Как проверить импульс на открытие тиристоров. Простые способы проверки симисторов и тиристоров. Самодельный пробник для тиристоров

Большинство тиристоров можно проверить с помощью лампочки и постоянного напряжения, способного ее засветить.

Плюс подаем на анод, а лампочку (минус) соединяем с катодом тиристора (см. рисунок). Кратковременно соединив анод и управляющий вывод, открываем тиристор. Даже поссле рассоединения лампочка должна светиться.

Проверка тиристора с помощью тестера

Для проверки тиристора в большинстве случаев достаточно энергии полуторавольтового питания мини-тестера в режиме "xl кОм". При кратковременном касании управляющего вывода подключенным к аноду щупом (см. рисунок) стрелка должна отклониться. Возврат стрелки (после снятия щупа с управляющего вывода) свидетельствует о потере тиристором способности удерживать открытое состояние. Если тестирование не удалось, поменяйте щупы местами (у некоторых приборов переключение в режим "xl кОм" меняет полярность).

Эта схема предназначена также для проверки тиристоров КУ101, КУ202 и других. Работает она следующим образом, если между анодом и катодом тиристора приложено напряжение, то для его открывания на управляющий электрод необходимо подать положительное напряжение. Таким образом в цепочке "управляющий электрод - катод" течет ток и тиристор откроется. Если ток, протекающий через тиристор, меньше тока удержания данного экземпляра тиристора, то при снятии напряжения с управляющего электрода тиристор закрывается. Если же ток превышает ток удержания, тиристор остается открытым. Проверяемый тиристор VS1 подключается в соответствии с рисунком.

Тиристор будем считать полностью рабочи, если после го подключения светодиод не светит, а при нажатии на кнопку загорается. При отпускании кнопки светодиод может гореть, а может и нет. Если светодиод загорается до момента нажатия на кнопку или не светится после ее нажатия, то тиристор неисправен.

Уважаемые радиолюбители на ваш суд предлагаю еще один вариант схемы для проверки исправности тиристора Если при включении питания горит светодиод, то нажимаем кнопу, а затем отпускаем. Если светодиод гаснет, то тиристор выключился. Если же тиристор не выключился, то он неисправен. Нажимаем кнопку еще раз, тиристор открывается. Горение светодиода в этом случае свидетельствует об исправности тиристора.

Резистор R4 должен быть присоединен непосредственно к контактам X1, чтобы исключить влияние наводок на провода

R1ограничивает ток запуска

R2 служит для разряда С1 сопротивлением 3-10 кОм

Как проверить тиристор и симистор

Как проверить тиристор мы уже знаем, а вот что нам делать если возникла необходимость в проверке симистора. Да все очень просто немного модернизируем уже известный нам пробник. В результате получилась вот такая универсальное устройство для проверки не только симисторов, но и тиристоров.

На своем блоге я поместил рассылку на бесплатные уроки на тему: .
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.

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.

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.

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.

25.06.2018

Для коммутации электрических сетей переменного тока используются различные элементы. Чаще всего используются мощные симисторы, которые необходимы для проектирования трансформаторов и зарядных устройств.

Симисторы – это вид тиристоров, которые являются аналогами кремниевых выпрямителей в корпусе. Но, в отличие от тиристоров, которые являются однонаправленными приборами, т. е. передают ток только в одном направлении, триаки – двухсторонние. С их помощью можно передавать ток в обоих направлениях. Они имеют пять слоев тиристора, которые оснащены электродами. При первом взгляде, отечественные симисторы напоминают структуру р-n-р , но у них несколько областей с проводимостью n-типа. Последняя область, которая расположена после этого слоя, имеет прямую связь с электродом, что обеспечивает высокую проводимость сигнала. Иногда их также сравнивают с выпрямителями, но при этом стоит помнить, что диоды передают электрический сигнал только в одну сторону.

Фото - использование тиристора

Симистор считается идеальным устройством для использования в коммутационных сетях, так как он может контролировать ток идет через обе половины переменного цикла. Тиристор же контролирует только полуцикл, при этом вторая половина сигнала не используется. Благодаря такой особенности работы, триак отлично передает сигналы любых электрических приборов, часто применяется симистор вместо реле. Но при этом симистор редко используется в сложных электрических приборах, таких как трансформаторы, ЭВМ и т. д.

Фото - симистор

Видео: как работает симистор

Принцип действия

Принцип работы симистора очень похож на тиристор, но его проще понять исходя из работы тринисторного аналога того компонента электрических сетей. Обратите внимание, четвертый полупроводниковый компонент разделен, что позволяет выполнять следующие функции:

Контролировать работы катода и анода;
При необходимости менять их местами, что позволяет изменять полюсность работы.

При этом работу прибора можно расценивать как сочетание двух встречно-направленных тиристоров, но работающих в полном цикле, т. е. не обрывающих сигналы. Маркировка на схеме соответствующая двум соединенным тиристорам:

Фото - тринисторный аналог симистора

Согласно чертежу, на электрод, который является управляющим, передает сигнал, позволяющий открыть контакт детали. В момент, когда на аноде положительное напряжение, соответственно на катоде отрицательное – электроток начнет протекать через тринистор, который на схеме с левой стороны. Исходя из этого, если полностью изменить полярность, что поменяет местами заряды катода и анода, ток, передающийся через контакты пойдет через правый тринистор.

Здесь последний слой на симисторе отвечает за полярность напряжения. Он контролирует напряженность на контактах и сравнивая её, переправляет ток на определенный тринистор. Прямопорционально этому, если сигнал не подается – то все тринисторы закрыты и устройство не работает, т. е. не передает никакие импульсы.

Если сигнал есть, существует подключение к сети и ток куда-то должен течь, то симистор в любом случае его проводит полярность направления в этом случае диктуется зарядом и полярностью полюсов, катодом и анодом.

Обратите внимание, на схеме выше дана вольт-амперная характеристика (ВАХ) симистора, на рисунке 3. Каждая из кривых имеет параллельное направление, но в другую сторону. Они повторяют друг друга под углом 180 градусов. Такой график позволяет говорить, что симистор – это аналог динистора, но при этом области, через которые сигнал динисторы не передают, очень легко преодолеваются. Параметры устройства можно корректировать, подавая ток разных напряжений, это позволит отпирать контакты в нужную сторону, просто изменяя полярность сигнала. На чертеже места, которые могут изменяться, отмечены штриховыми линиями.

Фото - симисторы

Благодаря этой ВАХ становится понятно, почему стабилизированный тиристор получил такое название. Симистор – означает «симметричный» тиристор, в некоторых учебниках и магазинах его могут называть триаком (иностранный вариант).

Область использования

Двунаправленность делает симисторы очень удобными переключателями для цепей переменного тока, позволяя им контролировать большие потоки электрической энергии, проходящие через маленькие контактные полюса. Помимо этого можно контролировать даже процентное соотношение тока индуктивной нагрузки.

Фото - работа симистора

Устройства используются в радиотехнике, электромеханике, механике и прочих отраслях промышленности, где может понадобиться контроль течения тока. Оптосимисторы часто используются в системах сигнализации и светорегуляторах, где для корректной работы приборов необходим полный цикл, а не полупериод. Хотя довольно часто применение этой радиодетали не эффективно. Например, для работы небольшого микроконтроллера или трансформатора иногда лучше подключить маломощные тиристоры, которые будут обеспечивать работу обоих периодов одинаково.

Проверка, распиновка и использование симисторов

Для того чтобы использовать устройство в работе, нужно знать, как проверить симистор мультиметром или «прозвонить» его. Для проверки Вам нужно оценить характеристики, управляемых кремниевых диодов. Такие выпрямители позволяют настроить нужные показания и провести испытания. Отрицательный контакт омметра подключается к катоду, а положительный устанавливается на анод. После нужно выставить на омметре показатель на единицу, и соединить контрольный электрод с выводом анода. Если данные будут находиться в пределах 15 и 50 Ом, то деталь работает нормально.

Фото - управление светом симисторами

Но при этом, когда Вы отключите контакты от анода, то на устройстве должны сохраниться показания омметра. Следите за тем, чтобы простое измерительное устройство не показывало остаточного сопротивления, иначе это будет говорить о том, что деталь не рабочая.

В быту симисторы часто используются для создания приборов, продлевающих срок службы различных устройств. Например, для ламп накаливания или измерителей Вы можете сделать регулятор мощности (понадобится тиристор MAC97A8 или ТС).

Фото - схема регулятора мощности на симисторе

На схеме показан, как собрать регулятор мощности. Обратите внимание на элементы DD1.1.DD1.3, где указан генератор, за счет этой детали производиться около 5 импульсов, которые представляют собой полупериоды одного сигнала. Импульсы контролируются при помощи резисторов, а транзистор с выпрямляющими диодами контролирует момент включения симистора.

Фото - измерение симистора

Данный транзистор открыт, исходя из этого, на вход генератора подходит сигнал, пока симисторы и оставшиеся транзисторы закрыты. Но если в момент открытия контактов состояние генератора не измениться, то накопительными элементами будет сгенерирован небольшой импульс для того, чтобы запустилась цоколевка. Такая схема диммера на симисторе может использоваться для контроля работы осветительных приборов , стиральной машине , оборотов пылесоса или ламп накаливания с датчиком движения. Тестером проверьте работоспособность схемы и можете использовать её.

Фото - работа симистора

Для усовершенствования системы, можно устроить управление симистором через оптопару, чтобы включение элемента в работу происходило только после сигнала. Обратите внимание, если при прокрутке барабана, очень резко происходят движения – то неисправен электронный модуль. Чаще всего сгорает симистор, импортные проводники часто не выдерживают скачков напряжений. Для его замены просто подберите такую же деталь.

Фото - зарядное устройство на тиристоре

Аналогично по схеме можно собрать зарядное устройство на симисторе, в зависимости от требований понадобится просто купить маломощные или силовые детали КУ208Г, КР1182ПМ1, Z0607, BT136, BT139 (BTB – ВТВ, BTA – ВТА также подойдут). В бытовых импортных условиях используются зарубежные триаки, цены на которых немного выше.

Для проверки радиоэлементов на работоспособность, чаще всего используется мультиметр. Он хорош тем, что с его помощью, можно быстро выявить радикальные дефекты большинства радиодеталей. Минус тут в том, что не каждым мультиметром, и не каждую деталь, можно протестировать досконально.

Аналоговый мультиметр

Чаще всего называемый тестером, реже – авометром (Ампер-Вольт-Ом-метр) и, почти никогда, непосредственно мультиметром. Состоит из прецизионной стрелочной головки потенциометра и сложных коммутируемых цепей измерения. Причем, внутренняя батарея питания (4,5-9 В.) нужна лишь для измерения сопротивления. Напряжение и ток можно измерить и без нее.
Проверить тиристор мультиметром такого плана, можно только при наличии свежей, не разряженной батарейки.

Цифровой мультиметр

Так и называют, реже – тестером, и, почти никогда – авометром. Состоит из упрощенных коммутируемых цепей измерения обслуживающих микроконтроллер с АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Его широкий диапазон измерения, чувствительность и точность, позволяют обойтись и без них. Внутренний элемент питания (1-9 В) используется не только для измерения сопротивления, но и для питания микроконтроллера и его периферии.

Как проверить тиристор мультиметром

Рассмотрим последовательность действий для определения работоспособности тиристора.

Прозвонка анод-катод, при любом приложении щупов:
- аналоговый покажет бесконечность, стрелка не двинется;
- цифровой или никак не отреагирует или высветит несколько МОм.
При прозвонке анод-управляющий электрод:
- аналоговый покажет от нескольких до десятков кОм;
- цифровой выдаст такие же цифры.
При прозвонке катод-управляющий электрод:
- то же самое для обоих приборов.

Теперь попробуем проверить тиристор на открытие, его основную работу. Для этого, минусовой щуп приложим к катоду, плюсовой к аноду и им же, не отрывая от анода, кратковременно коснемся управляющего электрода. Тиристор должен открыться (сопротивление упасть почти до 0 Ом) и удерживаться в таком состоянии до разрыва цепи.
Если этого не произошло то:

перепутаны плюсовой и минусовой щупы тестера;
неподходящий тестер или разряженная батарея в нем;
тиристор неисправен.

Перед тем, как выбросить тиристор, проверим мультиметр и правильность своих действий при работе с ним:

земляной (корпусный или COM) щуп аналогового тестера – является плюсовым, а у цифрового мультиметра наоборот – минусовым.
диапазон измерения должен быть выставлен на 100-2000 Ом, в зависимости от градации коммутационного блока;
питание измерительного прибора должно осуществляться свежей, не разряженной батареей с напряжением от 4,5 до 9 вольт;
на шкале цифрового мультиметра, в секторе измерения сопротивлений, должен присутствовать значок диода.

Цифровые тестеры-игрушки, размером со спичечную коробку и питанием от часового аккумулятора, для проверки полупроводниковых элементов не подходят. Да и полагаться на другие их измерения не стоит. Но и утверждать, что проверить тиристор цифровым мультиметром невозможно (а такое мнение бытует), тоже неверно. Можно, причем очень даже многими. Соблюдение вышеперечисленных правил, позволяет добиться положительных результатов с разными приборами.

Тринистор - это особый вид полупроводников, который относится к подклассу тиристоров и к классу диодов. Он представляет из себя диод, но у этого "диода" имеется также и третий вывод, называемый Управляющим Электродом (УЭ). Получается, тринистор - это диод с тремя выводами:-).Тринисторы также называют по виду подкласса - тиристоры - и ошибки в этом нет, поэтому в этой статье я их буду называть просто тиристорами.

Выглядят они как-то вот так:

А вот и схемотехническое обозначение тиристора

Принцип работы тиристора основан на Принципе работы реле. Реле - это электромеханическое изделие, а тиристор - чисто электрическое. Давайте же рассмотрим принцип работы тиристора, а иначе как мы его тогда сможем проверить? Думаю, все катались на лифте;-). Нажимая кнопку на какой-нибудь этаж, электродвигатель лифта начинает свое движение, тянет трос с кабиной с вами и соседкой тетей Валей килограммов под двести и вы перемещаетесь с этажа на этаж. Как же так с помощью малюсенькой кнопочки мы подняли кабину с тетей Валей на борту? В этом примере и основан принцип работы тиристора. Управляя маленьким напряжением кнопочки мы управляем большим напряжением... разве это не чудо? Да еще и в тиристоре нет никаких клацающих контактов, как в реле. Значит, там нечему выгорать и при нормальном режиме работы такой тиристор прослужит вам, можно сказать, бесконечно.

В настоящее время мощные тиристоры используются для переключения (коммутации) больших напряжений в электроприводах, в установках плавки металла с помощью электрической дуги (короче говоря с помощью Короткого замыкания, в результате чего происходит такой мощный нагрев, что даже начинает плавиться металл)

Тринисторы, которые слева, устанавливают на алюминиевые радиаторы, а тринисторы-таблетки даже на радиаторы с водяным охлаждением, потому что через них проходит бешенная сила тока и коммутируют они очень большую мощность.

Маломощные тринисторы используются в радиопромышленности и, конечно же, в радиолюбительстве.

Давайте разберемся с некоторыми важными параметрами тиристоров. Не зная эти параметры, мы не догоним принцип проверки тиристора. Итак:

1) U y - - наименьшее постоянное напряжение на управляющем электроде, вызывающее переключение тринистора из закрытого состояния в открытое. Короче говоря простым языком, минимальное напряжение на управляющем электроде, которое открывает тринистор и электрический ток начинает спокойно себе течь через два оставшихся вывода - анод и катод тринистора. Это и есть минимальное напряжение открытия тринистора.

2)U обр max - обратное напряжение , которое может выдержать тиристор, когда, грубо говоря, плюс подают на катод, а минус - на анод.

3) I ос ср - среднее значение тока , которое может протекать через тринистор в прямом направлении без вреда для его здоровья.

Остальные параметры не столь критичны для начинающих радиолюбителей. Познакомиться с ними можете в любом справочнике.

Ну и наконец-то переходим к самому важному - проверке тринистора. Будем проверять самый ходовый и знаменитый советский тринистор - КУ202Н.

А вот и его цоколевка

Для проверки тринистора нам понадобится лампочка, три проводка и Блок питания с постоянным током. На блоке питания выставляем напряжение загорания лампочки. Привязываем и припаиваем проводки к каждому выводу тринистора.

На анод подаем "плюс" от блока питания, на катод через лампочку "минус".

Теперь же нам надо подать относительно анода напряжение на Управляющий Электрод (УЭ). Для такого вида тринистора U y - отпирающее постоянное напряжение управления больше чем 0,2 Вольта. Берем полутора вольтовую батарейку и подаем напругу на УЭ. Вуаля! Лампочка зажглась!

также можно использовать щупы мультиметра в режиме прозвонки, на щупах напруга тоже больше 0,2 Вольта

Убираем батарейку или щупы, лампочка должна продолжать гореть.

Мы открыли тиристор с помощью подачи на УЭ импульса напряжения. Все элементарно и просто! Чтобы тиристор опять закрылся, нам надо или разорвать цепь, ну то есть отключить лампочку или убрать щупы, или же подать на мгновение обратное напряжение.

Можно также проверить тиристор с помощью Мультиметра. Для этого собираем его по этой схемке:

Так как на щупах мультика в режиме прозвонки имеется напряжение, то подаем его на УЭ. Для этого замыкаем между собой анод и УЭ и сопротивление через Анод-Катод тиристора резко падает. На мультике мы видим 112 миллиВольт падение напряжения. Это значит, что он открылся.

После отпускания мультик снова показывает бесконечно большое сопротивление.

Почему же тиристор закрылся? Ведь лампочка в прошлом примере у нас горела? Все дело в том, что тиристор закрывается, когда ток удержания стает очень малым. В мультиметре ток через щупы очень малый, поэтому и тиристор закрылся без напряжения УЭ. Есть также схема отличного прибора для проверки тиристора, ее можно глянуть в этой статье.

Также советую глянуть видео от ЧипДипа про проверку тиристора и ток удержания:

Любые электроприборы и электрические платы основаны на комплексе различных радиоэлементов, которые являются основой для нормального функционирования всего многообразия электротехники. Одним из основных элементов любой электросхемы является симистор, который представляет собой один из видов тиристора.

Говоря тиристор, мы также будем подразумевать и симистор. Его предназначение заключается в коммутации нагрузки в сети переменного тока. Внутреннее устройство включает три электрода для передачи электрического тока: управляющий и 2 силовых.

Предназначение и использование симисторов в радиоэлектронике

Особенность тиристора заключается в пропускании тока от одного контакта (анода) к другому (катоду) и в обратном направлении . Любой тиристор управляется как положительным, так и отрицательным током. Для его работы нужно подать низковольтный импульс на управляющий контакт. После такой сигнальной подачи симистор открывается и переходит из закрытого состояния в открытое, пропустив, через себя ток. Во время прохождения отпирающего тока через управляющий контакт он открывается. А также отпирание происходит, когда напряжение между электродами превышает определённую величину.

