Прибор для проверки тиристоров своими руками

Тиристорно-симисторные пробники (КН)

Автор – ИРБИС
irbic@irbislab.ru
www.irbislab.ru
Опубликовано 16.01.2008.

Вот ведь как получается, надо бы проверить работоспособность тиристора или симистора, а вроде как и нечем. Ну да не беда! Предлагаю вашему вниманию два простых пробника для проверки этих замечательных полупроводниковых приборов:

Пробник № 1 — для проверки тиристоров

Схема древняя, но весьма простая и надёжная. Была опубликована в "Радио" № 8-1972. Собирается из того, что есть под рукой у любого уважающего себя радиолюбителя.

О деталях: трансформатор — любой подходящий со вторичной обмоткой на 6,3 В. В старой ламповой аппаратуре таких много было, из унифицированных это серии ТН и ТАН. Лампочка накаливания типа МН 6,3 В × 0,28 А или аналогичная. Диод практически любой выпрямительный на ток не менее 300 мА и обратное напряжение не менее 10 В. Да, ещё надо сказать о предохранителе — для большинства случаев указанного номинала вполне достаточно, чтобы не погореть синим пламенем с вонючим дымом. Но может случится так, что трансформатор слишком мощным окажется, тогда надо будет номинал предохранителя чуток увеличить — иначе он будет сгорать даже на холостом ходу.

Работа с пробником: проще не бывает!

Делаем раз: подключаем подозрительный тиристор;
Делаем два: пытаем его постоянным током, для чего переключатель SA2 ставим в положение "=" и включаем питание тумблером SA1 СЕТЬ. Пока кнопку SB1 ПУСК не нажмем, лампочка HL1 светится не должна;
Делаем три: нажимаем-таки кнопку ПУСК! Лампочка HL1 должна загореться. Отпускаем кнопку ПУСК — лампочка должна продолжать гореть;
Делаем четыре: переключатель SA2 ставим в положение "0" — снимаем питание с анода тиристора. Лампочка HL1 должна погаснуть — а как же иначе?;
Делаем пять: ставим переключатель SA2 в положение "

" — начинаем пытать тиристор током переменным. Лампочка HL1 светиться не должна;
Делаем шесть: нажимаем кнопку ПУСК — лампочка загорается, отпускаем — гаснет;
Делаем семь: соображаем, что мы тут в предыдущих шести пунктах напытали — если лампочка всё время горит, значит тиристор пробит; если никакими манипуляциями и плясками с бубнами зажечь её не удаётся, то в тиристоре обрыв (только лампочку не забудьте проверить сначала!).

Пробник № 2 — для проверки тиристоров и симисторов

Эта схема чуток посовременнее, но также, как и первая, собирается из подручных деталей.

О деталях: трансформатор — любой подходящий со вторичной обмоткой 2 × 9 В и током не менее 0,2-0,3 А. Конденсаторы С3, С4, С9, С10 — керамические, остальные — электролитические. Диодный мост VD1 — любой, на напряжение не менее 50 В и ток 1 А. Диоды VD2 и VD3 любые выпрямительные, на ток не менее 300 мА и обратное напряжение не менее 25 В. Аналогами микросхем являются: 7805 — КР142ЕН5(А,В); 7905 — КР1162ЕН5(А,Б), КР1179ЕН05. В принципе и другие пойдут, только бы ток и напряжение нужное обеспечивали. Сигнальная лампочка HL1 — МН 13,5 В × 0,15 А или что-то аналогичное производства китайского народного хозяйства.

Работа с пробником: тиристоры и симисторы пытаются отдельно.

Для начала переключателем SA3 ТОК УПРАВЛЕНИЯ зададим необходимый ток на управляющий электрод тиристора или симистора. Также, пользуясь установкой управляющего тока можно и подбирать тиристоры / симисторы по минимальному току управления.

Проверка тиристоров:

Делаем раз: подключаем тиристор к пробнику, переключатель SA2 НАПРЯЖЕНИЕ ставим в положение "Прямое", включаем питание пробника. Сигнальная лампочка HL1 гореть не должна;
Делаем два: нажимаем кнопку SB2 ЗАПУСК "+" — лампочка HL1 должна загореться и продолжать гореть при её отпускании;
Делаем три: нажимаем кнопку SB1 СБРОС — лампочка HL1 должна погаснуть и не должна загораться при отпускании данной кнопки. Снова зажечь её можно только повторным нажатием кнопки ЗАПУСК "+".

Проверка симисторов: пытаем с пристрастием.

Делаем раз: повторяем процедуру пытки тиристоров (см. чуть выше);
Делаем два и т.д.: попеременно устанавливаем переключатель SA2 НАПРЯЖЕНИЕ в положения "Прямое" и "Обратное", нажимаем кнопки ЗАПУСК "+" и ЗАПУСК "-". В каждом из сочетаний индикаторная лампочка HL1 должна загораться только после нажатия какой-либо из кнопок ЗАПУСК и гаснуть при нажатии кнопки СБРОС. Перед каждой сменой положений переключателей не забывайте нажимать кнопку СБРОС.

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:

1. Высокая проводимость (открытое).
2. Низкая проводимость (закрытое).

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.

Есть разные тиристоры, которые отличаются друг от друга характеристиками, управлением и т.д.

Самые известные типы данных устройств:

• Диодный. Переходит в проводящий режим, когда уровень тока повышается.
• Инверторный. Он переходит в режим низкой проводимости быстрей подобных устройств.
• Симметричный. Устройство похоже на 2 устройства со встречно-параллельными диодами.
• Оптотиристор. Работает благодаря потоку света.
• Запираемые.

Применение тиристоров

Применение тиристоров очень широкое, начиная от устройств зарядки для автомобиля и заканчивая генераторами и трансформаторами.

Общее применение делится на четыре группы:

• Экспериментальные устройства.
• Пороговые устройства.
• Силовые ключи.
• Подключение постоянного тока.

Цены на устройства бывают разные, всё зависит от марки производителя и технических характеристик. Отечественные производители делают отличные тиристоры, по небольшой стоимости. Одни из самых распространенных отечественных тиристоров, это устройства серии КУ 202е – используются в бытовых приборах.

Вот некоторые характеристики данного тиристора:

• Обратное напряжение в состоянии высокой проводимости, максимально 100 В.
• Напряжение в положении низкой проводимости 100 В.
• Импульс в состоянии высокой проводимости – 30 А.
• Повторный импульс в этом же положении – 10 А.
• Постоянное напряжение 7 В.
• Обратный ток – 4 мА
• Ток постоянного типа – 200 мА.
• Среднее напряжение -1,5 В.
• Время включения – 10мкс.
• Выключение – 100 мкс.

Иногда возникают ситуации, в которых необходимо проверить тиристор на работоспособность. Есть различные методы проверки, в этой статье будут рассмотрены основные из них.

Тиристоры быстродействующие ТБ333-250

Проверка с помощью метода лампочки и батарейки

Для этого метода достаточно иметь под рукой лишь лампочку, батарейку, 3 проводка и паяльник, чтобы припаять провода к электродам. Такой набор найдется в доме у каждого.

При проверке прибора с помощью метода батарейки и лампочки, нужно оценить нагрузку тока сто mA, которую создает лампочка, на внутренней цепи. Применять нагрузку следует кратковременно. При использовании данного метода, редко случается короткое замыкание, но чтобы быть уверенным на сто процентов, что его точно не будет, достаточно пропустить ток через все пары электродов тиристора в обоих направлениях.

Проверка методом лампочки и батарейки осуществляется по трём схемам:

• В первой схеме на управляющий электрод положительный потенциал не подается, благодаря чему не пропускается ток и лампочка не загорается. В случае если лампочка горит, тиристор работает неправильно.
• Во второй схеме тиристор приводится в состояние высокой проводимости. Для этого нужно подать плюсовой потенциал на управляющий электрод (УЭ). В этом случае, если лампочка не горит, значит с тиристором что-то не так.
• На третьей схеме с УЭ питание отключается, ток в этом случае проходит через анод и катод. Ток проходит благодаря удержанию внутреннего перехода. Но в этом случае, лампочка может не загореться не только из-за неисправности тиристора, но и из-за протекания тока меньшей величины через цепь, чем крайнее значение удержания.

Так исправность тиристора легко проверить в домашних условиях, не имея под рукой специального оборудования. Если разорвать цепь через анод или катод, у тиристора активируется состояние низкой проводимости.

При использовании данного метода, редко случается короткое замыкание, но чтобы быть уверенным на сто процентов, что его точно не будет, достаточно пропустить ток через все пары электродов тиристора в обоих направлениях

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.

Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра, в качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели

Другие варианты проверки

Также тиристор можно проверить с помощью тестера. Для этого понадобится тестер, батарейка шести – десяти вольт и проводки.

Чтобы проверить устройство тестером нужно следовать следующей схеме:

• Проверка тимистора с помощью омметра Включить тестер между катодом и анодом: должно показать «бесконечность», потому что тиристор в состоянии низкой проводимости.
• Подключить батарейку между УЭ и катодом. На тестере должно спасть сопротивление, так как появилась проводимость.
• Если подачи питания совсем нет, то устройство работает неправильно.
• Если подача питания постоянная, при любом напряжении на электроды, то и в этом случае с тиристором что-то не так.

Еще тиристор можно проверить с помощью омметра. Этот метод похож на проверку мультиметром и тестером. Потребуется:

• Подключить плюс омметра к аноду, а минус к катоду. На датчике омметра должно быть показано высокое сопротивление.
• Замкнуть вывод анода и УЭ, сопротивление на датчике омметра должно резко спасть.

Вот в принципе и вся инструкция для проверки. Если после этих действий отсоединить УЭ от анода, но не разрывать связь анода с омметром, датчик устройства должен показывать низкое сопротивление (это возникает, если ток анода, больше тока удержания).

Также существует еще один способ проверки тиристора с помощью омметров, для этого понадобится дополнительный омметр. Нужно плюсовой вывод одного омметра подключить к аноду, сопротивление в этот момент должно показываться высокое. Далее следует, также плюсовой вывод, но уже другого омметра, быстро подключить и отключить от управляющего электрода (УЭ), в этот момент сопротивление первого омметра резко уменьшится.

Блиц-советы

Рекомендации:

1. Перед тем как проверять тиристор, следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками данного устройства. Эти знание помогут быстрей и эффективней проверить тиристор.
2. Обычные, стандартные устройства для измерения (омметр, тестер, мультиметр) хорошо зарекомендовали себя для проверки тиристора, но современные приборы, дадут информацию намного точней. К тому же их гораздо легче использовать.
3. Во избежание неприятных ситуаций все схемы должны собираться в точности.
4. В работе с любыми диодными устройствами, включая тиристоры, нужно соблюдать технику безопасности.

Защита тиристора:

Тиристоры действуют на скорость увеличение прямого тока. В тиристорах обратный ток восстановления. Если этот ток упадет до низшего значения, может возникнуть перенапряжение. Чтобы предотвратить перенапряжения используются схемы ЦФТП. Также для защиты используют варисторы, их подключают к местам, где выводы индуктивной нагрузки.

Тиристор – переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Этот радиоэлемент имеет четыре кремниевых слоя типа «n» и «p» и три вывода – анод (А), катод (К) и управляющий электрод (УЭ) (рис. 1а).

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. 1б). 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. е. переменным питающим напряжением.

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. Нажатием на кнопку SB1 «Контроль», определяется исправность или неисправность тиристора, в соответствии с таблицей истинности на рисунке 3.

В приборе для проверки тиристора применены резисторы МЛТ, причем резистор R1 составлен из трех резисторов МЛТ-2 сопротивлением по 150 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.