Симистор как проверить

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.

Проверка мультиметром

Это самый простой вариант для проверки. В этом методе анод и контакты УЭ подключаются к прибору для измерения (мультиметру). Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра. В качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели.

Что нужно, чтобы проверить тиристор мультиметром:

  1. Подцепить черный щуп с минусом к катоду.
  2. Подцепить красный щуп с плюсом к аноду.
  3. Один конец выключателя соединить с разъемом красного щупа.
  4. Настроить мультиметр для измерения сопротивления, не превышающего 2 тысячи ОМ.
  5. Быстро включить и отключить выключатель.
  6. Если проход тока удерживается, значит с тиристором всё хорошо. Чтобы его отключить достаточно, отсоединить напряжение от одного из электродов (анод или катод).
  7. В случае если удерживания проводимости нет, нужно поменять щупы местами и проделать всё с самого начала.
  8. Если перекидывание щупов не помогло, то тиристор неисправен.

Чтобы проверить тиристор не выпаивая, нужно отсоединить УЭ от цепной схемы. Далее нужно проделать все пункты, которые описаны выше.

proverka-tiristora.jpgРоль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра, в качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели

Проверка тиристоров на разъеме мультиметра для транзисторов

Многих интересует, возможно ли прозвонить тиристор мультиметром, используя штатное гнездо проверки транзисторов передней панели, обозначенное pnp/npn. Ответ положительный. Нужно просто подать правильно напряжения. Коэффициент усиления, выданный на дисплей, наверняка будет неверным. Поэтому руководствоваться цифрами избегайте. Давайте посмотрим, как примерно делается. Если открывается тиристор положительным потенциалом, подключать нужно на пин B (base) полугнезда npn. Анод втыкается на пин C (коллектор), катод – E (emitter). Едва ли удастся проверить мощный тиристор мультиметром, для микроэлектроники методика сгодится.

Общие сведения о симисторе

Симистор или триак является одним из подвидов тиристоров, которые состоят из большего количества переходов и используются в схемах устройств с электронным регулированием.

Читайте также:  Малагаборитные взрывные устройства МВУ «Импульс»

simistor-kak-proverit_10.jpg

Ток тиристора проходит только в одном направлении, когда как симистор способен пропускать его сразу в 2-х благодаря наличию 5-того слоя. На рисунке изображена его структурная схема, по которой можно понять, как работает симистор. Из пяти переходов образуется две структуры: р1-n2-p2-n3 и р2-n2-p1-n1 (2 тиристора включенных встречно-параллельно, показанных на рисунке 2). Пятая область представляет собой управляющий электрод (УЭ), который осуществляет управление слоями.

simistor-kak-proverit_11.jpg

Рисунок 1 — Структурная схема симистора

Если происходит обратное направление, то структуры меняются местами.

Рисунок 2 — Тиристорный аналог триака

При подаче на УЭ сигнала, который называется отпирающим, и при положительно-заряженном аноде, отрицательным — на катоде, ток течет через тиристор, расположенный слева на рисунке 2. При смене полярностей ток будет течь через правый. Как у любого полупроводникового прибора, у симистора есть вольт амперная характеристика (рисунок 3).

Рисунок 3 — Вольт амперная характеристика триака

ВАХ состоит из двух кривых, повернутых на 180 градусов. Их форма практически аналогична ВАХ динистора. Благодаря симметричности ВАХ прибор получил название симистор. Расшифровка обозначений ВАХ:

  1. А и В — закрытое и открытое состояния прибора.
  2. Udrm (Uпр) и Urrm (Uоб) — максимальные допустимые напряжения при прямом и обратном включениях.
  3. Idrm (Iпр) и Irrm (Iоб) — прямой и обратный токи.

Симистор позволяет управлять цепями переменного и постоянного токов. Однако тиристорный аналог симистора не может заменить прибор из-за ограничения: для управления напряжением переменной составляющей (переменного напряжения) нужно 2 тиристора, а также отдельный источник для каждого прибора, и тиристоры будут работать только наполовину мощности.

Примеры применения симметричных тиристоров:

  1. Для регулировки освещения (диммеры).

  2. Строительный инструмент с плавным пуском.
  3. Нагреватели с электронной регулировкой температуры (например, индукционная плита).
  4. Компрессоры для кондиционеров.
  5. Бытовая техника с плавной регулировкой.
  6. В промышленности (например: управление освещением, плавный пуск двигателей).
  7. При усовершенствовании приборов своими руками (например, чайника).

Основные виды

Так как симистор является разновидностью тиристора, то, следовательно, для него применимы те же различия. Основная классификация симисторов:

  1. Конструктивное исполнение, включающее не только устройство и корпус (цоколевка), но и распиновку (можно понять тип симистора).

  2. Ток, при котором возникает перегрузка прибора.
  3. Основные параметры УЭ: напряжение и ток открытия перехода.
  4. Прямое и обратное напряжения.
  5. Прямой и обратный токи пропускания через триак.
  6. Тип нагрузки: низкой, средней и высокой мощностей.
  7. Ток затвора прибора.
  8. Коэффициент dv/dt, показывающий скорость переключения.
  9. Импортные не требуют особой настройки и работают при интеграции в схему; отечественные, требующие настройки путем интеграции в схему и дополнительное подключение радиоэлементов в цепь симистора.
  10. Изоляция корпуса.

Как и у любого радиоэлемента, у симистора есть достоинства и недостатки. К достоинствам элемента можно отнести их низкую стоимость, надежность, долговечность, отсутствие помех.

Читайте также:  3 причины, почему нельзя оставлять зарядку от телефона в розетке

Основные недостатки триаков: сильно греются, влияние шумов и невозможность применения на высоких частотах.

С этими недостатками можно бороться различными способами. Для избегания перегрева детали необходимо использовать радиаторы для отвода тепла, кроме того, необходимо смазать точки прикосновения триака и радиатора специальной теплопроводящей пастой (используется при сборке персональных компьютеров). Для сведения влияния различного рода помех к минимуму применяется шунтирование прибора специальной RC-цепью (R = 50..470 Ом, а С = 0,01..0,1 мкФ). Эти величины подбираются в зависимости от характеристик прибора.

Характеристики триаков

Для использования конкретного прибора в схемах необходимо знать его основные характеристики. В большинстве случаев при сгорании триака в схеме необходимо заменить таким же или его аналогом. Основные характеристики, на которые необходимо обратить внимание:

  1. Максимальное обратное и импульсное напряжения.
  2. Максимальный ток в открытом состоянии при нормальном и импульсном режимах.
  3. Минимальный ток открытия перехода, при подаче на УЭ.
  4. Минимальный импульсный ток при минимальном напряжении.
  5. Время, при котором происходит включение и отключение триака.

При использовании триака нужно учитывать длину провода, которая идет к УЭ — она должна быть минимальной.

Краткий обзор популярных моделей

Среди импортных симисторов различают мощные высоковольтные серии bta (ВТА). Отлично себя зарекомендовали модели: bta06, bta16 ( вта16 ), bta416y600c, bta08, вта41600в. Значение тока колеблется в пределах от 4 до 40 А, напряжение находиться в диапазоне от 200 до 800 вольт. Среди недорогих и надежных моделей нужно выделить: btb12 600bw (на 600 вольт или на 700 в модели 700bw), btb16 600с или btb16600e (800cw на 800 вольт и 600е на 600 вольт). Триаки bt137, вт134, вт137 и вт131 фирмы Semiconductors зарекомендовали себя в качестве лучших моделей с отличной изоляцией корпуса. Среди симметричных тринисторов низкой мощности можно выделить модели: z7m, m2lz47 (фирмы Toshiba), zo607, z0607. Все они могут отличаться током и обратным напряжением.

Среди достойных импортных аналогов можно выделить симисторы с изолируемым корпусом фирмы ON Semiconductor. Диапазон максимальных токов от 0,6 А до 16 А. Благодаря управлению от низковольтных логических выходов они применяются в более сложных устройствах с микроконтроллерами.

Отечественный аналог ку202г, способный выдержать напряжение до 50 вольт и импульсный ток до 30 А, может широко применяться для различных устройств с плавным пуском. Однако модели серии 202 поддерживают напряжение до 400 вольт и являются очень надежными. Они способны составить высокую конкуренцию импортным моделям.

Устройство, принцип действия и параметры тиристоров

Перед тем как проверить тиристор или симистор мультиметром необходимо немного знать о работе этих элементов, чтобы правильно представлять сам процесс проверки. Если диод имеет только один p-n переход и два вывода, то тиристор имеет три p-n перехода и три вывода. Принцип работы тиристора схож с работой электромеханического реле.

Устройство-тиристора.jpg
Устройство тиристора

При подаче напряжения на катушку, контакты реле замыкаются и пропускают токи большой величины. Такой же принцип работы и у электронного ключа – тиристора. На управляющий электрод подаётся управляющее напряжение до 10 В, открываются p-n переходы и пропускают большие токи, которые зависят от мощности тиристоров.

По сравнению с электромеханическим реле у тиристора нет дребезга контактов. Бесшумная работа электронного ключа и хорошая совместимость с любой электронной схемой, главные достоинства тиристоров. Используется тиристоры и симисторы там, где нужна регулировка больших токов.

Тиристоры также могут работать от светового луча, если в качестве управляющего электрода использовать фотоэлемент. Такой электронный ключ называется фототиристором. Если тиристор пропускает только положительную полуволну переменного напряжения, то симистор прозрачен для токов в обоих направлениях, т. е. он рассчитан на работу с переменным напряжением. К основным параметрам электронного ключа относятся:

  1. Iоткр.max – максимально допустимый ток тиристора.
  2. Uу – напряжение открывания.
  3. Uобр.max – наибольшее обратное напряжение элемента.
  4. Iуд – ток удержания в открытом состоянии ключа.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий