения VOM

Измерения полупроводников, которые обычно выполняются с помощью VOM, включают блокирующее напряжение, а не характеристики «включенного состояния». Эти измерения сопротивления постоянному току выполняются между анодом и катодом тиристора или диода и между затвором и катодом тиристора, поскольку его характеристика аналогична характеристике анод-катод диода. Существующие диоды и тиристоры Powerex имеют номинальное напряжение блокировки от 100 до 4400 В. Единственными действительными показаниями сопротивления SCR или диода на VOM являются «обрыв» и «короткое замыкание». Измерение анод-катод или затвор-катод должно показывать короткое замыкание (сопротивление 0) в обоих направлениях (прямая и обратная полярность), чтобы устройство считалось «закороченным», и бесконечное сопротивление для «обрыва». Диод обычно показывает низкое сопротивление в прямом направлении и высокое сопротивление, когда датчики VOM перевернуты. Следовательно, VOM может быть проверкой полярности диода. SCR обычно имеет высокое сопротивление между анодом и катодом в обоих направлениях. Чтобы тринистор был разомкнут, затвор-катод также должен быть открыт. Открытый отказ мощных полупроводников Powerex — редкое явление. Из-за герметизирующей конструкции, склеенной под давлением, полупроводниковые элементы почти всегда находятся под давлением, и даже если они повреждены, электроды, как правило, не могут отделиться.

Измеренное значение сопротивления с помощью VOM является ошибочным методом измерения полупроводниковых приборов для разделения устройств. При измерении сопротивления полупроводника с помощью вольтомметра напряжение внутренней батареи, обычно 1,5 или 3,0 В, и соответствующий ток утечки устройства на уровне напряжения VOM определяют величину сопротивления. Полупроводник также имеет нелинейную характеристику блокирующего напряжения/тока утечки, которая предполагает нелинейную кривую сопротивления. Полупроводниковые устройства испытываются на заводе при номинальном напряжении, чтобы соответствовать номинальному току утечки при номинальной температуре перехода. Таким образом, устройства могут иметь диапазон сопротивлений, как показано на рис. 1, и при этом оставаться в пределах рейтинга производителя.

Меры предосторожности

Определите, измеряется ли сопротивление на устройстве, а не на чем-то еще в цепи. Если есть сомнения, откройте соединение анода, катода или затвора. Если измеряется дисковое устройство, убедитесь, что на него действует достаточная сила (приблизительно 200 фунтов), чтобы получить показания. В противном случае может показаться, что устройство имеет высокое сопротивление в обоих направлениях, поскольку внутренний контакт отсутствует.

Резюме

Метод измерения сопротивления вольтомметром не рекомендуется для определения приемлемых полупроводниковых устройств. В справочнике Westinghouse SCR Designers Handbook, второе издание, доступны схемы для измерения «включенного состояния», напряжения блокировки и других параметров. В качестве быстрой проверки устройств в цепи VOM позволит вам определить, произошел ли катастрофический сбой устройства.