При подаче переменного тока смена состояния тиристора вызывает изменение полярности напряжения на силовых электродах. Он закрывается, при смене полярности между силовыми выводами, а также когда рабочий ток ниже, чем ток удержания. Для предотвращения ложного срабатывания симистора, вызванное различными радиомеханическими помехами, использующиеся приборы имеют дополнительную защиту. Для этого обычно используется демпферная RC цепочка (последовательное соединение резистора и конденсатора постоянного тока) между силовыми контактами симистора. Иногда используется индуктивность. Она служит для ограничения скорости изменения тока при коммутации.

Симисторы в электросхеме

Если говорить о симисторах, необходимо принять во внимание и тот факт, что это один из видов тиристора, который тоже имеет три и более p - n переходов . Их различие лишь в управляющем катоде, который определяет соответственные переходные характеристики пропускаемого тока и в принципе работы в электросхемах. Обычно они начинают свою работу сразу после запуска подводящего напряжения на нужный контакт.

Схема управления симистора

Схема управления на тиристоре проста и надёжна. Они намного упрощают принципиальную схему своим присутствием, освобождая её от лишних электродеталей и дорожек. Тем самым облегчая и дальнейший ремонт (проверка и прозвонка) в случае необходимости или выхода из строя радиоэлектронных блоков с их участием.

Практическое применение симисторов

Необходимые знания для проверки, замены и последующего ремонта различных радиоэлектронных блоков с участием симисторов или тиристоров помогут любому радиолюбителю в повышении своих профессиональных и практических навыков.

В электронных схемах различных приборов довольно часто используются полупроводниковые устройства – симисторы. Их применяют, как правило, при сборке схем регуляторов. В случае неисправности электроприбора может возникнуть необходимость проверить симистор. Как это сделать?

Зачем нужна проверка

В процессе ремонта или сборки новой схемы невозможно обойтись без электрических деталей. Одной из таких деталей является симистор. Его применяют в схемах устройств сигнализации, световых регуляторах, радиоприборах и многих отраслях техники. Иногда его применяют повторно после демонтажа неработающих схем, и нередко приходится встречать элемент с утраченной от длительного использования или хранения маркировкой. Случается, что и новые детали надо проверить.

Как же быть уверенным, что симистор, установленная в схему, действительно исправен, и в будущем не нужно будет затрачивать много времени на отладку работы собранной системы?

Для этого необходимо знать, как проверить симистор мультиметром или тестером. Но сначала надо понять, что собой представляет данная деталь, и как она работает в электрических схемах.

По сути, симистор является разновидностью тиристора. Название составлено из этих двух слов – «симметричный» и «тиристор».

Разновидности тиристоров

Тиристорами принято называть группу полупроводниковых приборов (триодов), способных пропускать или не пропускать электрический ток в заданном режиме и в определенные промежутки времени. Так создают условия работоспособности схемы в соответствии с ее функциями.

