как проверить симистор мультиметром на работоспособность не выпаивая

Как проверить исправность симистора

Работа тиристора имеет в своей основе принцип электромагнитного реле. Реле является изделием электромеханическим, а тиристор – исключительно электронным. Схожее строение имеет симистор. Чтобы понять, как проверить симистор мультиметром, нужно немного изучить его устройство. Сделать это можно в домашних условиях, зная основные принципы несложного процесса.

Весь алгоритм и последовательность действий, а также советы, какой мультиметр для этого подойдет, будет подробно разобрано в данной статье. В качестве наглядности, материал содержит два видеоролика на данную тематику и одну подробную инструкцию в формате PDF, которую можно скачать и при необходимости использовать для пошаговой работы.

Схемы строения симисторов.
Схемы строения симисторов.

Как проверить своими руками

Для управления мощностью используются тиристоры. Их применяют в регуляторах света или при контроле оборотов двигателей. В процессе ремонта выявить неисправность такой радиодетали с помощью мультиметра несложно. Все тиристоры проверяются одинаково. Зная, как проверить BTB16-700BW, можно будет определить работоспособность и других элементов тиристорного семейства.

Тиристор — это электронный прибор, построенный на монокристалле полупроводника с несколькими p-n переходами. арактеризуется такое устройство двумя устойчивыми режимами работы: закрытым, когда проводимость отсутствует, и открытым — прибор находится в состоянии высокой проводимости. Тиристор можно рассматривать как электронный ключ. В зависимости от его состояния электрический сигнал может как поступать далее на схему, так и нет.

ХВ семейство тиристоров входит несколько видов приборов, различающихся по виду проводимости, например, симистор, динистор, тринистор.

Для работы в цепи переменного тока используется симистор, поскольку он может проводить ток в любом направлении. Такой прибор в своей конструкции имеет три вывода, поэтому в английской литературе он называется TRIAC (triode for alternating current), что переводится как триод переменного тока. Два вывода устройства называются управляемыми, а один — управляющим. Симистор не имеет анода и катода.

характеристики популярных симисторов
Таблица характеристик популярных симисторов.

В электрических схемах электронный ключ подключается последовательно с нагрузкой. Для его перехода из закрытого состояния в открытое на управляющий вывод устройства должен поступить сигнал определённой амплитуды, при этом ток сможет беспрепятственно протекать в обоих направлениях.

Проверка симистора.
Проверка симистора.

Особенностью симистора является то, что для поддержания того или иного его состояния не требуется постоянное присутствие напряжения на переключающем электроде, а для изменения проводимости хватит лишь короткого импульса. Но при этом существует условие, заключающееся в том, что через управляемые выводы должен протекать ток некой величины, называемый током удержания.

На схемах и в технической литературе симистор подписывается буквами VS с цифрой, указывающей на его порядковый номер. Изображается он в виде параллельно стоящих относительно друг друга треугольников с противоположно направленными вершинами. При желании на симисторе можно сделать регулятор мощности.

регулятор мощности на симисторе своими руками

С основания одной из геометрических фигур выводится площадка, обозначаемая латинской буквой G (затвор). Два других вывода подписываются T1 и T2, обозначая силовые выводы. В некоторых схемах управляемые электроды могут обозначаться буквой A. Интересным фактом является то, что этот полупроводниковый прибор был изобретён в Мордовском научно-исследовательском электротехническом институте в 1963 году.

Принцип работы

Хоть элемент является довольно надёжным прибором, случается так, что он выходит из строя. Но чтобы выполнить правильно проверку симистора, необходимо уметь не только пользоваться измерительными поборами, а также понимать суть его работы. Представить полупроводниковый элемент можно двумя тиристорами, которые подключены относительно друг друга встречно-параллельно. Как и диод, триак имеет p-n переходы, но их количество у него больше. Структура прибора состоит из пяти чередующихся слоёв.

В зависимости от приложенного напряжения к управляющему выводу в барьерных переходах начинаются процессы рекомбинации и движения основных носителей заряда или, наоборот, расширение запрещённых зон.

Симистор переходит в состояние, когда через него могут свободно проходить заряды, при выполнении двух условий:

  • на его управляющий вывод подаётся ток нужной амплитуды (отпирающий);
  • разность потенциалов между управляемыми электродами соответствует некоторой величине, определяющейся параметрами устройства.
Будет интересно➡  Лучшие способы проверки датчика Холла

В иных же случаях полупроводниковый ключ окажется запертым. При использовании прибора в схемах с переменным сигналом на выводах будет постоянно изменяться полярность напряжения, поэтому режим работы устройства разделяют на четыре квадранта. В каждом квадранте существуют свои условия для отпирания или запирания.

Существует несколько способов проверки исправности симисторов и тиристоров. Для этого необязательно использовать тестер, можно обойтись лампочкой от фонарика и пальчиковой батарейкой. Чтобы это сделать, нужно выполнить последовательное подключение источника питания, лампочки и рабочих выводов на тиристоре.

Если между силовыми выводами разность потенциалов равна V A1-A2 >0, а относительно управляющего электрода на входе A1 находится отрицательное напряжение, то симистор соответствует второму квадранту с определёнными его значениями отпирающего (Igt) и удерживающего (In) токов. Из-за своей особенности работы такой тип тиристоров изначально использовался в качестве управляющего элемента на производственных станках, позволяя на них плавно подавать ток. Это были довольно габаритные устройства, требующие массивного охлаждения.

Но эволюция прибора привела к уменьшению габаритов и улучшению технического процесса изготовления. Это дало возможность применять триаки совместно с компрессорным оборудованием, электронагревательными системами, электроинструментами и зарядными блоками.

Проверка состояния работоспособности симистора
Проверка состояния работоспособности симистора

Характеристики прибора

Как и любой электронный полупроводниковый прибор, симистор характеризуется рядом технических параметров. Именно они дают возможность использовать его в том или ином оборудовании. Правильность работы устройства определяется соответствием заявленных характеристик реальным, а суть измерений сводится к получению значений этих параметров.

Полезный материал: что такое полупроводниковый диод.

Для комплексного измерения характеристик требуются специализированные приборы, недоступные для бытового применения, поэтому для проверки симистора радиолюбители чаще всего используют тестер и специальные схемы. Например, популярный симистор BTB16-700BW характеризуется следующими техническими параметрами:

  1. Максимальное напряжение Vrpm — 700 В. Обозначает граничную разность потенциалов, превышение которой приводит к повреждению структуры элемента.
  2. Циклическое импульсное напряжение Vdrm — 700 В. Даже если электронный ключ будет закрыт, а уровень сигнала, приложенный на элемент, превысит 700 вольт, его переходы выйдут из строя.
  3. Наибольшее значение среднего тока в открытом состоянии Irms — 16 A. Характеризует силу тока синусоидальной формы, способную проходить через симистор продолжительное время без его выхода из строя.
  4. Пиковое значение импульсного тока Itsm равно 168 A. Этот параметр обязательно указывается со временем, в течение которого прибор не получит повреждения. Так, для BTB16–700BW оно составляет 16,7 ms.
  5. Ток затвора Ig — 10—50 mA. Зависит от полярности напряжения, приложенного к выводам устройства, и параметров входного сигнала. Указывается в виде интервала.
  6. Скорость нарастания тока dI/dT — 14 А/мс. Определяется для открытого состояния. Если она будет превышена, то элемент выйдет из строя.
  7. Время включения t — 2мкс. Показывает время, прошедшее до достижения током на затворе 10% от своего наибольшего значения, когда при этом напряжение между силовыми электродами уменьшилось на такой же процент.
  8. Скорость роста напряжения dV/dT — 1000 В/мкс. Если это значение будет больше указанного, то прибор не сможет правильно работать, то есть возникнут ложные открывания и закрывания.
Будет интересно➡  Как проверить диодный мост мультиметром?

Кроме этих параметров часто указываются и второстепенные характеристики, например, рабочий диапазон температур (от –40 °C до +125 °C), тип корпуса (TO-220 AB).

Проверка диода.
Проверка диода.

Тестирование элемента

Существует несколько способов проверки симистора на работоспособность. Для самого простого понадобится только лишь мультиметр, а для более сложных измерений — автономный источник питания или тестовая схема. С помощью тестера проверка происходит с использованием знаний, основанных на принципе работы симистора. Диагностика мультиметром не сможет определить все характеристики элемента, но вполне достаточной будет для первичного тестирования работоспособности.

Простую проверку можно осуществить, используя лампочку и элемент питания. Для этого одна клемма батарейки подключается на управляющие и рабочие выводы симистора, а вторая — на цоколь лампочки. Вывод элемента соединяется с центральным контактом осветителя. В этом случае переход должен быть открыт, тогда лампочка загорится. Если же ещё до подачи напряжения на управляющий вывод осветительное устройство загорелось, то это говорит о том, что симистор неисправен, а его переходы пробиты. Такой элемент можно дальше не проверять, так как он неисправный.

Интересно по теме: Как проверить стабилитрон.

Проверка тестером

Для проведения тестов подойдёт прибор любого типа действия, но при этом необходимо, чтобы значения выдаваемого им тока хватило для переключения элемента. Поэтому более предпочтительным будет использование аналогового прибора. Например, чтобы проверить тестером BTB12-800CW, понадобится обеспечить ток порядка 30 мА, а для BTB16-700BW этот показатель должен быть равен 15 мА.

Также понадобится обратить внимание на состояние батарейки, стоящей в тестере. В цифровом устройстве на экране не должен высвечиваться значок замены батарейки, а в аналоговом при закорачивании щупов друг на друга стрелка должна указывать на ноль.

Как проверить симистор мультимером самостоятельно

Предназначение и использование симисторов в радиоэлектронике

Особенность тиристора заключается в пропускании тока от одного контакта (анода) к другому (катоду) и в обратном направлении. Любой тиристор управляется как положительным, так и отрицательным током. Для его работы нужно подать низковольтный импульс на управляющий контакт.
После такой сигнальной подачи симистор открывается и переходит из закрытого состояния в открытое, пропустив, через себя ток. Во время прохождения отпирающего тока через управляющий контакт он открывается. А также отпирание происходит, когда напряжение между электродами превышает определённую величину.
Симистор.
Симистор.

При подаче переменного тока смена состояния тиристора вызывает изменение полярности напряжения на силовых электродах. Он закрывается, при смене полярности между силовыми выводами, а также когда рабочий ток ниже, чем ток удержания. Для предотвращения ложного срабатывания симистора, вызванное различными радиомеханическими помехами, использующиеся приборы имеют дополнительную защиту.

Для этого обычно используется демпферная RC цепочка (последовательное соединение резистора и конденсатора постоянного тока) между силовыми контактами симистора. Иногда используется индуктивность. Она служит для ограничения скорости изменения тока при коммутации.

Проверка симистора тестером.
Проверка симистора тестером.

Что такое симистор, и в чем его отличие от тиристора

Симисторы (или «триаки») являются особыми разновидностями триодных симметричных тиристоров. Главным преимуществом любого симистора можно считать наличие способности проводки тока на рабочем p-n переходе в двух направлениях. Благодаря этому осуществляется использование радиоэлементов сфере систем, имеющих переменное напряжение. Их рабочие принципы и конструктивные особенности сходны с остальными тиристорами. При подачах управляющих токов p-n переходы отпираются, и остаются открытым до момента снижения величин рабочих токов.

Популярным применением симистора является использование его для регуляторов напряжений в осветительных системах и бытовых электроинструментах.

Принцип работы этого радиокомпонента схожий с принципом действия транзистора, однако деталь не является взаимозаменяемой. Разобравшись в том, что такое симистор и тиристор, необходимо также рассмотреть вопрос, о проверке этих деталей на показатели работоспособности.

Будет интересно➡  Как проверить трансформатор при помощи мультиметра

Как проверить исправность симистора

Практическое применение симисторов

Подключение электрооборудования через оптопару с помощью управляющего тиристора позволяет управлять определёнными процессами в материнской плате компьютера, а также защитить её от перегрузок, которые могут привести к плачевным последствиям.

В этом случае он служит своеобразным предохранителем, который отключает систему в нужный момент. В регуляторах мощности он включается в нужную ветвь выпрямителя. Изменяя импульсы питания двигателя, он регулирует промежутки подачи электропитания, для устойчивой мощности на низких оборотах движка.

Частое применение симисторов наблюдается в регуляторах мощности для индуктивной нагрузки, где они управляют диапазонами частот и не только. Тиристорный регулятор громкости стабилизирует перепады напряжения, которые возникают в процессе работы музыкальных центров и прочих нагрузок, требующие стабилизации определённых режимов. Вентиляторные стабилизаторы на тиристорах регулируют функциональные характеристики не только исключая перегрев, но и соблюдая нужное количество оборотов.

Как проверить с помощью мультиметра

Проверять мультиметром и не только (первый метод проверки). Для проверки тиристора мультиметром нужно отсоединить управляющий электрод из электрической схемы. Омметр необходимо присоединить к анодному и катодному контакту. При бесконечном сопротивлении и кратковременном замыкании управляющего электрода к заземлению произойдёт отпирание симистора.

Проверка тестером практически не отличается от измерения показателей, которые делаются вольтметром мультиметра. Принцип остаётся одним и тем же — проверка электропроводимости. Прозвонить мультиметром.(второй метод проверки). Следует заметить, что мультиметр не создаёт достаточную величину тока для срабатывания тиристора, поэтому следует проверить его чувствительность омметром.

Материал по теме: Как подключить конденсатор

Если, отключая, управляющий ток чувствительный тиристор (симистор) сохраняет открытое сопротивление, то это фиксируется на приборе. Дальше, увеличивая предел измерения на 10, ток на щупах мультиметра или тестера должен уменьшаться. Проверять на исправность и работоспособность.(третий метод проверки).

При полном отключении управляющего тока должен закрыться переход. Если этого не происходит, нужно продолжить увеличение предела измерения до сработки симистора (тиристора) по току удержания. Чувствительность тиристора или симистора определяется по соответствию тока удержания.

Чем ток удержания меньше — тем симистор или тиристор более чувствителен.

Заключение

Рейтинг автора
Автор статьи
Лагутин Виталий Сергеевич
Инженер по специальности "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем", МИФИ, 2005–2010 гг.
Написано статей
74

В статье описаны все особенности проверки работы симистора. Необходимые знания для проверки, замены и последующего ремонта различных радиоэлектронных блоков с участием симисторов или тиристоров помогут любому радиолюбителю в повышении своих профессиональных и практических навыков. Более подробно о них можно узнать из статьи Простой-испытатель тиристоров и симисторов.

Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов. Для этого приглашаем читателей подписаться и вступить в группу. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию во время подготовки материала:

www.obinstrumente.ru

www.ruselectronic.com

www.sivcomsks.com

www.instrument.guru

www.pro-instrymenti.ru

www.azowo.ru

Предыдущая
ПрактикаКак сделать регулятор мощности на симисторе своими руками
Следующая
ПрактикаКак проверить магнетрон на исправность мультиметром
Ссылка на основную публикацию
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять