какое сопротивление должно быть между катодом и управляющим электродом тиристора
Как проверить тиристор
Как проверить тиристор, если вы полный чайник? Итак, обо всем по порядку.
Принцип работы тиристора
Принцип работы тиристора основан на принципе работы электромагнитного 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.
Тиристоры выглядят как-то вот так:
А вот и схемотехническое обозначение тиристора
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)
Тиристоры, которые слева, устанавливают на алюминиевые радиаторы, а тиристоры-таблетки даже на радиаторы с водяным охлаждением, потому что через них проходит бешеная сила тока и коммутируют они очень большую мощность.
Маломощные тиристоры используются в радиопромышленности и, конечно же, в радиолюбительстве.
Параметры тиристоров
Давайте разберемся с некоторыми важными параметрами тиристоров. Не зная эти параметры, мы не догоним принцип проверки тиристора. Итак:
1) Uy — отпирающее постоянное напряжение управления — наименьшее постоянное напряжение на управляющем электроде, вызывающее переключение тиристора из закрытого состояния в открытое. Короче говоря простым языком, минимальное напряжение на управляющем электроде, которое открывает тиристора и электрический ток начинает спокойно себе течь через два оставшихся вывода — анод и катод тиристора. Это и есть минимальное напряжение открытия тиристора.
2) Uобр max — обратное напряжение, которое может выдержать тиристор, когда, грубо говоря, плюс подают на катод, а минус — на анод.
3) Iос ср — среднее значение тока, которое может протекать через тиристор в прямом направлении без вреда для его здоровья.
Остальные параметры не столь критичны для начинающих радиолюбителей. Познакомиться с ними можете в любом справочнике.
Как проверить тиристор КУ202Н
Ну и наконец-то переходим к самому важному — проверке тиристора. Будем проверять самый ходовый и знаменитый советский тиристор — КУ202Н.
А вот и его цоколевка
Для проверки тиристора 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 тиристора.
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 тиристора Uy — отпирающее постоянное напряжение управления больше чем 0,2 Вольта. Берем полуторавольтовую батарейку и подаем напряжение на УЭ. Вуаля! Лампочка зажглась!
также можно использовать щупы мультиметра в режиме прозвонки, на щупах напряжение 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.
Как проверить тиристор мультиметром
Можно также проверить тиристор с помощью мультиметра. Для этого собираем его по этой схемке:
Так как на щупах мультиметра 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 мультиметр 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.
Купить современный мультиметр можно тут.
Также советую глянуть видео про проверку тиристора и ток удержания:
Методы проверки тиристоров на исправность
Тиристоры принадлежат к классу диодов. Но помимо анода и катода, у тиристоров есть третий вывод – управляющий электрод.
Тиристор – это своего рода электронный выключатель, состоящий из четырех слоев, который может быть в двух состояниях:
Тиристоры обладают высокой мощностью, благодаря чему они проводят коммутацию цепи при напряжении доходящей до 5 тысяч вольт и с силой тока равняющейся 5 тысячам ампер. Подобные выключатели способны проводить ток лишь в прямом направлении, а в состоянии низкой проводимости они способны выдержать даже обратное напряжение.
Есть разные тиристоры, которые отличаются друг от друга характеристиками, управлением и т.д.
Самые известные типы данных устройств:
Применение тиристоров
Применение тиристоров очень широкое, начиная от устройств зарядки для автомобиля и заканчивая генераторами и трансформаторами.
Общее применение делится на четыре группы:
Цены на устройства бывают разные, всё зависит от марки производителя и технических характеристик. Отечественные производители делают отличные тиристоры, по небольшой стоимости. Одни из самых распространенных отечественных тиристоров, это устройства серии КУ 202е – используются в бытовых приборах.
Вот некоторые характеристики данного тиристора:
Иногда возникают ситуации, в которых необходимо проверить тиристор на работоспособность. Есть различные методы проверки, в этой статье будут рассмотрены основные из них.
Тиристоры быстродействующие ТБ333-250
Проверка с помощью метода лампочки и батарейки
Для этого метода достаточно иметь под рукой лишь лампочку, батарейку, 3 проводка и паяльник, чтобы припаять провода к электродам. Такой набор найдется в доме у каждого.
При проверке прибора с помощью метода батарейки и лампочки, нужно оценить нагрузку тока сто mA, которую создает лампочка, на внутренней цепи. Применять нагрузку следует кратковременно. При использовании данного метода, редко случается короткое замыкание, но чтобы быть уверенным на сто процентов, что его точно не будет, достаточно пропустить ток через все пары электродов тиристора в обоих направлениях.
Проверка методом лампочки и батарейки осуществляется по трём схемам:
Так исправность тиристора легко проверить в домашних условиях, не имея под рукой специального оборудования. Если разорвать цепь через анод или катод, у тиристора активируется состояние низкой проводимости.
