- Как проверить своими руками
- Принцип работы
- Характеристики прибора
- Общие сведения о симисторе
- Основные виды
- Характеристики триаков
- Краткий обзор популярных моделей
- Описание принципа работы и устройства
- Как происходит управление симистором: основные принципы
- Схема включения транзистора: 2 типа конструкций
- Схема включения тиристора: 2 варианта подключения для цепей постоянного и переменного тока
- Схема включения симистора: как создается уникальная ВАХ
- Тестирование элемента
- Проверка тестером
- Проверка исправности
- Проверка с помощью тестера
- Предназначение и использование симисторов в радиоэлектронике
- Принцип работы прибора
- Два простых способа проверки симистора
- Что такое симистор, и в чем его отличие от тиристора
- Практическое применение симисторов
- Лампочка и батарейка
- Диагностика симистора
- Метод измерения показателей
- При помощи батарейки
- Как проверить с помощью мультиметра
- Советы для работы
Как проверить своими руками
Тиристоры используются для управления мощностью. Они используются в диммерах или регуляторах скорости двигателя. В процессе ремонта выявить неисправность такой радиодетали с помощью мультиметра несложно. Все тиристоры испытываются одинаково. Зная, как управлять BTB16-700BW, можно будет определить работоспособность других элементов семейства тиристоров.
Тиристор — это электронное устройство, построенное на едином кристалле полупроводника с несколькими pn-переходами. Для такого устройства характерны два стабильных режима работы: закрытый, когда проводимость отсутствует, и открытый — устройство находится в состоянии высокой проводимости. Тиристор можно рассматривать как электронный ключ. В зависимости от своего состояния электрический сигнал может выходить за пределы цепи или нет.
Семейство тиристоров XB включает несколько типов устройств, различающихся по типу проводимости, например симисторы, динисторы, тринисторы.
Симистор используется для работы в цепи переменного тока, так как он может проводить ток в любом направлении. Такое устройство по своей конструкции имеет три проводника, поэтому в англоязычной литературе его называют TRIAC (триод для переменного тока), что переводится как триод переменного тока. Две точки подключения называются подчиненными точками, а одна — главными точками. Симистор не имеет анода и катода.
Таблица характеристик популярных симисторов.
В электрических схемах электронный ключ подключается последовательно к нагрузке. Для его перехода из закрытого состояния в открытое необходимо подать на управляющий вывод устройства сигнал определенной амплитуды, при этом ток может свободно течь в обоих направлениях.
Тест симистора.
Особенностью симистора является то, что для поддержания того или иного его состояния не требуется постоянного наличия напряжения на переключающем электроде и достаточно лишь короткого импульса для изменения проводимости. Но в то же время существует условие, что ток определенной величины, называемый током удержания, должен протекать через управляемые выходы.
На схемах и в технической документации симистор подписан буквами VS с номером, обозначающим его серийный номер. Он изображен в виде параллельных друг другу треугольников с противоположными прямыми вершинами. При желании на симисторе можно сделать регулятор мощности.
Из основания одной из геометрических фигур появляется платформа, обозначенная латинской буквой G (ставень). Два других контакта помечены как T1 и T2, что указывает на контакты питания. В некоторых схемах управляемые электроды могут обозначаться буквой А. Интересный факт: это полупроводниковое устройство было изобретено в Мордовском научно-исследовательском электротехническом институте в 1963 году.
Принцип работы
Хотя элемент является довольно надежным устройством, бывает, что он выходит из строя. Но чтобы правильно управлять симистором, необходимо уметь не только пользоваться запросами на измерения, но и понимать суть его работы. Полупроводниковый элемент может быть представлен двумя тиристорами, соединенными антипараллельно друг другу. Как и диод, симистор имеет pn-переходы, но их больше. Структура устройства состоит из пяти чередующихся слоев.
В зависимости от напряжения, приложенного к управляющему выводу, в барьерных переходах начинаются процессы рекомбинации и движения основных носителей заряда или, наоборот, расширение запрещенных пространств.
Симистор переходит в состояние, в котором заряды могут свободно проходить через него, когда выполняются два условия:
- на его управляющий выход подается ток необходимой амплитуды (отпуск);
- разность потенциалов между контролируемыми электродами соответствует определенной величине, определяемой параметрами устройства.
В других случаях полупроводниковый переключатель будет заблокирован. При использовании устройства в цепях с переменным сигналом полярность напряжения на выводах будет постоянно меняться, поэтому режим работы устройства разделен на четыре квадранта. У каждого циферблата есть свои условия для разблокировки или блокировки.
Есть несколько способов проверить исправность симисторов и тиристоров. Для этого не обязательно использовать тестер, можно обойтись лампочкой и пальчиковой батареей. Для этого необходимо последовательно подключить источник питания, лампочку и рабочие кабели к тиристору.
Если разность потенциалов между силовыми выводами равна V A1-A2> 0 и имеется отрицательное напряжение относительно электрода затвора на входе A1, симистор соответствует второму квадранту с его определенными значениями разблокировки (Igt) и удерживая (В) токи. Из-за своей особенности работы тиристоры этого типа изначально использовались в качестве элемента управления на производственных машинах, что позволяло им без проблем подавать ток. Это были довольно громоздкие устройства, требовавшие массивного охлаждения.
Но эволюция устройства привела к уменьшению размеров и улучшению технического процесса производства. Это позволило использовать симисторы в сочетании с компрессорным оборудованием, системами электрического обогрева, электроинструментами и зарядными устройствами.
Проверка рабочего состояния симистора
Характеристики прибора
Как и любое полупроводниковое электронное устройство, симистор характеризуется рядом технических параметров. Они позволяют использовать его в конкретном оборудовании. Правильная работа прибора определяется соответствием заявленных характеристик реальным и суть измерений сводится к получению значений этих параметров.
Для полноценного измерения характеристик нужны специализированные устройства, недоступные для домашнего использования, поэтому радиолюбители чаще всего используют тестер и специальные схемы для проверки симистора. Например, популярный симистор BTB16-700BW характеризуется следующими техническими параметрами:
- Максимальное напряжение Vrpm — 700 В. Указывает на предельную разность потенциалов, превышение которой приводит к повреждению конструкции элемента.
- Напряжение циклического импульса Vdrm составляет 700 В. Даже если электронный ключ закрыт и уровень подаваемого на элемент сигнала превышает 700 вольт, его переходы не будут выполнены.
- Наибольшее значение среднего тока в открытом состоянии Irms составляет 16 А. Оно характеризует синусоидальный ток, который может длительно проходить через симистор, не нарушая его.
- Пиковое значение импульсного тока Itsm равно 168 A. В этом параметре должно быть указано время, в течение которого устройство не будет повреждено. Итак, для BTB16-700BW это 16,7 мс.
- Ток затвора Ig — 10-50 мА. Это зависит от полярности напряжения, подаваемого на клеммы устройства, и от параметров входного сигнала. Указывается как диапазон.
- Скорость нарастания тока dI / dT — 14 А / мс. Определено для открытого состояния. Если передано, элемент выйдет из строя.
- Время зажигания t — 2 мкс. Показывает время, прошедшее до того, как ток затвора достигнет 10% от максимального значения, когда напряжение между силовыми электродами снизилось на такой же процент.
- Скорость нарастания напряжения dV / dT составляет 1000 В / мкс. Если это значение больше указанного, устройство не сможет нормально работать, то есть произойдет ложное открытие и закрытие.
Помимо этих параметров часто указываются второстепенные характеристики, например диапазон рабочих температур (от –40 ° C до +125 ° C), тип упаковки (ТО-220 АВ).
Диодный тест.
Общие сведения о симисторе
Симистор или симистор — один из подтипов тиристоров, которые состоят из большего количества переходов и используются в схемах устройств с электронным управлением.
Ток тиристора проходит только в одном направлении, когда, как симистор, он может пропустить его сразу в 2 из-за наличия 5-го слоя. На рисунке представлена его блок-схема, по которой можно понять, как работает симистор. Из пяти переходов образуются две структуры: p1-n2-p2-n3 и p2-n2-p1-n1 (2 тиристора, соединенных антипараллельно, как показано на рисунке 2). Пятая область — это управляющий электрод (GI), который контролирует слои.
Рисунок 1 — Блок-схема симистора
Если происходит обратное направление, структуры меняются местами.
Рисунок 2 — Тиристорный аналог симистора
Когда на RE подается сигнал, который называется разблокировкой, и с положительно заряженным отрицательным анодом — на катоде, ток течет через тиристор, расположенный слева на рисунке 2. Когда полярности меняются, ток будет течь через тот, что справа. Как и любой полупроводниковый прибор, симистор имеет вольт-амперную характеристику (рисунок 3).
Рисунок 3 — Вольт-амперная характеристика симистора
ВАХ состоит из двух кривых, повернутых на 180 градусов. Их форма практически аналогична ВАХ динистора. Из-за симметрии ВАХ устройство называется симистором. Расшифровка обозначений ВАХ:
- A и B — это закрытое и открытое состояния устройства.
- Udrm (Upr) и Urrm (Urev) — максимально допустимые напряжения для прямого и обратного подключения.
- Idrm (Ipr) и Irrm (Иоб) — прямой и обратный токи.
Симистор позволяет управлять цепями переменного и постоянного тока. Однако тиристорный аналог симистора не может заменить устройство из-за ограничения: для управления напряжением переменной составляющей (переменным напряжением) требуется 2 тиристора и отдельный источник для каждого устройства, причем тиристоры будут работать только наполовину путь власть.
Примеры использования симметричных тиристоров:
-
Для управления освещением (диммер). - Штатный старт строительного инструмента.
- Нагреватели с электронным контролем температуры (например, индукционная плита).
- Компрессоры для кондиционеров.
- Бытовая техника с регулярной регулировкой.
- В промышленности (например: управление освещением, плавный пуск двигателей).
- При усовершенствовании устройств своими руками (например, чайника).
Основные виды
Поскольку симистор является разновидностью тиристора, применимы те же различия. Основная классификация симисторов:
-
Конструктивная конструкция, включающая не только устройство и корпус (распиновку), но и распиновку (тип симистора можно понять). - Сила тока, при которой устройство перегружено.
- Основные параметры УП: напряжение и ток открытия перехода.
- Прямое и обратное напряжение.
- Прямые и обратные токи, протекающие через симистор.
- Тип нагрузки: малая, средняя и большая мощность.
- Затворный ток устройства.
- Соотношение dv / dt, указывающее скорость переключения.
- Импортные, не требуют особой настройки и работают при интеграции в схему; бытовые, требующие регулирования путем встраивания в цепь и дополнительного подключения радиоэлементов к цепи симистора.
- Изоляция корпуса.
Как и у любого радиоэлемента, у симистора есть достоинства и недостатки. К достоинствам элемента можно отнести их невысокую стоимость, надежность, долговечность и отсутствие помех.
Основные недостатки симисторов — они сильно нагреваются, влияние шумов и невозможность использования на высоких частотах.
Эти недостатки можно устранить разными способами. Во избежание перегрева детали необходимо использовать радиаторы для отвода тепла, кроме того, необходимо смазать места контакта симистора и радиатора специальной теплопроводной пастой (применяется при сборке персональных компьютеров). Чтобы свести к минимуму влияние различных типов помех, устройство отклоняется с помощью специальной RC-цепи (R = 50..470 Ом и C = 0,01..0,1 мкФ). Эти значения выбираются исходя из характеристик устройства.
Характеристики триаков
Чтобы использовать в схемах конкретное устройство, необходимо знать его основные характеристики. В большинстве случаев при перегорании симистора в цепи его необходимо заменить таким же или его аналогом. Основные особенности, на которые следует обратить внимание:
- Максимальное обратное и импульсное напряжение.
- Максимальный ток во включенном состоянии в нормальном и импульсном режимах.
- Минимальный ток открытия перехода при приложении к UE.
- Минимальный импульсный ток при минимальном напряжении.
- Время включения и выключения симистора.
При использовании симистора необходимо учитывать длину кабеля, идущего к UE — она должна быть минимальной.
Краткий обзор популярных моделей
Среди импортных симисторов есть мощные высоковольтные серии ВТА (ВТА). Подтвердили свою пригодность следующие модели: bta06, bta16 (bta16), bta416y600c, bta08, bta41600v. Величина тока варьируется от 4 до 40 А, напряжение от 200 до 800 вольт.
Среди дешевых и надежных моделей необходимо выделить: btb12 600bw (600 вольт или 700 в модели 700bw), btb16 600c или btb16600e (800cw для 800 вольт и 600e для 600 вольт). Полупроводниковые симисторы BT137, VT134, VT137 и VT131 зарекомендовали себя как лучшие модели с отличной изоляцией корпуса. Среди маломощных симметричных тиристоров можно выделить следующие модели: z7m, m2lz47 (от Toshiba), zo607, z0607. Все они могут отличаться по току и обратному напряжению.
Среди достойных импортных аналогов можно выделить симисторы с изолированным корпусом от ON Semiconductor. Диапазон максимальных токов от 0,6 А до 16 А. Благодаря управлению низковольтными логическими выходами они используются в более сложных устройствах с микроконтроллерами.
Бытовой аналог ку202г, выдерживающий напряжения до 50 вольт и импульсные токи до 30А, может найти широкое применение для различных устройств плавного пуска. Однако модели серии 202 поддерживают напряжение до 400 вольт и очень надежны. Они способны составить серьезную конкуренцию импортным моделям.
Описание принципа работы и устройства
Основное отличие этих элементов от тиристоров — двунаправленная проводимость электрического тока. Фактически, это два SCR с общим управлением, соединенных антипараллельно (см. A на рис. 1) .
Рис. 1. Схема на двух тиристорах, как эквивалент симистора, и ее условное графическое обозначение
Это дало полупроводниковому устройству название, производное от словосочетания «симметричные тиристоры», и было отражено в его UGO. Обращаем внимание на обозначение выводов, так как ток может проводиться в обоих направлениях, обозначение силовых выводов как Анод и Катод не имеет смысла, поэтому их обычно обозначают как «Т1» и «Т2» (варианты являются TE1 и TE2 или A1 и A2). Управляющий электрод обычно обозначают буквой «G» (от англ. Gate).
Рассмотрим теперь структуру полупроводника (см. Рис. 2). Как видно из схемы, устройство имеет пять переходов, которые позволяют организовать две структуры: p1-n2-p2-n3 и p2-n2-p1. -n1, которые на самом деле представляют собой два противоположных тиристора, подключенных параллельно.
Рис. 2. Блок-схема симистора
Когда отрицательная полярность формируется на выводе питания T1, эффект тринистора начинает проявляться в p2-n2-p1-n1, а когда он изменяется, p1-n2-p2-n3.
Завершая раздел о принципе работы, приведем ВАХ и основные характеристики устройства.
VAC симистора
Обозначение:
- А — закрыто.
- Б — был открыт.
- UDRM (UPR) — максимально допустимый уровень напряжения при прямом подключении.
- УРРМ (UOB) — максимальный уровень обратного напряжения.
- IDRM (IPR) — допустимый уровень постоянного тока
- IRRM (IOB) — допустимый уровень обратного коммутируемого тока.
- IН (IУД) — поддержание текущих значений.
Как происходит управление симистором: основные принципы
Электронные элементы (диоды, транзисторы, тиристоры, симисторы) созданы для разных задач, имеют разное количество полупроводниковых слоев. Метод усвоения информации от простого к сложному поможет нам понять принципы работы с симистором.
Я уже описал основы протекания тока в полупроводниках выше. В диоде, состоящем из двух p- и n-переходов, дырки и электроны действуют как носители заряда.
При прямом соединении источника напряжения с нагрузкой генерируется ток, а при обратном — обрыв. Этот процесс наглядно описывается вольт-амперной характеристикой (показана справа).
Этот алгоритм встроен в работу pn перехода. По мере усложнения конструкции элементов их количество постепенно увеличивается.
Схема включения транзистора: 2 типа конструкций
Для начала уточню возможности биполярных моделей.
Как работает биполярный транзистор
В работу этого переключателя вовлечены два полупроводниковых перехода. Биполярный транзистор имеет одну из двух возможных структур:
- pnp;
- или npn.
Приведу краткий пример устройства и работы по первому варианту.
В правой части изображения показаны характеристики зависимости токов через эмиттер и коллектор от напряжения, приложенного в эмиттерно-базовых и коллекторно-базовых участках схемы.
Состояние полупроводниковых переходов изменяется в зависимости от приложенного к ним напряжения, которое достигается одним из четырех способов:
- основной или активный (коллекторный переход открыт);
- обратный (переход эмиттера открыт);
- насыщенный (оба перехода открыты);
- отсечка (оба перехода замкнуты).
В работе в основном используют два последних режима, изменяя ток через базу. Его завершение замыкает ток через нагрузку, подключенную к коллектору, и открывает питание с номинальным значением, то есть переводит его в насыщение.
Конструкции с npn-переходами работают по тем же принципам, но меняют направление токов внутри них.
Как работает полевой транзистор (униполярный
Рассмотрим пример n-канальной pnp-структуры. Для нашего случая этого достаточно.
Ширина канала и ток Ic через сток и исток увеличиваются, когда на затвор подается положительное напряжение (Uzi). Он может достигать определенного порогового значения, при котором транзистор отключается.
Выходная вольт-амперная характеристика зависит от напряжения между стоком и истоком (Usi).
Переключатель на полевом транзисторе работает, изменяя свою проводимость в зависимости от напряжения, приложенного к затвору, когда он входит в открытый или закрытый режим.
Эти схемы также отличаются повышенными характеристиками по сравнению с биполярными модулями.
Схема включения тиристора: 2 варианта подключения для цепей постоянного и переменного тока
Этой теме я уже посвятил отдельную статью в своем блоге. Здесь я вкратце покажу, что в его структуре функционируют не три, а четыре полупроводниковых перехода, например pnpn.
Такую схему можно упростить, чтобы она состояла из двух одинаковых транзисторов (2 транзисторных ключа, соединенных противоположным образом с основным переключением одного на коллектор другого).
Тиристорная ВАХ имеет две области поляризации и 4 режима, из которых нас интересуют только две:
- открытый (1-2);
- или был закрыт (0-1).
Я в первом квадранте. Внимательно наблюдайте за этой областью. Нам будет полезно разобраться в работе симистора.
Использование тиристора позволяет управлять полуволной синусоидального сигнала или цепями постоянного тока.
Как подключены тиристоры для управления нагрузкой в домашней сети 220 вольт
Берем за основу предыдущую схему и также включаем еще один тиристор со своей схемой управления. Это создаст двухполупериодное выпрямление на R-нагрузке.
Он также производится на симисторе.
Схема включения симистора: как создается уникальная ВАХ
В принципе, симистор (симметричный управляемый диод) можно представить как состоящий из тиристоров, собранных антипараллельно. Поэтому указывается в электрических схемах.
Обратите внимание на электроды анода и катода (+ и -). Они были переименованы в Т1 и Т2. Есть и другие обозначения. Это связано с тем, что симистор способен одновременно передавать как семиаронику положительного, так и отрицательного направления переменной синусоиды.
Другими словами: симистор работает как с прямым, так и с обратным током.
Строение его полупроводниковых слоев можно представить следующим образом.
Причем их вольт-амперная характеристика в первом квадранте работает как у тиристора (прямые токи), а в третьем симметрично перевернута (обратное направление), что лишний раз подтверждает принцип работы симистора.
Такой полупроводник отличается по эксплуатации:
- высокая надежность, обеспечивающая длительный срок службы;
- отсутствие мобильных контактных механизмов, мешающих работе сети;
- приемлемая стоимость.
При этом следует учитывать, что он:
- требует отвода тепла (использование дополнительных радиаторов охлаждения), так как при перегреве может гореть;
- подвержен высокочастотному шуму от сети — в цепь встроена RC-цепь, которая устраняет электрические помехи.
Технические возможности симистора позволяют создавать на его основе не только электрические переключатели, переключающие различные цепи, но и всевозможные регуляторы:
- власть;
- изменение яркости освещения ламп;
- количество оборотов электродвигателей.
Тестирование элемента
Есть несколько способов проверить работоспособность симистора. Для самых простых нужен только мультиметр, а для более сложных измерений — автономный источник питания или тестовая схема. С помощью тестера выполняется проверка знаний, основанная на принципе работы симистора. Диагностика мультиметром не сможет определить все характеристики элемента, но для первоначальных проверок работоспособности этого будет вполне достаточно.
Простую проверку можно провести с помощью лампочки и батарейки. Для этого одна клемма аккумулятора подключается к управляющей и рабочей клеммам симистора, а вторая — к цоколю лампочки. Кабель элемента подключается к центральному контакту осветителя. При этом переход должен быть открытым, тогда загорится свет. Если еще до подачи напряжения на управляющий выход загорелся осветительный прибор, это указывает на то, что симистор неисправен и его переходы прерваны. Этот элемент не подлежит дальнейшей проверке, так как он неисправен.
Проверка тестером
Для проведения испытаний подходит устройство любого типа действия, но необходимо, чтобы величина производимого им тока была достаточной для переключения элемента. Поэтому было бы предпочтительнее использовать аналоговое устройство. Например, для проверки с помощью тестера BTB12-800CW необходимо подать ток около 30 мА, а для BTB16-700BW этот показатель должен составлять 15 мА.
Также нужно будет обратить внимание на состояние батареи в тестере. В цифровом устройстве значок замены батареи не должен отображаться на экране, а в аналоговом устройстве, когда датчики закорочены друг с другом, стрелка должна указывать на ноль.
Проверка исправности
Если учесть то, что уже было написано в этой статье, такую проверку выполнить несложно. Как управлять симистором? Это можно сделать несколькими способами. Самый простой способ проверить работоспособность — это метод замены. Вместо предполагаемого симистора устанавливаем известный и смотрим, как будет работать схема. Но обычно симисторы проверяют мультиметром или тестером, иногда без отключения от цепи. Тестером называется мультиметр старого типа, указатель. Также есть другой способ управления: тумблер, лампочка и кнопка. Рассмотрим два последних способа проверки симистора более подробно.
Проверка с помощью тестера
У симистора есть три выхода, которые придется играть попарно. Это доказательство. Включите тестер в режиме измерения сопротивления в килоомном диапазоне и установите его стрелку на ноль, закоротив щупы. В старых компараторах это необходимая операция. Полезно знать, какой из щупов тестера имеет положительную полярность: это позволит определить тип pn перехода, связанного с контрольным электродом.
Поскольку конструкция симисторов разная, пометьте тестовый симулятор любым способом, любым способом, это всего лишь условность. Затем выполните проверку целостности всех трех возможных пар электродов, изменив полярность их подключения, и запишите результаты в таблицу. В зависимости от состояния устройства, а также типа, вы получите разные результаты. Проверка облегчается, если вы заранее знаете тип устройства (при недостатке знаний и опыта его можно спутать с транзистором). Поскольку в статье речь идет именно о симисторе (симисторе), мы также будем предполагать, что мы его тестируем.
Предназначение и использование симисторов в радиоэлектронике
Особенностью тиристора является прохождение тока от одного контакта (анода) к другому (катоду) и в обратном направлении. Любой тиристор управляется как положительным, так и отрицательным током. Для его работы необходимо подать на управляющий контакт импульс низкого напряжения.
После подачи такого сигнала симистор открывается и переходит из закрытого состояния в открытое, пропустив через себя ток. При прохождении тока расцепителя через управляющий контакт он размыкается. И разблокировка также происходит, когда напряжение между электродами превышает определенное значение.
Симистор.
При подаче переменного тока изменение состояния тиристора вызывает изменение полярности напряжения на силовых электродах. Он замыкается, когда полярность между силовыми клеммами меняется на обратную, а также когда рабочий ток ниже, чем ток удержания. Во избежание ложных срабатываний симистора, вызванных различными радиомеханическими помехами, используемые устройства имеют дополнительную защиту.
Для этого между силовыми контактами симистора обычно используется RC-демпферная цепь (последовательное соединение резистора и конденсатора постоянного тока). Иногда используется индуктивность. Он служит для ограничения скорости изменения тока при переключении.
Проверка симистора тестером.
Принцип работы прибора
Симистор — это тип симметричного полупроводникового тиристора, предназначенный для управления большими токами. На схемах его принято обозначать одним из двух символов.
Логически симистор функционирует как два двунаправленных тиристора, пропускающих ток в обоих направлениях, но это не взаимозаменяемые элементы.
Тиристор обозначается символом:
Он начинает пропускать ток между анодом и катодом в случае, если ток проходит между управляющим электродом и катодом в том же направлении и достаточной силы. Прерывание управляющего тока не вызовет прекращения анодно-катодного рабочего тока. Замыкание произойдет только при обратной полярности напряжения между катодом и анодом или, в случае запираемых тиристоров, когда обратное напряжение приложено к электроду затвора.
При изменении полярности напряжения полоса пропускания появляется в противоположной половине цепи симистора.
Регулирование мощности, передаваемой через симистор, осуществляется смещением момента подачи тока размыкания с момента начала фазы.
Два простых способа проверки симистора
В электронных схемах различных устройств часто используются полупроводниковые приборы — симисторы. Их используют, как правило, при сборке схем регулятора. В случае неисправности электрического прибора может потребоваться проверка симистора. Как это сделать?
Что такое симистор, и в чем его отличие от тиристора
Симисторы (или «симисторы») — это особые типы сбалансированных триодных тиристоров. Основным достоинством любого симистора можно считать возможность проводить ток на рабочем pn переходе в двух направлениях. Благодаря этому использование радиоэлементов осуществляется в области систем с переменным напряжением. Их принцип работы и конструктивные особенности аналогичны другим тиристорам. При подаче управляющих токов pn переходы разблокируются и остаются открытыми до тех пор, пока значения рабочих токов не уменьшатся.
Популярное применение симистора — стабилизаторы напряжения в системах освещения и бытовых электроинструментах.
Принцип работы этого радиокомпонента аналогичен принципу работы транзистора, однако деталь не является взаимозаменяемой. Разобравшись, что такое симистор и тиристор, также необходимо подумать о проверке этих деталей на показатели работоспособности.
Практическое применение симисторов
Подключение электрооборудования через оптопару с помощью управляющего тиристора позволяет управлять определенными процессами на материнской плате компьютера и защищать ее от перегрузок, которые могут привести к плачевным последствиям.
В этом случае он действует как своего рода предохранитель, который в нужный момент отключает систему. В регуляторах мощности он подключается к нужной ветви выпрямителя. Изменяя импульсы мощности двигателя, он регулирует диапазоны мощности для обеспечения стабильной мощности при низких оборотах двигателя.
Симисторы часто используются в контроллерах мощности для индуктивных нагрузок, где они регулируют диапазоны частот и многое другое. Тиристорный регулятор громкости стабилизирует падения напряжения, возникающие при работе музыкальных центров и других нагрузок, требующих стабилизации определенных режимов. Тиристорные стабилизаторы вентилятора регулируют функциональные характеристики, не только исключая перегрев, но и поддерживая необходимое количество оборотов.
Лампочка и батарейка
Перед проверкой тиристора КУ 202Н вам необходимо будет подготовить все необходимое. Для этого метода потребуется пальчиковая батарейка (1,5 вольта), небольшая лампочка, блок питания, паяльник и три провода. Важно помнить, что нагрузку нужно прикладывать непродолжительное время. Вместо батарейки можно использовать щупы мультиметра.
Алгоритм следующий:
- Минус подключается к катоду через лампочку, а на анод подается положительный потенциал от блока питания (если загорается лампочка — неисправен радиоэлемент).
- С помощью щупов или аккумуляторной батареи на 1,5 вольта на управляющий электрод подается напряжение и загорается лампа.
- Батарея или датчики извлекаются, а лампа продолжает гореть.
- На короткое время подается обратное напряжение, чтобы замкнуть тиристор (вы можете просто разорвать цепь, сняв лампочку или щупы).
Диагностика симистора
Необходимость изучения симистора в домашних условиях возникает только в случае поломки бытового прибора. Это значит, что не стоит измерять все характеристики элемента, а нужно только определять наличие или отсутствие дефектов, разрывов или так называемых разрывов в pn переходах. Для этого есть два метода:
- Измерить сопротивление p-n переходов тестером.
- Индикация выполнения функций элемента.
пригодность симистора может быть определена либо проверкой с помощью тестера, либо с помощью простой схемы индикации, даже без профессиональной подготовки. Результаты применения обоих методов, как правило, дают одинаковые результаты и позволяют определить неисправность в домашних условиях. Для метода измерения вам понадобится указатель или цифровой измеритель и, если он отсутствует, батарея и лампочка (вы можете использовать светодиод) для метода индикации.
Перед тем как начать испытание, узнайте расположение ворот. Корпуса симисторов разные, поэтому проще всего узнать по маркировке, через Интернет. Катод и анод симистора являются относительными и взаимозаменяемыми понятиями, поскольку они обладают одинаковыми свойствами для любой полярности напряжения. Для удобства вы можете определить один из катодных отводов самостоятельно.
Тест нужно проводить в два этапа, меняя полярность тестера или аккумулятора.
Метод измерения показателей
Дефект можно определить по разным сопротивлениям pn переходов в разных направлениях. Тестеры определяют сопротивление, пропуская ток через измеряемый объект. Когда ток направляется от p-слоя к n-слою полупроводника, сопротивление будет незначительным. Обратное направление тока практически невозможно (бесконечное сопротивление) или очень велико (для элементов малой мощности).
При многократном чередовании полупроводниковых слоев между контактами элемента, как в нашем случае, сопротивление необходимо измерять в трех состояниях, не нарушая контакта щупов тестера с анодом и катодом:
- Измеряем сопротивление между управляющим электродом и катодом, не подключая ни к чему анод: результат должен быть от десятков до сотен Ом;
- Переносим щуп тестера с контрольного электрода на анод. Измеряем сопротивление между анодом и катодом: сопротивление должно быть бесконечно большим (МОм для элементов малой мощности);
- Подключаем контрольный контакт к аноду — показания тестера резко снижаются, величина сопротивления зависит от мощности симистора, но не превышает сотен Ом. Мощные симисторы могут не открываться из-за слабого управляющего тока. В этом случае можно без подключения управляющего контакта к аноду подключить его через обычную пальчиковую батарею к катоду, соблюдая полярность;
- Отключаем контрольный электрод от анода (АКБ), не разрывая контакты тестера с анодом и катодом — тестер продолжает показывать низкое сопротивление.
Схемы измерений следующие:
Если все сопротивления соответствуют указанным в таблице, измените полярность подключения тестера и повторите измерения.
В том случае, если хотя бы один из результатов измерения не совпадает с распечаткой, симистор необходимо заменить и не спешить с покупкой нового оборудования, так как старое можно отремонтировать.
При помощи батарейки
Не у всех владельцев есть тестер, но найти дом, в котором бы не было аккумулятора, кажется невозможным. Если в фонарике батарейка, значит, для него будет лампочка. Для этого метода вы также можете взять индикатор питания с любого ненужного устройства.
Метод очень простой, но в случае использования светодиода необходимо соблюдать полярность его включения в цепь.
Начнем с подключения одного контакта лампочки к обычному катоду симистора. Подключаем ко второму контакту «минус» аккума. Подключаем положительный контакт к аноду. Не должно быть бликов. Не разбирая схемы подключаем управляющий контакт к аноду. Свет должен гореть. Открываем контроль и анод — свечение должно продолжаться. В уже собранной схеме поменяйте полярность подключения аккумулятора и повторите действия. Если лампочка не реагирует на подключение или включается — не выключается как описано — есть возможность спасти прибор, заменив симистор.
Как проверить с помощью мультиметра
Проверить мультиметром и не только (первый метод проверки). Для проверки тиристора мультиметром необходимо отключить управляющий электрод от электрической цепи. К контактам анода и катода необходимо подключить омметр. При бесконечном сопротивлении и кратковременном замыкании заземляющего управляющего электрода симистор будет разблокирован.
Проверка тестером практически ничем не отличается от измерения показателей, сделанных мультиметром вольтметром. Принцип остается прежним: тест на проводимость. Кольцо с мультиметром (второй способ проверки). Следует отметить, что мультиметр не создает достаточного количества тока для активации тиристора, поэтому необходимо проверить его чувствительность омметром.
Если при отключении управляющего тока чувствительный тиристор (симистор) сохраняет открытое сопротивление, это фиксируется на устройстве. Кроме того, при увеличении предела измерения на 10 ток через щупы мультиметра или тестера должен уменьшиться. Проверить работоспособность и работоспособность (третий метод тестирования).
При полном отключении управляющего тока переход должен замкнуться. Если этого не происходит, необходимо продолжать увеличивать предел измерения до тех пор, пока симистор (тиристор) не будет активирован для поддержания тока. Чувствительность тиристора или симистора определяется согласованием тока удержания.
Чем ниже ток удержания, тем чувствительнее симистор или тиристор.
Советы для работы
Перед извлечением симистора или платы, на которой он установлен, убедитесь, что устройство обесточено и физически отключено от сети.
Для диагностики припаянных к печатной плате симисторов достаточно просто отключить управляющий контакт. Для этого нужен паяльник. И пинцет и пайка тоже не будут лишними для установки нового элемента.
С помощью домашнего тестера (мультиметра) можно проверить самые разные радиоэлементы. Для домашнего мастера-энтузиаста электроники это настоящая находка.
Например, проверка тиристора мультиметром может избавить вас от проблем с поиском новой детали при ремонте электрооборудования.
Чтобы понять процесс, давайте посмотрим, что такое тиристор:
Это полупроводниковый прибор, выполненный по классической монокристаллической технологии. На кристалле имеется три и более pn перехода с диаметрально противоположными устойчивыми состояниями.
Основное применение тиристоров — электронный ключ. Эти радиоэлементы можно эффективно использовать вместо механических реле.
Зажигание управляемое, относительно плавное и без рывков при контакте. Нагрузка в основном направлении открытия pn-переходов запитывается управляемым образом, можно контролировать скорость нарастания рабочего тока.
К тому же тиристоры, в отличие от реле, отлично интегрируются в электрические схемы любой сложности. Отсутствие контактной дуги позволяет использовать их в системах, где шум переключения недопустим.
Деталь компактная, доступна в различных форм-факторах, даже для установки на радиаторы охлаждения.
Тиристоры управляются внешним воздействием:
- Электрический ток подается на управляющий электрод;
- Луч света, если используется фототиристор.
В этом случае, в отличие от самого реле, нет необходимости постоянно подавать управляющий сигнал. Рабочий pn переход также будет открыт после окончания управляющего тока. Тиристор закроется, когда рабочий ток, протекающий через него, упадет ниже порога удержания.
Еще одно свойство тиристора, которое используется в качестве основного, заключается в том, что он является однонаправленным проводником. То есть вихревые токи не будут течь в обратном направлении. Это упрощает схемы управления радиоэлементом.
Тиристоры выпускаются в различных модификациях, в зависимости от способа управления и дополнительных возможностей.
- Прямой проводящий диод;
- Обратная проводка диода;
- Симметричный диод;
- Прямая триодная проводимость;
- Триод обратной проводимости;
- Несимметричный триод.
Есть тиристоры с двунаправленной проводимостью.
- https://SevenTools.ru/faq/proverka-tiristora.html
- https://www.asutpp.ru/simistory.html
- https://ElectrikBlog.ru/simistor-princzip-raboty-dlya-chajnika/
- https://mirpil.ru/drugoe/prostoj-pribor-dlya-proverki-tiristorov-i-simistorov.html
- https://www.RadioElementy.ru/articles/kak-proverit-tiristor-sposoby-proverki/