Схемы проверки тиристоров. Методы проверки исправности тиристоров и симисторов: схемы и практические рекомендации

Как правильно протестировать тиристор мультиметром. Какие схемы использовать для проверки работоспособности симисторов. Что нужно знать о методах диагностики тиристоров и симисторов.

Принцип работы тиристоров и симисторов

Тиристоры и симисторы относятся к управляемым полупроводниковым приборам, способным переключаться между состояниями высокого и низкого сопротивления. Их основные особенности:

• Имеют три вывода — анод, катод и управляющий электрод
• Могут находиться в открытом (проводящем) или закрытом (непроводящем) состоянии
• Переключение осуществляется подачей сигнала на управляющий электрод
• После открытия остаются в проводящем состоянии даже при снятии управляющего сигнала
• Для закрытия требуется снижение тока до определенного уровня

Тиристоры проводят ток только в одном направлении, а симисторы — в обоих. Это позволяет использовать их для управления как постоянным, так и переменным током.

Простые методы проверки тиристоров

Существует несколько базовых способов протестировать исправность тиристора:

Проверка омметром

Данный метод позволяет выявить очевидные неисправности:

1. Подключите отрицательный щуп омметра к аноду, положительный — к катоду
2. Измерьте сопротивление — оно должно быть высоким (более 100 кОм)
3. Соедините управляющий электрод с анодом
4. Сопротивление должно резко упасть до 15-50 Ом
5. При размыкании цепи управляющего электрода низкое сопротивление должно сохраниться

Если тиристор ведет себя иначе, он неисправен.

Тест с лампочкой

Простая схема для проверки работоспособности тиристора:

1. Подключите анод тиристора к положительному полюсу источника питания
2. Катод соедините с лампочкой, а ее — с отрицательным полюсом
3. Кратковременно замкните управляющий электрод на анод
4. Лампочка должна загореться и продолжать гореть после размыкания цепи управления

Если лампа не загорается или гаснет, тиристор неисправен.

Схемы для комплексной проверки тиристоров

Для более тщательного тестирования можно собрать простые схемы:

Проверка тиристора на переменном токе

Схема позволяет оценить работу тиристора в условиях, близких к реальным:

• Питание осуществляется от понижающего трансформатора ~24В
• В качестве нагрузки используется лампа накаливания
• Управляющий сигнал подается через потенциометр
• Вольтметр измеряет напряжение на нагрузке

При плавном увеличении тока управления напряжение на лампе должно резко возрасти в определенный момент. Это свидетельствует об открытии тиристора.

Тестер для проверки частотных характеристик

Более сложная схема позволяет исследовать динамические параметры тиристора:

• Содержит генератор импульсов с регулируемой частотой
• Имеет переключатель режимов работы
• Позволяет подавать импульсы различной длительности
• Оснащена индикатором состояния тиристора

С помощью такого тестера можно определить предельную рабочую частоту тиристора и оценить его быстродействие.

Особенности проверки симисторов

Методика тестирования симисторов имеет свои нюансы:

Отличия от проверки тиристоров

• Симистор проводит ток в обоих направлениях, поэтому проверяется в двух полярностях
• Управляющий электрод может иметь как положительную, так и отрицательную полярность
• Характеристики симистора могут различаться для разных квадрантов работы

Базовая схема тестирования

Простая схема для проверки симистора включает:

• Источник переменного напряжения ~24В
• Лампу накаливания в качестве нагрузки
• Потенциометр для регулировки тока управления
• Переключатель полярности управляющего сигнала

При правильной работе симистора лампа должна загораться при подаче управляющего импульса любой полярности.

Диагностика неисправностей тиристоров и симисторов

Основные виды неисправностей полупроводниковых приборов:

Пробой p-n переходов

• Проявляется в низком сопротивлении в обоих направлениях
• Прибор не блокирует ток в закрытом состоянии
• Часто сопровождается перегревом корпуса

Обрыв внутренних соединений

• Характеризуется высоким сопротивлением во всех режимах
• Прибор не проводит ток даже при подаче управляющего сигнала
• Может быть вызван механическими повреждениями

Деградация параметров

• Повышение тока утечки в закрытом состоянии
• Увеличение падения напряжения в открытом состоянии
• Снижение максимально допустимых токов и напряжений

Для точной диагностики рекомендуется использовать специализированные тестеры.

Практические рекомендации по проверке тиристоров и симисторов

При тестировании управляемых полупроводниковых приборов следует учитывать ряд важных моментов:

Меры безопасности

• Перед проверкой убедитесь, что прибор полностью разряжен
• Не превышайте максимально допустимые напряжения и токи
• При работе с мощными приборами используйте защитные очки
• Соблюдайте осторожность при работе с высоким напряжением

Учет влияния температуры

Характеристики тиристоров и симисторов зависят от температуры:

• При нагреве снижается напряжение включения
• Увеличивается ток удержания
• Возрастает время выключения

Для получения достоверных результатов рекомендуется проводить измерения при стабильной температуре.

Важность правильного подключения

Ошибки при подключении могут привести к повреждению прибора:

• Всегда проверяйте полярность выводов перед подачей напряжения
• Не путайте анод и катод тиристора
• Соблюдайте правильную последовательность подключения
• Используйте ограничительные резисторы в цепи управления

При сомнениях обратитесь к документации на конкретный тип прибора.

Современные методы тестирования тиристоров и симисторов

Развитие технологий позволило создать более совершенные средства диагностики:

Компьютеризированные тестеры

• Автоматическое измерение всех параметров
• Построение вольт-амперных характеристик
• Анализ динамических параметров
• Сохранение результатов в базе данных

Тепловизионный контроль

Позволяет выявить скрытые дефекты:

• Неравномерный нагрев кристалла
• Локальные области перегрева
• Нарушение теплового контакта с радиатором

Рентгеновская дефектоскопия

Дает возможность обнаружить:

• Микротрещины в кристалле
• Дефекты пайки выводов
• Нарушение герметичности корпуса

Эти методы позволяют проводить неразрушающий контроль качества приборов.

Схема тестера для проверки исправности тиристоров

Тиристоры можно проверить с помощью омметра, замеряя сопротивление анод-катод полупроводникового прибора так, чтобы отрицательный вывод омметра был подключен к аноду, а положительный к катоду. Омметр должен показать сопротивление от 100 кОм до бесконечности в зависимости от типа проверяемого тиристора. Следующим шагом является соединение управляющего электрода с анодом. Нормальные показания омметра в этом случае — 15…50 Ом. Если теперь отключить управляющий электрод от анода, то на приборе должны сохраниться те же показания, пока не будет отключен анод или катод тиристора (разорвана их связь с омметром). Если теперь снова подключить выводы омметра к аноду и катоду, измерительный прибор не должен показывать никакого конечного сопротивления (или около 100 кОм — в случае с мощными тиристорами), пока управляющий электрод вновь не будет соединен с анодом.

При конструировании электронных схем периодически приходится выбраковывать радиоэлементы различного назначения. К сожалению, и новые приборы, реализуемые магазинами, не всегда гарантируют надежную работу радиоэлектронного узла, а паяные элементы с рекламацией магазины обратно не принимают. В практической работе часто приходится иметь дело с тиристорами, работающими в коммутационных цепях переменного тока, управляющими среднемощной нагрузкой 20…100 Вт. В связи с этим предлагается схема устройства (рис. 5.30), позволяющего в считанные минуты проверить и сделать заключение о пригодности к использованию практически любых популярных тиристоров. Испытания прошли тиристоры серий КУ101/201/221/202, Т10-160, Т122-10, Т161, Т112, Т222, Т15, Т16, Т253 и многие другие.

Рис. 5.30

Для того чтобы не подвергать тиристор пайке, предусмотрен разъем РП10-5, с применением которого значительно облегчается эксплуатация прибора. Выводы тиристора подключают, как показано на схеме, к контактам Х1-ХЗ разъема. Устройство позволяет проверять тиристор не только в режиме ключа, но и исследовать его частотные характеристики. Для этого в схеме реализован транзисторный генератор с широкой регулировкой частоты от 0,1 до 100 Гц на комплементарной паре кремниевых транзисторов VT1 и VT2. Выход генератора через переключатель S2 соединяют с управляющим электродом испытуемого прибора. По мерцанию лампы в цепи катода тиристора можно сделать заключение о работоспособности и частотных характеристиках конкретного тиристора.

Этап первый — проверка тиристора на пробой. Испытуемый прибор VS1 необходимо подключать к схеме при выключенном напряжении питания. После подсоединения тиристора нажмите включатель S1 (его условно можно сравнить с кнопкой «Вкл»), Если тиристор исправен, то на управляющий электрод напряжение не подано и лампа не светится.

Второй этап — проверка прибора в импульсном режиме. Нажмите кнопку S2 «Пуск». Лампа Л1 должна мигать. Частоту мигания установите переменным резистором R1 «Частота». При минимальном сопротивлении резистора R1 — верхнее (по схеме) положение движка — частота генератора будет минимальной. Переменным резистором R3 «Чувствительность» можно подрегулировать устройство так, чтобы проверять не только маломощные, но и приборы средней мощности. Этот резистор задает уровень открывающего напряжения прибора VS1. Нормальное положение движка R3 -в режиме максимального сопротивления.

Вместо лампы на 2,5 В можно использовать любую лампу на напряжение 2,5…6,3 В, рассчитанную на ток 0,1…0,3 А. Напряжение питания схемы соответственно можно варьировать от +5 до +10 В. Конденсатор С1 применяется типа К50-6. Переменные резисторы R1, R3 с линейной характеристикой, например, СП1-В, СП2-2-10 или подобные. Кроме указанного разъема можно использовать любой подходящий с крупными гнездами.

Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов — Радиолюбителям схемы, Москва 2008.

Проверка тиристоров схема

Эта памятка конструктору предназначена оказать деловую помощь и подготовить персонал к тестированию мощных тиристоров и диодов на основе простого переносного оборудования. Измерение характеристик этих приборов создает определенные трудности, если не используется необходимая аппаратура. Измерительное оборудование Одним из лучших способов измерения этих приборов является развертка, тока и напряжения на подходящем дисплее. Используя развертку, можно определить, исправен прибор или нет, измерением пробивных напряжений, токов утечки, прямого напряжения и т. Однако индикатор развертки типа Тектроникс является дорогостоящей частью оборудования, которое используется почти неограниченно для мощных приборов.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Как проверить тиристор
• Тиристор SCR (управляемый кремниевый выпрямитель)
• Как проверить тиристор мультиметром?
• Проверка тиристора. Как убедиться в работоспособности
• Как проверить тиристор
• Проверка тиристора
• Как проверить тиристор?
• КАК ПРОВЕРИТЬ ТИРИСТОР И СИМИСТОР

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: о ТИРИСТОРе

Как проверить тиристор

Тиристор — переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Как и полупроводниковый диод, тиристор проводит ток в одном направлении, но может находиться в двух состояниях: выключено и включено.

Управление осуществляется по входу УЭ см рис. После включения для возврата тиристора в исходное выключенное состояние необходимо, чтобы с управляющего электрода было снято напряжение или было закорочено с катодом, как на рисунке 1в. Закрытие тиристора так же можно произвести сменой полярности, т. Схема прибора для проверки исправности тиристора с таблицей состояния, исходя из принципов работы тиристора, представлена на рисунке 2.

Прибор проверки тиристора питается от сети переменного тока через понижающий трансформатор Т1. В приборе для проверки тиристора применены резисторы МЛТ, причем резистор R1 составлен из трех резисторов МЛТ-2 сопротивлением по Ом, соединенных параллельно.

Диоды кремневые маломощные на рабочее напряжение более 30 вольт. В качестве понижающего трансформатора подойдет любой, мощностью более 10 ватт и напряжением на вторичной обмотке 22…27 вольт.

Тиристор SCR (управляемый кремниевый выпрямитель)

У каждого радиолюбителя должна быть своя маленькая лаборатория. Но что делать, если денег не хватает даже на простенькую паяльную станцию? В этой статье пойдет речь о том, как же сделать из доступных радиоэлементов нехитрый приборчик для проверки тиристоров, который добавится в вашу копилку полезных устройств для радиолюбителя. Теперь вы уже точно будете знать, пробит ли ваш тиристор или все-так жив. А вот и схемка:. Схема состоит из:. Можно использовать любой маломощный.

Ввиду особенностей этих полупроводниковых элементов проверить их на FU1 – предохранитель на 0,5 А, если в схеме для проверки тиристоров.

Как проверить тиристор мультиметром?

Тиристоры принадлежат к классу диодов. Но помимо анода и катода, у тиристоров есть третий вывод — управляющий электрод. Тиристор — это своего рода электронный выключатель, состоящий из четырех слоев, который может быть в двух состояниях:. Тиристоры обладают высокой мощностью, благодаря чему они проводят коммутацию цепи при напряжении доходящей до 5 тысяч вольт и с силой тока равняющейся 5 тысячам ампер. Подобные выключатели способны проводить ток лишь в прямом направлении, а в состоянии низкой проводимости они способны выдержать даже обратное напряжение. Чтобы приключаться между состояниями, используется специальная технология, которая передает сигналы. С помощью сигнала от объекта управления, тиристор станет в положении высокой проводимости открытое , а для того чтобы его выключить нужно заряженный конденсатор соединить с ключом. Применение тиристоров очень широкое, начиная от устройств зарядки для автомобиля и заканчивая генераторами и трансформаторами. Цены на устройства бывают разные, всё зависит от марки производителя и технических характеристик.

Проверка тиристора. Как убедиться в работоспособности

Тиристор — это полупроводниковый прибор p-n-p-n структуры, который играет роль ключа в цепях с большими токами, при этом управление им осуществляется слаботочным сигналом. Применяется для включения силовых электроприводов, систем возбуждения генераторов. Коммутируемые токи доходят до 10 кА. Особенность тиристоров заключается в том, что при подаче управляющего сигнала, они открываются и остаются в этом состоянии, даже если сигнал в последующем будет снят.

В книге «Кашкаров А. Радиолюбителям: схемы для дома.

Как проверить тиристор

Большинство тиристоров можно проверить с помощью лампочки и постоянного напряжения, способного ее засветить. Плюс подаем на анод, а лампочку минус соединяем с катодом тиристора см. Кратковременно соединив анод и управляющий вывод, открываем тиристор. Даже поссле рассоединения лампочка должна светиться. Для проверки тиристора в большинстве случаев достаточно энергии полуторавольтового питания мини-тестера в режиме «xl кОм».

Проверка тиристора

Тиристор — переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Как и полупроводниковый диод, тиристор проводит ток в одном направлении, но может находиться в двух состояниях: выключено и включено. Управление осуществляется по входу УЭ см рис. После включения для возврата тиристора в исходное выключенное состояние необходимо, чтобы с управляющего электрода было снято напряжение или было закорочено с катодом, как на рисунке 1в. Закрытие тиристора так же можно произвести сменой полярности, т. Схема прибора для проверки исправности тиристора с таблицей состояния, исходя из принципов работы тиристора, представлена на рисунке 2. Прибор проверки тиристора питается от сети переменного тока через понижающий трансформатор Т1.

Проверка симисторов и тиристоров мультиметром, батарейкой с Для диагностики неисправностей электронной схемы нужно.

Как проверить тиристор?

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие.

КАК ПРОВЕРИТЬ ТИРИСТОР И СИМИСТОР

Как проверить тиристор, если вы полный чайник? Итак, обо всем по порядку. 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 ;-.

Тиристоры используются во многих электронных устройствах, начиная от бытовых приборов и заканчивая мощными силовыми установками.

Тиристоры принадлежат к классу диодов. Но помимо анода и катода, у тиристоров есть третий вывод — управляющий электрод. Тиристор — это своего рода электронный выключатель, состоящий из четырех слоев, который может быть в двух состояниях:. Тиристоры обладают высокой мощностью, благодаря чему они проводят коммутацию цепи при напряжении доходящей до 5 тысяч вольт и с силой тока равняющейся 5 тысячам ампер. Подобные выключатели способны проводить ток лишь в прямом направлении, а в состоянии низкой проводимости они способны выдержать даже обратное напряжение. Применение тиристоров очень широкое, начиная от устройств зарядки для автомобиля и заканчивая генераторами и трансформаторами. Цены на устройства бывают разные, всё зависит от марки производителя и технических характеристик.

Принципиальная электрическая схема устройства представлена на рис. Питающий трансформатор TR1 снижает сетевое напряжение В и обеспечивает гальваническую развязку между сетью и цепями пробника. Двухполупериодный выпрямитель собран на диодном мосте D1. Сглаживание положительного и отрицательного напряжений обеспечивается конденсаторами С1 — С4.

Как тестировать выпрямители с кремниевым управлением, симисторы

Рис. 1 Моя тестовая установка SCR-Triac.

от Льюиса Лофлина

Эта страница связана с тремя видеороликами You Tube о простых тестовых схемах для SCR-тиристоров и симисторов. Большинство объяснений находятся в видеороликах, перечисленных ниже.

Первая часть лабораторной работы, состоящей из трех частей, касалась тестирования SCR и симисторов.

Возникла проблема, когда мои полупроводниковые контролеры Kuman и MK-168 не проверяли большинство SCR, если только они не имели очень чувствительных затворов и вообще не имели симисторов. По крайней мере те, что я показал справа на рис. 1.

В тестовой сборке использовалось гнездо ZIF, подключенное к самодельной макетной плате в центре верхней части рис. 1. Трансформатор переменного тока на 25,2 В находится за пределами фотографии.

В качестве нагрузки используется 24-вольтовая лампа, измерения выполняются с помощью Cen-Tech DVM. Белое гнездо в центре платы позволяет подключить SCR или симистор в стиле TO-220 или внешний кабель-адаптер с зажимами типа «крокодил» для необычных деталей, которые не подходят к нему или гнезду ZIF.

Рис. 2

Рис. 2 представляет собой электрическую схему тестовой платы. Питание подается от трансформатора, а ток затвора для любого устройства регулируется потенциометром R1 5K. Диод используется для тестов SCR и перемыкается для тестов симистора.

Рис. 3

Проверка тиристоров

На рис. 3 показано соединение для проверки тиристоров S1 разомкнут. Когда SCR полностью включен с R1, он действует как однополупериодный выпрямитель, и DVM будет показывать ~ 12,4 В постоянного тока на основе 28 В переменного тока от моего конкретного силового трансформатора.

Обратите внимание, что напряжение поворота затвора варьируется от одного SCR к другому. Два из них были очень чувствительны, в то время как некоторые требовали гораздо большего тока включения для полного выходного напряжения цифрового вольтметра.

Рис. 4

На рис. 4 показано использование тиристора в качестве однополупериодного выпрямителя с расчетами напряжения.

Рис. 5

Рис. 5 использует потенциометр для изменения точки срабатывания на полуволне. Формула на слайде работает, только если SCR полностью включен.

Рис. 6

На рис. 6 показан симистор, подключенный к тестовой установке. Когда симистор полностью включен резистором R1, цифровой вольтметр показывает 0 вольт постоянного тока, а когда включен параметр переменного тока, он показывает 27 В переменного тока. (Один вольт на испытательном симисторе.)

Убедитесь, что S1 закрыт!

Как отмечено в прикрепленном видео, когда R1 был повернут, одна сторона симистора включилась, и устройство действовало как SCR, производя напряжение постоянного тока. По мере того, как я продолжал регулировать R1, другая сторона также включалась. Лампа стала яркой, нет постоянного напряжения, только переменное напряжение на лампе.

Рис. 7

Ответ на задачу показан на рис. 7. Симистор действует как два тиристора, соединенных спиной к спине с общими вентилями. Каждый «SCR» имеет различное отключение напряжения, поэтому один из них включился и действовал как SCR, пока не включился 2-й SCR.

Рис. 8

Рис. 8 наше решение проблемы включения. Предположим (рис. 7) Q1 включается при 22 вольтах, а Q2 при 28 вольтах. Диак, который был вставлен в цепь затвора, срабатывает при напряжении около 30 вольт, одновременно сбрасывая достаточный ток на обе стороны.

То, что включает Q1 и Q2 вместе, независимо от различных напряжений включения затвора.

• Основные симисторы и SCR
• Твердотельные реле переменного тока с симисторами
• Светоактивируемый кремниевый управляемый выпрямитель (LASCR)
• Примеры схем оптопары на основе SCR, активируемой светом
• Сравнение фотосимисторных и фототиристорных оптронов
Обзор кремниевого управляемого выпрямителя
• и схемы
• Кремниевые управляемые выпрямители, подключенные как силовые симисторы

• Видео You Tube
• Как проверить тиристоры и симисторы — простая схема, часть 1
• Проверка SCR, простая схема, часть 2
• Проверка простой схемы симисторов, часть 3

• LM317 Блок питания с регулируемым напряжением и усилением тока
• Цепи постоянного тока LM334, LM317
• Сборка LM317 Блок питания 0–34 В
• LM334 Источник постоянного тока с резистивными датчиками
• LM317 Цепь источника постоянного тока высокой мощности
• LM317 Цепи источника постоянного тока
• Проверка SCR и симисторов
• Основные схемы тестирования транзисторов MOSFET
• Цепи переключения высоковольтных МОП-транзисторов
• Источник постоянного тока на операционном усилителе LM741, 3 А
• Проверка ограничителя тока стабилитронов
• Ограничитель тока для оптронных входов
• LM317 CCS для светоизлучающих диодов

• Веб-мастер
• Список электронных проектов Льюиса Лофлина
• Хобби-электроника
• Электронная почта

• Эксперименты с шунтовым регулятором TL431
• Цепи прецизионного регулятора тока TL431A
• Ограничитель тока на основе TL431A Цепи источника постоянного тока
• Цепи шунтирующего регулятора TL431A

Видео You Tube

• Регулируемый источник тока высокой мощности LM317
• Повышение тока LM317 Корр. Блок питания
• LM317 Цепи источника постоянного тока

Прочие схемы

• Магнитные переключатели и датчики на эффекте Холла
• Учебное пособие по теории компараторов
• ULN2003A Транзисторная матрица Дарлингтона с примерами схем
• Схемы стабилизатора транзистор-стабилитрон
• Исправление источника питания переменного тока
• Катушки для высокоселективного кристаллического радиоприемника
• Неоновые (NE-2) схемы, которые можно собрать
• Фотодиодные схемы Работа и использование
• Руководство по схемам фотодиодных операционных усилителей

Веб-сайт Copyright Lewis Loflin, Все права защищены.
Если вы используете этот материал на другом сайте, предоставьте ссылку на мой сайт.

 

Быстрые тесты тиристорных регуляторов

---

---

By Wayne Lemons

Тиристоры стали популярными в качестве элементов управления как для бытового, так и для промышленного оборудования. электронный редуктор. Тиристор является твердотельным эквивалентом газонаполненного тиратронная трубка. Он даже работает так же. Небольшое напряжение на затворе оказывается на тиристоре, и он продолжает проводить до тех пор, пока анодный ток не упадет ниже определенного значения.

Среди тиристорных устройств в схемах управления наиболее известны кремниевые выпрямитель (SCR) и TRIAC. Последний действует как (и изображен на диаграмме а) два тиристора, соединенные параллельно, но обращенные в противоположные стороны.

Рис. 1. SCR можно сравнить с токоблокирующим реле, которое остается включается после активации, затем размыкается при коротком замыкании удерживающей катушки вне.

Внутри цепи SCR

Внутри SCR содержит четыре чередующихся слоя кремния; два N-типа и два P-типа. SCR действует так же, как обычный кремниевый диод, за исключением того, что он вообще не будет проводить ток до тех пор, пока не будет подано небольшое активирующее напряжение. применяется к элементу затвора.

Положительное напряжение триггера (затвора) позволяет диоду проводить ток прямое направление. Он продолжает проводить, даже когда напряжение на затворе устранен. Это действие можно сравнить с дверью с защелкой; защелка, после освобождения больше не может контролировать открытие и закрытие двери пока дверь не закроется. Чтобы отключить SCR, пропустите ток через оно должно быть уменьшено до низкого значения или до нуля. В то время диод SCR снова становится разомкнутой цепью, и только ворота имеют контроль.

Действие SCR

можно в некотором роде сравнить с реле блокировки тока. Рис. 1. Замыкающий выключатель PB1 включает реле через катушку L1. При замкнутых контактах реле ток протекает как через нагрузку, так и через катушка L2. Магнетизм от L2 удерживает реле под напряжением, независимо от того, PB1 остается закрытым или открытым. Чтобы разблокировать реле, ток нагрузки можно уменьшить. до низкого значения, или PB2 может быть кратковременно нажат, чтобы закоротить L2.

На рис. 2 показан тиристор в цепи постоянного тока. В этом приложении его функция похоже на то, что изображено на рисунке 1. Ток затвора настолько мал, что может управлять даже сильноточным переключателем SCR с помощью небольшой слаботочной проводки.

При первой подаче постоянного напряжения SCR выглядит как разомкнутая цепь между анодом и катодом. Эффект тот же, что и при открытом выключателе. Предполагая его прямое напряжение пробоя (VBpp) и пиковое обратное напряжение (PRV) достаточно высоки, цепь SCR остается разомкнутой.

Однако на клемму затвора подается небольшой ток (замкнутым PB1) включает SCR. Сопротивление между анодом и катодом становится очень низким. Другими словами, SCR реагирует почти так же, как обычный кремний. диод. Поскольку переход катод-анод смещен в прямом направлении от постоянного тока источник, ток течет через тринистор к нагрузке. Как только это произойдет, ток нагрузки «держит» тринистор в проводимость. Любое изменение напряжения или тока затвора теперь не имеет никакого эффекта.

Чтобы остановить поток, ток через SCR должен быть каким-то образом уменьшен до точка, в которой анодного тока недостаточно для удержания тиристора во включенном состоянии. А временное короткое замыкание от анода к катоду, например, с помощью кнопки, разблокировать SCR. Он снова становится открытым переключателем.

Транзисторный регенеративный переключатель

Функция фиксации SCR является результатом внутренней структуры Слои кремния N и P. В некоторых промышленных системах управления используются транзисторы. подключены как защелки или регенеративные выключатели. Внутренняя работа таких схемы напоминают схемы в SCR-переключателях.

На рис. 3 показан один простой регенеративный переключатель. Q1 — NPN-транзистор; Q2, ПНП. Этот каскад может управлять значительной мощностью при подходящем сильноточном транзистор выбран для Q2. Q1 должен быть достаточно большим, чтобы рассеять ток, потребляемый R3 и R4.

Сначала считайте, что ворота открыты. Ток не течет, несмотря на положительное напряжение подал заявку на Vcc. Это связано с тем, что смещение для Q1 исходит от коллектора. Q2 через R2. И наоборот, в коллекторной цепи возникает смещение для Q2. Q1. Поскольку ни один из транзисторов не проводит, ни один из них не имеет смещения.

Однако положительное напряжение, приложенное к клемме затвора даже на мгновение, инициирует ток в Q1. Ток эмиттер-коллектор в Q1 протекает через переход эмиттер-база транзистора Q2. Это смещение запускает ток, протекающий в Q2. Когда транзистор Q2 смещен, ток начинает течь через нагрузку. Положительный напряжение на коллекторе Q2 подается через резистор R2 на базу Q1. Q1 проводит еще больше. Поэтому почти мгновенно и Q1, и Q2 насыщаются, и полное напряжение Vcc достигает нагрузки.

Затвор больше не имеет управления, так как сохраняется положительное смещение через R2 оба транзистора в насыщении. Сцена заблокирована. Чтобы разблокировать ступени, как и в SCR, ток через цепи смещения должен быть уменьшен до точки, где напряжение на нагрузке (на коллекторе Q2) недостаточно, чтобы поддерживать смещение Q1 (через R2).

Как только Q1 перестает проводить, смещение для Q2 исчезает и прекращается проведение там тоже. Сцена разблокируется. Отпирающее действие может быть выполнено удалив или резко уменьшив Vcc, или заставив любой транзистор к нулевому смещению, например, с помощью мгновенной кнопки между основанием и эмиттер.

В отличие от SCR, этот рекуперативный переключатель также может быть отключен отрицательного импульса затвора, достаточного для мгновенного отключения транзистора Q1. Этот отрицательный импульс, однако, должен иметь значительно большую амплитуду, чем положительный импульс на затворе, необходимый для запирания.

Еще одна интересная особенность этого переключателя заключается в том, что он может кратковременным коротким замыканием Q1 или Q2 (коллектор-эмиттер). Также, благодаря своему усилению ступень легко срабатывает даже простым прикосновением на терминале ворот. Чтобы предотвратить ошибочное срабатывание, импеданс затвора должен быть как можно ниже. Некоторые разработчики шунтируют резистор (RS) между ворота и общие; и, если ожидается только управление постоянным током, проектировщик может добавьте конденсатор к общему от базы Q1.

Рис. 2. SCR в цепи постоянного тока не проводит ток до тех пор, пока напряжение на затворе не изменится он включен, несмотря на прямое смещение катод-анод.

Рис. 3 Транзисторный рекуперативный переключатель во многом похож на SCR.

Значения резисторов типичны для Vcc от 6В до 12В.

Как SCR работает с переменным током

Падение напряжения постоянного тока на проводящем SCR обычно составляет менее 1В. Но SCR ведет себя как диод с переменным током, даже когда он полностью включен. Он проводит только на полупериодах вперед, как и обычный кремний. диод (рис. 4). Если устройство или нагрузка, которыми нужно управлять, работают удовлетворительно от импульсного постоянного тока, переменное управление (скорость двигателя, яркость лампы) может быть выполнено, а также вкл-выкл действия.

Рассмотрим, например, управление скоростью двигателя постоянного тока. Когда применяется переменный ток к SCR, он автоматически разблокируется 60 раз в секунду из-за обратная полярность. Если импульс затвора также получен из переменного линия, тиристор может срабатывать только в течение части каждой мощности. цикл. Это снижает эффективную мощность, подаваемую на нагрузку. в В случае двигателя ограничение средней мощности снижает скорость. Если лампа это нагрузка, при снижении мощности лампа тускнеет.

На рис. 5А показан простой способ защиты управления воротами от сети переменного тока. линия электропередачи. При малых значениях R затвор полностью включает тринистор и SCR работает как простой выпрямитель (форма волны 1). По мере увеличения R на затвор поступает меньший ток, поэтому тринистор не включается в начале цикла, но позже. Следовательно, SCR проводит ток только во время часть полупериода (форма волны 2). Меньше половины заявок мощность переменного тока достигает нагрузки.

Рис. 4. Стабильно включенный SCR дает один и тот же выходной сигнал. форма сигнала от переменного тока как обычный кремниевый диод.

Рис. 5—(A) SCR, управляемый переменным током, управляет питанием нагрузки. Форма волны 1 – полупериод, 2 – меньше полупериода, 3 – четверть периода применения Текущий. Эта схема ограничена диапазоном регулирования от 1/2 до 1/4. (90°) цикла. В B добавление конденсатора позволяет контролировать весь полупериод (180 град.).

При дальнейшем увеличении R возникает точка, в которой ворота включаются только в самом пике (точка 90°) каждого цикла переменного тока, и только оставшиеся четверть периода достигает нагрузки (форма сигнала 3). Увеличение сопротивления после этой точки SCR остается выключенным. Если ворота не получат достаточный ток для включения на пике, он просто остается выключенным во время нисходящий наклон синусоиды. Таким образом, ток вообще не идет на нагрузка.

В некоторых схемах управление под углом 90° может быть полезным или даже желательным.

Но для большинства операций управление на 180° работает лучше. К счастью, достаточно хорошее управление на 180° можно получить с помощью довольно простой схемы.

На рис. 5B показан один добавленный конденсатор. По сути, конденсатор требуется определенное время для зарядки через R. Ток затвора задерживается на постоянная времени R и C.

Запуск происходит позже в полупериоде, так как в определенный при установке R конденсатор затвора не будет достаточно заряжен, чтобы запускать ворота до некоторого момента после нисходящего наклона синуса волна достигла анода тиристора (форма волны 4). Таким образом, SCR может срабатывать только в течение небольшой части цикла.

Обеспечивает плавное управление от всего полупериода до практически ноль. Отсюда термин 180° control .

Диод в цепи затвора предотвращает попадание отрицательных импульсов ворота. Достаточно высокий отрицательный импульс может вызвать обрыв цепи. структура затвор-катод, что приводит к повреждению или неустойчивой работе. В некоторых SCR управляет, вместо него используется DIAC (обсуждается позже).

Иногда нагрузку помещают на катод тиристора, а не на анод, как на рис. 6. Это обеспечивает некоторую обратную связь по управлению скоростью двигателя. Так как вращающийся двигатель развивает определенную противо-ЭДС, скорость двигатель создает на катоде SCR пропорциональное смещение, которое необходимо преодолеть по напряжению запуска затвора. Это изменяет точку цикла переменного тока в который срабатывает SCR. Если двигатель замедляется, противоЭДС меньше и SCR срабатывает раньше. Обратное происходит, если двигатель ускоряется. Таким образом, смещение, создаваемое двигателем, имеет тенденцию удерживать стабильную скорость при изменении механические нагрузки на вал двигателя.

Резистор R1 и конденсатор C2 могут быть обнаружены в цепях SCR или TRIAC, управляющих индуктивная нагрузка. Их цель — интегрировать любое напряжение отдачи от индуктивности и предотвратить беспорядочное срабатывание SCR. SCR может также могут запускаться случайным образом переходными процессами, особенно если импеданс затвора высока или если импульсы помех достигают ворот. DIAC или неоновые лампы часто помещают в цепи затвора, чтобы предотвратить сигналы меньшее напряжение, чем у триггерного импульса от достижения затвора.

Многие мощные тиристоры имеют внутренний омический тракт между затвор и катод, конструкция, которую иногда называют короткозамкнутым эмиттером. достигнутый таким образом низкий импеданс сводит к минимуму любую тенденцию к самосрабатыванию в цепи большой мощности.

Рис. 6. В некоторых регуляторах скорости двигатель может быть подключен к катодная цепь тиристора. R1 и C1 предотвращают самосрабатывание SCR из-за отдачи индуктивной нагрузки.

Рис. 7 Используйте диод для определения полярности напряжения, поступающего от выводов вашего омметра.

Тестирование SCR

Омметр может помочь вам найти наиболее неисправные тиристоры как внутри, так и вне схема. Распространенными проблемами являются короткие замыкания между анодом и катодом, обрывы и т. д. частый сбой срабатывания или невозможность удержания после срабатывания. Когда тестируя SCR, используйте диапазон Rx1 вашего VOM.

Вы должны знать о смещении выводов омметра. Красный лид омметра подключить к положительному напряжению внутри прибора, или к отрицательному? На рис. 7 показано, как проверить ваш глюкометр. Если основной или красный щуп вызывает проводимость при подключении к аноду, омметр называется прямой полярностью. Если черный или обычный провод на анод диода вызывает проводимость, как на рисунке 7B, омметр обратный полярность.

Вам также необходимо знать, является ли ваш омметр одним из самых чувствительные, которые используют только 1,5 В для шкалы омметра Rx1. Это недостаточно «мощности» омметра для проверки некоторых SCR.

Небольшой тиристор малой мощности обычно имеет диодные характеристики между затвор и катод. То есть омметр измеряет высокое сопротивление в одно направление и низкий, когда выводы омметра перепутаны. Однако, это не относится ко многим более крупным SCR. Почти все они показаны между затвор и катод имеют достаточно низкое внутреннее сопротивление, чтобы подавить любой ом метр, кроме самого сопротивления — обычно менее 15 Ом.

Отсутствие нормального SCR не должно приводить к тому, что показания между анодом и катодом меньше бесконечности по шкале Rx1. Полярность омметра не должна влиять на анодно-катодные показания.

То есть SCR должен считываться как открытый, если только он не закрыт.

Вот как проверить SCR на стробирование (срабатывание) и его способность держать. Подсоедините положительный провод омметра к анодной клемме SCR и отрицательный вывод к катоду, как на рис. 8. На мгновение защелкните перемычка между анодом и затвором тринистора. Омметр (Rx1) должен затем укажите прямое проведение. Начавшись, прямое проведение должно продолжаться даже после того, как перемычка ворот будет отсоединена. Чтобы остановить проводимость, отсоедините один провод омметра от клеммы SCR. Повторите тест.

На рис. 8 показана процедура для прямой и обратной поляризации. омметры. Если SCR срабатывает, но не удерживается при открытии ворот, не делайте вывод сразу, что SCR неисправен. Ток счетчика может недостаточно, чтобы удерживать SCR в проводимости. Для некоторых более крупных SCR может потребоваться ток удержания более 50 мА, хотя большинство из них выдерживает 25 мА или менее. Небольшим SCR требуется ток всего 1 мА или даже меньше.

Рис. 8. Проверка SCR с помощью омметра любой полярности. Подсказка: Всегда затвор SCR от анодного напряжения.

Рис. 9. В качестве испытательного напряжения можно использовать любой источник питания от 6 В до 28 В. для тиристоров большей мощности, при условии, что лампа имеет такой же номинал и потребляет около 100мА.

Простая схема на рис. 9 иллюстрирует тестирование на соответствие «годен/не годен» больших SCR, для которых требуется больший ток удержания, чем для стандартного омметра. Любой удобный постоянный ток выше 6 В подходит, если у вас есть соответствующая лампа. лампа должна загореться на полную яркость при 100 мА или около того. Резистор не нужен в цепи затвора, так как анодное напряжение падает до менее 1 В, когда СКР срабатывает. Исправный SCR должен срабатывать при кратковременном контакте с выключателем-защелкой. Кнопка разблокировки мгновенно замыкает SCR, снижая ток удержания. до нуля, что отключает SCR. Последовательность испытаний должна быть повторена Пару раз.

Нечасто тиристоры тестируют нормально при низком напряжении постоянного тока, но работают неустойчиво при обычном напряжении цепи.

Это может даже привести к перегоранию предохранителей или автоматических выключателей.

Это может быть связано с превышением напряжения прямого отключения (VBOO). либо из-за неисправности SCR, либо из-за неправильной замены был выбран. При некотором критическом прямом напряжении любой SCR сработает автоматически, даже при нулевом напряжении на затворе. Любой импульс или переходный процесс, который на мгновение превышение этого напряжения может привести к срабатыванию SCR.

SCR можно проверить на прямое напряжение отключения, используя метод на рисунке 10 (или аналогичном). Для испытательных напряжений до 400 В или около того, резистор 10 кОм (5 Вт) ограничивает ток, достаточный для короткого цикла тестирование. Медленно увеличивайте напряжение источника питания постоянного тока, наблюдая за вольтметр. Когда фактическое значение VBOO будет достигнуто, SCR должен сработать, а вольтметр показания должны упасть почти до нуля.

Также можно определить пиковое обратное напряжение (PRV) тиристора по меняет местами выводы SCR и повторяет предыдущую последовательность.

Если питание отключено, а путь между анодом и катодом открыт (возможно, удалив предохранитель или отключив один конец нагрузки), омметр и испытания низковольтных ламп становятся действительными во многих цепях SCR. Для большей Тем не менее, в целях безопасности отсоедините любые два провода тиристора перед началом испытаний. сделано или после того, как внутрисхемное тестирование окажется безрезультатным. Испытания на разрыв предпочтительно выполнять при отключенных всех трех проводах SCR. (другими словами, вне цепи).

TRIAC В основном, TRIAC состоит из двух SCR, соединенных параллельно, но соединенных между собой. в противоположной полярности. На рис. 11 показан эквивалент схемы и Символ симистора. Фактически, если цепи затвора были должным образом изолированы с помощью резисторы или диоды, два SCR могут быть подключены для переключения питания переменного тока так же, как TRIAC делает.

TRIAC имеет три контакта, как и SCR. Но, в отличие от SCR, симистор не имеет катодного вывода наружу. Вместо этого TRIAC выставляет две клеммы анода и клемма затвора. Аноды имеют маркировку Anode 1 и 2 или главный терминал (MT) 1 или 2.

На первый взгляд может показаться, что при использовании омметра TRIAC проверяет то же самое, что и SCR. Вы обнаружите низкое сопротивление (но без действия диода) между анодом 1 и ворота. Вы должны измерить высокое сопротивление между анодом 2 и затвором, и высокое сопротивление между двумя анодами.

Но есть существенная разница в работе. TRIAC, потому что он предназначен для двухполупериодного переключения переменного тока, может быть триггерным (затворным) положительным или отрицательным импульсом. SCR может быть активирован только по положительному напряжению.

На рис. 12 показано, как проверить симистор с помощью омметра. Отметим, что независимо полярности выводов измерителя, триггер затвора должен быть снят с анода 2 или основной терминал 2. Это доказывает, что симисторный вентиль может быть запущен любой полярности напряжения.

Рис. 10. Проверка напряжения отключения SCR. Для тестирования обратного пробоя, подключите положительный вывод питания к катоду SCR и отрицательному выводу к аноду.

Рисунок 11. TRIAC работает как два SCR, включенных параллельно-противоположно.

Как и в случае SCR, более крупные TRIAC могут не «держаться» при тестировании с омметр. Схема на рис. 9 может быть изменена для проверки этих симисторов. Просто добавьте реверсивный переключатель, как показано на рис. 13. можно использовать напряжение (6 В или более) с соответствующей лампой.

Симисторы, как и тиристоры, иногда выходят из строя из-за смещения пробоя вольтовая характеристика (или из-за неправильной замены). Такой сбои не проявляются при низковольтных испытаниях. Испытания на разрыв на рис. 10 работают как для TRIAC, так и для SCR. Но с симисторами тесты должны быть сделаны в обе стороны; обмен полярностями между MT1 и MT2, просто чтобы убедиться, что устройство срабатывает в обоих направлениях.

Симисторы

используются в многочисленных цепях управления нагревателями, освещением, двигателями, и даже мощные трехфазные двигатели. Они подходят для любого другого нагрузка, требующая включения/выключения или управления переменной мощностью с удаленной точки. На рис. 14 показана простая схема управления двигателем с использованием симистора. Варьируется потенциометр управления скоростью включает переключатель TRIAC для всех или некоторых части цикла таким же образом, как описано для SCR. Но где SCR контролирует только полупериод, TRIAC контролирует оба полупериода, обеспечивая контроль на 360° от нуля до полной мощности.

DIAC в цепи затвора на рис. 14 представляет собой тип тиристора, не имеет собственных ворот. Он предназначен для разрушения и проведения приложение либо положительного, либо отрицательного напряжения определенного заданного амплитуда. Имеются коммерческие DIAC с рейтингом разрыва от примерно от 7В до 30В. После пробоя напряжение должно немного упасть. количество до того, как ток перестанет течь.

Это можно сравнить с неоновой лампой, которая обычно загорается при напряжении 60 В, но затем остается включенным до тех пор, пока приложенное напряжение не упадет примерно до 50 В.

Иногда в цепи затворов ставят неоновые лампы, а не DIAC. симисторов. В любом случае повышается равномерность срабатывания.

DIAC можно проверить с помощью напряжения постоянного тока и ограничительного резистора, как в Рисунок 10. Затем измените напряжение, чтобы увидеть, что прорыв происходит примерно при одинаковое напряжение для обеих полярностей. Или можно подать переменное напряжение и точка пробоя, отслеживаемая на осциллографе, как показано на рис. 15. Независимо от того, тестируется ли он постоянным или переменным током, точка пробоя как в положительном, так и в отрицательные направления должны быть в пределах 5% друг от друга.

Рис. 12. После проверки симистора с помощью описанной выше процедуры поменяйте местами омметра и снова выполните те же тесты, чтобы проверить работу в обеих полярностях. Необходимо использовать шкалу омметра Rx1, чтобы обеспечить достаточную удерживающий ток.

Рис. 13. Для проверки как TRIAC, так и SCR добавьте переключатель DPDT. Тест все симисторы в обоих положениях.

Рис. 14. Практический регулятор скорости двигателя типа TRIAC должен иметь дроссель и конденсаторы для подавления радиопомех.

Рис. 15. Тестирование DIAC с помощью переменного тока и осциллографа может не выявить дисбаланса. если не используется связь прицела постоянного тока.

Короткое замыкание DIAC можно обнаружить с помощью омметра. Но для подозреваемого открытый DIAC, необходимо более высокое испытание постоянного или переменного тока. В редких случаях преждевременное пробой DIAC происходит либо в положительном, либо в отрицательном направлении. Иногда это может иметь незначительное влияние или не влиять на работу схемы. В других цепи это может вызвать пограничную проблему, которую трудно диагностировать. DIAC вызывает подозрение, когда подаваемая мощность беспорядочно изменяется в настройки низкого энергопотребления или если изменилась калибровка шкалы контроллера, или когда есть какие-либо признаки нелинейного управления.

КВАДРАК

В некоторых конструкциях контроллеров вы можете найти устройство под названием QUADRAC. Это TRIAC со встроенным вентилем DIAC. Для тестирования QUADRAC требуется достаточное напряжение затвора для преодоления внутреннего барьера DIAC от 7-В до 28-В или около того. В остальном тестирование сравнимо с тестированием TRIAC.

Краткие советы по тестированию По большому счету, прерывистая утечка или прорыв вызывают лишь небольшой процент отказов SCR, DIAC или TRIAC. Этот повезло, потому что делает простые процедуры устранения неисправностей эффективными и обычно надежный.

Если эти устройства прямого управления проверяются нормально, то проблема в вероятно, в каскадах транзисторов или ИС, которые управляют схемой затвора. Вина также может существовать в нагрузке или в цепи питания. Иногда дефект не сложнее грязного потенциометра или реостата который вносит разрывы, создает переходные процессы и вызывает неустойчивые срабатывание; новый горшок — это лекарство.

Измененные значения резистора могут уменьшить точку срабатывания или импульс себя до некоторого предельного значения.

Обычно амплитуды запускающих импульсов затворов SCR или TRIAC более чем достаточны.