При использовании данного метода, редко случается короткое замыкание, но чтобы быть уверенным на сто процентов, что его точно не будет, достаточно пропустить ток через все пары электродов тиристора в обоих направлениях
Проверка мультиметром
Это самый простой вариант для проверки. В этом методе анод и контакты УЭ подключаются к прибору для измерения (мультиметру). Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра. В качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели.
Что нужно, чтобы проверить тиристор мультиметром:
Чтобы проверить тиристор не выпаивая, нужно отсоединить УЭ от цепной схемы. Далее нужно проделать все пункты, которые описаны выше.
Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра, в качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели
Другие варианты проверки
Также тиристор можно проверить с помощью тестера. Для этого понадобится тестер, батарейка шести – десяти вольт и проводки.
Чтобы проверить устройство тестером нужно следовать следующей схеме:
Проверка тимистора с помощью омметра
Еще тиристор можно проверить с помощью омметра. Этот метод похож на проверку мультиметром и тестером. Потребуется:
Вот в принципе и вся инструкция для проверки. Если после этих действий отсоединить УЭ от анода, но не разрывать связь анода с омметром, датчик устройства должен показывать низкое сопротивление (это возникает, если ток анода, больше тока удержания).
Также существует еще один способ проверки тиристора с помощью омметров, для этого понадобится дополнительный омметр. Нужно плюсовой вывод одного омметра подключить к аноду, сопротивление в этот момент должно показываться высокое. Далее следует, также плюсовой вывод, но уже другого омметра, быстро подключить и отключить от управляющего электрода (УЭ), в этот момент сопротивление первого омметра резко уменьшится.
Блиц-советы
Рекомендации:
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.
Как проверить тиристор мультиметром?
Тиристоры используются во многих электронных устройствах, начиная от бытовых приборов и заканчивая мощными силовыми установками. Ввиду особенностей этих полупроводниковых элементов проверить их на исправность с помощью только одного мультиметра затруднительно. В крайнем случае, можно определить пробой перехода. Для полноценного тестирования потребуется собрать несложную схему, ее описание будет приведено в статье.
Начнем с подготовительного этапа, а именно с того, что нам потребуется сделать перед проверкой.
Предварительная подготовка
Перед тестированием любого радиокомпонента будь то тиристор, транзистор или диод, нам необходимо ознакомиться с его спецификацией. Для этого находим маркировку на корпусе полупроводникового элемента.
Маркировка обозначена красным овалом
Найдя маркировку, начинаем поиск спецификации (достаточно сделать соответствующий запрос в поисковике или в тематических форумах). Даташит на электронный компонент содержит много полезной информации, начиная от технических характеристик и заканчивая расположением выводов и списком аналогов (что особенно полезно при поиске замены).
Даташит на BT151 (аналог КУ202Н)
Определившись с типом и цоколевкой, приступаем к первому этапу проверки, для этого нам понадобится только мультиметр. В большинстве случаев проверить элемент на пробой, можно не выпаивая его из платы, поэтому на данном этапе паяльник не нужен.
Тестирование на пробой
Начнем с предварительной проверки, которая будет заключаться в измерении сопротивления между выходами «К» и «УЭ», потом «А» и «К». Алгоритм наших действий будет следующим:
Как уже упоминалось выше, такая методика проверки мультиметром не позволяет полностью протестировать работоспособность тиристора, нам потребуется несколько усложнить процесс.
Проверка на открытие-закрытие
Предыдущее тестирование позволяет определить, имеется ли пробой, но не дает возможности проверить отсутствие внутреннего обрыва. Поэтому переводим мультиметр в режим «прозвонки» и подключаем к нему тиристор, в соответствии с рисунком 5 (щуп с черным проводом к выводу «К», красный — к «А»).
Рис. 5. Подключение для проверки на открытие
При таком подключении отобразится бесконечно большое сопротивление. Теперь соединяем на несколько мгновений «УЭ» с выходом «А», прибор покажет падение сопротивления, и после отключения «УЭ», показание опять вырастет до бесконечности. Это связано с тем, что идущего через щупы тока недостаточно для удержания тиристора в открытом состоянии. Поэтому, чтобы убедиться в работоспособности полупроводникового элемента, необходимо собрать несложную схему.
Самодельный пробник для тиристоров
В интернете можно найти более простые схемы, где используется только лампочка и батарейка, но такой вариант не совсем удобен. На рисунке 6 представлена схема, позволяющая протестировать работу устройства, подавая на него постоянное и переменное питание.
Рисунок 6. Пробник для тиристоров
Обозначения:
После того, как пробник собран, приступаем к проверке, выполняется она по следующему алгоритму:
Если тестируемый элемент вел себя так, как описывается, то можно констатировать, что он находится в рабочем состоянии. Соответственно, если индикатор горит постоянно, это указывает на пробой, а когда при нажатии S3 он не загорается, можно определить внутренний обрыв (при условии, что лампочка рабочая).
Проверка без выпаивания детали с платы
В большинстве случаев проверить тиристор мультиметром на пробой можно прямо на плате, но чтобы выполнить диагностику самодельным тестером, полупроводник придется выпаять.
Проверка тиристоров всех видов мультиметром
Тиристор – это полупроводниковый прибор p-n-p-n структуры, который играет роль ключа в цепях с большими токами, при этом управление им осуществляется слаботочным сигналом. Применяется для включения силовых электроприводов, систем возбуждения генераторов. Коммутируемые токи доходят до 10 кА.
Особенность тиристоров заключается в том, что при подаче управляющего сигнала, они открываются и остаются в этом состоянии, даже если сигнал в последующем будет снят. Единственное требование – протекающий через них ток должен превышать определенное значение, который называется током удержания.
Одни тиристоры пропускают ток только в одну сторону. Это динисторы, срабатывающие от превышения значимого напряжения. Есть также тринисторы, управляемые подачей тока на третий вывод прибора.
Тиристоры пропускающие ток в обе стороны называются симисторы или триаки. Кроме этого, бывают фототиристоры управляемые светом.
Основные характеристики
Для проверки тринистора необходимо знать и понимать, что скрывается за основными параметрами и для чего их нужно измерять.
Отпирающее напряжение управления Uy – это постоянный потенциал на управляющем электроде, вызывающий открывание тиристора.
Uобр max – это максимальное обратное напряжение, при котором тиристор еще находится в рабочем состоянии.
Iос ср – это среднее значение протекающего через тиристор тока в прямом направлении с сохранением его работоспособности.
Определение управляющего напряжения
Теперь можно приступать к тестированию тринистора. Для этого возьмем КУ202Н с рабочим током 10 А и напряжением 400 В.
У большинства радиолюбителей имеется мультиметр и неизбежно возникает вопрос, как проверить тиристор мультиметром, возможно ли это и, что дополнительно может понадобиться. Последовательность действий такая:
Так как тиристор управляется как отрицательными, так и положительными сигналами, то его можно открыть, подключая перемычкой управляющий электрод к катоду.
Мультиметр должен находиться в режиме омметра, и щупы подсоединены к аноду и катоду. Так можно определить, каким напряжением управляется тиристор.
Проверка исправности
Второй вариант тестирования заключается в следующем. К блоку питания постоянного тока через тринистор подключается лампа на это же напряжение.
К аноду и катоду подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Диапазон измерения должен превышать напряжение источника.
Затем на управляющий электрод с помощью батарейки любого номинала и пары проводов подается управляющее напряжение. Тринистор должен открыться, лампочка загореться.
Тестер сначала показывает напряжение источника питания, после воздействия маленького значения, которое соответствует падению потенциалов на тиристоре в открытом состоянии.
После этого можно снять управляющее воздействие, лампа продолжит гореть, так как протекающий через прибор ток больше тока удержания.
Проверка динистора
Для определения работоспособности динистора может потребоваться источник питания с напряжением, превышающим напряжение включения динистора.
Для ограничения тока потребуется резистор на 100-1000 Ом. Теперь можно подключать плюс источника к аноду, а катод к одному из выводов ограничивающего резистора.
Второй конец сопротивления подключается к минусу источника питания. До этого необходимо мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения подключить к аноду и катоду.
Значения тестера должны лежать в пределах милливольт. Динистор открылся.
Необычный способ
Есть еще один вариант проверки тиристора мультиметром, без прозвона. Но в этом случае прибор должен быть маломощным, с малым током удержания.
Для проверки используется разъем проверки транзисторов. Обычно он располагается ниже переключателя и представляет собой круглый разъем в диаметре примерно 1 см.
На нем должны быть следующие обозначения: В – означает база транзистора, С – коллектор, Е – эмиттер.
Если тринистор открывается положительным напряжением, то управляющий вывод надо подключить к базе, анод с катодом к коллектору и эмиттеру соответственно.
Так как тестер при проверке транзистора измеряет коэффициент усиления, то и в этом случае он выдаст какие-то значения, которые будут неверные. Но это не важно, главное убедиться в исправности тринистора.
Проверка в схеме
Иногда требуется проверка тиристора, без выпаивания его из схемы. Для этого необходимо отключить управляющий электрод. После этого к аноду и катоду подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения.
Вторым тестером подключаются к аноду и управляющему электроду тиристора. Второй прибор должен находиться в режиме омметра.
Если измерительные щупы подсоединены правильно, то показания первого тестера будут лежать в пределах нескольких десятков милливольт.
Если нет, то щупы нужно поменять местами и все повторить. Перед измерениями нужно убедиться, что плата и весь прибор обесточен.
Тестирование высоковольтного тиристора
В случае проверки высоковольтного тиристора потребуется мультиметр с токовыми клещами. И проверка будет производиться при включенном оборудовании, так как сложно создать условия имитирующие рабочие параметры системы.
Все внешние воздействия необходимо делать в соответствии с инструкцией по эксплуатации на оборудование.
Измерения делаются с соблюдением техники безопасности, в остальном все, как и с обычными тиристорами.
Как проверить тиристор: способы проверки
Содержание статьи
Хотя тиристоры и относятся к классу диодов, такие четырехслойные полупроводниковые приборы помимо катода и анода имеют еще и третий вывод, который называется управляющим электродом. Главной особенностью изделия является неспособность переключение в закрытое состояние.
В зависимости от того как устроен тиристор, различают несколько его разновидностей: по способу управления, типу обратной проводимости и быстродействию. Изготавливают такой прибор, как правило, из кремния, а в качестве материала для корпуса используют полимеры или металл.
Прибор имеет два устойчивых состояния:
Для того чтобы понять, как работает тиристор, необходимо иметь представление о том, что в основе функционирования данного элемента заключен принцип работы электромагнитного реле. Элемент переходит в активное состояние при получении от объекта управления импульса определенной полярности. Полное выключение прибора может быть осуществлено путем естественной или принудительной коммутации.
Проверка тиристора
Несмотря на высокую надежность и длительный срок службы, такая радиоэлектроника может выйти из строя из-за различных перегрузок, перегрева, выброса напряжения и заводского брака. Перед тем как приобретать новый прибор, следует убедиться в том, что заменяемая деталь действительно повреждена. Именно поэтому важно понимать, как можно проверить работоспособность тиристора, не прибегая к помощи специалистов.
Весь процесс проверки основывается на понимании того, каким напряжением такой радиоэлемент управляется (речь идет об отрицательном или положительном напряжении). Не беда, если маркировка стерлась, поскольку всегда можно поменять щупы и снова незамедлительно проверить работоспособность. Существует несколько методов проверки: при помощи самодельного прибора, который собирается из пальчиковой батарейки и маленькой лампочки, а также посредством специальных устройств (мультиметр, осциллограф, омметр или тестер). Рассмотрим эти способы более подробно.
Специальные электроизмерительные приборы
Если в ближайшей доступности имеется специальное электроизмерительное устройство, то проверка тиристора мультиметром займет всего пару минут. Алгоритм данного метода прост:
В этом случае источником питания служит батарея мультиметра, а индикатором – цифровые или стрелочные показатели.
Проверка тиристора тестером потребует наличия проводков, батарейки и самого электроизмерительного прибора. Следует действовать по схеме:
Устройство можно признать функционирующим неправильно, если питание отсутствует или же подача его при любом напряжении на электроды является постоянной.
Также можно осуществить проверку работы элемента омметром. Алгоритм такого метода также не отличается сложностью: нужно подключить положительный щуп к аноду, а отрицательный – к катоду (при правильных действиях омметр покажет высокое сопротивление). Далее следует замкнуть управляющий электрод и вывод анода, что должно привести к резкому падению сопротивления.
Перед тем как проверить мощный тиристор, необходимо иметь под рукой мультиметр со специальными токовыми клещами, так как тестирование работоспособности будет осуществляться при включенном оборудовании. Крайне важно соблюдать при выполнении процесса технику безопасности и ознакомиться с приложенной к оборудованию эксплуатационной инструкцией.
Обстоятельства могут сложиться так, что понадобится протестировать функциональность тиристора, исключая выпаивание из схемы. Это означает, что первым делом необходимо отключить управляющий электрод и совершить подключение электроизмерительное устройство к катоду и аноду в режиме постоянного напряжения (плату нужно обесточить). Далее потребуется подключить второй тестирующий прибор в режиме омметра к УЭ и аноду. Показания первого тестера не выйдут за пределы нескольких десятков милливольт. Если показания отличаются, следует поменять щупы местами.
Лампочка и батарейка
Перед тем как проверить тиристор КУ 202Н, потребуется подготовить все необходимое. Данный способ потребует наличия пальчиковой батарейки (1,5 вольта), небольшой лампочки, блока питания, паяльника и трех проводков. Важно помнить, что нагрузку применять следует кратковременно. Вместо батарейки можно использовать щупы мультиметра.
Несколько полезных советов
Несколько рекомендаций, перед тем как прозвонить тиристор: