На практике встречаются разные полупроводниковые ключи. Их используют для коммутации питания нагрузки или плавной регулировки напряжения и тока. Одним из таких приборов является симистор. Он используется в диммерах освещения, в бытовой технике и промышленных преобразователях. В этой статье мы расскажем, как проверить симистор на исправность мультиметром или на самодельном стенде.
Назначение и устройство
Симисторы – это полупроводниковые полууправляемые ключи, которые открываются импульсом тока через управляющий электрод. Чтобы его закрыть нужно прервать ток в цепи или приложить обратное напряжение.
По принципу действия они подобны аналогичны тиристорам. Отличаются лишь тем, что симистор представляет собой два тиристора, соединённых встречно-параллельно. Обозначение на схеме вы видите ниже.
По определению они часто используются в релейном режиме – простыми словами работают на «включение» и «отключение», кстати такие реле называются полупроводниковыми.
Отличия от электромеханического следующие - быстродействие на порядки выше, нет контактов, в связи с чем большая долговечность. Главное условие долгой эксплуатации – обеспечить номинальный тепловой режим и нагрузку.
Способы проверки
Для диагностики неисправностей электронной схемы нужно последовательно проверять её элементы. В первую очередь уделяют внимание силовым цепям, а именно всем полупроводниковым ключам. Для их проверки можно воспользоваться одним из способов:
- мультиметром (омметром или прозвонкой);
- батарейкой со светодиодом или лампочкой;
- на стенде.
Для диагностики следует выпаять элемент, потому что при проверке любых компонентов электронных схем на исправность, не выпаивая с платы, есть вероятность неправильных измерений. Например, вы обнаружите не проверяемого элемента, а соединённых с ним в цепи параллельно.
В любом случае вы можете проверить симистор и тиристор на исправность не выпаивая, а если найдете возможную неисправность – выпаять и провести измерения повторно.
С помощью мультиметра
Для проверки симистора на пробой с помощью тестера нужно перевести прибор в режим звуковой прозвонки.
В большинстве случаев прозвонка совмещена с проверкой диодов.
Типовое расположение выводов или как еще это называют — цоколевка, изображена на рисунке ниже. А1 и А2 (иногда T1, T2) – это силовые выводы, через них протекает больший ток в нагрузку, а G (gate) – это управляющий электрод. Цоколевка может отличаться, поэтому проверяйте её в даташите вашего симистора
В режиме проверки диодов на экран выводится падение напряжения между щупами в миливольтах. При этом на щупах тестера есть напряжение, которое обеспечивает протекание тока в измеряемой цепи (как и в режиме Омметра).
Для проверки элемента на пробой коснитесь щупами выводов А1 и А2, если элемент исправен, то на экране появится «1» или 0L, а если пробит – значение близкое к 0. Если между выводами А1 и А2 нет КЗ – проверьте управляющий электрод. Для этого нужно прикоснуться щупами к одному из силовых выводов и управляющему электроду, на экране должно быть низкое значение 80-200.
Чтобы проверить, открывается симистор или нет, можно кратковременно замкнуть его управляющий электрод с одним из выводов мультиметра, так вы подадите на него управляющее напряжение (ток). Алгоритм проверки на примере тиристора вы видите ниже.
После того как вы уберете напряжение с управляющего электрода – симистор может обратно закрыться. Это связано с тем, что через него должен протекать какой-то минимальный ток, для удержания проводящем состоянии. Такое же явление может наблюдаться и в следующих способах проверки.
Тоже самое можно сделать омметром: если элемент пробит – сопротивление будет низким, а если не пробит – будет стремиться к бесконечности.
Такой способ проверки подробно рассмотрен в следующем видео, но учтите, что автор допустил ошибку в формулировке, назвав падение напряжения сопротивлением. В остальном оно очень наглядно.
С помощью батарейки с лампочкой или светодиодом
Если у вас нет мультиметра, вы можете легко проверить симистор простой схемой, для этого вам понадобится лампочка или светодиод и батарейка, схему вы видите ниже.
Если вместо светодиода использовать малогабаритную лампу накаливания от карманного фонаря, то резистор R1 нужно убрать из цепи, если использовать батарейку с малым напряжением — убрать резистор R2 или уменьшить его сопротивление. Использовать можно 3 включенных последовательно пальчиковых батарейки (3х1.5=4.5В) или вовсе — крону (9В). Если вы соберете переносной тестер по этой схеме, можете установить кнопку без фиксации с нормально-разомкнутыми контактами, как это показано на схеме.
Если вы не будете собирать такой прибор, то просто кратковременно касайтесь управляющего электрода проводом, как было показано в способе с мультиметром.
Другие способы проверки
Пожалуй, самый удобный способ тестирования электронных компонентов - это универсальный тестер радиодеталей, его чаще называют транзистор-тестером. Он «умеет» мерять ёмкость, сопротивление, индуктивность, определять цоколевку и тип незнакомых компонентов, при этом работает от кроны.
Стоит такое устройство порядка 4-10 долларов на алиэкспресс в зависимости от комплекта поставки (с корпусом или без) и модели (даже самая дешевая – вполне функциональный инструмент домашнего мастера).
Для проверки исправности элемента вам нужно просто вставить его в клеммную колодку и нажать на единственную кнопку. Если компонент определился правильно – значит он исправен. Если вы видите, что на дисплее появилось изображение заведомо другой детали (резистор вместо тиристора, например) – значит он сгоревший
В сети есть масса схем небольших стендов или приборов для проверки симисторов. Их принцип работы ничем не отличается от описанных выше методов. Рассмотрим некоторые из них.
Для проверки симисторов на блоке управления в стиральной машины специалисты советуют использовать схему с лампочкой, не выпаивая деталь с платы.
Кстати, с заменой ключей в стиральной машине-автомат ремонтники сталкиваются довольно часто. В этом случае они отвечают за управление двигателем и регулировку оборотов, как и в пылесосе, а в электрочайнике – в цепи управления ТЭНом.
Еще одну схему проверочного стенда публиковали в одном из выпусков журнала «Радио» и подобную её с зарубежного форума. При проверке на стенде по такой схеме – вы можете проверить в обоих ли направлениях открывается симистор, для этого есть переключатели SA1, SA2 на первой схеме и S1 на второй.
Мы рассмотрели основные способы для диагностики схем с тиристорами и симисторами. Они подходят для всех случаев, неважно где он был установлен в пылесосе, диммере, стиралке или другом приборе. Учтите, что при проверке ключ может самопроизвольно закрываться после снятия управляющего импульса – это связано с особенностью их внутреннего устройства и номинальных рабочих параметров.
Материалы
Среди домашних мастеров и умельцев периодически возникает необходимость определения работоспособности тиристора или симистора, которые широко используются в бытовых приборах для изменения скорости роторов электродвигателей, в регуляторах мощности осветительных приборов и в других устройствах.
Как работает диод и тиристор
Перед описанием способов проверки вспомним устройство тиристора, который не зря называют управляемым диодом. Это обозначает, что оба полупроводниковых элемента имеют почти одинаковое устройство и работают совершенно аналогично, за исключением того, что у тиристора введено ограничение — управление через дополнительный электрод посредством пропускания электрического тока сквозь него.
Тиристор и диод пропускают ток в одну сторону, которая во многих конструкциях советских диодов обозначена направлением угла треугольника на мнемоническом символе, расположенном прямо на корпусе. У современных диодов в керамическом корпусе катод обычно помечают нанесением кольцевой полоски около катода.
Проверить работоспособность и тиристора можно пропусканием тока нагрузки через них. Для этого допускается использовать лампочку накаливания от старых карманных фонариков, нить которой светится от тока порядка 100 mА или меньше. При прохождении тока через полупроводник лампочка будет гореть, а в случае отсутствия — нет.
Подробнее от том, как работают диоды и тиристоры читайте здесь: ,
Как проверить исправность диода
Обычно для оценки исправности диода пользуются омметром или другими приборами, обладающими функцией измерения активных сопротивлений. Прикладывая к электродам диода напряжение в прямом и обратном направлении, судят о величине сопротивления. При открытом p-n переходе омметр покажет значение равное нулю, а при закрытом — бесконечности.
Если омметр отсутствует, то исправность диода можно проверить, используя батарейку и лампочку.
Перед проверкой диода таким способом необходимо учитывать его мощность. Иначе ток нагрузки может разрушить внутреннюю структуру кристалла. Для оценки маломощных полупроводников рекомендуется вместо лампочки использовать светодиод и ток нагрузки снижать до 10-15 mA.
Как проверить исправность тиристора
Оценить работоспособность тиристора можно несколькими методами. Рассмотрим три, самых распространенных и доступных в домашних условиях.
Метод батарейки и лампочки
При использовании этого метода тоже следует оценивать токовую нагрузку 100 mA, создаваемую лампочкой на внутренние цепи полупроводника и применять ее кратковременно, особенно для цепей управляющего электрода.
На рисунке не показана проверка отсутствия короткого замыкания между электродами. Эта неисправность практически не встречается, но для полной уверенности в ее отсутствии следует попробовать пропустить ток через каждую пару всех трех электродов тиристора в прямом и обратном направлении. Для этого потребуется всего несколько секунд времени.
При сборке схемы по первому варианту полупроводниковый переход прибора не пропускает ток, и лампочка не горит. Это его основное отличие в работе от обычного диода.
Для открытия тиристора достаточно подать положительный потенциал источника на управляющий электрод. Этот вариант показан на второй схеме. У исправного прибора откроется внутренняя цепь и через него потечет ток. Об этом будет свидетельствовать свечение нити накала лампочки.
В третьей схеме показано отключение питания с управляющего электрода и прохождение тока через анод и катод. Это происходит за счет превышения тока удержания внутреннего перехода.
Эффект удержания используется в схемах регулирования мощности, когда для открытия тиристора, управляющего величиной переменного тока, подается кратковременный импульс тока от фазосдвигающего устройства на управляющий электрод.
Загорание лампочки в первом случае или отсутствие ее свечения во втором свидетельствуют о неисправности тиристора. А вот потеря свечения при снятом напряжении с контакта управляющего электрода может быть вызвана величиной тока, протекающей через цепь анод-катод меньшей, чем предельное значение удержания.
Разрыв цепи через анод или катод приводит тиристор в закрытое состояние.
Метод проверки с помощью самодельного прибора
Снизить риски повреждения внутренних схем полупроводниковых переходов при проверках маломощных тиристоров можно подбором величин токов через каждую цепочку. Для этого достаточно собрать простую электрическую схему.
На рисунке показано устройство, предназначенное для работы от 9-12 вольт. При использовании других напряжений питаний следует сделать перерасчет величин сопротивлений R1-R3.
Рис. 3. Схема прибора для проверки тиристоров
Через светодиод HL1 достаточно прохождения тока около 10 mA. При частом использовании прибора для подключений электродов тиристора VS желательно сделать контактные гнезда. Кнопка SA позволяет быстро коммутировать цепь управляющего электрода.
Загорание светодиода до нажатия кнопки SA или отсутствие его свечения — явный признак повреждения тиристора.
Метод с использованием тестера, мультиметра или омметра
Наличие омметра упрощает процесс проверки тиристора и напоминает предыдущую схему. В ней источником тока служат батареи прибора, а вместо свечения светодиода используется отклонение стрелки у аналоговых моделей или цифровые показания на табло у цифровых устройств. При показаниях большого сопротивления тиристор закрыт, а при малых величинах открыт.
Здесь оценивается все те же три этапа проверки с отключенной кнопкой SA, нажатой на короткое время и снова отключенной. В третьем случае тиристор, скорее всего, изменит свое поведение из-за малой величины проверяемого тока: ее не хватит для удержания.
Низкое сопротивление в первом случае и высокое во втором свидетельствуют о нарушениях полупроводникового перехода.
Метод омметра позволяет проверять исправность полупроводниковых переходов без выпаивания тиристора из большинства монтажных плат.
Конструкцию симистора можно условно представить состоящей из двух тиристоров, включенных встречно по отношению друг к другу. У него анод и катод не имеют строгой полярности как у тиристора. Они работают с переменным электрическим током.
Качество состояния симистора можно оценить описанными выше методами проверки.
Динистор - это важный радиоэлемент в электрических цепях. Предназначен он для схем с автоматической коммутацией устройств, импульсных генераторов, высокочастотных преобразователей сигналов. Из-за невысокой стоимости и простой конструкции такая радиодеталь считается идеальной для использования в регуляторах мощности.
Но как и любой электронный элемент, она может выйти из строя. Поэтому крайне важно уметь правильно проверить динистор мультиметром.
Назначение динистора
Динистор - это полупроводниковый элемент, обладающий двумя устойчивыми состояниями: закрытым и открытым. Изготавливается он из полупроводникового монокристалла с несколькими p-n переходами. В общем случае его можно рассматривать как электронный ключ, когда одно его состояние (закрытое) соответствует низкой проводимости, а другое (открытое) - высокой.
Динистор относится к «тиристорному семейству» радиоэлементов и не имеет принципиальных различий с тиристором. Единственное, что его отличает - это условия смены устойчивого состояния . В отличие от тиристора, имеющего три вывода, у динистора имеется их только два, то есть у него нет управляющего входа.
Отсюда и второе его название - диодный тиристор. Выводы динистора называются анодом и катодом. Первый выводится из крайней p-области, а второй - из n-области.
Изобретение тиристоров связывают с именем английского физика Уильяма Брэдфорда Шокли
. После изобретения точечного транзистора учёный посвятил свои эксперименты созданию монолитного элемента. Так, в 1949 году был представлен прототип плоскостного транзистора, а уже в следующем году Спаркс и Тил, помощники Шокли, сумели изготовить трёхслойную структуру, позволяющую выпускать высокочастотные радиоэлементы на основе p-n переходов. Исследования учёного привели к созданию полупроводникового диода, названного диодом Шокли. Его конструкция представляет собой четырехслойный элемент со структурой pnpn типа.
В современной электронике динистор чаще всего применяется в схеме запуска энергосберегающих ламп и пускорегулирующих устройств дневного света.
На схемах и в литературе элемент обозначается с помощью латинских букв VD или VS, а за его графическое обозначение принят треугольник вместе с проходящей через его середину прямой линией, символизирующей электрическую цепь. В результате образуется своего рода стрелка, указывающая направление прохождения тока. Перпендикулярно прямой линии посередине и около вершины треугольника рисуются две короткие черты. Первая обозначает базовую область, а вторая - катод.
Принцип работы
Рассматривая динистор в качестве четырёхструктурного элемента, его можно представить в виде двух взаимосвязанных транзисторов n и p типа проводимости. Для работы транзистора необходимо появление тока на переходе база-эмиттер. Если на него не подано напряжение, тогда через радиоэлемент проходить ток не будет. Связано это с тем, что открытие транзисторов контролируется друг другом. Иными словами, чтобы открыть один из этих транзисторов, необходимо перевести в открытое состояние другой
.
Между выводами динистора должно присутствовать напряжение определённой величины, позволяющее перевести работу одного из двух транзисторов в режим насыщения. В результате откроется второй элемент, и динистор начнёт пропускать ток.
Для перевода структуры в режим отсечки тока понадобится понизить величину напряжения, что приведёт к пропаданию тока смещения и, соответственно, тока базы на втором транзисторе. Динистор перестанет пропускать ток.
Существенную роль играет и полярность приложенного к выводам радиодетали напряжения. Когда на анод подаётся минус, через элемент ток практически не проходит. Такое включение называют обратным. Если же полярность поменять, то через устройство начнёт протекать ток небольшой величины - ток закрытия. Напряжение, соответствующее ему, определяет наибольшее значение, при котором динистор находится в закрытом состоянии. Чтобы динистор открыть, понадобится напряжение порядка десятков вольт.
Динисторы, как и тринисторы, пропускают ток только в одном направлении . Чтобы ток проходил в обоих направлениях, они включаются по встречно-параллельной схеме. Также для этого может использоваться пятислойная структура pnpnp типа.
Характеристики устройства
Чтобы правильно проверить тиристор мультиметром, необходимо не только понимать принцип его работы, но и знать основные его характеристики. Наиболее значимым параметром элемента является его вольт-амперная характеристика (ВАХ). Она наглядно показывает зависимость протекания тока через прибор от приложенного к его выводам напряжения. ВАХ динистора относится к S-образному виду. Эту характеристику разделяют на шесть зон:
- Участок открытого состояния. На этом промежутке элемент практически не оказывает сопротивления проходящему через него току. Его проводимость максимальная. Эта зона заканчивается точкой, в которой ток перестаёт протекать.
- Область отрицательного сопротивления. Провоцирует начало лавинного пробоя.
- Пробой коллекторного перехода. На этом промежутке элемент работает в режиме лавинного пробоя, из-за чего происходит резкое уменьшение напряжения на его выводах.
- Участок прямого включения. В этой области динистор закрыт, так как разность потенциалов, приложенная к его выводам, меньше, чем необходимая для возникновения пробоя.
- Пятый и шестой участки описывают работу прибора в нижней половине ВАХ и соответствуют состояниям обратного включения и пробоя элемента.
Анализируя ВАХ, можно сделать вывод о том, что работа динистора похожа на диод, но, в отличие от последнего, для его открытия необходимо подать напряжение, превышающее диодное значение в несколько раз. При этом динистор характеризуется рядом параметров, определяющих его применение в электрических цепях. К основным его характеристикам относят следующие величины:
Диагностика прибора
Осуществляя проверку радиоэлемента на исправность, чаще всего используют мультиметр. Удобство применения этого измерительного прибора объясняется его многофункциональностью. С его помощью можно прозвонить элемент на пробой или измерить уровни пороговых напряжений. При этом неважно, аналоговый или цифровой тип измерителя используется.
Для получения верных результатов измерения понадобится подготовить мультиметр к работе. Вся суть подготовительной операции сводится к проверке элемента питания тестера. При работе с цифровым устройством необходимо обратить внимание на значок мигающей батарейки . Если он есть, значит, элемент питания необходимо заменить. Для аналогового устройства перед работой выполняется установка стрелки в нулевое положение. Если это сделать невозможно, то элемент питания нужно заменить.
Для достоверного результата во время измерения мультиметром также желательно проследить за окружающей температурой. Связанно это с тем, что при увеличении температуры проводимость полупроводников возрастает. Оптимальной для измерения считается температура около 22 °C.
Прозвонка без выпаивания
Из-за специфики устройства проверить симистор мультиметром, не выпаивая, не так уж и просто. Для полной проверки используется электрическая схема, позволяющая провести ряд необходимых измерений. Единственное, что можно сделать с помощью мультиметра, так это проверить его на явный пробой.
Для этого тестер переключается в режим позвонки диодов, после чего измерительными щупами дотрагиваются до выводов динистора. При любой полярности тестер должен показать обрыв, что будет обозначать отсутствие пробоя в элементе. Но это не будет гарантировать исправность прибора. Если при измерении мультиметр покажет короткое замыкание, то такой тиристор можно уже будет дальше не проверять, так как он неисправен.
При этом следует знать, что прозванивать радиоэлемент в схеме будет некорректно, так как параллельно с его выводом могут быть подключены другие радиоэлементы, влияющие на измерения. Выполняя простую прозвонку, необходимо хотя бы один из вводов динистора отсоединить
от печатной платы. Для того чтобы проверить динистор, не выпаивая, можно использовать возможности той схемы, в которой он установлен.
Известно, что радиоэлемент открывается только при подаче на его выводы определённого уровня напряжения, поэтому можно попытаться достичь этого порогового значения.
В этом случае для проверки мультиметр переключается на режим измерения напряжения. В зависимости от предполагаемого напряжения пробоя выбирается диапазон измерения. Измерительные щупы подключаются параллельно к выводам элемента, после чего измеряется уровень сигнала. Если при изменении входного сигнала произойдёт скачок напряжения, то это и будет обозначать напряжение пробоя динистора, то есть его работоспособность.
Тестовая схема
Чтобы получить уверенность в работоспособности элемента, радиолюбители используют тестовые схемы. Они бывают разной степени сложности, что в итоге влияет на точность полученного результата. Самая простая схема состоит из трёх элементов:
- регулируемого источника питания;
- резистора;
- индикатора.
В качестве последнего можно использовать светодиод. Собрав такую схему, приступают к проверке. Параллельно элементу в режиме измерения напряжения подключается тестер.
Например, чтобы проверить тиристор КУ202Н мультиметром, вначале устанавливается уровень выходного напряжения около двадцати вольт. При этом светодиод в схеме гореть не должен. Затем медленно поднимается уровень до того момента, пока светодиод не загорится. Свечение индикатора свидетельствует о том, что динистор открылся и через него начал проходить электрический ток. Для его закрытия уровень напряжения снижается.
Значение разности потенциалов, при котором происходит изменение режима работы, и является максимальным напряжением открытия. В рассматриваемом случае тестер должен показать значение около 50 вольт, в то время как уровень входного сигнала будет около 60 вольт. Резистор применяется любого типа. Его назначение заключается в том, чтобы ограничить величину тока, проходящего через светодиод.
Зная, как проверить тиристор КУ 202, можно проверить и любой другой тип тиристора, динистора или симистора. Следует отметить, что профессионалы вместо мультиметра используют осциллограф. Совместно с ним применяется тестовая приставка. К гнёздам X5 и X6 подключаются измеряемые элементы. При использовании тиристора его управляющий элемент подключается к гнезду X7. У элементов с управляющим выводом напряжение изменяется с помощью переменного резистора R4. Если радиоэлемент целый, тогда осциллограмма должна быть такой, как на рисунке.
Как проверить тиристор, если вы полный чайник? Итак, обо всем по порядку.
Принцип работы тиристора
Принцип работы тиристора основан на принципе работы электромагнитного реле . Реле – это электромеханическое изделие, а тиристор – чисто электрическое. Давайте же рассмотрим принцип работы тиристора, а иначе как мы его тогда сможем проверить? Думаю, все катались на лифте;-). Нажимая кнопку на какой-нибудь этаж, электродвигатель лифта начинает свое движение, тянет трос с кабиной с вами и соседкой тетей Валей килограммов под двести и вы перемещаетесь с этажа на этаж. Как же так с помощью малюсенькой кнопочки мы подняли кабину с тетей Валей на борту?
В этом примере и основан принцип работы тиристора. Управляя маленьким напряжением кнопочки мы управляем большим напряжением… разве это не чудо? Да еще и в тиристоре нет никаких клацающих контактов, как в реле. Значит, там нечему выгорать и при нормальном режиме работы такой тиристор прослужит вам, можно сказать, бесконечно.
Тиристоры выглядят как-то вот так:
А вот и схемотехническое обозначение тиристора
В настоящее время мощные тиристоры используются для переключения (коммутации) больших напряжений в электроприводах, в установках плавки металла с помощью электрической дуги (короче говоря с помощью короткого замыкания , в результате чего происходит такой мощный нагрев, что даже начинает плавиться металл)
Тиристоры, которые слева, устанавливают на алюминиевые радиаторы, а тиристоры-таблетки даже на радиаторы с водяным охлаждением, потому что через них проходит бешеная сила тока и коммутируют они очень большую мощность.
Маломощные тиристоры используются в радиопромышленности и, конечно же, в радиолюбительстве.
Параметры тиристоров
Давайте разберемся с некоторыми важными параметрами тиристоров. Не зная эти параметры, мы не догоним принцип проверки тиристора. Итак:
1) U y
– – наименьшее постоянное напряжение на управляющем электроде, вызывающее переключение тиристора из закрытого состояния в открытое. Короче говоря простым языком, минимальное напряжение на управляющем электроде, которое открывает тиристора и электрический ток начинает спокойно себе течь через два оставшихся вывода – анод и катод тиристора. Это и есть минимальное напряжение открытия тиристора.
2) U обр max – обратное напряжение , которое может выдержать тиристор, когда, грубо говоря, плюс подают на катод, а минус – на анод.
3) I ос ср – среднее значение тока , которое может протекать через тиристор в прямом направлении без вреда для его здоровья.
Остальные параметры не столь критичны для начинающих радиолюбителей. Познакомиться с ними можете в любом справочнике.
Как проверить тиристор КУ202Н
Ну и наконец-то переходим к самому важному – проверке тиристора. Будем проверять самый ходовый и знаменитый советский тиристор – КУ202Н.
А вот и его цоколевка
Для проверки тиристора нам понадобится лампочка, три проводка и блок питания с постоянным током. На блоке питания выставляем напряжение загорания лампочки. Привязываем и припаиваем проводки к каждому выводу тиристора.
На анод подаем “плюс” от блока питания, на катод через лампочку “минус”.
Теперь же нам надо подать относительно анода напряжение на Управляющий Электрод (УЭ). Для такого вида тиристора U y – отпирающее постоянное напряжение управления больше чем 0,2 Вольта. Берем полуторавольтовую батарейку и подаем напряжение на УЭ. Вуаля! Лампочка зажглась!
также можно использовать щупы мультиметра в режиме прозвонки, на щупах напряжение тоже больше 0,2 Вольта
Убираем батарейку или щупы, лампочка должна продолжать гореть.
Мы открыли тиристор с помощью подачи на УЭ импульса напряжения. Все элементарно и просто! Чтобы тиристор опять закрылся, нам надо или разорвать цепь, ну то есть отключить лампочку или убрать щупы, или же подать на мгновение обратное напряжение.
Как проверить тиристор мультиметром
Можно также проверить тиристор с помощью . Для этого собираем его по этой схемке:
Так как на щупах мультиметра в режиме прозвонки имеется напряжение, то подаем его на УЭ. Для этого замыкаем между собой анод и УЭ и сопротивление через Анод-Катод тиристора резко падает. На мультике мы видим 112 милливольт падение напряжения. Это значит, что он открылся.
После отпускания мультиметр снова показывает бесконечно большое сопротивление.
Почему же тиристор закрылся? Ведь лампочка в прошлом примере у нас горела? Все дело в том, что тиристор закрывается, когда ток удержания стает очень малым. В мультиметре ток через щупы очень малый, поэтому и тиристор закрылся без напряжения УЭ.
Есть также схема отличного прибора для проверки тиристора, ее можно глянуть в этой статье.
Также советую глянуть видео от ЧипДипа про проверку тиристора и ток удержания:
Итак, продолжим...
Вначале хотелось бы отметить ещё один нюанс. Вы, sofrina , не правы, когда пишите (пост от 24.07.14. в 22:12), потому как у тиристора, помимо максимально допустимого среднего тока в открытом состоянии (в данном случае - 320 А) есть ещё и такой параметр, как повторяющееся импульсное обратное напряжение и повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии и оно характеризуется классом тиристора (как правило в силовых устройствах порядка 8-го, и, во всяком случае, - не ниже 6-го класса; то есть порядка 800 и не ниже 600 вольт). И этот параметр, как и ток, входит в маркировку тиристора. Поэтому мегером на 500 вольт они спокойно проверяются, безо всякого риска для тиристора. Что касается меня, то я всегда пользуюсь тиристорами не ниже 10-го класса (1000 вольт), если, конечно, специфика оборудования не требует большего. Поэтому я их проверяю мегером на 1000 вольт, в "прямом" и "обратном" направлении. Ещё стоит отметить, что переход управляющий электрод - катод мегомметром не проверяют, так как тиристор может выйти из строя. Для этой цели используют обычный омметр, так как там сопротивление порядка 10 - 50 Ом в одном и другом направлении; редко, когда больше.
Теперь о сути вопроса. Для начала я решил проверить зависимость тока утечки от температуры. Я исходил из следующих соображений: 1) при работе тиристоры никогда не нагреваются до температуры 100 градусов имени Цельсия (КЗ по выходу тиристоров в данном случае не рассматривается); 2) максимально допустимая температура p-n перехода полупроводниковой структуры тиристора имеет значение 125-140 градусов имени Цельсия (см. книгу М.И.Абрамовича и компани "Диоды и тиристоры в преобразовательных установках"). Поэтому, я взял несколько тиристоров: один с сопротивлением в обеих направлениях более 10 ГОм (такие редко, но бывают), второй с сопротивлением более 100 МОм и третий не ниже 50 МОм. (Я при покупке всегда их меряю, и с сопротивлением ниже 50 МОм не беру.) После этого положил их в кастрюлю с водой и прокипятил в течении получаса. (Следует отметить, что рекомендация Lenchik а (пост от 01.08.14. в 16:48) является профанацией, так как при этом способе вполне вероятен локальный перегрев, да и контроль температуры сомнителен.) Затем достал, просушил строительным феном, и снова измерил сопротивление тиристоров в обеих направлениях. Тот, что был более 10 ГОм таким и остался, 100 МОмный показал значение порядка 90 МОм (в "прямом" направлении). Самое худшее значение показал тиристор 50 МОм - у него значение упало до чуть ниже 30 МОм (в "прямом" направлении). НО НИ У ОДНОГО ИЗ НИХ сопротивление не упало до сотен кОм. В заключение я их поставил в электрическую схему и проверил работоспособность. Все три прекрасно включали и выключали нагрузку 1 кВт (электрическую лампочку).
И, наконец, мои соображения о самовосстановлении тиристоров. Для начала следует вспомнить, что собой представляет тиристор как полупроводниковая структура. Если рассматривать её, то от анода (А ) к катоду (К ) идут следующие слои. Слой P1 - прилегает непосредственно к А . Это сильно-легированная область полупроводника. Затем следует слой N1 - слабо-легированная область полупроводника. Затем слой P2 - ещё одна слабо-легированная область полупроводника (однако концентрация примесей у неё больше, чем у слоя N1) . К ней крепится вывод управляющего электрода (УЭ ). Затем идёт слой N2 - сильно-легированная область полупроводника, к которой крепится К . Далее. Поскольку слои N1 и P2 слабо-легированные, а значит высокоомные, то именно они и определяют сопротивление тиристора. Но, заметим, что слой P2 является ещё и самой тонкой структурой из всех четырёх слоёв. При пробое тиристора (как правило, это сначала лавинный пробой) происходит легирование этого слоя (P2) полупроводника (впрочем как и слоя N1), в результате их сопротивление падает и, как следствие, падает сопротивление всего тиристора. Однако, после снятия воздействия, эти слои (N1 и P2), в силу различной толщины (и разной, изначально, концентрации примесей), могут оказаться повреждены в различной степени. Или даже слой N1 может быть вообще не повреждён. А слой P2 повреждён незначительно и только в некоторых местах. Но этого будет достаточно, чтобы при измерении мегомметром в "прямом" направлении, т.е. "+" на А , а "-" на К мегер показал сопротивление сотни кОм. Ведь слои будут идти p-n-p(легированный из-за пробоя, то есть с пониженным сопротивлением)-n. Затем, со временем, вследствие диффузии, после распределения инжектированных примесей по всему слою, а также их (примесей) рекомбинации возможен возврат слоя P2 в высокоомное состояние. Таковы мои соображения по поводу проблемы самовосстановления тиристоров.
Теперь, почему я считаю это проблемой. Поскольку "восстановленные" таким образом тиристоры мегером не бракуются, а надёжность их сомнительна, встаёт вопрос как их определить, дабы не "втулили". На дворе как-никак "дикий капитализЬм". И всякое стучание поставщика себя коленом в грудь и рисование креста на пузе не гарантирует от грандиозного шухера. Для себя я решаю её следующим образом. Во-первых, как уже отмечал, беру тиристоры с сопротивлением не ниже 50 МОм в обеих направлениях. Во-вторых, стараюсь брать у проверенных годами поставщиков. И в-третьих, всегда оговариваю возможность возврата тиристоров в недельный срок, если у них упало сопротивление до сотен кОм.
На этом пока все. Если у кого есть аргументированные возражения вышеизложенному, с удовольствием их выслушаю.
Ну а пока - пока.
