Прибор для проверки тиристоров своими руками

Как проверять тиристоры и симисторы тестером и мультиметром?

Прибор для проверки тиристоров своими руками

Тиристор представляет собой особую разновидность полупроводникового прибора, изготовленного на основе монокристалла полупроводника и имеющего не менее трех p-n-переходов. Способен находиться в двух различных устойчивых состояниях: закрытый тиристор обладает низкой степенью проводимости, а в открытом состоянии проводимость становится высокой.

По своей сути, он является силовым электронным ключом без полного управления.

Инструменты и материалы для проверки

Для осуществления проверки прибора, могут потребоваться следующие инструменты и материалы, в зависимости от выбранного метода тестирования:

  • блок питания или батарея, которые будут выступать в роли источника постоянного напряжения;
  • лампа накаливания;
  • провода;
  • омметр;
  • мультиметр;
  • тестер;
  • паяльный аппарат;
  • тиристор;
  • паяльный аппарат;

Также, для тестирования правильности работы тиристора может потребоваться наличие пробника, который можно изготовить своими руками.

Для него потребуется наличие следующих материалов и элементов:

  • плата;
  • резисторы, количество 8 штук;
  • конденсаторы, количество 10 штук;
  • диоды, количество 3 штуки;
  • положительный и отрицательный стабилизатор;
  • лампа накаливания;
  • трансформатор;
  • предохранитель;
  • тумблер, количество 2 штуки;

Существует целый ряд возможных схем для изготовления пробника, выбрать можно любую, но необходимо следовать следующим рекомендациям:

  1. Соединение всех элементов производится при помощи специальных проводов с зажимами.
  2. Необходимо последовательно контролировать напряжение между различными контактами. Для осуществления проверки допускается подключение переключателей к разным контактным группам.
  3. После сбора схемы необходимо осуществить подключение тиристора, если он находится в исправном состоянии, то лампа накаливания не будет включаться.
  4. Если лампочка не зажигается даже после нажатия пусковой кнопки, то необходимо при помощи установленного переключателя повысить величину управляющего электрического тока.При разрыве соответствующей цепи, лампочка гаснет.

Способы проверки

Существует целый ряд различный способов, позволяющих проверять тиристоры, наиболее простым является тестирование с помощью лампы накаливания и источника, дающего постоянное напряжение.

Реализовать данный процесс можно следующим образом:

  1. Провода необходимо припаять к выводам тиристора таким образом, чтобы на анод подавался плюс от питающего элемента, а минус был подключен к лампочке, а уже через нее к катоду.
  2. На управляющий электрод прибора потребуется подать напряжение, которое будет превышать аналогичный показатель для анода на 0,2В, благодаря этому действию тиристор перейдет в открытое состояние.
  3. Если прибор исправен и находится в рабочем состоянии, то лампочка должна зажечься.
  4. Для того, чтобы окончательно убедиться в исправном функционировании, необходимо перекрыть доступ источнику напряжения, открывшему тиристор, к управляющему электроду, после совершения этих действий лампочка не должна погаснуть.
  5. Чтобы вернуть устройство в закрытое состояние, необходимо полностью устранить питание либо осуществить подачу отрицательного напряжения на электрод.

Ниже приводится пример проверки, которую можно осуществитьв цепи переменного тока:

  1. Необходимо заменить напряжение, которое подается от блока питания или иного постоянного источника, на переменное напряжение с показателем 12В, использовать для этих целей можно специальный трансформатор.
  2. После осуществления данной процедуры, в исходном положении лампочка будет находиться в выключенном режиме.
  3. Проверка происходит путем нажатия пусковой кнопки, во время чего лампочка должна включаться, а при отжимании снова гаснуть.
  4. Во время тестирования, лампочка должна загораться только вполовину от своих возможностей накала, это обусловлено тем фактом, что тиристора достигает только положительная волна подаваемого от трансформатора переменного напряжения.
  5. Если в схеме присутствует симистор, одна из основных разновидностей тиристора, то лампочка будет загораться в полную силу, поскольку он одинаково восприимчив к обеим полуволнам переменного напряжения.

тестер

Другим способом является осуществление проверкипри помощи тестера, реализуется она следующим образом:

  1. Для осуществления предлагаемого тестирования достаточно энергии, которая будет получена от питания мини-тестера на 1,5В, находящегося в рабочем режиме х1 кОм.
  2. Требуется подключить щуп к аноду и затем произвести кратковременное прикосновение к управляющему электроду.
  3. После совершения названных действий проследить за реакцией стрелки, которая должна была отклониться от исходных показателей.
  4. Если после снятия щупа происходит возвращение стрелки на исходную позицию, то это свидетельствует о том, что тестируемый тиристор неспособен самостоятельно удерживаться в открытом состоянии.
  5. Иногда процесс проверки не получаетсяс самого начала, в такой ситуации рекомендуется поменять щупы местами, поскольку у некоторых устройств переход в режим х1 кОм может вызвать изменение полярностей.

проверка мультиметром

Мультиметрпредставляет собой многофункциональное устройство, в которое входит, в том числе и омметр, с помощью него также можно осуществить соответствующую проверку:

  1. Первоначально, мультиметр должен быть переведен в режим прозвона.
  2. Щупы устанавливаются таким образом, чтобы плюс быть подключен на анод, а минус соответствовал катоду.
  3. Дисплей мультиметра должен показывать высокое напряжение, поскольку тиристор на данный момент находится в закрытом положении.
  4. На щупах имеется напряжение, поэтому можно подать плюс на управляющий электрод, для этого необходимо совершить кратковременное прикосновение соответствующим проводом от электрода к аноду.
  5. После совершенных действий, дисплей мультиметра должен начать показывать низкое напряжение, поскольку тиристор переходит в открытое состояние.
  6. Закрытие приборапроизойдет снова, если убрать провод от электрода, этот процесс происходит из-за недостаточного количества электрического тока, который находится в щупах мультиметра. Исключение составляют отдельные разновидности тиристоров, например, которые задействованы в некоторых импульсных источниках питания ряда старых телевизоров, для них содержание тока будет достаточным, чтобы сохранить открытое состояние.
Читайте также  Прибор бесперебойного питания для компьютера

Использование омметра для проверки происходит по схожей схеме, поскольку современные модели обладают не стрелочным механизмом, а дисплеем, как у мультиметров. Подобная методика позволяет проводить тестирование исправного состояния полупроводниковых переходов без осуществления предварительного выпаивания тиристора из платы.

Устройство и принцип работы

Устройство тиристора выглядит следующим образом:

  1. 4 полупроводниковых элемента имеют последовательное соединение друг с другом, они различаются по типу проводимости.
  2. В конструкции имеется анод – контакт к внешнему слою полупроводника и катод, такой же контакт, но к внешнему n-слою.
  3. Всего имеются не более 2 управляющих электродов, которые подсоединены к внутренним слоям полупроводника.
  4. Если в устройстве полностью отсутствуют управляющие электроды, то такой прибор является особой разновидностью – динистором. При наличии 1 электрода, прибор относится к классу тринисторов. Управление может осуществляться через анод или катод, данный нюанс зависит от того, к какому слою был подключен управляющий электрод, но на сегодняшний день наиболее распространен второй вариант.
  5. Данные приборы могут подразделяться на виды, в зависимости от того, пропускают они электрический ток от анода к катоду или сразу в обоих направлениях. Второй вариант устройства получил название симметричные тиристоры, обычно состоящие из 5 полупроводниковых слоев, по своей сути они являются симисторами.
  6. При наличии в конструкции управляющего электрода, тиристоры могут быть разделены на запираемую и незапираемую разновидность. Отличие второго вида заключается в том, что такой прибор не может быть никаким способом переведен в закрытое состояние.

Принцип действия тиристора, подключенного к цепи постоянного тока, заключается в следующем:

  1. Включение прибора происходит благодаря получению цепью импульсов электрического тока. Подача происходит на полярность, которая является положительной относительно катода.
  2. На протяженность процесса перехода оказывает влияние целый ряд различных факторов: вид нагрузки; температура полупроводникового слоя; показатель напряжения; параметры тока нагрузки; скорость, с которой происходит нарастание управляющего тока и его амплитуда.
  3. Несмотря на значительную крутизну управляющего сигнала, скорость нарастания напряжения не должна достигать недопустимых показателей, поскольку это может вызвать внезапное отключение прибора.
  4. Принудительное отключение устройства может быть осуществлено разными способами, наиболее распространен вариант с подключением в схему коммутирующего конденсатора, обладающего обратной полярностью. Такое подключение может происходить благодаря наличию второго (вспомогательного) тиристора, который спровоцирует возникновение разряда на основной прибор. В таком случае, разрядный ток, прошедший через коммутирующий конденсатор, столкнется с прямым током основного прибора, что понизит его значение до нулевого показателя и вызовет отключение.

принцип работы

Немного отличается принцип действия тиристора, подключенного к цепи переменного тока:

  1. В таком положении прибор может осуществлять включение или отключение цепей с разными типами нагрузки, а также изменять значения электрического тока через нагрузку. Это происходит благодаря возможности тиристорного прибора изменять момент, в который осуществляется подача управляющего сигнала.
  2. При подключении тиристора в подобные цепи, применяется исключительно встречно-параллельное включение, поскольку он может проводить ток лишь в одном направлении.
  3. Показатели электрического тока изменяются благодаря внесению изменений в момент, когда происходит передача открывающих сигналов на тиристоры. Этот параметр регулируется при помощи специальной системы управления, относящейся к фазовой либо широтно-импульсной разновидности.
  4. При использовании фазового управления, кривая электрического тока будет обладать несинусоидальной формой, это также вызовет искажение формы и напряжения в электросети, от которой происходит питание внешних потребителей. Если они обладают высокой чувствительностью к высокочастотным помехам, то это может вызвать сбои в процессе функционирования.

Основные параметры тиристора

Для понимания принципов функционирования данного прибора и последующей работы с ним, необходимо знать его основные параметры, к которым относятся:

  1. Напряжение включения – это минимальный показатель анодного напряжения, при достижении которого тиристорное устройство перейдет в рабочий режим.
  2. Прямое напряжение – это показатель, определяющий падение напряжения при максимальном значении анодного электрического тока.
  3. Обратное напряжение – это показатель максимально допустимого значения напряжения, которое может быть оказано на устройство, когда оно находится в закрытом состоянии.
  4. Максимально допустимый прямой ток, под которым понимается его максимальное возможное значение во время, когда тиристор находится в открытом состоянии.
  5. Обратный ток, который возникает при максимальных показателях обратного напряжения.
  6. Время задержки перед включением или выключением устройства.
  7. Значение, определяющее максимальный показатель электрического тока для управления электродами.
  8. Максимально возможный показатель рассеиваемой мощности.

Советы

В завершение можно дать несколько следующих рекомендаций, которые могут пригодиться при осуществлении проверок тиристровых приборов:

  1. В отдельных ситуациях целесообразно проводить не только проверку исправности, но также и отбор тестируемых приборов по их параметрам. Для этого используется специальное оборудование, но сам процесс усложнен тем, что источник питания обязательно должен обладать напряжением на выходе с показателем не менее 1000В.
  2. Зачастую, проверка выполняется при помощи мультиметров или тестеров, поскольку такое тестирование организовать проще всего, но необходимо знать, что не все модели данных устройств способны осуществить открытие тиристора.
  3. Сопротивление пробитого тиристора чаще всего имеет показатели, близкие к нулю. По этой причине, кратковременное соединение анода исправного прибора с управляющим электродом показывает параметры сопротивления, которые свойственны короткому замыканию, а подобная процедура с неисправным тиристором не вызывает подобной реакции.

Загрузка…

Источник: https://slarkenergy.ru/provodka/vykluchateli/kak-proveryat-tiristory.html

Как проверить тиристор мультиметром + видео

Прибор для проверки тиристоров своими руками

Тиристоры используются во многих электронных устройствах, начиная от бытовых приборов и заканчивая мощными силовыми установками. Ввиду особенностей этих полупроводниковых элементов проверить их на исправность с помощью только одного мультиметра затруднительно. В крайнем случае, можно определить пробой перехода. Для полноценного тестирования потребуется собрать несложную схему, ее описание будет приведено в статье.

Читайте также  Каким прибором измеряют емкость конденсатора?

Начнем с подготовительного этапа, а именно с того, что нам потребуется сделать перед проверкой.

Предварительная подготовка

Перед тестированием любого радиокомпонента будь то тиристор, транзистор или диод, нам необходимо ознакомиться с его спецификацией. Для этого находим маркировку на корпусе полупроводникового элемента.

Маркировка обозначена красным овалом

Найдя маркировку, начинаем поиск спецификации (достаточно сделать соответствующий запрос в поисковике или в тематических форумах). Даташит на электронный компонент содержит много полезной информации, начиная от технических характеристик и заканчивая расположением выводов и списком аналогов (что особенно полезно при поиске замены).

Даташит на BT151 (аналог КУ202Н)

Определившись с типом и цоколевкой, приступаем к первому этапу проверки, для этого нам понадобится только мультиметр. В большинстве случаев проверить элемент на пробой, можно не выпаивая его из платы, поэтому на данном этапе паяльник не нужен.

Тестирование на пробой

Начнем с предварительной проверки, которая будет заключаться в измерении сопротивления между выходами «К» и «УЭ», потом «А» и «К». Алгоритм наших действий будет следующим:

  1. Включаем прибор в режим «прозвонки» и снимаем измерения с перехода между выводами «К» и «УЭ», в соответствии с рисунком 3. Если полупроводник исправен, отобразится сопротивление перехода в диапазоне от 40 Ом до 0,55 кОм.Рис 3. Измеряем сопротивление между УЭ и К
  2. Меняем щупы местами и повторяем процесс, результат должен быть примерно таким же, как в пункте 1. Заметим, что чем больше сопротивление между выводами «УЭ» и «К», тем меньше ток открытия, а значит — выше чувствительность устройства.
  3. Меряем сопротивление между выводами «А» и «К» (см. рис. 4). На индикаторе мультиметра должно высветиться бесконечно большое сопротивление, причем, вне зависимости от полярности подключенного измерительного устройства. Иное значение указывает на пробой в переходе. Для «чистоты» проверки лучше выпаять подозрительную деталь и повторить тестирование.

Рис 4. Измеряем сопротивление перехода  Анод-Катод

Как уже упоминалось выше, такая методика проверки мультиметром не позволяет полностью протестировать работоспособность тиристора, нам потребуется несколько усложнить процесс.

Проверка на открытие-закрытие

Предыдущее тестирование позволяет определить, имеется ли пробой, но не дает возможности проверить отсутствие внутреннего обрыва. Поэтому переводим мультиметр в режим «прозвонки» и подключаем к нему тиристор, в соответствии с рисунком 5 (щуп с черным проводом к выводу «К», красный — к «А»).

Рис. 5. Подключение для проверки на открытие

При таком подключении отобразится бесконечно большое сопротивление. Теперь соединяем на несколько мгновений «УЭ» с выходом «А», прибор покажет падение сопротивления, и после отключения «УЭ», показание опять вырастет до бесконечности. Это связано с тем, что идущего через щупы тока недостаточно для удержания тиристора в открытом состоянии. Поэтому, чтобы убедиться в работоспособности полупроводникового элемента, необходимо собрать несложную схему.

Самодельный пробник для тиристоров

В интернете можно найти более простые схемы, где используется только лампочка и батарейка, но такой вариант не совсем удобен. На рисунке 6 представлена схема, позволяющая протестировать работу устройства, подавая на него постоянное и переменное питание.

Рисунок 6. Пробник для тиристоров

Обозначения:

  • Т1 – трансформатор, в нашем случае использовался ТН2, но подойдет любой другой, если у него имеется вторичная обмотка 6,3 V.
  • L1 – обычная миниатюрная лампочка на 6,3 V и 0,3 А (например, МН6,3-0,3).
  • VD1 – выпрямительный диод любого типа с обратным напряжением более 10 вольт и током от 300 мА и выше (например, Д226).
  • С1 – конденсатор емкостью 1000 мкФ, и рассчитанный на напряжение 16 В.
  • R1 – сопротивление с номиналом 47 Ом.
  • VD2 – тестируемый тиристор.
  • FU1 – предохранитель на 0,5 А, если в схеме для проверки тиристоров используется мощный силовой трансформатор, номинал предохранителя нужно увеличить (узнать потребляемый ток можно воспользовавшись мультиметром).

После того, как пробник собран, приступаем к проверке, выполняется она по следующему алгоритму:

  1. Подключаем к собранному прибору тестируемый полупроводниковый элемент (например, КУ202Н), в соответствии с рисунком 5 (для определения цоколевки следует обратиться к справочной информации).
  2. Переводим переключатель S2 для тестирования в режиме постоянного тока (положение «2»).
  3. Включаем пробник тумблером S1, индикатор L1 не должен засветиться.
  4. Нажимаем S3, в результате на «УЭ» подается напряжение через резистор R1, что переводит тиристор в открытое состояние, на индикаторную лампочку поступает напряжение, и она начинает светиться.
  5. Отпускаем S3, поскольку полупроводниковый элемент остается открытым, лампочка продолжает гореть.
  6. Меняем положение переключателя, переводя его в положение «О», тем самым мы отключаем питание от тиристора, в результате он закрывается и лампа гаснет.
  7. Теперь проверяем работу элемента в режиме переменного напряжения, для этой цели переводим S2 в положение «1». Благодаря такой манипуляции мы берем питание непосредственно со вторичной обмотки трансформатора (до выпрямительного диода). Индикаторная лампа не горит.
  8. Нажимаем S3, лампа начинает светиться в половину своей мощности, это связано с тем, что при открытии через тиристор проходит только одна полуволна переменного напряжения. Отпускаем S3 – индикаторная лампочка гаснет.

Если тестируемый элемент вел себя так, как описывается, то можно констатировать, что он находится в рабочем состоянии. Соответственно, если индикатор горит постоянно, это указывает на пробой, а когда при нажатии S3 он не загорается, можно определить внутренний обрыв (при условии, что лампочка рабочая).

Читайте также  Осветительные приборы для видеосъемки

Проверка без выпаивания детали с платы

В большинстве случаев проверить тиристор мультиметром на пробой можно прямо на плате, но чтобы выполнить диагностику самодельным тестером, полупроводник придется выпаять.

Источник: https://www.asutpp.ru/kak-proverit-tiristor-multimetrom.html

Пробник для тиристоров и симисторов

Прибор для проверки тиристоров своими руками

Пробник позволяет контролировать правильное функционирование симистора или тиристора. Работоспособность проверяемого элемента можно оценить, задавая отпирающий ток управляющего электрода. Так, для симистора можно показать отличие его поведения в зависимости от способа отпирания: I, II, III и IV. С помощью такого прибора легко определяется сопротивление в цепи управляющего электрода, достаточное для правильного запуска.

Основа пробника — переключатель с резисторами R1 — R8, которые задают ток управляющего электрода тиристора или симистора. Положительное или отрицательное управляющее напряжение позволяет отпирать тестируемый элемент двумя способами. Выбор полярности управляющего тока осуществляется с помощью переключателя SW4. Другой переключатель (SW3) позволяет выбрать полярность питания между рабочими электродами проверяемого элемента или полностью его отключить.

Описание схемы

Принципиальная электрическая схема устройства представлена на рис. 1. Питающий трансформатор TR1 снижает сетевое напряжение 220 В и обеспечивает гальваническую развязку между сетью и цепями пробника. Вторичная обмотка TR1 выполнена со средней точкой, откуда снимается напряжение с эффективным значением примерно 2×9 В.

Двухполупериодный выпрямитель собран на диодном мосте D1. Сглаживание положительного и отрицательного напряжений обеспечивается конденсаторами С1 — С4. Напряжение на контакте АР относительно общего провода (А1) составляет примерно +11 В, в то время как напряжение на контакте AN составляет около -11 В.

Переключателем SW3 изменяется полярность напряжения питания лампы.

Стабилизированное напряжение питания ±5 В вырабатывается с помощью стабилизаторов положительного напряжения (7805) и отрицательного напряжения (7905) и обеспечивает нормированный ток управления.

Диоды D2 и D3 не допускают резкого падения входного напряжения стабилизаторов при отпирании тестируемого тиристора или симистора.

Величину управляющего тока определяют резисторы R1 — R8, включаемые в цепь управляющего электрода с помощью переключателя SW2. Напряжение на управляющем электроде тиристора или симистора составляет примерно 1 В, поэтому величина управляющего тока рассчитывается по следующей формуле: Iу=4/R

Сопротивление R соответствует сопротивлению в цепи управляющего электрода тиристора или симистора. Пробник позволит определить максимальное значение этого сопротивления для различных способов запуска с напряжением управления 5 В.

Различные способы отпирания симистора реализуются посредством четырех возможных комбинаций положений переключателей SW3 и SW4.

Для тиристора используется единственный режим + + (см. табл.), который соответствует положению АР переключателя SW3 и положению GP переключателя SW4.

Рис. 1. Электрическая схема пробника (1 из 2).

Рис. 1. Электрическая схема пробника (2 из 2}.

Изготовление

Разводка печатной платы пробника и размещение радиодеталей показаны на рис. 2 и 3 соответственно. Внешний вид собранного пробника изображен на рис. 4.

Для первых испытаний внешние переключатели SW3 и SW4 можно не подключать. Необходимые соединения осуществляются посредством проводов с зажимами.

Сначала необходимо проконтролировать напряжение между контактами АР и А1 (примерно +11 В) и между контактами AN и А1 (-11 В), затем измерить два симметричных напряжения питания +5 В между GP и А1 и -5 В между GN и А1.

После предварительной проверки можно подсоединить переключатель SW3 к контактам АР и АС, а переключатель SW4 — к контактам GP и GN.

Рис. 2. Разводка печатной платы пробника

Рис. 3. Схема размещения радиодеталей на плате пробника

Следующий шаг — подключение сими-стора или тиристора, как показано на схеме. При исправном элементе лампочка не должна гореть.

Нажатие кнопки ВР1 должно включить тиристор или симистор.

Если лампочка не зажглась, то, увеличивая величину управляющего тока переключателем SW2 и снова нажимая на пусковую кнопку, можно добиться включения лампочки.

При разрыве цепи АР — АС лампочка должна погаснуть.

Если все этапы этого испытания выполнены успешно, то тестируемый радиоэлемент считается исправным.

С тестируемым симистором можно провести предыдущее испытание, применяя три другие способа отпирания, то есть чередуя GP с GN и АР с AN при помощи переключателей SW3 и SW4.

Тогда лампочка должна гаснуть при смене положения переключателя SW3.

Перечень элементов, необходимых для сборки пробника, приведен в табл. 1.

Рис. 4. Внешний вид пробника

Таблица 1. Перечень элементов для сборки пробника

Обозначение Наименование Примечание
Резисторы
R1 820 0м
R2 390 0м
R3 270 0м
R4 150 0м
R5 120 0м
R6 82 0м
R7 56 0м
R8 39 0м
Конденсаторы
С1,С2 470мкФ/25В
СЗ,С4 470 нФ
С5,С6 100мкФ/25В
С7,С8 22мкФ/10В
С9,С10 220 нФ
Диоды
D1 W061 А/40 В Диодный мост
D2, D3 1N4001 …4007
Стабилизаторы
СI1 7805 Положительный
CI2 7905 Отрицательный
Прочее
L1 Лампа с цоколем Е10 12 В/ 100-200 мА
TR1 Трансформатор 220 В / 2×9 В — 5 ВА
SW1 Двухконтактный зажим для печатного монтажа
SW2 Поворотный 12-позиционный переключатель
SW5 Пластмассовый патрон ЕЮ для печатного монтажа
F1 Плавкий предохранитель 5×20 на 50 мА
ВР1 Пусковая кнопка 1Т
Держатель для плавкого предохранителя для печатного монтажа 5×20
Крышечка для плавкого предохранителя
SW3, SW4 Тумблер 2шт.
Монтажный лепесток 9шт.

Источник
Кадино Э. Цветомузыкальные установки.-М.: ДМК Пресс, 2000.

Источник: https://cxem.net/izmer/izmer44.php