Итак, продолжим...
Вначале хотелось бы отметить ещё один нюанс. Вы, sofrina , не правы, когда пишите (пост от 24.07.14. в 22:12), потому как у тиристора, помимо максимально допустимого среднего тока в открытом состоянии (в данном случае - 320 А) есть ещё и такой параметр, как повторяющееся импульсное обратное напряжение и повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии и оно характеризуется классом тиристора (как правило в силовых устройствах порядка 8-го, и, во всяком случае, - не ниже 6-го класса; то есть порядка 800 и не ниже 600 вольт). И этот параметр, как и ток, входит в маркировку тиристора. Поэтому мегером на 500 вольт они спокойно проверяются, безо всякого риска для тиристора. Что касается меня, то я всегда пользуюсь тиристорами не ниже 10-го класса (1000 вольт), если, конечно, специфика оборудования не требует большего. Поэтому я их проверяю мегером на 1000 вольт, в "прямом" и "обратном" направлении. Ещё стоит отметить, что переход управляющий электрод - катод мегомметром не проверяют, так как тиристор может выйти из строя. Для этой цели используют обычный омметр, так как там сопротивление порядка 10 - 50 Ом в одном и другом направлении; редко, когда больше.
Теперь о сути вопроса. Для начала я решил проверить зависимость тока утечки от температуры. Я исходил из следующих соображений: 1) при работе тиристоры никогда не нагреваются до температуры 100 градусов имени Цельсия (КЗ по выходу тиристоров в данном случае не рассматривается); 2) максимально допустимая температура p-n перехода полупроводниковой структуры тиристора имеет значение 125-140 градусов имени Цельсия (см. книгу М.И.Абрамовича и компани "Диоды и тиристоры в преобразовательных установках"). Поэтому, я взял несколько тиристоров: один с сопротивлением в обеих направлениях более 10 ГОм (такие редко, но бывают), второй с сопротивлением более 100 МОм и третий не ниже 50 МОм. (Я при покупке всегда их меряю, и с сопротивлением ниже 50 МОм не беру.) После этого положил их в кастрюлю с водой и прокипятил в течении получаса. (Следует отметить, что рекомендация Lenchik а (пост от 01.08.14. в 16:48) является профанацией, так как при этом способе вполне вероятен локальный перегрев, да и контроль температуры сомнителен.) Затем достал, просушил строительным феном, и снова измерил сопротивление тиристоров в обеих направлениях. Тот, что был более 10 ГОм таким и остался, 100 МОмный показал значение порядка 90 МОм (в "прямом" направлении). Самое худшее значение показал тиристор 50 МОм - у него значение упало до чуть ниже 30 МОм (в "прямом" направлении). НО НИ У ОДНОГО ИЗ НИХ сопротивление не упало до сотен кОм. В заключение я их поставил в электрическую схему и проверил работоспособность. Все три прекрасно включали и выключали нагрузку 1 кВт (электрическую лампочку).
И, наконец, мои соображения о самовосстановлении тиристоров. Для начала следует вспомнить, что собой представляет тиристор как полупроводниковая структура. Если рассматривать её, то от анода (А ) к катоду (К ) идут следующие слои. Слой P1 - прилегает непосредственно к А . Это сильно-легированная область полупроводника. Затем следует слой N1 - слабо-легированная область полупроводника. Затем слой P2 - ещё одна слабо-легированная область полупроводника (однако концентрация примесей у неё больше, чем у слоя N1) . К ней крепится вывод управляющего электрода (УЭ ). Затем идёт слой N2 - сильно-легированная область полупроводника, к которой крепится К . Далее. Поскольку слои N1 и P2 слабо-легированные, а значит высокоомные, то именно они и определяют сопротивление тиристора. Но, заметим, что слой P2 является ещё и самой тонкой структурой из всех четырёх слоёв. При пробое тиристора (как правило, это сначала лавинный пробой) происходит легирование этого слоя (P2) полупроводника (впрочем как и слоя N1), в результате их сопротивление падает и, как следствие, падает сопротивление всего тиристора. Однако, после снятия воздействия, эти слои (N1 и P2), в силу различной толщины (и разной, изначально, концентрации примесей), могут оказаться повреждены в различной степени. Или даже слой N1 может быть вообще не повреждён. А слой P2 повреждён незначительно и только в некоторых местах. Но этого будет достаточно, чтобы при измерении мегомметром в "прямом" направлении, т.е. "+" на А , а "-" на К мегер показал сопротивление сотни кОм. Ведь слои будут идти p-n-p(легированный из-за пробоя, то есть с пониженным сопротивлением)-n. Затем, со временем, вследствие диффузии, после распределения инжектированных примесей по всему слою, а также их (примесей) рекомбинации возможен возврат слоя P2 в высокоомное состояние. Таковы мои соображения по поводу проблемы самовосстановления тиристоров.
Теперь, почему я считаю это проблемой. Поскольку "восстановленные" таким образом тиристоры мегером не бракуются, а надёжность их сомнительна, встаёт вопрос как их определить, дабы не "втулили". На дворе как-никак "дикий капитализЬм". И всякое стучание поставщика себя коленом в грудь и рисование креста на пузе не гарантирует от грандиозного шухера. Для себя я решаю её следующим образом. Во-первых, как уже отмечал, беру тиристоры с сопротивлением не ниже 50 МОм в обеих направлениях. Во-вторых, стараюсь брать у проверенных годами поставщиков. И в-третьих, всегда оговариваю возможность возврата тиристоров в недельный срок, если у них упало сопротивление до сотен кОм.
На этом пока все. Если у кого есть аргументированные возражения вышеизложенному, с удовольствием их выслушаю.
Ну а пока - пока.

Тиристор представляет собой особую разновидность полупроводникового прибора, изготовленного на основе монокристалла полупроводника и имеющего не менее трех p-n-переходов. Способен находиться в двух различных устойчивых состояниях: закрытый тиристор обладает низкой степенью проводимости, а в открытом состоянии проводимость становится высокой.

По своей сути, он является силовым электронным ключом без полного управления.

Инструменты и материалы для проверки

Для осуществления проверки прибора, могут потребоваться следующие инструменты и материалы, в зависимости от выбранного метода тестирования:

блок питания или батарея, которые будут выступать в роли источника постоянного напряжения;
лампа накаливания;
провода;
омметр;
тестер;
паяльный аппарат;
паяльный аппарат;

Также, для тестирования правильности работы тиристора может потребоваться наличие пробника, который можно изготовить своими руками.

Для него потребуется наличие следующих материалов и элементов:

плата;
резисторы, количество 8 штук;
конденсаторы, количество 10 штук;
, количество 3 штуки;
положительный и отрицательный стабилизатор;
лампа накаливания;
предохранитель;
тумблер, количество 2 штуки;

Существует целый ряд возможных схем для изготовления пробника, выбрать можно любую, но необходимо следовать следующим рекомендациям:

Соединение всех элементов производится при помощи специальных проводов с зажимами.
Необходимо последовательно контролировать напряжение между различными контактами. Для осуществления проверки допускается подключение переключателей к разным контактным группам.
После сбора схемы необходимо осуществить подключение тиристора, если он находится в исправном состоянии, то лампа накаливания не будет включаться.
Если лампочка не зажигается даже после нажатия пусковой кнопки, то необходимо при помощи установленного переключателя повысить величину управляющего электрического тока.При разрыве соответствующей цепи, лампочка гаснет.

Способы проверки

Существует целый ряд различный способов, позволяющих проверять тиристоры, наиболее простым является тестирование с помощью лампы накаливания и источника, дающего постоянное напряжение.

Реализовать данный процесс можно следующим образом:

Провода необходимо припаять к выводам тиристора таким образом, чтобы на анод подавался плюс от питающего элемента, а минус был подключен к лампочке, а уже через нее к катоду.
На управляющий электрод прибора потребуется подать напряжение, которое будет превышать аналогичный показатель для анода на 0,2В, благодаря этому действию тиристор перейдет в открытое состояние.
Если прибор исправен и находится в рабочем состоянии, то лампочка должна зажечься.
Для того, чтобы окончательно убедиться в исправном функционировании , необходимо перекрыть доступ источнику напряжения, открывшему тиристор, к управляющему электроду, после совершения этих действий лампочка не должна погаснуть.
Чтобы вернуть устройство в закрытое состояние , необходимо полностью устранить питание либо осуществить подачу отрицательного напряжения на электрод.

Ниже приводится пример проверки, которую можно осуществить в цепи переменного тока:

Необходимо заменить напряжение , которое подается от блока питания или иного постоянного источника, на переменное напряжение с показателем 12В, использовать для этих целей можно специальный трансформатор.
После осуществления данной процедуры , в исходном положении лампочка будет находиться в выключенном режиме.
Проверка происходит путем нажатия пусковой кнопки , во время чего лампочка должна включаться, а при отжимании снова гаснуть.
Во время тестирования , лампочка должна загораться только вполовину от своих возможностей накала, это обусловлено тем фактом, что тиристора достигает только положительная волна подаваемого от трансформатора переменного напряжения.
Если в схеме присутствует , одна из основных разновидностей тиристора, то лампочка будет загораться в полную силу, поскольку он одинаково восприимчив к обеим полуволнам переменного напряжения.

тестер

Другим способом является осуществление проверки при помощи тестера, реализуется она следующим образом:

Для осуществления предлагаемого тестирования достаточно энергии, которая будет получена от питания мини-тестера на 1,5В, находящегося в рабочем режиме х1 кОм.
Требуется подключить щуп к аноду и затем произвести кратковременное прикосновение к управляющему электроду.
После совершения названных действий проследить за реакцией стрелки, которая должна была отклониться от исходных показателей.
Если после снятия щупа происходит возвращение стрелки на исходную позицию, то это свидетельствует о том, что тестируемый тиристор неспособен самостоятельно удерживаться в открытом состоянии.
Иногда процесс проверки не получается с самого начала , в такой ситуации рекомендуется поменять щупы местами, поскольку у некоторых устройств переход в режим х1 кОм может вызвать изменение полярностей.

проверка мультиметром

Мультиметр представляет собой многофункциональное устройство, в которое входит, в том числе и омметр, с помощью него также можно осуществить соответствующую проверку:

Первоначально , мультиметр должен быть переведен в режим прозвона.
Щупы устанавливаются таким образом, чтобы плюс быть подключен на анод, а минус соответствовал катоду.
Дисплей мультиметра должен показывать высокое напряжение, поскольку тиристор на данный момент находится в закрытом положении.
На щупах имеется напряжение , поэтому можно подать плюс на управляющий электрод, для этого необходимо совершить кратковременное прикосновение соответствующим проводом от электрода к аноду.
После совершенных действий , дисплей мультиметра должен начать показывать низкое напряжение, поскольку тиристор переходит в открытое состояние.
Закрытие прибора произойдет снова , если убрать провод от электрода, этот процесс происходит из-за недостаточного количества электрического тока, который находится в щупах мультиметра. Исключение составляют отдельные разновидности тиристоров, например, которые задействованы в некоторых импульсных источниках питания ряда старых телевизоров, для них содержание тока будет достаточным, чтобы сохранить открытое состояние.

Использование омметра для проверки происходит по схожей схеме, поскольку современные модели обладают не стрелочным механизмом, а дисплеем, как у мультиметров. Подобная методика позволяет проводить тестирование исправного состояния полупроводниковых переходов без осуществления предварительного выпаивания тиристора из платы.

Устройство и принцип работы

Устройство тиристора выглядит следующим образом:

4 полупроводниковых элемента имеют последовательное соединение друг с другом, они различаются по типу проводимости.
В конструкции имеется анод – контакт к внешнему слою полупроводника и катод, такой же контакт, но к внешнему n-слою.
Всего имеются не более 2 управляющих электродов , которые подсоединены к внутренним слоям полупроводника.
Если в устройстве полностью отсутствуют управляющие электроды , то такой прибор является особой разновидностью – динистором. При наличии 1 электрода, прибор относится к классу тринисторов. Управление может осуществляться через анод или катод, данный нюанс зависит от того, к какому слою был подключен управляющий электрод, но на сегодняшний день наиболее распространен второй вариант.
Данные приборы могут подразделяться на виды , в зависимости от того, пропускают они электрический ток от анода к катоду или сразу в обоих направлениях. Второй вариант устройства получил название симметричные тиристоры, обычно состоящие из 5 полупроводниковых слоев, по своей сути они являются симисторами.
При наличии в конструкции управляющего электрода , тиристоры могут быть разделены на запираемую и незапираемую разновидность. Отличие второго вида заключается в том, что такой прибор не может быть никаким способом переведен в закрытое состояние.

Принцип действия тиристора, подключенного к цепи постоянного тока, заключается в следующем:

Включение прибора происходит благодаря получению цепью импульсов электрического тока. Подача происходит на полярность, которая является положительной относительно катода.
На протяженность процесса перехода оказывает влияние целый ряд различных факторов: вид нагрузки; температура полупроводникового слоя; показатель напряжения; параметры тока нагрузки; скорость, с которой происходит нарастание управляющего тока и его амплитуда.
Несмотря на значительную крутизну управляющего сигнала , скорость нарастания напряжения не должна достигать недопустимых показателей, поскольку это может вызвать внезапное отключение прибора.
Принудительное отключение устройства может быть осуществлено разными способами, наиболее распространен вариант с подключением в схему коммутирующего конденсатора, обладающего обратной полярностью. Такое подключение может происходить благодаря наличию второго (вспомогательного) тиристора, который спровоцирует возникновение разряда на основной прибор. В таком случае, разрядный ток, прошедший через коммутирующий конденсатор, столкнется с прямым током основного прибора, что понизит его значение до нулевого показателя и вызовет отключение.

принцип работы

Немного отличается принцип действия тиристора, подключенного к цепи переменного тока:

В таком положении прибор может осуществлять включение или отключение цепей с разными типами нагрузки, а также изменять значения электрического тока через нагрузку. Это происходит благодаря возможности тиристорного прибора изменять момент, в который осуществляется подача управляющего сигнала.
При подключении тиристора в подобные цепи , применяется исключительно встречно-параллельное включение, поскольку он может проводить ток лишь в одном направлении.
Показатели электрического тока изменяются благодаря внесению изменений в момент, когда происходит передача открывающих сигналов на тиристоры. Этот параметр регулируется при помощи специальной системы управления, относящейся к фазовой либо широтно-импульсной разновидности.
При использовании фазового управления , кривая электрического тока будет обладать несинусоидальной формой, это также вызовет искажение формы и напряжения в электросети, от которой происходит питание внешних потребителей. Если они обладают высокой чувствительностью к высокочастотным помехам, то это может вызвать сбои в процессе функционирования.

Основные параметры тиристора

Для понимания принципов функционирования данного прибора и последующей работы с ним, необходимо знать его основные параметры, к которым относятся:

Напряжение включения – это минимальный показатель анодного напряжения, при достижении которого тиристорное устройство перейдет в рабочий режим.
Прямое напряжение – это показатель, определяющий падение напряжения при максимальном значении анодного электрического тока.
Обратное напряжение – это показатель максимально допустимого значения напряжения, которое может быть оказано на устройство, когда оно находится в закрытом состоянии.
Максимально допустимый прямой ток , под которым понимается его максимальное возможное значение во время, когда тиристор находится в открытом состоянии.
Обратный ток , который возникает при максимальных показателях обратного напряжения.
Время задержки перед включением или выключением устройства.
Значение , определяющее максимальный показатель электрического тока для управления электродами.
Максимально возможный показатель рассеиваемой мощности.

В завершение можно дать несколько следующих рекомендаций, которые могут пригодиться при осуществлении проверок тиристровых приборов:

В отдельных ситуациях целесообразно проводить не только проверку исправности, но также и отбор тестируемых приборов по их параметрам. Для этого используется специальное оборудование, но сам процесс усложнен тем, что источник питания обязательно должен обладать напряжением на выходе с показателем не менее 1000В.
Зачастую , проверка выполняется при помощи мультиметров или тестеров, поскольку такое тестирование организовать проще всего, но необходимо знать, что не все модели данных устройств способны осуществить открытие тиристора.
Сопротивление пробитого тиристора чаще всего имеет показатели, близкие к нулю. По этой причине, кратковременное соединение анода исправного прибора с управляющим электродом показывает параметры сопротивления, которые свойственны короткому замыканию, а подобная процедура с неисправным тиристором не вызывает подобной реакции.

Возможно, будет полезно почитать: