Как проверить симистор на работоспособность: Как проверить симистор мультиметром на исправность? 2 простых способа

Как проверить симистор мультиметром на исправность? 2 простых способа

В электрических приборах присутствует огромное количество полупроводниковых устройств, имеющих самый различный функционал и назначение. В большинстве схем роль электронного ключа выполняет симистор, который можно устанавливать в открытое или закрытое положение. В случае поломки какого-либо блока или прибора проверке подлежат все детали, поэтому далее мы рассмотрим, как проверить симистор мультиметром, не привлекая на помощь профессионалов.

Способы проверки

На практике симисторы могут быть представлены как силовыми агрегатами в распределительных устройствах или высоковольтных линиях, так и слаботочными элементами плат. Существует несколько способов проверки работоспособности, среди которых наиболее популярными являются:

• при помощи
  мультиметра;
• установив на
  специальный стенд;
• посредством
  батарейки и лампочки;
• транзистор-тестером.

Чаще всего используется первый метод, поскольку практически у каждого дома имеется мультиметр, тестер или цешка. Да и собирать целый испытательный стенд ради нескольких проверок смысла не имеет, в равной мере, как и конструировать контрольку с блоком питания.

Перед рассмотрением процедуры следует разобраться в конструктивных особенностях симистора. В электрическом смысле это полупроводниковый элемент, который как и тиристор может открываться и закрываться для протекания тока, но, в отличии от тиристора, симистор пропускает ток в двух направлениях. Поэтому его конструкция содержит два встречно направленных кристалла, которые открываются и закрываются управляющим электродом, за счет такой особенности его иногда считают разновидностью тиристора.

Рис. 1. Принципиальная схема симистора

Посмотрите на рисунок 1, в работе устройства может произойти либо обрыв линии с нарушением целостности цепи, либо пробой p-n перехода, характеризующийся коротким замыканием. Чтобы проверить симистор  мультиметром, применяются два метода – с выпаиванием полупроводникового прибора и на плате. Второй вариант является более удобным, так как проверить можно без лишних манипуляций с радиодеталями, однако на измерения будет влиять и общая  работоспособность схемы.

Поэтому для повышения точности симистор выпаивают с платы и проверяют, иначе короткое замыкание в параллельно включенной ветке будет показывать  неисправность на мультиметре при фактически годном испытуемом объекте.

Если выпаять симистор

Рассмотрим вариант с полным отделением симистора от платы, в результате вы должны получить абсолютно обособленную независимую деталь.

Рис. 2. Выпаять симистор

Основной вопрос, с которым вы должны определиться – расположение выводов или цоколевка ножек детали. Ниже приведены несколько типовых моделей, но следует отметить, что на практике может встречаться и другой порядок чередования, поэтому место нахождения управляющего контакта по отношению к двум рабочим вы должны определить заранее по модели или паспорту симистора.

Рис. 3. Расположение выводов симистора

Как видите на рисунке 3, в любой модели будут присутствовать три вывода – два силовые, которые имеют маркировку A1 и A2, в некоторых вариантах они обозначают тиристоры и маркируются как T1 и T2. Третья ножка – это управляющий вывод, он маркируется как G, от английского gate – ворота. После того, как разберетесь с конструкцией конкретного симистора и распиновкой выводов, переходите к настройке измерительного прибора. Большинство цифровых мультиметров имеют отдельное положение для «прозвонки», на панели его обозначают как полупроводниковый диод.

Рис. 4. Выбрать режим прозвонки

Однако это не единственный вариант, некоторые варианты цифрового тестера имеют совмещенную функцию, которая на панели выражается одной отметкой, совмещающей и прозвонку и функцию омметра:

Рис. 5. Совмещенный омметр с прозвонкой

После переключения установите щупы мультиметра в соответствующие гнезда, как правило, чтобы проверить симистор, вам понадобится разъем COM – это общий вывод и разъем для измерения сопротивления или со значком прозвонки. В таком режиме между щупами возникнет разность потенциалов, поскольку на них искусственно подается испытательное напряжение, соответственно, через симистор будет протекать какой-то ток.

 Подготовив мультиметр и разобравшись с устройством симистора, можете переходить к самой проверке на исправность.

Процедура будет включать в себя несколько этапов:

• Чтобы проверить, не пробит ли переход, сначала нужно приложить щупы тестера к силовым выводам. Во время процедуры на табло может появиться значение 0 или 1, где 0 – обозначает пробитый полупроводник, а единица полностью исправный. В некоторых моделях измерительных приборов вместо единицы может отображаться значение OL, и то и другое свидетельствует о большом сопротивлении.

Рис. 6. Прозвоните силовые контакты

• Затем переместите один из выводов на управляющий контакт, это приведет к замеру сопротивления между ними. Как правило,  значение падения напряжения между A1 и  G будет колебаться от 100 до 200, но могут быть и некоторые отличия, в зависимости от модели. Переместите щуп с одного силового вывода симистора на другой, значение в исправном состоянии должно быть равным 1.
• Чтобы проверить, открывается ли переход симистора, кратковременно коснитесь управляющего электрода при подаче напряжения на силовые контакты. Показания на табло тут же изменятся, что и укажет на исправность прибора. Однако работа в открытом состоянии, скорее всего, продлиться недолго, поскольку приложенного напряжения будет недостаточно для получения тока удержания. Для подключения вывода щупа сразу на две ножки можно воспользоваться как дополнительным проводом, так и коснуться их самим щупом по диагонали.

Если выпаянный симистор показал исправные результаты во всех положениях, то проблема заключается в другом элементе или узле схемы.

Не выпаивая

Несмотря не преимущества предыдущего варианта проверки, далеко не всегда предоставляется возможность впаять деталь из общего блока или платы. Иногда это обусловлено конструкционным расположением ближайших элементов, иногда вся плата залита, а в некоторых ситуациях под рукой попросту может не оказаться паяльника. В этом случае максимально удалите все возможные подключения, которые так или иначе могли бы повлиять на результаты проверки симистора.

В первую очередь, обратите внимание на саму нагрузку, так как симистор – это ключ, возможно контакты к отключаемой нагрузке представлены клеммами или другими разъемными соединениями. Далее изучите схему, возможно, кроме симистора, в цепи присутствуют какие-либо коммутаторы или предохранители, которые смогут обеспечить разрыв  в цепи.

Так как ранее мы рассматривали вариант прозвонки, теперь произведем замер сопротивление в режиме омметра. Для этого переместите ручку переключателя мультиметра в соответствующее положение и подключите выводы щупов. Заметьте, из-за установки на плате далеко не всегда представляется возможным рассмотреть маркировку симистора или цоколевку его ножек, поэтому нередко приходится руководствоваться схемой или опираться на данные измерений. Если вы столкнулись именно с такой ситуацией, то следует опираться на данные замеров сопротивления между контактами попарно.

Результаты проверки омметром

Некоторые показатели сопротивления могут свидетельствовать о следующих состояниях симистора:

• 0 Ом – говорит о том, что переход пробит или возникло короткое замыкание;
• от 50 до 200 Ом – свидетельствует, что переход нормально открыт;
• от 1 до 10 кОм – указывает на появление тока утечки без управляющего тока, скорее всего, что кристалл неисправен;
• от 1 МОм и более – говорит о нормально запертом переходе или об обрыве в электрической цепи.

Измерение сопротивления является не единственным методом, которым можно проверить исправность симистора. Вы можете прозвонить его мультиметром, как было описано в предыдущем методе.

Видео инструкции

Способы проверки симистора, как прозванивать симисторы мультиметром

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.

Управление работой тиристоров осуществляется двумя способами:

• подачей напряжения определенной величины для открытия или закрытия прибора, как в динисторах (диодных тиристорах) – двухэлектродных приборах;
• подачей импульса тока определенной длительности или величины на управляющий электрод, как в тринисторах и симисторах (триодных тиристорах) – трехэлектродных приборах.

По принципу работы эти приборы различаются на три вида.

Динисторы открываются при достижении напряжения определенной величины между катодом и анодом и остаются открытыми до уменьшения напряжения опять же до установленного значения. В открытом состоянии работают по принципу диода, пропуская ток в одном направлении.

Тринисторы открываются при подаче тока на контакт управляющего электрода и остаются открытыми при положительной разности потенциалов между катодом и анодом. То есть они открыты, пока в цепи существует напряжение. Это обеспечивается наличием тока, сила которого не ниже одного из параметров тринистора – тока удержания. В открытом состоянии также работают по принципу диода.

Симисторы – разновидность тринисторов, которые пропускают ток по двум направлениям, находясь в открытом состоянии. По сути, они представляют пятислойный тиристор.

Запираемые тиристоры – тринисторы и симисторы, которые закрываются при подаче на контакт управляющего электрода тока обратной полярности, нежели та, которая вызвала его открытие.

С помощью тестера

Проверка работоспособности симистора мультиметром или тестером основана на знании принципа работы этого устройства. Конечно же, она не даст полной картины состояния детали, так как невозможно определить рабочие характеристики симистора без сборки электрической схемы и проведения дополнительных измерений. Но часто вполне достаточно будет подтвердить или опровергнуть работоспособность полупроводникового перехода и управления им.

Чтобы проверить деталь, необходимо использовать мультиметр в режиме измерения сопротивления, то есть как омметр. Контакты мультиметра присоединяются к рабочим контактам симистора, при этом значение сопротивления должно стремиться к бесконечности, то есть быть очень большим.

После этого соединяется анод с управляющим электродом. Симистор должен открыться и сопротивление должно упасть почти до нуля. Если все так и произошло, скорее всего, симистор работоспособен.

При разрыве контакта с управляющим электродом симистор должен остаться открытым, но параметров мультиметра может быть недостаточно, что бы обеспечить так называемый ток удержания, при котором прибор остается проводимым.

Устройство можно считать неисправным в двух случаях. Если до появления напряжения на контакте управляющего электрода сопротивление симистора ничтожно мало. И второй случай, если при появлении напряжения на контакте управляющего электрода сопротивление прибора не уменьшается.

С помощью элемента питания и лампочки

Существует вариант прозвона симистора простейшим тестером, представляющим собой разорванную однолинейную цепь с источником питания и контрольной лампой. Еще для проверки понадобится дополнительный источник питания. В качестве его может быть использован любой элемент питания, например типа АА с напряжением 1,5 В.

Прозванивать деталь нужно в определенном порядке. В первую очередь необходимо соединить контакты тестера с рабочими контактами симистора. Контрольная лампа при этом гореть не должна.

Затем необходимо подать напряжение между управляющим и рабочим электродами с дополнительного источника питания. На рабочий электрод подается полярность, соответствующая полярности подключенного тестера. При подключении контрольная лампа должна загореться. Если переход симистора настроен на соответствующий ток удержания, то лампа должна гореть и при отключении дополнительного источника питания от управляющего электрода до момента отключения тестера.

Так как прибор должен пропускать ток в обоих направлениях, для надежности можно повторить проверку, изменив полярность подключения тестера к симистору на противоположную. Надо проверить работоспособность прибора при обратном направлении тока через полупроводниковый переход.

Если до подачи напряжения на управляющий электрод контрольная лампа загорелась и продолжает гореть, то деталь неисправна. Если при подаче напряжения контрольная лампа не загорелась, симистор также считается неисправным, и использовать его в дальнейшем нецелесообразно.

Симистор, смонтированный на плате, можно проверить, не выпаивая его. Для проверки необходимо только отсоединить управляющий электрод и обесточить всю схему, отключив ее от рабочего источника питания.

Соблюдая эти простейшие правила, можно произвести отбраковку некачественных или отработавших свой ресурс деталей.

Как проверить симистор мультиметром на исправность

У каждого уважающего себя мастера, да и просто увлекающегося электроникой человека в хозяйстве есть мультиметр, который позволяет довольно часто экономить на покупке новых деталей.

Симистор, так же его называют триак — это особая вариация симметричного тиристора. Одним из основных отличий — возможность проводить ток в обоих направлениях, что позволяет использовать эксплуатировать радиоэлемент в системах, где присутствует переменное напряжение. В работе с электроприборами и схемами просто невозможно обойтись без таких электрических деталей.

По функциям работы и конструкции он ни чем не отличается от других тиристеров. Симисторы хорошо себя зарекомендовали как регуляторы для систем освещения, так же для приборов которые используются в бытовых условиях Еще его используют в огромном количестве отраслей производства.

Концепция этих компонентов чем-то напоминает работу транзистеров, но данные детали не будут взаимозаменяемы.

Как прозвонить тиристор мультиметром?

Когда подается ток (достаточно простой батарейки АА) — лампочка будет сиять. Из этого следует, что сама цепь не подвержена повреждениям. Затем следует отделить батарейку, но при этом не отключить подачу тока. Если лампочка не гаснет, а продолжает гореть, то p-n переход не поврежден и работает исправно.

Но бывает и такое, что в самый нужный момент под рукой не окажется нужной лампочки или батарейки. Остается проверить его мультиметром.

1. Нужно установить переключатель на нашем приборе в режим прозвона. На щупах появится достаточно тока, для проверки работоспособности. На экране высветилась цифра 1, в таком случае мы понимаем, что переход не пробит и не поврежден.
2. Нужно проверить открывается ли переход. Для этого нужно соединить управляющий вывод с анодом. Мультиметр даст достаточное количество тока для этого. На экране должны появится цифры, которые будут отличаться от первоначальной единицы. Так мы проверим работоспособность управляющего элемента.
3. Разъединяем контакт управления. На экране увидим цифру «один», так как сопротивление будет склоняться к бесконечности.

Почему тиристор не остался в открытом состоянии?

Ситуация заключается в следующем — мультиметр не вырабатывает достаточное количество тока для того, что бы сработал тиристор. Исходя из этого, провести проверку данного элемента не выйдет. Но сама проверка показала, что остальные детали у нас в рабочем состоянии. Если же поменять полярность — проверка закончится провалом. В данной ситуации мы уверены,что отсутствует обратный пробой.

Так же при помощи аппарата, можно легко проверить чувствительность тиристора. Для этого нужно поставить переключатель в режим омметра. Все измерения проходят так же, как описывалось выше.

Тиристоры которые более чувствительны выдерживают открытое состояние при отключении управляющего тока, все данные мы фиксируем на мультиметре. Затем повышаем предел до 10х. В этой ситуации ток на щупах будет уменьшен.

Если управляющий ток при закрытии, отказывает, нужно постепенно увеличить предел измерения, до тех пор, пока не сработает тиристор.

Если проверка проходит элементов из одной партии или со схожими техническими характеристиками, нужно выбирать те элементы, которые более чувствительны. Такие тиристоры более функциональны и имеют больше возможностей, из этого следует что область применения в разы увеличивается.

Когда вы освоите проверку тиристора, то решение проверки симистора придет само. Главное вникнуть в суть проверки, и четко следовать инструкциям.

Проверка симистора мультиметром

Делаем все тоже, о чем говорилось выше. Можем применять лампу накаливания, включив мультиметр в режиме омметра.

Если симистор исправен и функционирует, то результаты проверки должны быть схожими между собой. Необходимо проверить открытие и удержание p-n перехода в обоих направлениях по всей шкале пределов измерения мультиметра.

Если проверяемая деталь располагается на монтажной плате, то нет явной необходимости выпаивать ее, для того, чтобы провести проверку. Нужно всего лишь освободить управляющий вывод. Одно из главных правил! Перед проверкой обязательно обесточьте проверяемый прибор, так как результат проверки, может оказаться неверным.

Заключение

Как мы видим, проблем в проверке у любого мастера быть не должно. Относительно проверки, можно добавить, то что проверять лучше всего симистор с обеих сторон, так как он работает как с одной, так и с другой стороны. Нужно все лишь изменить полярность на противоположную сторону. Если деталь исправна, то соответственно она будет работать с двух противоположных сторон.

Как проверить работоспособность симистора

Используя домашний тестер (мультиметр), легко выполнить проверку различных радиоэлементов. Для домашних мастеров, которые работают с электронными приборами это довольно полезная вещь. К примеру, правильно выполненная проверка симистора мультиметром позволит избежать поиска новых деталей при ремонте электрооборудования. Чтобы понять данный процесс досконально, необходимо выяснить, что представляют собой тиристоры.

Что такое тиристоры

Это полупроводниковые приборы, которые выполнены с учетом классических монокристальных технологий. На кристаллах имеются p-n переходы в количестве 3-х и более штук, с диаметрально противоположным устойчивым состоянием. Основным применением данной детали являются электронные ключи. Использование этих радиоэлементов может быть хорошей альтернативой механическому реле.

Процесс включения осуществляется регулируемым и плавным образом, без дребезжания контактов. Нагрузки по основным направлениям при открытии p-n перехода подаются управляемым образом, то есть присутствует возможность соблюдения контроля скорости при нарастании рабочего тока.

При этом, стоит отметить, что тиристор в сравнении с реле, может быть удачно интегрирован в электросхему с любым уровнем сложности. При отсутствии искрения каждого контакта, их можно использовать для систем, в которых не допускаются коммутационные помехи. Детали довольно компактны, выпускаются в виде разных форм-факторов, также и для установки на охлаждающие радиаторы.

Управление прибором осуществляется посредством внешнего воздействия на основе:

• электрического тока, что поступает на управляющие электроды;
• луча света, в случае использования фототиристора.

Примечательно, что в сравнении с тем же реле, нет необходимости в постоянной подаче управляющего сигнала. Рабочие p-n переходы будут открыты и после того, как завершена подача тока. Тиристоры закроются, при опускании протекающего сквозь него рабочего тока ниже уровня порогов удержания.

Еще одно свойство тиристоров, которое является основной характеристикой — это использование их в качестве одностороннего проводника. Так, протекание паразитных токов в обратное направление осуществляться не будет. Благодаря чему значительно упрощаются схемы по управлению радиоэлементами.

Тиристор может выпускаться в различной модификакции, исходя из того, какой способ управления и дополнительные возможности необходимы. Он может быть:

• диодным с прямой проводимостью;
• диодным с обратной проводимостью;
• диодным симметричным;
• триодным с прямой проводимостью;
• триодным с обратной проводимостью;
• триодным ассиметричным.

Бывают также разновидности триодных тиристоров с двунаправленной проводимостью.

Что такое симистор, и в чем его отличие от тиристора

Симисторы (или «триаки») являются особыми разновидностями триодных симметричных тиристоров. Главным преимуществом любого симистора можно считать наличие способности проводки тока на рабочем p-n переходе в двух направлениях. Благодаря этому осуществляется использование радиоэлементов сфере систем, имеющих переменное напряжение.

Их рабочие принципы и конструктивные особенности сходны с остальными тиристорами. При подачах управляющих токов p-n переходы отпираются, и остаются открытым до момента снижения величин рабочих токов. Популярным применением симистора является использование его для регуляторов напряжений в осветительных системах и бытовых электроинструментах.

Принцип работы этого радиокомпонента схожий с принципом действия транзистора, однако деталь не является взаимозаменяемой. Разобравшись в том, что такое симистор и тиристор, необходимо также рассмотреть вопрос, о проверке этих деталей на показатели работоспособности.

Видео «Как проверить рабочее состояние тиристора и симистора»

Проверка симистора и тиристора мультиметром

При помощи домашнего тестера (мультиметра) можно проверять самые разные радиоэлементы. Для домашнего мастера, увлекающегося электроникой – это настоящая находка.

Например, проверка тиристора мультиметром может избавить вас от необходимости поиска новой детали во время ремонта электрооборудования.

Для понимания процесса, разберем, что такое тиристор:

Это полупроводниковый прибор, выполненный по классической монокристальной технологии. На кристалле имеется три или более p-n перехода, с диаметрально противоположными устойчивыми состояниями.

Основное применение тиристоров – электронный ключ. Можно эффективно использовать эти радиоэлементы вместо механических реле.

Включение происходит регулируемо, относительно плавно и без дребезга контактов. Нагрузка по основному направлению открытия p-n переходов подается управляемо, можно контролировать скорость нарастания рабочего тока.

К тому же тиристоры, в отличие от реле, отлично интегрируются в электросхемы любой сложности. Отсутствие искрения контактов позволяет применять их в системах, где недопустимы помехи при коммутации.

Деталь компактна, выпускается в различных форм-факторах, в том числе и для монтажа на охлаждающих радиаторах.

Управляются тиристоры внешним воздействием:

• Электрическим током, который подается на управляющий электрод;
• Лучом света, если используется фототиристор.

При этом, в отличие от того же реле, нет необходимость постоянно подавать управляющий сигнал. Рабочий p-n переход будет открыт и по окончании подачи управляющего тока. Тиристор закроется, когда протекающий через него рабочий ток опустится ниже порога удержания.

Еще одним свойством тиристора, которое используется как основная характеристика – он является односторонним проводником. То есть паразитные токи в обратном направлении протекать не будут. Это упрощает схемы управления радиоэлемента.

Тиристоры выпускаются в различных модификакциях, в зависимости от способа управления, и дополнительных возможностей.

• Диодные прямой проводимости;
• Диодные обратной проводимости;
• Диодные симметричные;
• Триодные прямой проводимости;
• Триодные обратной проводимости;
• Триодные ассиметричные.

Существует разновидность триодного тиристора, имеющая двунаправленную проводимость.

Что такое симистор, и чем он отличается от классических тиристоров?

Симистор (или «триак») – особая разновидности триодного симметричного тиристора. Главное преимущество – способность проводить ток на рабочих p-n переходах в обоих направлениях. Это позволяет использовать радиоэлемент в системах с переменным напряжением.

Принцип работы и конструктивное исполнение такое же, как у остальных тиристоров. При подаче управляющего тока p-n переход отпирается, и остается открытым до снижения величины рабочего тока.

Популярное применение симисторов – регуляторы напряжения для систем освещения и бытового электроинструмента.

Работа этих радиокомпонентов напоминает принцип действия транзисторов, однако детали не являются взаимозаменяемыми.

Рассмотрев, что такое тиристор и симистор, мы с вами научимся, как проверять эти детали на работоспособность.

Как прозвонить тиристор мультиметром?

Сразу оговоримся – проверить исправность тиристора можно и без тестера. Например, с помощью лампочки от фонарика и пальчиковой батарейки.

Для этого включаем последовательно источник питания, соответствующий напряжению лампочки, рабочие выводы тиристора, и лампочку.

Важно! Не забудьте о том, что обычный тиристор проводит ток лишь в одном направлении. Поэтому соблюдайте полярность.

При подаче управляющего тока (достаточно батарейки АА) – лампочка будет гореть. Значит, управляющая цепь исправна. Затем отсоединяем батарейку, не отключая источник рабочего тока. Если p-n переход исправный, и настроен на определенную величину тока удержания – лампочка продолжает гореть.

Если под рукой нет подходящей лампы и батарейки, следует знать, как проверить тиристор мультиметром.

1. Переключатель тестера устанавливаем в режим «прозвонка». При этом на щупах проводов появится достаточное напряжение для проверки тиристора. Рабочий ток не открывает p-n переход, поэтому сопротивление на выводах будет высоким, ток не протекает. На дисплее мультиметра высвечивается «1». Мы убедились в том, что рабочий p-n переход не пробит;
2. Проверяем открытие перехода. Для этого соединяем управляющий вывод с анодом. Тестер дает достаточный ток для открытия перехода, и сопротивление резко уменьшается. На дисплее появляются цифры, отличные от единицы. Тиристор «открыт». Таким образом, мы проверили работоспособность управляющего элемента;
3. Размыкаем управляющий контакт. При этом сопротивление снова должно стремиться к бесконечности, то есть на табло мы видим «1».

Почему тиристор не остался в открытом состоянии?

Дело в том, что мультиметр не вырабатывает величину тока, достаточную для срабатывания тиристора по «току удержания».

Этот элемент мы проверить не сможем. Однако остальные пункты проверки говорят об исправности полупроводникового прибора. Если поменять местами полярность – проверка не пройдет. Таким образом, мы убедимся в отсутствии обратного пробоя.

При помощи мультиметра можно проверить и чувствительность тиристора. В этом случае, мы переводим переключатель тестера в режим омметра. Измерения производятся по раннее описанной методике. Только мы каждый раз меняем чувствительность прибора. Начинаем с предела измерения вольтметра «х1».

Чувствительные тиристоры при отключении управляющего тока сохраняют открытое состояние, что мы и фиксируем на приборе. Увеличиваем предел измерения до «х10». В этом случае ток на щупах тестера уменьшается.

Если при отключении управляющего тока переход не закрывается – продолжаем увеличивать предел измерения до срабатывания тиристора по току удержания.

Важно! Чем меньше ток удержания – тем чувствительнее тиристор.

При проверке деталей из одной партии (или с одинаковыми характеристиками), выбирайте более чувствительные элементы. У таких тиристоров гибче возможности по управлению, соответственно шире область применения.

Освоив принцип проверки тиристора – легко догадаться, как проверить симистор мультиметром.

Важно! При прозвонке необходимо учитывать, что этот полупроводниковый ключ имеет симметричную двустороннюю проводимость.

Проверка симистора мультиметром

Схема подключения для проверки аналогичная. Можно использовать лампу накаливания или мультиметр с широким диапазоном измерений в режиме омметра. После прохождения тестов при одной полярности, переключаем щупы тестера на полярность обратную.

Исправный симистор должен показать весьма похожие результаты проверки. Необходимо проверить открытие и удержание p-n перехода в обоих направлениях по всей шкале пределов измерения мультиметра.

Если радиодеталь, нуждающаяся в проверке, находится на монтажной плате – нет необходимости ее выпаивать для теста. Достаточно освободить управляющий вывод.

Важно! Не забудьте предварительно обесточить проверяемый электроприбор.

В заключении смотрите видео: Как проверить тиристор мультиметром.

About sposport

View all posts by sposport

Как проверить симистор: тестером, схема включения

Симистором называют полупроводниковый выключатель для переменного тока. Часто встречается международное название TRIAC, что означает то же самое (TRIode for Alternate Current). Чтобы разобраться в устройстве симистора (симметричного тиристора) и узнать, как проверить симистор, важно сначала понять, что он состоит из двух встречно-параллельно включенных тиристоров (если совсем правильно, тринисторов, но тиристор употребляется чаще), имеющих общую цепь управления. Теперь осталось понять, что такое тиристор.

Что это такое

Как показано на Рис.2, тиристор составлен из двух транзисторов разной проводимости: npn и pnp, включенных «навстречу» друг-другу. Если приоткрыть один из транзисторов (npn), приложив между его эмиттером и базой напряжение порядка 0,6 … 0,8 В (напряжение открывания кремниевого p-n перехода), то в коллекторе потечет ток.

Схема тиристора

Появившееся напряжение между базой и эмиттером второго транзистора начнет открывать его и, одновременно, через коллектор второго транзистора, — первый транзистор. Все это будет лавинообразно нарастать с очень большой скоростью, и теперь уже независимо от начального напряжения. Достаточно только «подтолкнуть» процесс открывания небольшим начальным импульсом.

Для закрывания тиристора необходимо понизить ток в его цепи до минимальной величины, называемой током удержания, и чуть ниже. Поскольку переменный ток так себя и ведет в каждом полупериоде, то каждая половинка симистора будет закрываться, когда меняется полярность в цепи тока.

Схема и устройство симистора

Схема симистора показана на рисунке Рис. 3 слева, а его физическое устройство, — справа. Напоминаем, что это два встречно-параллельно включенных тиристора. Выводы Т1 и Т2 уже нельзя назвать анодом и катодом, в цепи переменного тока они становятся равноправными. Однако, в цепи постоянного тока триак ведет себя как обычный тиристор и даже содержит «запасной», хотя для его использования придется поменять полярность управляющего напряжения.

Дополнительная информация! Кстати говоря, как тиристор, так и симистор, могут быть составлены из обычных транзисторов разной структуры, имея ту же работоспособность. Главное, чтобы они были рассчитаны на требуемый ток и допустимое напряжение. Но на практике это не используется, с очень давних времен (1960-е) тиристоры стали выпускать в виде готовых приборов в одном корпусе.

Современный тиристор или симистор средней мощности выглядит, как показано на Рис. 4.

Триак BTA136

Характеристики

Симистор имеет несколько параметров, которые можно расположить по порядку убывания важности (лучше сказать, частоты использования) следующим образом:

• Напряжение обратного пробоя, Uобр, В;
• Напряжение закрытого состояния, Uзс, В;
• Ток открытого состояния средний, Iос, А;
• Время включения, tвк, мкс;
• Время выключения, tвык, мкс;
• Ток открытого состояния импульсный, Iос, А;
• Ток закрытого состояния, Iзс, мА;
• Обратный ток, Iобр, мА;
• Напряжение открытого состояния, Uос, В;
• Управляющее напряжение, Uупр, В;
• Ток управления, Iупр, мА;
• Скорость нарастания напряжения, dU/dt, В/мкс;
• Скорость нарастания тока, dI/dt, А/мкс.

Вольт-амперная характеристика триака

Обратите внимание! Параметр «напряжение обратного пробоя» означает максимальное напряжение, которое способен выдержать симистор или тринистор без выхода из строя. Напряжение закрытого состояния характеризует только динисторный эффект.

Проверка исправности

Если принять во внимание уже написанное в этой статье, то такую проверку выполнить несложно. Как проверить симистор? Это можно сделать несколькими способами. Самый простой проверить исправность, — это способ замены. Вместо подозреваемого симистора устанавливаем заведомо исправный, и смотрим, как будет работать схема. Но обычно симисторы проверяют при помощи мультиметра или тестера, иногда без отключения от схемы. Тестером называют мультиметр старого типа, стрелочный. Кроме того, есть еще один способ проверки, при помощи тумблера, лампочки и кнопки. Рассмотрим два последних способа проверять триак более подробно.

Проверка с помощью тестера

Симистор имеет три вывода, которые потребуется попарно прозвонить. В этом и состоит проверка. Включите тестер в режим измерения сопротивления на диапазоне килоом и установите его стрелку на нуль, замкнув между собой щупы. В старых стрелочных приборах это необходимая операция. Полезно знать, какой из щупов тестера имеет положительную полярность, — это позволит определить вид p-n перехода, связанного с управляющим электродом.

Тестер и его настройка для проверки симистора

Поскольку конструкция симисторов бывает разной, каким-либо образом отметьте проверочный симитор, любым способом, это просто условность. Затем выполните прозвонку всех трех возможных пар электродов, меняя полярность их подключения, и результаты запишите в таблицу. В зависимости от состояния прибора, и даже типа, вы получите различные результаты. Проверка облегчается, если вы заранее знаете тип прибора (при недостатке знаний и опыта можно спутать с транзистором). Поскольку речь в статье идет именно о симисторе (триаке), то дальше будем считать, что мы проверяем именно его.

Некоторые типичные сопротивления при проверке:

• 0Ом — пробой, короткое замыкание;
• 50 … 100Ом — открытый (прямосмещенный) p-n переход;
• 1 … 10кОм — утечка, испорчен кристалл полупроводника;
• 1МОм … ∞ — запертый (обратносмещенный) p-n переход или обрыв.

Анализ состояния симистора

Признак исправности симистора — есть пара выводов, дающая при любой полярности щупов тестера признаки исправного p-n перехода, при этом с третьим выводом любой из двух показывает очень большое сопротивление. Остальные случаи показывают, как минимум, очень сомнительное состояние прибора.

Проверка мультиметром

Мультиметром называют тот же тестер, просто в более современном исполнении, с микропроцессором внутри и цифровым дисплеем. Функции у него те же самые. У мультиметра не требуется устанавливать ноль шкалы, достаточно просто переключить прибор на измерение сопротивлений. Более того, так как в режиме измерения сопротивлений цифровой мультиметр выдает в цепь слишком маленькое напряжение, почти у всех мультиметров есть функция проверки диодов или, что то же самое, p-n переходов. Иногда она объединяется с прозвонкой. Здесь в цепь дается достаточное напряжение, чтобы открыть переход.

Мультиметр

Обратите внимание! Для исправного p-n перехода (или диода) цифровой мультиметр покажет не сопротивление, а напряжение в милливольтах, падающее на открытом p-n переходе, или «бесконечность» на запертом переходе. «Бесконечность» в обе стороны означает обрыв, а ноль в обе стороны — пробой p-n перехода.

Разумеется, никакой бесконечности тут нет, просто в цепь выдается напряжение, превышающее 2 вольта, на которые рассчитана полная шкала милливольтметра (2,5 В от источника опорного напряжения АЦП), и милливольтметр просто зашкаливает, если он не зашунтирован такой нагрузкой, как открытый диод.

Проверка лампочкой и переменой полярности

Это самый надежный способ проверки работоспособности симистора. Мультиметровый способ не дает полной уверенности в его исправности. Если такая проверка производится достаточно часто, есть смысл собрать простой испытательный стенд. Его схема (и схема проверки в любом случае) показана на Рис. 8.

Проверка симистора лампой

На схеме Рис. 8, аккумулятор B подключается через тумблер S2 с двумя группами контактов. Они соединены так, что тумблер меняет плюс с минусом, то есть, фактически имитирует переменный ток (частота тут не важна, меняется только подключение).

Рабочий симистор VS поведет себя следующим образом: пока не будет нажата кнопка S1, небольшая автомобильная лампа L (от поворотника, например) не загорится, как S2 не переключай. После нажатия кнопки S1 лампа должна зажечься при любом положении тумблера и продолжать гореть при отпускании кнопки. Но при переключении тумблера лампа гаснет. Если лампочка включается и при новом положении тумблера, продолжая гореть, значит, триак, он же симистор, исправен.

Если лампочка не зажигается при одном из положений тумблера, то это либо простой тиристор, либо вышла из строя одна половина симистора, превратив его в тиристор.

Важно! Не рекомендуется использовать частично работающий симистор в качестве замены для тиристора, так как его надежность под большим сомнением.

Если лампочка не зажигается при любых переключениях, то симистор в обрыве, а если лампочка горит при любых переключениях, то симистор «битый», замкнут накоротко или «пробит».

Проверка без выпаивания из схемы

Такая проверка сводится к проверке тестером или мультиметром. Выпаивание не производится. Но при этом есть особенности, которые необходимо учесть. Так как проверка симистора мультиметром без выпаивания содержит свои «подводные камни». Как проще проверить симистор мультиметром не выпаивая? Во-первых, симистор может быть зашунтирован другими элементами схемы, и это может ввести в заблуждение. Во-вторых, монтаж или плата может препятствовать доступу к выводам, как показано на Рис. 9. Выпаивать симистор может помешать заливка корпуса компаундом. Тогда выпаять будет невозможно.

Симистор в монтаже

Поэтому проверку надо производить, по возможности, отключая все, что можно: нагрузку в цепи симистора, цепь управления и т. п. если есть возможность вытаскивать разъемы или клеммы. Крайне желательно при этом руководствоваться принципиальной схемой устройства. Для простых регуляторов схема может быть нарисована по имеющемуся монтажу.

Симистор, или триак, это мощный полупроводниковый ключ, способный работать в цепях со значительным током и напряжением, достигающим 1 кВ и больше. Точное значение определяется по марке прибора и его даташиту. Благодаря своей двусторонней проводимости и простоте управления, симисторы еще долго будут применяться в технике. Не последнее место в этом занимает достаточная надежность и простота проверки симисторов, не требующая специального оборудования.

Как проверить симистор

Автор Aluarius На чтение 4 мин. Просмотров 1.1k. Опубликовано 26.01.2016

Нередко радиолюбителям приходится собирать различные приспособления из деталей, которые были добыты путем разборки старых электрических или радиоприборов. Понятно, что после долгого лежания в ящиках сам владелец этого мини-склада уже и не помнит, в каком состоянии находятся детали. То есть, они исправны или нет. Поэтому используемую деталь обычно проверяют. А так как тема нашей статьи – как проверить симистор, то будем разбираться в этом вопросе досконально.

Что такое симистор

В первую очередь необходимо понять, что собой представляет эта деталь. Это разновидность тиристоров, которая отличается от них тем, что может пропускать электрический ток в любую сторону. То есть, при смене полярности подключения этот прибор будет работать обязательно. В сравнении с тиристорами такого произойти не может, потому что этот прибор работает только в одну сторону. Чисто конструктивно симистор – это два тиристора, соединенных между собой разными полюсами.

Тестирование

У каждого радиолюбителя есть свои способы проверить симистор. Для этого можно использовать специальные приборы или подручные материалы. Главное – знать, как проверить правильно прибор на основе принципа его работы.

Способ №1

Самый простой способ – это протестировать симистор омметром. Для этого необходимо катод детали соединить с отрицательным контактом омметра, анод с положительным контактом. А затем закоротить анод с управляющим электродом. На самом омметре необходимо выставить единицу (х1). Если при этом стрелка покажет сопротивление прибора в пределах 15-50 Ом, можно считать, что симистор цел и пригоден для установки в любой радиоприбор.

Но тут есть один важный момент. Если в таком положении с анода убрать все контакты, и показания сопротивления при этом не изменятся, то это подтверждает целостность детали. Если стрелка начнет отклоняться к нулю, то выбросите симистор в мусор.

Способ №2

Конечно, можно придумать большое количество различных приборов, с помощью которых провести проверку симистра будет несложно. Но для этого придется прикладывать усилия и тратить свое время на сборку, хотя для многих это будет в удовольствие. Для примера приводим одну из схем такого тестового устройства, вот она на рисунке снизу.

Схема подключения данного прибора к симистру точно такая же, как и в случае с тестированием при помощи омметра. Но в этом устройстве установлен светодиод (HL1). Так вот при подаче напряжения на симистор через кнопку (ключ) световой источник должен загореться. А это говорит об исправности детали.

Обратите внимание на резисторы. Их сопротивления рассчитывается под номинальное напряжение. Практика показала, что сопротивление в диапазоне 9-12 Ом достаточная величина.

Заключение по теме

Как видите, больших проблем, чтобы протестировать симистор, нет. Конечно, оптимальный вариант – это использование омметра, который есть в арсенале у каждого радиолюбителя. Но если появляется желание поэкспериментировать, то можно собрать самостоятельно тестовое устройство. Предложенная схема не единственная, в принципе, можно попробовать собрать и свой вариант, взяв за основу данное предложение.

Что касается исправности детали, то рекомендуется проверять ее с двух сторон, ведь симистор работает как в одну, так и в другую сторону. То есть, сначала подключаются контакты по вышеизложенной схеме. Затем полярность подключения можно изменить на противоположную. Исправная деталь будет работать и том, и в другом направлении.

Тестирование симистора

Тестирование симистора

Тестирование симистора
Тони ван Роон

Эти две процедуры тестирования предназначены для использования с цифровым мультиметром в Омах.
испытательный полигон. Процедура тестирования была фактически предназначена для тестирования внутри микроволн (магнетронов), но не должно быть никакой разницы.
в любой другой схеме. Проверить входную или выходную цепь.

Симистор — это электронный переключатель или реле. Симисторы бывают разных форм, размеров и цветов.Проверить стандартный терминал
обозначения на рисунке ниже, где показано большинство типов симисторов, которые обычно используются в микроволновых печах,
вместе со стандартными обозначениями клемм.

Расположенный снаружи или закрепленный внутри прибора или оборудования, симистор срабатывает, когда он получает электронику.
«стробирующий» сигнал от схемы управления. Затем он переключается в свое закрытое или «включенное» состояние, обеспечивая, например,
путь напряжения к первичной обмотке H.V. трансформатор в микроволновой печи и, таким образом, активация элементов управления приготовлением.
Или использовать в лабораторной водяной бане, в которой необходимо поддерживать определенную температуру. Зонд-датчик, который
погружается в воду, отслеживает температуру и посылает сигнал затвора на симистор для включения любого из
нагревательные или охлаждающие элементы. Большинство этих датчиков содержат только один или несколько диодов общих типов 1N4148 или 1N914.

Важная информация по технике безопасности

Работа с микроволновой печью — ОЧЕНЬ опасная задача.Следовательно,
В целях вашей личной безопасности, ПРЕЖДЕ чем проводить какие-либо испытания, устранение неполадок или ремонт, я настоятельно призываю вас внимательно
прочтите, полностью поймите и будьте готовы соблюдать очень важные правила техники безопасности.

Если вы не уверены или не уверены в какой-либо из этих процедур безопасности или
предупреждения; или если вы чувствуете неуверенность в их важности или вашей способности управлять ими, это будет в ваших силах
Интерес оставить ремонт квалифицированному специалисту.

ПЕРВЫЙ и ВСЕГДА , перед попыткой ремонта,
убедитесь, что устройство не подключено к розетке. Прежде чем прикасаться к каким-либо компонентам или проводке, ВСЕГДА РАЗРЯЖАЙТЕ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОНДЕНСАТОР! Конденсатор высокого напряжения обычно поддерживает болезненно высокий заряд.
даже после того, как духовку отключили от сети. В некоторых конденсаторах используется спускной резистор (внешний или внутренний), который
позволяет заряду медленно стекать (или стекать) после отключения печи от сети.Не доверяйте дренажному резистору — он может
быть открытым.
Если вы забудете разрядить конденсатор, ваши пальцы могут в конечном итоге обеспечить путь разряда. Вы только делаете это
сделайте ошибку несколько раз, потому что, хотя поражение электрическим током болезненно, настоящее наказание наступает, когда вы рефлекторно дергаете
ваша рука оставляет за собой слои кожи на бритвенных краях, которые служат напоминанием о том, что никогда больше не забывайте
разрядить высоковольтный конденсатор.
Как разрядить высоковольтный конденсатор: конденсатор разряжается за счет короткого замыкания (прямое соединение)
две клеммы конденсатора и от каждой клеммы до заземленной поверхности корпуса.Сделайте это, коснувшись лезвия
отвертки с изолированной ручкой к одной клемме, затем сдвиньте ее по направлению к другой клемме, пока она не коснется контакта
и подержите там несколько секунд. (Это может привести к довольно поразительному «хлопку»!) Повторите процедуру, чтобы создать
короткое замыкание между каждой клеммой конденсатора и массой шасси. Если конденсатор имеет три вывода, используйте ту же процедуру.
чтобы создать короткое замыкание между каждой клеммой, а затем между каждой клеммой и землей.
В более старых моделях, произведенных компанией Amana (как правило, до 1977 г.), в корпусе установлены красные круглые конденсаторы фильтра.
основание магнетронной трубки, которая также может удерживать заряд.Заземлите каждую клемму магнетрона, создав короткое замыкание.
заземлить шасси с помощью лезвия отвертки, как описано выше.

Симисторы с тремя выводами, большинство из которых показаны ниже, можно проверить, выполнив серию проверок сопротивления:
изложены ниже.

Внутри цепи: Разрядите конденсаторы, или
высоковольтные конденсаторы, закоротив их куском провода или изолированной отверткой. ПЕРЕД вы это сделаете
однако убедитесь, что он ОТКЛЮЧЕН! На всякий случай это HV
конденсатор, имейте в виду, что он может сильно потрескаться! Повторите процедуру пару раз, чтобы убедиться, что они полностью
выписан.

Вот полная процедура тестирования для TEST-1:

1) Отключите прибор, оборудование или все, над чем вы работаете.

2) РАЗРЯДИТЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОНДЕНСАТОР

3) Сначала определите клеммы. Три терминала обычно обозначаются как G (затвор), T1 и T2 (практическое правило: наименьший
терминал — ворота; среднего размера — Т1; наибольший — Т2).

4) Осторожно отсоедините все жгуты. Припаянный варактор или демпфер может оставаться прикрепленным, если он исправен.
условие.

5) Установите и обнулите омметр на шкалу, способную показывать около 40 Ом.

6) Измерьте расстояние от ворот до T1 , запишите показания, затем поменяйте местами провода.

7) При каждом измерении нормальное показание будет в диапазоне от 10 до 200 Ом, в зависимости от модели симистора.

8) Затем установите измеритель на максимальное значение шкалы сопротивления. Каждое из следующих чтений должно давать нормальные показания.
из бесконечности:
а.От Т1 до Т2.
б. От Т1 до ворот.
c. От каждого терминала до заземления шасси.

Эти показания являются приблизительными и могут отличаться в зависимости от производителя, но в целом любые результаты, которые значительно
другое указывает на неисправный симистор.

Тест 2

Второй способ проверить симистор — это оценить его способность срабатывания затвора:

1) Отключите духовку.
2) РАЗРЯДИТЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОНДЕНСАТОР.
3) Снимите все жгуты. Установите измеритель на шкалу, способную показывать около 50 Ом.
4) Присоедините отрицательный провод к T1 , а положительный провод к T2.
5) Теперь, используя лезвие отвертки, создайте кратковременное замыкание между T2 и затвором . Этот
кратковременное прикосновение должно включить симистор, таким образом, показание измерителя составляет от 15 до 50 Ом.
6) Затем отключите один из выводов счетчика, затем снова подключите его. Измеритель должен выдать значение бесконечность .
7) И, наконец, поменяйте местами провода измерителя и повторите тесты. Результаты должны быть такими же.
8) После многих экспериментов с разными мультиметрами и симисторами я должен сделать вывод, что этот метод не всегда бывает успешным.

Как проверить тиристор с помощью омметра

Выпрямитель — это устройство, которое позволяет электрическому току течь только в одном направлении. Выпрямитель с кремниевым управлением, также известный как SCR, представляет собой выпрямитель, в котором можно управлять прямым сопротивлением. Обычно SCR не позволяет току течь в любом направлении, но если вы подаете сигнал на затвор SCR, он позволит некоторому количеству тока (на основе сигнала на затворе) течь в одном направлении.Омметр — это прибор, измеряющий электрическое сопротивление. Омметр можно использовать для проверки правильности работы тиристора.

Установите для омметра значение R x 10 000.

Подключите отрицательный вывод омметра к аноду SCR, а положительный вывод — к катоду SCR.

Считайте значение сопротивления, отображаемое на омметре. Он должен показывать очень высокое значение сопротивления. Если он показывает очень низкое значение, то SCR закорочен и его следует заменить.

Поменяйте местами выводы омметра так, чтобы положительный вывод был подключен к аноду, а отрицательный вывод — к катоду SCR.

Считайте значение сопротивления, отображаемое на омметре. Он должен показывать очень высокое значение сопротивления. Если он считывает очень низкое значение, то SCR закорочен и неисправен.

Прикоснитесь одним концом короткой перемычки к аноду SCR и одновременно коснитесь другим концом перемычки к затвору SCR.Если SCR работает правильно, показание будет очень низким значением сопротивления. Значение останется низким, даже если вы отсоедините перемычку. Однако в правильно работающем тиристоре, если вы отключите любой из проводов омметра, сопротивление вернется к очень высокому значению, даже когда провод снова подключен, если вы снова не закоротите анод на затвор. Если ваш SCR ведет себя так, как описано в случае, когда вы закорачиваете затвор на анод, и в случае, когда вы снимаете и заменяете провод омметра, ваш SCR работает правильно.

Анализ отказов симистора — Gideon Labs

Анализ отказов симистора — Gideon Labs

Обновление COVID-19: Компания Gideon Labs открыта и продолжает предоставлять услуги.

SCR — это однонаправленные (односторонние) устройства тока, что делает их полезными только для управления постоянным током. Если два тиристора соединены последовательно параллельно, так же, как два диода Шокли были соединены вместе, чтобы сформировать DIAC, у нас есть новое устройство, известное как TRIAC. TRIAC — это трехконтактный полупроводниковый прибор для управления током.По сути, это развитие SCR или тиристора, но в отличие от тиристора, который может работать только в одном направлении, TRIAC является двунаправленным устройством.

Истории успеха

Компания Gideon получила шесть вышедших из строя полевых МОП-транзисторов STMicroelectronics STW37N60DM2AG 600 В для анализа отказов. Эти высоковольтные N-канальные силовые полевые МОП-транзисторы являются частью серии быстро восстанавливающихся диодов MDmesh ™ DM2. Они предлагают очень низкий заряд восстановления (Qrr) и время (trr) в сочетании с низким RDS (on), что делает его подходящим для наиболее требовательных высокоэффективных преобразователей и идеальным для мостовых топологий и преобразователей с фазовым сдвигом ZVS.Они были установлены на H-образном мосту с гарантированной инженерной поддержкой, исключающей наложение сигналов во время перехода.

Gideon Analytical Laboratories получила два акриловых пленочных конденсатора для электронного анализа отказов. Также для сравнения были предоставлены шесть хороших конденсаторов. Конденсатор — это пассивный двухконтактный электрический компонент, который накапливает потенциальную энергию в электрическом поле. Эффект конденсатора известен как емкость. Хотя некоторая емкость существует между любыми двумя электрическими проводниками, находящимися поблизости в цепи, конденсатор — это компонент, предназначенный для добавления емкости в схему.

Компания Gideon Analytical Laboratories получила пять вышедших из строя симисторов ST Microelectronics BTA16-800 и один исправный симистор ST Microelectronics BTA16-800 для сравнения. Симистор — это общий товарный знак для электронного компонента с тремя выводами, который проводит ток в любом направлении при срабатывании триггера. Его формальное название — двунаправленный триодный тиристор или двухсторонний триодный тиристор. Целью было определить причину этих сбоев.
Компания Gideon Analytical Laboratories сразу приступила к работе по анализу отказов симисторов ST Microelectronics BTA16-800.

Gideon Analytical Laboratories получила два фототриака Vishay 4208 для анализа отказов. TRIAC — это общий товарный знак для электронного компонента с тремя выводами, который проводит ток в любом направлении при срабатывании триггера. Его формальное название — двунаправленный триодный тиристор или двухсторонний триодный тиристор. Тиристор аналогичен реле в том смысле, что небольшое напряжение и ток могут управлять гораздо большим напряжением и током. TRIAC являются подмножеством тиристоров и связаны с кремниевыми выпрямителями (SCR).

Gideon Analytical Labs получила один неисправный симистор ST Microelectronics BTA06 и корпус TO-220AB. Сообщается, что устройство не удалось после прожига.
Этот симистор подходит для коммутации переменного тока общего назначения в соответствии с ST Micro. Их можно использовать в качестве функции ВКЛ / ВЫКЛ в таких приложениях, как статические реле, регулирование нагрева, цепи запуска асинхронных двигателей или для управления фазой в регуляторах освещенности, регуляторах скорости двигателя. Специально рекомендованы для использования с индуктивными нагрузками благодаря своим высоким коммутационным характеристикам.

Gideon Analytical Laboratories получила одну неисправную оптопару, а также две оптопары для сравнения. В качестве изолятора, предпочитаемого производителями, оптопары
служат защитой от шума во многих электронных устройствах. Эта оптопара имеет минимальное напряжение изоляции 5300 В среднеквадратического значения, типичное входное напряжение 1,16 В и пиковое выходное напряжение 600 В. Целью было выявить причину сбоя.
Оптопара была электрически протестирована. Вход нормально работал с VF 1.

Что такое тиристор? Типы тиристоров и их применение

Что такое тиристор? Типы тиристоров и их применение

Тиристоры — интересный класс полупроводниковых приборов. Они имеют аналогичные характеристики с другими твердотельными компонентами из кремния, такими как диоды и транзисторы. Поэтому отличить тиристоры от диодов и транзисторов может быть сложно. Чтобы усложнить задачу, на рынке доступны различные типы тиристоров.

В некоторых случаях то, что отличает тиристоры друг от друга, может быть всего лишь крошечной деталью.

Также, в зависимости от производителя, данный тиристор может называться другим именем.

Для успешного применения тиристоров при проектировании схем важно знать их уникальные характеристики, ограничения и их взаимосвязь со схемой. Вот почему мы тратим время на то, чтобы разобраться во всем этом, чтобы вы могли лучше понять, какой тиристор лучше всего подходит для вашего приложения.

Что такое тиристор?

А Тиристор — это четырехслойный прибор с чередующимися полупроводниками P-типа и N-типа (P-N-P-N).

В своей основной форме тиристор имеет три вывода: анод (положительный вывод), катод (отрицательный вывод) и затвор (контрольный вывод). Затвор управляет потоком тока между анодом и катодом.

Основная функция тиристора — регулировать электрическую мощность и ток, действуя как переключатель.Для такого небольшого и легкого компонента он обеспечивает адекватную защиту цепей с большими напряжениями и токами (до 6000 В, 4500 А).

Он привлекателен в качестве выпрямителя, поскольку может быстро переключаться из состояния проводимости тока в состояние непроводимости.

Кроме того, его стоимость обслуживания невысока, и при правильной эксплуатации он остается работоспособным в течение длительного времени без возникновения неисправностей.

Тиристоры используются в самых разных электрических цепях, от простых охранных сигнализаций до линий электропередачи.

Как работают тиристоры?

Тиристор со структурой P-N-P-N имеет три перехода: PN, NP и PN. Если анод является положительным выводом по отношению к катоду, внешние переходы, PN и PN смещены в прямом направлении, а центральный переход NP с обратным смещением. Следовательно, переход NP блокирует прохождение положительного тока от анода к катоду. Говорят, что тиристор находится в состоянии прямой блокировки . Точно так же прохождение отрицательного тока блокируется внешними PN-переходами.Тиристор находится в состоянии обратной блокировки .

Другое состояние, в котором может находиться тиристор, — это состояние прямой проводимости, , когда он получает достаточный сигнал для включения и начинает проводить.

Давайте на минутку выделим уникальные свойства, которые тиристоры привносят в схему, углубившись в природу сигнала и отклик тиристора.

Щелкните здесь, чтобы купить тиристоры или другие устройства защиты цепей от MDE Semiconductor.

Наши двухконтактные тиристоры серии P разработаны для телекоммуникационной отрасли. Эти продукты обеспечивают защиту в соответствии с FCC Part 68, UL 1459, Bellcore 1089. ITU-TK, 20 & K. 21

MDE Semiconductor уделяет особое внимание решениям по защите цепей.

Краткое описание включения тиристора

Когда на вывод затвора подается достаточный положительный сигнальный ток или импульс, он переводит тиристор в проводящее состояние.Ток течет от анода к катоду и будет продолжать течь, даже когда сигнал затвора удален. Говорят, что тиристор «зафиксирован».

Чтобы разблокировать тиристор, необходимо выполнить сброс схемы путем уменьшения анодно-катодного тока ниже порогового значения, известного как ток удержания.

Включение тиристора на уровне полупроводникового материала

Структура PNPN тиристора может быть интерпретирована как два транзистора, соединенные вместе.То есть ток коллектора от транзистора NPN питает базу транзистора PNP. Точно так же ток коллектора от транзистора PNP питает базу транзистора NPN.

Для фиксации тиристора и начала проведения тока сумма общей базы

коэффициенты усиления по току двух транзисторов должны превышать единицу.

Когда на затвор подается положительный ток или кратковременный импульс, который в достаточной степени увеличивает коэффициент усиления контура до единицы, происходит регенерация.Это означает, что импульс заставляет транзистор NPN проводить ток, который, в свою очередь, смещает транзистор PNP в проводимость. Если

начальный пусковой ток на затворе удаляется, тиристор остается во включенном состоянии, пока ток через тиристор достаточно высок, чтобы соответствовать критериям единичного усиления. Это ток фиксации .

Тиристора может также включить из-за лавинный пробой блокирующего узла.Чтобы тиристор включился при нулевом токе затвора, приложенный ток должен достигнуть напряжения отключения тиристора. Это нежелательно, так как поломка приводит к повреждению устройства. Для нормальной работы тиристор выбирается таким образом, чтобы его напряжение отключения было больше, чем наибольшее напряжение, которое будет испытываться от источника питания. Таким образом, включение тиристора может произойти только после того, как на затвор будет подан преднамеренный импульс, за исключением случаев, когда тиристор был специально разработан для работы в режиме отключения.(См. Типы тиристоров с возможностью управляемого отключения ниже).

Тиристор выключения

Чтобы выключить тиристор, который зафиксирован (включен / включен), ток через него должен измениться так, чтобы коэффициент усиления контура был ниже единицы. Выключение начинается, когда ток снижается ниже значения тока удержания.

Тиристоры различных типов и их применение

Тиристоры

можно классифицировать в зависимости от характера их поведения при включении и выключении, а также их характеристик напряжения и тока: Различные классы:

1. Тиристоры с возможностью включения (однонаправленное управление)
2. Тиристоры с возможностью отключения (однонаправленное управление)
3. Двунаправленное управление

1. Тиристоры с возможностью включения (однонаправленное управление)

1. Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR)

SCR — наиболее известные тиристоры.Как объяснено в общем описании тиристоров выше, тиристор остается включенным, даже когда ток затвора снят. Чтобы разблокировать, необходимо снять ток между анодом и катодом или сбросить анод до отрицательного напряжения относительно катода. Эта характеристика идеальна для регулирования фазы. Когда анодный ток становится равным нулю, тиристор перестает проводить и блокирует обратное напряжение.

SCR используются в схемах переключения, приводах двигателей постоянного тока, статических переключателях переменного / постоянного тока и инвертирующих схемах.

2. Тиристор обратного тока (RCT)

Тиристоры обычно пропускают ток только в прямом направлении, но блокируют токи в обратном направлении. Однако RCT состоит из SCR, интегрированного с обратным диодом, который устраняет нежелательную индуктивность контура и снижает переходные процессы обратного напряжения. RCT обеспечивает электрическую проводимость в обратном направлении с улучшенной коммутацией.

RCT используются в инверторах и приводах постоянного тока для мощных прерывателей.

3. Светоактивированный кремниевый выпрямитель (LASCR)

Они также известны как тиристоры с управляемым светом (LTT). Для этих устройств, когда легкие частицы попадают на обратносмещенный переход, количество электронно-дырочных пар в тиристоре увеличивается. Если сила света больше критического значения, тиристор включится. LASCR обеспечивает полную электрическую изоляцию между источником света и переключающим устройством преобразователя мощности.

LASCR используются в передающем оборудовании HVDC, компенсаторах реактивной мощности и генераторах импульсов большой мощности.

1. Тиристоры с возможностью отключения (однонаправленное управление)

Традиционные тиристоры, такие как тиристоры, включаются, когда подается достаточный импульс затвора. Чтобы выключить их, необходимо отключить главный ток. Это неудобно в схемах преобразования постоянного тока в переменный и постоянного в постоянный, где ток, естественно, не становится нулевым.

1. Затвор запорный тиристор (ГТО)

GTO отличается от стандартного тиристора тем, что его можно отключить, подав отрицательный ток (напряжение) на затвор, не требуя снятия тока между анодом и катодом (принудительная коммутация). Это означает, что GTO можно выключить стробирующим сигналом с отрицательной полярностью, что делает его полностью управляемым переключателем. Его также называют коммутатором, управляемым воротами, или GCS. Время выключения GTO примерно в десять раз меньше, чем у эквивалентного SCR.

GTO

с возможностью обратной блокировки, сравнимой с их номинальным напряжением в прямом направлении, называются симметричными GTO. Асимметричные GTO не обладают значительной способностью блокировки обратного напряжения. GTO с обратной проводимостью состоят из GTO, интегрированного с встречно-параллельным диодом. Асимметричные GTO — самая популярная разновидность на рынке.

GTO используются в приводах двигателей постоянного и переменного тока, мощных инверторах и стабилизаторах переменного тока.

2. МОП отключающий тиристор (МТО)

MTO представляет собой комбинацию GTO и MOSFET для улучшения отключающей способности GTO.GTO требует подачи большого тока отключения затвора, пиковая амплитуда которого составляет около 20-35% от анодно-катодного тока (ток, который необходимо контролировать). MTO имеет два управляющих терминала, затвор включения и затвор выключения, также называемый затвором MOSFET.

Чтобы включить MTO, приложенный импульс затвора достаточной величины вызывает фиксацию тиристора (аналогично SCR и GTO).

Для выключения MTO на затвор полевого МОП-транзистора подается импульс напряжения.MOSFET включается, замыкая эмиттер и базу NPN-транзистора, тем самым останавливая фиксацию. Это гораздо более быстрый процесс, чем GTO (приблизительно 1-2 мкс), и в этом случае большой отрицательный импульс, приложенный к затвору GTO, направлен на извлечение достаточного тока из базы NPN-транзистора. Кроме того, более быстрое время (MTO) устраняет потери, связанные с текущей передачей.

MTO используются в высоковольтных устройствах до 20 МВА, моторных приводах, гибких линиях передачи переменного тока (FACT) и инверторах источников напряжения для высокой мощности.

3. Эмиттер выключения тиристоров (ЭТО)

Как и MTO, ETO имеет два вывода, нормальный затвор и второй затвор, соединенные последовательно с полевым МОП-транзистором.

Чтобы включить ETO, на оба логических элемента подается положительное напряжение, что приводит к включению NMOS и выключению PMOS. Когда в нормальный затвор подается положительный ток, ETO включается.

Для выключения, когда на затвор полевого МОП-транзистора подается сигнал отрицательного напряжения, NMOS отключается и передает весь ток от катода.Процесс фиксации останавливается, и ETO выключается.

ETO

применяются в инверторах источников напряжения для высокой мощности, гибких линиях передачи переменного тока (FACT) и статических синхронных компенсаторах (STATCOM).

1. Двунаправленное управление

Обсуждаемые до сих пор тиристоры были однонаправленными и используются в качестве выпрямителей, преобразователей постоянного тока в постоянный и инверторов. Чтобы использовать эти тиристоры для управления напряжением переменного тока, два тиристора должны быть соединены встречно параллельно, в результате чего получатся две отдельные схемы управления, которые потребуют большего количества проводных соединений.Двунаправленные тиристоры, которые могут проводить ток в обоих направлениях при срабатывании триггера, были разработаны специально для решения этой проблемы.

1. Триод переменного тока (TRIAC)

Тиристоры

— вторые по распространенности тиристоры после тиристоров. Они могут управлять обеими половинами переменного сигнала, тем самым более эффективно используя доступную мощность. Однако симметричные преобразователи частоты обычно используются только для приложений с низким энергопотреблением из-за присущей им несимметричной конструкции.В приложениях с высокой мощностью симисторы имеют некоторые недостатки при переключении при разных напряжениях затвора в течение каждого полупериода. Это создает дополнительные гармоники, которые вызывают дисбаланс в системе и влияют на характеристики ЭМС.

ТРИАК малой мощности используются в качестве регуляторов света, регуляторов скорости для электрических вентиляторов и других электродвигателей, а также в компьютерных схемах управления бытовой техникой.

2. Диод переменного тока (DIAC)

DIACS — это устройства с низким энергопотреблением, которые в основном используются вместе с TRIACS (размещены последовательно с выводом затвора TRIAC).

Поскольку TRIAC несимметричны по своей природе, DIAC предотвращает прохождение любого тока через затвор TRIAC до тех пор, пока DIAC не достигнет своего напряжения запуска в любом направлении. Это гарантирует, что TRIACS, используемые в переключателях переменного тока, срабатывают равномерно в любом направлении.

DIAC находятся в диммерах для ламп.

3. Кремниевый диод переменного тока (SIDAC)

SIDAC электрически ведет себя так же, как DIAC.Основное различие между ними состоит в том, что SIDAC имеют более высокое напряжение отключения и большую мощность, чем DIAC. SIDAC — это пятиуровневое устройство, которое можно использовать непосредственно в качестве переключателя, а не в качестве триггера для другого коммутационного устройства (например, DIAC для TRIACS).

Если приложенное напряжение соответствует или превышает напряжение отключения, SIDAC начинает проводить ток. Он остается в этом проводящем состоянии даже при изменении приложенного напряжения до тех пор, пока ток не станет ниже его номинального тока удержания. «? _ 6tO.`c’l? E4a’m / NV & ‘# g: @ 0_R
Co * Pn] Ga # 1hVCIb. #. Q / 1 «& T9 (hr.?Qd) PX`q_YTk34 @ Wh’U # OKnHKY [_SaPrhS $ X
Объявление (Fb ~>
конечный поток
эндобдж
104 0 объект
>
эндобдж
97 0 объект
>
эндобдж
105 0 объект
>
эндобдж
106 0 объект
>
эндобдж
107 0 объект
>
поток
J. + mY0`]! S1) LJYU & hdbAfr «P7` # 6M`» XmA% «nhI!%; M> (rFOjTr?% R $ T: R% cuHFa
; [nM @ V4n9D3 ‘] 8; 6DZG? 4Q: K5PJgpNR / D \ m1lk0So9r & k’gAM3AWl = PL1O> YaoOt>
конечный поток
эндобдж
108 0 объект
>
поток
J. + mY0`]! S1) LJYj’g # ZDE / Sj #% K & YOCAP6 $ \ gtM8: VE \ KaaZ,! N = pn, TI («7SlsL»e ~>
конечный поток
эндобдж
109 0 объект
>
поток
Дж.E $ NX) Y $ kNXRJ8Q>] WE + _V5: j «N17k) [? ‘Fk4I; AP #’ 5gM \ = n) Ei2W & FD% UT8_bVO: g.`betMr5; 2hI = 8 /) q? FOkZ # Z! «М?) KugsA \ _kk
‘) o \>:% Trh-i! «bj2QBnCtCra,» UoY9p9WqMN8Y> NJ :: l *’ & Z # Y $ из [8% Md $ Y] DKlFiE $ 7] (Kc * S] / @ 1’h9
: kXAU’fLl, 8

Симисторные цепи

• Изучив этот раздел, вы сможете:
• Распознать типичные пакеты симисторов:
• Изучите типичную диаграмму характеристик симистора.
• Понимание функции квадрантов при срабатывании триаков:
• Разберитесь в основных принципах работы опто-симисторов.
• Разберитесь в работе диак.
• Ознакомьтесь с методами и ограничениями при испытании тиристоров вне схемы.
• Меры безопасности при использовании устройств среднего и высокого напряжения.

Симистор

Фиг.6.3.1 Пакеты симисторов

На рис. 6.3.1 показаны некоторые типичные корпуса симистора вместе с условным обозначением схемы для симистора. Симистор представляет собой двунаправленный тиристор, аналогичный по работе двум тиристорам, соединенным в обратную параллель, но использующим общий затвор. Таким образом, симистор может проводить и управлять как во время положительного, так и отрицательного полупериода сигнала сети. Однако вместо положительных анодных и отрицательных катодных соединений основные токоведущие соединения симистора обычно обозначаются как MT1 и MT2, обозначающие главные клеммы 1 и 2 (хотя могут использоваться и другие буквы), поскольку любой вывод может быть положительным или отрицательным.Симистор может быть приведен в действие током, подаваемым на клемму затвора (G). После срабатывания симистор будет продолжать проводить до тех пор, пока основной ток не упадет ниже порога удержания тока, близкого к нулю.

Рис. 6.3.2 Характеристики симистора

• На рис. 6.3.2 показаны основные характеристики симистора.
• В _BO — это максимальное прямое или обратное напряжение, которое симистор может выдержать, прежде чем он перейдет в неконтролируемую проводимость.
• В _DRM — это максимальное повторяющееся пиковое напряжение (обычно максимальное пиковое напряжение приложенной волны переменного тока), которое может надежно выдерживаться.
• V _GT — это диапазон напряжений затвора, которые вызывают проводимость.
• I _L — это минимальный ток, который заставит симистор фиксироваться и продолжать проводить после снятия напряжения срабатывания затвора.
• I _H — это минимальный ток удержания, ниже которого проводящий симистор перестает проводить.

Рис. 6.3.3 Квадранты симистора

Квадранты симистора

Поскольку стробирующий ток или импульс, используемые для запуска симистора, могут применяться, пока вывод MT2 является положительным или отрицательным, а стробирующий ток или импульс также могут быть положительными или отрицательными, существует четыре различных способа запуска симистора. Обычно они обозначаются как «Квадранты», как показано на Рис. 6.3.3

Большинство симисторов могут срабатывать в любом из четырех квадрантов, и два из четырех возможных квадрантов необходимы для запуска проводимости в течение двух (положительного и отрицательного) полупериодов переменного тока.Квадранты I и III или квадранты II и III являются предпочтительными методами запуска, поскольку квадрант IV гораздо менее чувствителен к запуску из-за способа построения диака. Таким образом, если квадрант IV используется с любым из трех других квадрантов, для положительных и отрицательных полупериодов потребуются разные значения тока запуска, что создает ненужные сложности. Также, если симистор срабатывает в квадранте IV, его способность обрабатывать любые быстрые изменения тока (δI / δt) снижается, что делает симистор более восприимчивым к повреждениям в результате таких событий, как случайные сильные всплески тока и неизбежные высокие пусковые токи при использовании ламп накаливания. включены.

Важной целью многих современных разработок является борьба с потенциально опасными скачками напряжения и снижение склонности симистора к повторному срабатыванию во время выключенной части цикла. Это происходит во время каждого цикла переменного тока между моментом, когда ток падает ниже тока удержания тиристора, и до следующего импульса запуска. Хотя обычно это не проблема, когда симистор управляет резистивной нагрузкой, такой как лампа накаливания, при использовании с индуктивными нагрузками, такими как двигатели, напряжение нагрузки и ток нагрузки, скорее всего, не будут «синфазны» друг с другом, поэтому напряжение может фактически быть около своего пикового значения, когда ток падает до нуля (как описано здесь), вызывая большое и быстрое изменение напряжения на симисторе, которое может привести к немедленному повторному запуску симистора и, таким образом, повторному включению, так что управление будет потеряно.

Стандартные симисторы

использовались для управления переменным током в течение многих лет, но за это время диапазон различных конструкций симисторов значительно увеличился. Современные конструкции симисторов, такие как симисторы 3Q HIGH-COM (3 квадранта, высокая коммутация) от NXP / WeEn и симисторы Snubberless _TM от ST Microelectronics, имеют множество преимуществ, таких как улучшенная производительность, меньшее количество ложных срабатываний, удобство использования как с резистивной, так и с индуктивной нагрузкой улучшенные возможности выключения без необходимости использования дополнительных схем, таких как демпферы.Дополнительное согласование входов также является особенностью некоторых конструкций, включая согласование стробирующих импульсов, таких как детекторы пересечения нуля, входы логического уровня и т. Д.

Поскольку многие функции управления теперь выполняются с использованием микропроцессоров и / или логических схем, существует также много симисторов, которые принимают логические сигналы для запуска, а не полагаются исключительно на традиционные методы управления фазой. Одним из таких симисторов является симистор 6073A Sensitive Gate от ON Semiconductor, который используется в демонстрационной схеме низкого напряжения в модуле тиристоров 6.4.

Рис. 6.3.4. Опто-симистор

Опто-симистор

Материалы, используемые при производстве симисторов и тиристоров, как и любого полупроводникового прибора, светочувствительны. Их проводимость изменяется при наличии света; поэтому они обычно упаковываются в маленькие кусочки черного пластика. Однако, если в комплект входит светодиод, он может включать выход высоковольтного устройства в ответ на очень небольшой входной ток через светодиод. Это принцип, используемый в опто-симисторах и опто-тиристорах, которые легко доступны в форме интегральных схем (ИС) и не нуждаются в очень сложных схемах, чтобы заставить их работать.Просто подайте небольшой импульс в нужное время, чтобы загорелся встроенный светодиод, и питание будет включено. Основным преимуществом этих оптически активируемых устройств является превосходная изоляция (обычно несколько тысяч вольт) между цепями малой и высокой мощности. Это обеспечивает безопасную изоляцию между цепью управления низкого напряжения и высоковольтным выходом высокого тока. Хотя выходной ток опто-симисторов обычно ограничен десятками миллиампер, они обеспечивают полезный интерфейс, когда выход используется для запуска симистора высокой мощности от опто-симистора низкого напряжения.

The Diac

Рис. 6.3.5 DB3 Diac & Circuit Symbol

Диак представляет собой двунаправленный триггерный диод (см. Рис. 6.3.5), который в течение многих лет использовался в качестве основного триггерного компонента для стандартных триаков. Он блокирует ток, когда приложенное к нему напряжение меньше его потенциала разрыва V _BO (см. Рис. 6.3.6), но проводит сильную проводимость, когда приложенное напряжение равно V _BO . Однако, в отличие от других диодов, которые проводят только в одном направлении, диак имеет одинаковое разрывное перенапряжение как в положительном, так и в отрицательном направлении.Когда напряжение переменного тока, приложенное к диак, достигает либо + V _BO , либо -V _BO , генерируется положительный или отрицательный импульс тока. Потенциал отключения для диаек обычно составляет от 30 до 40 вольт. Это действие делает диаки особенно полезными при срабатывании симисторов в цепях управления переменным током из-за их способности запускать симистор во время либо положительного, либо отрицательного полупериода сигнала сети (линии). Его схемное обозначение (показанное на рис. 6.3.5) аналогично символу симистора, но без клеммы затвора.

Рис. 6.3.6 Типичные характеристики диафрагмы.

Характеристики Diac, показанные на рис. 6.3.6, показывают, что при напряжениях ниже V _BO диак имеет высокое сопротивление (характеристическая кривая почти горизонтальна, что указывает на то, что протекает только небольшой ток утечки в несколько мкА, но как только достигается + V _BO или -V _BO , диак показывает отрицательное сопротивление. Обычно закон Ома гласит, что увеличение тока через компонент с фиксированным значением сопротивления вызывает увеличение напряжения на этом компоненте. ; однако здесь происходит обратный эффект, диак показывает отрицательное сопротивление при размыкании, где ток резко возрастает, хотя на самом деле напряжение снижается.Режим отрицательного сопротивления длится около 2 мкс, за это время прямое напряжение упадет примерно до 5 В и диак будет пропускать ток 10 мА. Это действие достаточно (хотя и не совсем) симметрично в положительной (+ V) или отрицательной областях характеристик.

Рис. 6.3.7. Симистор с внутренним запуском (Quadrac)

Симистор с внутренним запуском (Quadrac)

Поставщики компонентов предлагают гораздо меньше типов диаков, чем симисторов.Также легче выбрать идеальный диак для срабатывания конкретного симистора, когда он уже встроен в комплект. Так обстоит дело с «квадрактом» или симистором с внутренним запуском, показанным на рис. 6.3.7. Эти устройства также уменьшают количество компонентов и пространство на печатной плате.

Чувствительные затворные симисторы

Симисторы

, для срабатывания которых требуется диак, имеют недостаток для многих современных низковольтных приложений. Напряжение, необходимое диакритическому устройству для создания импульса запуска, должно быть не менее или равно его потенциалу отключения (V _BO ), и оно составляет около 30 В или более.Однако доступны симисторы — чувствительные затворные симисторы, которые могут срабатывать гораздо более низкими напряжениями в диапазоне устройств TTL, HTL, CMOS и OP AMP, а также микропроцессорных выходов.

Демонстрационная схема управления чувствительным затворным симистором показана в тиристорном модуле 6.4.

Проверка тиристоров, симисторов и диодов.

В Интернете есть множество страниц, на которых предлагаются методы тестирования тиристоров и симисторов с помощью мультиметра. В основном они включают в себя проверку сопротивления тестируемого устройства, чтобы определить, есть ли в нем разомкнутая цепь.Измерение сопротивления между анодом и катодом SCR или между двумя основными выводами симистора должно указывать на очень высокое сопротивление при измерении в любом направлении путем перестановки щупов измерителя.

В обоих тестах измеритель должен регистрировать сопротивления вне диапазона (обычно обозначаемые отображением на дисплее «1» или «OL»), также называемые бесконечным или бесконечным сопротивлением. Аналогичные испытания сопротивления могут быть выполнены путем измерения сопротивления, опять же в обоих направлениях, между затвором SCR и его катодом или затвором и MT1 на симисторе, и они должны указывать на гораздо более низкое сопротивление, но не на нулевое сопротивление.

Если какой-либо из этих четырех тестов дает показание 0 Ом, можно предположить, что компонент неисправен; однако, если результаты не показывают неисправностей, это ТОЛЬКО ВЕРОЯТНО означает, что с компонентом все в порядке. Испытания сопротивления этих высоковольтных компонентов имеют ограниченное применение, и на них можно положиться только как на простое руководство; они не показывают, что устройство будет запускаться при правильном напряжении или что ток удержания правильный. SCR и симисторы обычно работают при сетевом (линейном) напряжении, и когда они выходят из строя, результаты могут быть драматичными.По крайней мере, резкое сгорание предохранителя будет обычным результатом короткого замыкания тиристора или симистора. Однако вполне возможно, что эти устройства неисправны и не показывают никаких признаков неисправности при проверке омметром. Они могут казаться нормальными при низком напряжении, используемом в тестовых счетчиках, но все равно выходят из строя в условиях сетевого напряжения. Компоненты высокого напряжения, такие как тиристоры и симисторы, также могут быть повреждены из-за невидимых скачков напряжения или перегрузки по току.

Обычным методом тестирования оборудования, использующего тиристоры или симисторы, является проверка напряжений и форм сигналов, если цепь работает, или замена подозрительной части при повреждении (например,грамм. перегоревшие предохранители). Во многих случаях компоненты в источниках питания или схемах управления высоким напряжением производимого оборудования будут обозначены как «критически важные для безопасности компоненты» и должны заменяться только с использованием методов и компонентов, рекомендованных производителем. Производители обычно указывают полные «комплекты для обслуживания» нескольких полупроводниковых устройств и, возможно, других связанных компонентов, все из которых должны быть заменены, поскольку отказ одного устройства управления мощностью может легко повредить другие компоненты, что не всегда очевидно. на момент ремонта.

ЛЮБЫЕ РАБОТЫ НА СЕТЕВЫХ ЦЕПЯХ ДОЛЖНЫ ВЫПОЛНЯТЬСЯ ПРИ ПОЛНОСТЬЮ ОТКЛЮЧЕНИИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ. ТАКЖЕ ЛЮБЫЕ КОМПОНЕНТЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЗАРЯДА (например, КОНДЕНСАТОРЫ) ДОЛЖНЫ БЫТЬ РАЗРЯЖЕНЫ, ЕСЛИ ЭТО АБСОЛЮТНО НЕИЗБЕЖНО.

Если вы не прошли обучение безопасным методам работы, которые необходимы для работы с этими типами цепей, НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТО! Эти схемы могут убить!

TRIAC — Symbol, конструкция, работа с цепями приложений

Слово TRIAC может быть расширено до TRI ode для A lternating C urrent.В то время как для переключения / управления мощностью постоянного тока используются другие силовые электронные переключатели, такие как MOSFET, IGBT и т. отрицательный цикл.

TRIAC — это трехконтактное полупроводниковое переключающее устройство, которое используется для управления током в цепи. Это один из самых важных членов семейства тиристоров; это двунаправленное устройство , которое может пропускать ток как в прямом, так и в обратном направлении, что означает, что они могут проводить как в условиях стробирующего сигнала , так и в положительном и отрицательном.

Символ TRIAC

A TRIAC могут быть сформированы путем соединения двух эквивалентных SCR, инверсивно параллельных друг другу, и затворы двух SCR соединены вместе, чтобы сформировать единый затвор. Если вы еще не знакомы с DIAC, вы можете прочитать статью , посвященную DIAC , чтобы узнать об этом больше. Символ TRIAC будет похож на изображение ниже, он имеет три терминала: главный терминал 1 (MT1), главный терминал 2 (MT2) и выход (G).

MT1 и MT 2 также называются анодом 1 и анодом 2. TRIAC может быть включен в схему таким образом, что ток течет либо от MT1 к MT2, либо от MT2 к MT1, тока не будет, пока мы подать импульс тока затвора на G.

TRIAC Construction

Ниже показана структура TRIAC , это четырехслойное устройство, состоящее из шести областей легирования. Клемма затвора спроектирована таким образом, чтобы иметь омический контакт как с N-, так и с P-областями, что помогает устройству запускаться как с положительной, так и с отрицательной полярностью.

Хотя TRIAC является двунаправленным устройством, все предпочитают указывать напряжение и ток, используя MT1 в качестве эталона, чтобы избежать путаницы.

Принцип работы и принцип действия TRIAC

TRIAC может перейти в состояние проводимости, если приложенное напряжение равно напряжению пробоя, , но наиболее предпочтительный способ включения TRIAC — это подача импульса затвора , положительного или отрицательного.Если ток затвора высокий, для включения симистора достаточно очень небольшого напряжения. Поскольку TRIAC является двунаправленным, и может включаться с обеими полярностями стробирующего импульса, он может работать в четырех различных типах режимов работы , как указано ниже

1. MT2 положительный по отношению к MT1 с положительной полярностью затвора по отношению к MT1.

2. МТ2 положительный по отношению к МТ1 с отрицательной полярностью затвора по отношению к МТ1.

3. МТ2 отрицателен по отношению к МТ1 с отрицательной полярностью затвора по отношению к МТ1.

4. МТ2 отрицателен по отношению к МТ1 с положительной полярностью затвора по отношению к МТ1.

MT2 положительный по отношению к MT1 с положительной полярностью затвора по отношению к MT1

Когда клемма MT2 положительна по отношению к клемме MT1, ток будет течь по пути P1-N1-P2-N2. Во время этой операции соединение между слоями P1-N1 и P2-N2 имеет прямое смещение , тогда как соединение между N1-P2 имеет обратное смещение .Когда на затвор подается положительный сигнал, соединение между P2-N2 смещается в прямом направлении, и происходит пробой.

MT2 положительный по отношению к MT1 с отрицательной полярностью затвора по отношению к MT1

Когда MT2 положительный, а импульс затвора отрицательный, ток будет идти по тому же пути, что и первый режим, который является P1-N1-P2-N2, но здесь соединение между P2-N2 смещено в прямом направлении и носители тока вводятся в слой P2.

MT2 отрицательный по отношению к MT1 с отрицательной полярностью затвора по отношению к MT1

Когда вывод MT2 является положительным и отрицательный импульс подается на вывод затвора, ток будет течь по пути P2-N1-P2-N2. Во время работы соединение между слоями P2-N1 и P1-N4 смещено в прямом направлении, тогда как соединение между слоями N1-P1 имеет обратное смещение, поэтому считается, что TRIAC работает в области с отрицательным смещением.

MT2 отрицательный по отношению к MT1 с положительной полярностью затвора по отношению к MT1

Когда вывод MT2 отрицательный, а затвор запускается положительным импульсом, соединение между P2-N2 смещено в прямом направлении и вводятся несущие тока, следовательно, TRIAC включается.

TRIAC обычно не работает в режиме 4, потому что у него есть недостаток, заключающийся в том, что его не следует использовать для цепей с высоким di / dt.Чувствительность срабатывания TRIAC в режимах 2 и 3 высока, и отрицательный стробирующий импульс используется в случае предельной возможности запуска. Запуск режима 1 даже более чувствителен, чем запуск режима 2 и 3, но для его запуска требуется положительный стробирующий импульс. В большинстве случаев предпочтительны режимы запуска 2 и 3.

VI характеристики TRIAC

Поскольку TRIAC является двунаправленным устройством, кривая VI характеристик TRIAC будет находиться в первом и третьем квадранте графика, что аналогично характеристикам VI для тиристора .Если вы новичок в области тиристоров, таких как SCR, вы можете прочитать статью Введение в SCR. Когда вывод MT2 установлен положительным по отношению к выводу MT1, TRIAC будет работать в режиме прямой блокировки.

На начальном этапе из-за сопротивления TRIAC через устройство будет протекать небольшой ток утечки, поскольку приложенное напряжение меньше напряжения пробоя. Когда напряжение увеличивается и достигает напряжения пробоя , TRIAC включается, и через устройство начинает течь сильный ток.

Помимо увеличения напряжения устройства, TRIAC может быть включен путем подачи импульса затвора, даже если приложенное напряжение меньше напряжения пробоя. Та же самая операция может быть выполнена в отрицательном направлении триакомера, что может привести к зеркальному отображению той же кривой в отрицательном квадранте. Напряжение питания, при котором TRIAC начинает проводить ток, будет зависеть от тока затвора, приложенного к TRIAC. Если ток затвора выше, то напряжение, необходимое для включения симистора, может быть меньше.Приведенная выше характеристическая кривая показывает работу TRIAC в режиме 1 в первом квадранте и режиме 3 в третьем квадранте.

Приложение TRIAC:

Как упоминалось ранее, триакомеры обычно используются для переключения напряжений переменного тока. Пример прикладной схемы TRIAC для переключения переменного тока показан ниже.

Вышеупомянутая схема показывает типичную установку системы переключения с использованием TRIAC.Первоначально, когда переключатель SW1 разомкнут, питание на схему затвора не поступает, и ток через лампу будет нулевым. Если переключатель включен, ток начинает течь через резистор R, и на вывод G затвора будет подаваться импульс. Данный импульс затвора поможет разорвать переходы TRIAC и поможет ему проводить, отсюда и напряжение переменного тока. Vs будет разрешено течь по цепи и загорится Лампа.

TRIAC могут использоваться в различных приложениях, таких как

• Цепи управления, такие как регулирование скорости вращения электровентилятора и средства управления двигателем меньшего размера
• Переключение ламп высокой мощности и диммеры
• Бытовые приборы контроля мощности переменного тока

Различные типы пакетов TRIAC

Для удобства использования и различных приложений, TRIAC спроектированы в различных корпусах, таких как тип штыря / стандартный, тип капсулы / диска и тип шпильки.

Pin / стандартный Тип: TRIAC стандартного типа будет выглядеть как небольшая ИС с тремя контактами, которые являются MT1, MT2 и затвором (G), и радиатором наверху. Эти типы TRIACS используются в бытовых электронных приборах. Некоторые из распространенных пакетов: TMA36S-L, TMA54S-L, TMA84S-L, TMA124S-L, TMA126S-L, TMA206S-L, TMA106S-L и т. Д.

Тип капсулы / диска: Триаки капсульного / дискового типа будут иметь форму диска с протяженными проводами к клеммам.Эти TRIAC обладают высокой токовой нагрузкой и изготовлены с керамическим уплотнением. Их можно использовать в таких приложениях, как быстрое управление двигателем и переключение переменного тока. Некоторые из распространенных пакетов TRIAC дискового типа, доступных на рынке, — это KS100A, KS200A, KS300A, KS500A, KS600A. КС800А, КС1000А.

Тип шпильки: Триаки шпильки в основном используются в приложениях с высокой мощностью, они имеют резьбовое дно, которое действует как один из основных выводов, и два вывода наверху, которые являются другим основным выводом и затвором.Эти TRIAC могут использоваться в приложениях управления фазой в преобразователях, цепях освещения, регулируемых источниках питания, а также в цепях управления температурой и скоростью, а также в источниках питания для управления двигателем.