Триамистор: назначение и основные характеристики, принцип работы для «муляжей» и проверка в схемах

Что это за устройство, его обозначение

Симистор представляет собой симметричный тиристор. В англоязычных странах используется название триак, и у нас тоже есть транслитерация этого имени — триак. Понять принцип работы несложно, если знать, как работает тиристор. Короче говоря, тиристор посылает ток только в одном направлении. И в этом он напоминает диод, но ток течет только при появлении сигнала на управляющем выходе. То есть ток течет только при определенных условиях. Его «питание» прекращается при падении тока ниже определенного значения или обрыве цепи (даже на короткое время). Поскольку симистор на самом деле представляет собой двунаправленный тиристор, он пропускает ток в обоих направлениях при отображении управляющего сигнала.

В открытом состоянии симистор проводит ток в обоих направлениях.

На схеме он изображен как два тиристора, соединенных друг с другом с общим управляющим выходом.

Внешний вид симистора и его обозначение на графиках

Читайте также: Стальной швеллер — свойства, ассортимент, применение + Видео

Симистор имеет три вывода: два силовых и один управляющий. Через силовые выходы может подаваться ток высокого напряжения, на управление подаются сигналы низкого напряжения. Пока на управляющем выводе не появится потенциал, ток не будет течь ни в одном направлении.

Какими свойствами обладает тиристор

Если провести полный анализ структуры тиристора, то в нем можно обнаружить три перехода (электронные дырки). Поэтому можно нарисовать эквивалентную схему на полупроводниковых транзисторах (полярных, биполярных, полевых) и диодах, которая позволяет понять, как ведет себя тиристор при отключении тока на управляющий электрод.

В случае, когда анод положителен по отношению к катоду, диод закрыт, и, следовательно, тиристор ведет себя так же. В случае переполюсовки оба диода смещаются, тиристор также запирается. Точно так же работает симистор.

Конечно, принцип работы на пальцах объяснить не очень просто, но мы попытаемся сделать это дальше.

Где используется и как выглядит

Чаще всего симистор используется для коммутации в цепях переменного тока (подвода питания к нагрузке). Это удобно, так как выход высокого напряжения можно контролировать с помощью низкого номинального напряжения. В некоторых схемах вместо обычного электромеханического реле устанавливается симистор. Преимущество очевидно — нет физического контакта, что делает более надежным включение питания. Еще одним преимуществом является относительно низкая цена. И это при значительной наработке и высокой надежности схемы.

Есть и недостатки. Устройства могут сильно нагреваться под нагрузкой, поэтому необходимо обеспечить отвод тепла. Мощные симисторы (обычно называемые «силовыми») устанавливаются на радиаторы. Еще одним недостатком является пилообразное напряжение на выходе симистора. Это значит, что можно подключать только нагрузку, не предъявляющую высоких требований к качеству электропитания. Если вам нужна синусоида, этот способ переключения не подходит.

Симистор можно заменить двумя тиристорами. Но нужно их правильно подобрать по параметрам, и переделать схему управления — в этой версии два управляющих выхода

По внешнему виду отличить тиристор от симистора нереально. Даже маркировка может быть одинаковой — буквой «К». Но есть и серии, где название начинается с «ТС», что означает «симметричный тиристор». Если говорить о цоколевке, то это то, что отличает тиристор от симистора. Тиристор имеет анод, катод и управляющий выход. Для симистора названия «анод» и «катод» неприменимы, так как на выходе может быть как катод, так и анод. Поэтому их обычно просто называют «выходной мощностью» и добавляют номер. Тот, что слева — первый, тот, что справа — второй. Управляющий электрод можно назвать гейтом (от английского слова Gate, обозначающего этот выход).

Технические характеристики

Триаки обладают свойствами, которые позволяют использовать их во всех схемах. Кроме того, они различаются и по производителю – это отечественный и импортный. Основное отличие от импортных в том, что не нужно настраивать работу с помощью дополнительных радиоэлементов, то есть собирать дополнительную схему управления симистором. Триаки обладают следующими свойствами:

1. Значение максимальных значений обратного и импульсного напряжения, на которые он рассчитан.
2. Минимальное и максимальное значения тока, при которых происходит открытие перехода, а также значение максимального импульсного тока, необходимого для его открытия.
3. Включите и выключите период.
4. Коэффициент dv/dt.

Характеристики в основном определяются путем маркировки симисторов по справочнику. В справочной информации содержится информация о том, как он выглядит, и приводится его распиновка. При использовании симистора следует учитывать такую ​​характеристику, как dv/dt. Он показывает значения для коэффициента, при которых не происходит самопроизвольного включения из-за скачков напряжения. Причинами такого включения могут быть помехи импульсного происхождения и падение напряжения при смене ключа. Кроме того, во избежание последствий следует использовать RC-цепь, а также ограничивающие диоды или варистор. Эта цепочка соединена с эмиттером и коллектором симистора.

При выборе симистора следует обращать внимание на все характеристики, так как использовать высоковольтный тип в низковольтных цепях не имеет смысла. Например, если устройство работает при напряжении 36 В, то зарубежный симистор Зо607 на напряжение 600 В (его аналог VT41600V) использовать не следует.

Кроме того, в некоторых источниках можно встретить понятие снаббер-симистор. Этот тип используется для индуктивных нагрузок. Примером такой модели являются m10lz47, mac12n и tg35c60.

Принцип работы симистора

Рассмотрим работу симистора на примере простой схемы, где переменное напряжение подается на нагрузку через электронный ключ на основе этого элемента. В качестве тисков представьте себе лампочку — так будет удобнее объяснить принцип работы.

Релейная схема на симисторе (симисторе)

В исходном положении устройство заблокировано, питание выключено, свет не горит. Когда переключатель SW1 замкнут, на затвор G подается ток. Симистор переходит в разомкнутое состояние, пропускает через себя ток, свет включается. Поскольку схема питается переменным напряжением, полярность контактов симистора постоянно меняется. Независимо от этого свет горит, так как устройство посылает ток в обоих направлениях.

При использовании источника переменного напряжения в качестве источника питания переключатель SW1 должен быть замкнут все время, пока это необходимо для работы нагрузки. При размыкании контакта при очередной смене полярности цепь разрывается, свет гаснет. Он снова загорится только после того, как ключ будет закрыт.

Если в той же цепи используется источник постоянного тока, картина изменится. После замыкания ключа SW1 симистор откроется, потечет ток, загорится свет. Кроме того, этот ключ может вернуться в открытое состояние. Цепь питания нагрузки (лампочки) при этом не разрывается, так как симистор остается в разомкнутом состоянии. Для отключения тока необходимо либо снизить ток ниже удерживающего значения (одна из технических характеристик), либо кратковременно разомкнуть цепь тока.

Электромеханические ключи

Для переключения в электрических цепях используются ключи разных типов:

• механический;
• электромеханический;
• в электронном виде.

К электромеханической группе относятся реле или контакторы. Замыкание и размыкание контактов управляется электромагнитом. На катушку электромагнита подается управляющее напряжение, которое может быть как постоянным, так и переменным. Контакты механического реле могут коммутировать практически любой ток. Сопротивление контактной пары ничтожно мало, падение напряжения на контактах практически отсутствует. Потери мощности при смене нагрузки нет, хотя есть потеря в подаче на катушку управления.

Основным преимуществом контакторов является то, что цепи нагрузки и управления электрически изолированы.

Недостатков тоже много:

• Ограниченное количество переключателей. Контакты изнашиваются;
• Возникновение электрической дуги при размыкании — искровых контактов. Приводит к электроэрозии и недопустим во взрывоопасных средах;
• Низкая производительность.

Там, где использование контакторов невозможно или нецелесообразно, применяются электронные ключи.

Скорее всего, вам понадобится информация о том, как выбрать стабилизатор напряжения на 220 вольт.

Сигналы управления

Симистор управляется не напряжением, а током. Чтобы открыть ворота, необходимо подать определенный уровень тока. В характеристиках указан минимальный ток размыкания – это искомое значение. Обычно ток открытия очень мал. Например, для переключения нагрузки 25 А управляющий сигнал ок. 2,5 мА. В этом случае, чем выше напряжение, подаваемое на затвор, тем быстрее открывается переход.

 

Цепь питания для управления симистором

Чтобы перевести симистор в открытое состояние, необходимо приложить напряжение между затвором и кондиционированным катодом. Условно, потому что в разное время на катоде происходит то одно действие, то другое.

Как правило, полярность управляющего напряжения должна быть либо отрицательной, либо совпадать с полярностью напряжения на кондиционируемом аноде. Поэтому часто применяют такой симисторный способ управления, когда сигнал на управляющий электрод подается с кондиционированного анода через токоограничивающий резистор и переключатель. Часто удобно управлять симистором, устанавливая на управляющем электроде определенный ток, достаточный для его отпирания. Некоторые типы симисторов (так называемые четырехквадрантные симисторы) могут запускаться сигналом любой полярности, хотя для этого может потребоваться больший управляющий ток (а именно, больший управляющий ток требуется в четвертом квадранте, т е при изменении напряжения на кондиционируемом аноде имеет отрицательную полярность, а на управляющем электроде – положительную).

Способы монтажа триаков

Для малых нагрузок или коротких импульсных токов нагрузки (менее 1 с) можно использовать симистор без радиатора. Во всех остальных случаях его использование необходимо.

Существует три основных способа крепления симистора к радиатору: защелкивание, привинчивание и заклепка. Первые два метода являются наиболее распространенными. Заклепки в большинстве случаев использовать не рекомендуется, так как они могут вызвать повреждение или деформацию кристалла, что приведет к выходу устройства из строя.

Крепится к радиатору с помощью зажима

Это предпочтительный метод с минимальным тепловым сопротивлением, поскольку зажим надежно удерживает корпус прибора на радиаторе. Это относится как к неизолированным (SOT82 и SOT78), так и к изолированным корпусам (корпуса SOT186 F и более ранние корпуса SOT186A X). SOT78 также известен как TO220AB.

Крепится к радиатору винтом

1. В монтажный комплект корпуса SOT78 входит прямоугольная шайба, которую необходимо установить между головкой винта и разъемом без питания на пластиковом корпусе прибора.
2. При установке кончик отвертки не должен касаться пластикового корпуса симистора (тиристора).
3. Поверхность радиатора в месте контакта с электродом должна быть обработана с чистотой до 0,02 мм.
4. Крутящий момент (с установленной шайбой) должен быть в пределах 0,55 — 0,8 Нм.
5. По возможности следует избегать использования саморезов, так как это уменьшает тепловой контакт между радиатором и устройством.
6. Перед пайкой проводов устройство необходимо зафиксировать механически. Это сводит к минимуму ненужную нагрузку на штифты.

Сфера использования

Принцип действия и малые габариты симисторов позволяют использовать их практически повсеместно. В самом начале своего появления механизмы применялись в конструкции мощных трансформаторов и заправочных агрегатов.

Сегодня, с становлением производства малогабаритных полупроводников, тиристоры стали более компактными, что позволяет использовать их в самых разнообразных конструкциях и областях.

Симистор является настолько гибким и универсальным механизмом, что благодаря своей характеристике он переходит в ведущее положение срабатывающим импульсом с положительным или отрицательным знаком, не зависящим от ключа, выражающего свойства мгновенной полярности. По сути, названия анод и катод для устройства не имеют значения.

Симистор используется как твердотельное реле. Имеет низкий пусковой ток, что необходимо при перегрузке большими токами. Ключевые функции этого устройства могут выполняться выключателем или высокочувствительным реле и другими парами контактов с током до 50 мА, при этом величина тока перегрузки может быть ограничена только знаками, для которых предназначен симистор разработан.

Не менее обширно применение симистора в качестве регулятора света и управления скоростью вращения электродвигателя. Схема построена на использовании запускающих компонентов, которые образованы RC-фазовращателем, а потенциометр управляет освещением, а резистор предназначен для ограничения тока перегрузки. Выработка импульсов осуществляется при поддержке динистора. Уже после пробоя динистора, происходящего в результате разности потенциалов на конденсаторе, импульс конденсатора, возникающий сразу, отключает симистор.

В промышленности мощные устройства используются для управления станками, насосами и другим электрооборудованием, где требуется плавное изменение протекающего тока. В быту применение симисторов еще более распространено:

1. Это практически весь инструмент: от ручной дрели и шуруповерта до зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов.
2. Многочисленные электробытовые приборы: пылесосы, вентиляторы, фены и так далее.
3. В бытовых компрессорных конструкциях — кондиционерах и холодильниках.
4. Электрические обогреватели: камины, печи, микроволновые печи.

Широкое применение приборов послужило толчком к изучению диммеров — популярного сегодня устройства для управления мягким освещением. Принцип работы автоматического диммера основан на использовании симистора.

Область применения

Особенности, дешевизна и простота устройства позволяют с успехом использовать симисторы в промышленности и быту. Их можно найти:

• В стиральной машине.
• В печи.
• В печах.
• В электродвигателе.

• В перфораторах и сверлах.
• В посудомоечной машине.
• В управлении светом.
• В пылесосе.

Этот список, где используется данное полупроводниковое устройство, не ограничен. Использование рассматриваемого блока проводников осуществляется практически во всех электроприборах, которые есть в доме. На него возложена функция управления вращением приводного двигателя в стиральных машинах, они используются на плате управления для запуска работы различных устройств — проще сказать, где их нет.

Основные характеристики

Рассматриваемый полупроводниковый прибор предназначен для управления цепями. Независимо от того, где в схеме он используется, важны следующие свойства симисторов:

1. Максимальное напряжение. Показатель, который достигается на токовых электродах, теоретически не вызовет ошибок. Фактически это максимально допустимое значение, зависящее от диапазона температур. Будьте осторожны — даже кратковременное превышение может привести к разрушению этого элемента схемы.
2. Максимальный кратковременный импульсный ток в открытом состоянии. Пиковое значение и разрешенный для него период, указанный в миллисекундах.
3. Диапазон рабочих температур.
4. Напряжение управления триггером (эквивалентно минимальному току триггера постоянного тока).
5. Включите время.
6. Минимальный постоянный ток управления, необходимый для включения прибора.
7. Максимальное повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии. Этот параметр всегда указывается в сопроводительной документации. Указывает предел критического напряжения для данного устройства.
8. Максимальное падение напряжения на симисторе в открытом состоянии. Указывает предельное напряжение, которое может быть установлено между токовыми электродами в разомкнутом состоянии.
9. Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии и напряжения в закрытом состоянии. Они указаны в амперах и вольтах в секунду соответственно. Превышение рекомендуемых значений может привести к поломке или неправильному открытию в неположенном месте. Необходимо следить за тем, чтобы условия эксплуатации соответствовали рекомендуемым нормам и исключать помехи там, где динамика превышает заданный параметр.
10. Корпус симистора. Важен для тепловых расчетов и влияет на потери мощности.

Вот мы и рассмотрели, что такое симистор, за что он отвечает, где применяется и какими свойствами обладает. Проще говоря, теоретический фундамент заложит основу для будущей работы. Надеемся, что предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Как проверить симистор

Привычка проверять все элементы перед пайкой приходит с годами. Проверить симистор можно мультиметром и небольшой тестовой схемой с батарейкой и лампочкой. В любом случае необходимо предварительно узнать, как расположены выводы на вашем устройстве. Это можно сделать по распиновке каждой конкретной серии. Для этого заливаем в поисковик ту маркировку, которая есть на корпусе. В некоторых случаях можно добавить «распиновку». Если есть русскоязычные описания, будет несколько проще. Если информации на русском языке нет, нужно искать в интернете. Заменяем слово «распиновка» на слово «даташит». Иногда можно ввести «техпаспорт» русскими буквами. Оно означает «техническая спецификация». По таблицам и рисункам в описании легко понять, где расположены силовые выходы (Т1 и Т2), а где затвор (Г).

Пример распиновки. Все можно понять, не зная языка

С мультиметром

Проверка симистора мультиметром основана на принципе его работы. Берем обычный мультиметр, ставим его в положение прострелки. Силовые выходы должны звонить друг другу в обоих направлениях. Прикасаемся щупами к выходам Т1 и Т2. На экране должны появиться цифры. Это переходное сопротивление. При смене щупов сопротивление может измениться, но обрыва или короткого замыкания быть не должно.

Проверить мультиметром

Но между гейтом и выходами эффекта должен быть «разрыв» (бесконечно большое сопротивление). То есть они нигде не должны «звенеть» на щупах. Проверив сопротивление между разными выводами, можно судить о работоспособности симистора.

С лампочкой и батарейкой

Для проверки симистора без мультиметра необходимо собрать простую тестовую схему с питанием от девятивольтовой батарейки «Крона». Вам понадобится три провода ок. Будет проще, если они будут разного цвета. Лучше всего красный, синий и любой другой. Оставьте его желтым. Разрезаем синий пополам, впаиваем лампочку на 9 В (или смотрим напряжение, которое выдает ваш аккумулятор). Один кусок проволоки на нитку, другой на центральный выход снизу основы. Чтобы было удобнее работать, на каждый провод лучше напаять «крокодила» — пружинные зажимы.

Как проверить симистор без мультиметра

Собираем аранжировку. Подключаем провода в таком порядке:

• Красный одним концом к плюсу короны, другим — к выводу Т1.
• Синий — для минусовой кроны и для Т2.
• Подцепляем желтый провод одним краем к порту G.

После того, как схема собрана, лампочка не должна гореть. Если он горит, симистор неисправен. Если он не загорается, проверьте дальше. Свободным концом желтого провода кратковременно нажмите Т2. Лампочка должна загореться. Это означает, что симметричный тиристор открылся. Чтобы его замкнуть, нужно коснуться проводом выхода Т1. Если все работает, то устройство работает.

Как избежать ложных срабатываний

Поскольку для срабатывания симистора достаточно небольшого потенциала, возможны ложные срабатывания. В некоторых случаях они не страшны, но могут привести к поломке. Поэтому лучше принять меры заранее. Есть несколько способов уменьшить вероятность ложных срабатываний:

• Уменьшить длину линии до затвора, подключить цепь управления — затвор и Т1 — напрямую. Если это невозможно, используйте экранированный кабель или витую пару.
• Уменьшите чувствительность затвора. Для этого параллельно поставить резистор (до 1 кОм).

  Почти во всех схемах с симисторами в цепи затвора есть сопротивление, снижающее чувствительность прибора

• Используйте симисторы с высокой помехоустойчивостью. В маркировке добавили букву «Н», от «нечувствительный». Их называют «симисторами серии «Н». Они отличаются тем, что минимальный ток перехода у них значительно выше. Например, симистор ВТ139-600Н имеет ток переключения IGT min = 10мА.

Как уже было сказано, симистор управляется по току. Это дает возможность подключать его непосредственно к выходам микросхем. Есть ограничение — ток не должен превышать максимально допустимый. Обычно это 25 мА.

Почему тиристор не остался в открытом состоянии?

Ситуация следующая — мультиметр не выдает достаточный ток для работы тиристора. Исходя из этого, проверить этот элемент не получится. Но сама проверка показала, что остальные детали у нас в порядке. Если вы поменяете полярность, тест не пройдет. В этой ситуации мы уверены, что обратного пробоя нет.

С помощью прибора можно также легко проверить чувствительность тиристора. Для этого переведите переключатель в режим омметра. Все измерения проводятся так же, как описано выше.

Тиристоры более чувствительные, чтобы выдерживать открытое состояние при отключении управляющего тока, записываем все данные на мультиметр. Затем мы повышаем лимит до 10x. В этой ситуации ток на щупах будет уменьшен.

Если контрольный ток при закрытии отсутствует, предел измерения необходимо увеличивать постепенно, пока не сработает тиристор.

Если тест состоит из элементов из одной партии или со схожими техническими характеристиками, необходимо выбирать элементы, которые являются более чувствительными. Такие тиристоры более функциональны и имеют больше возможностей, а значит, сфера использования увеличивается многократно.

Как только вы освоите тест тиристоров, решение для тестирования симисторов придет само собой. Самое главное понимать суть теста и четко следовать инструкции.

Схема подключения индуктивной нагрузки к оптосимистору

Сигнал, поступающий от оптотриака на управляющий электрод симистора, необходим только для его открытия. Однако при высокой частоте коммутации коммутируемого напряжения велика вероятность самопроизвольного включения управляемого симистора даже при отсутствии управляющего сигнала.

Факторами ложных срабатываний могут быть скачки напряжения при включении ключа, подключенного к индуктивной нагрузке, импульсные помехи в силовых линиях нагрузки. Эффективным способом устранения этих неприятных моментов является использование в схеме снабберной (демпфирующей) RC-цепи, которая включается параллельно выходу ключевого блока.

Конденсатор в снабберной RC-цепи — металлопленочный конденсатор номиналом от 0,01 до 0,1 мкФ, сопротивление резистора 20… 500 Ом. Эти параметры элементов следует рассматривать только как приблизительные значения.

Борьба с шумами

Показано на рис. Для схемы с 3 цифровыми термостатами требуется идеальное питание от сети. В реальной сети бывают достаточно сильные помехи, которые могут повлиять на работу микроконтроллера. Особенно опасны звуки мегагерцового диапазона, амплитуда которых может достигать десятков киловольт. Если учесть этот факт при разработке схемы, и принять ряд несложных мер, это сэкономит много времени и сил при поиске неисправности. Создание надежного сетевого устройства предполагает изоляцию микроконтроллера от высокочастотных помех. Это касается не только силовых цепей, но и остальных выходов контроллера. На рис. На рис. 5 показана модификация схемы с учетом этих рекомендаций.

Рис. 5. Противошумное устройство

Первое, на что стоит обратить внимание, это фильтр питания микроконтроллера (C3, R4 и R5). Получаются две «причины» — одна на цифровую часть схемы, другая на зашумленный аналог.

Второй — защита выходов микроконтроллера с помощью ФНЧ (ГП2, ГП3). В них рекомендуется использовать керамические конденсаторы.

Фазовый контроль симистора

Другой распространенный тип симистической схемы переключения использует управление фазой для изменения величины напряжения и, следовательно, мощности, подаваемой на нагрузку, в данном случае на двигатель, как для положительной, так и для отрицательной половины входного сигнала. Этот тип управления скоростью двигателя переменного тока обеспечивает полностью переменное и линейное управление, поскольку напряжение можно регулировать от нуля до полного приложенного напряжения, как показано на рисунке.

В этой базовой схеме запуска фазы используется симистор, включенный последовательно с двигателем через синусоидальный источник переменного тока. Переменный резистор VR1 используется для управления величиной фазового сдвига на затворе симистора, который, в свою очередь, регулирует величину напряжения, подаваемого на двигатель, включая его в разное время в течение цикла переменного тока.

Напряжение триггера симистора получается из комбинации VR1-C1 на диаке (диака представляет собой двунаправленный полупроводниковый прибор, который помогает обеспечить триггер с резким импульсом тока для полного включения симистора).

В начале каждого цикла С1 заряжается через переменный резистор VR1. Это продолжается до тех пор, пока напряжение на C1 не станет достаточным для запуска диака, что, в свою очередь, позволяет конденсатору C1 разрядиться на затвор симистора, включив его.

Когда симистор начинает проводить и насыщается, он эффективно замыкает цепь управления фазой затвора, подключенную параллельно ему, и симистор берет на себя управление остальной частью полупериода.

Как мы видели выше, симистор автоматически отключается в конце полупериода, а процесс отключения VR1-C1 начинается снова в следующем полупериоде.

Однако, поскольку симистор требует разного тока затвора в каждом режиме переключения, таком как Ι+ и ΙΙΙ–, симистор поэтому асимметричен, что означает, что он не может запускаться в одной и той же точке для каждого положительного и отрицательного полупериода.

Эта простая симисторная схема управления скоростью подходит не только для управления скоростью двигателя переменного тока, но и для регуляторов яркости ламп и управления электрическим нагревателем, и на самом деле очень похожа на симисторный контроллер, используемый во многих домах. Однако коммерческий симисторный диммер не следует использовать в качестве регулятора скорости двигателя, поскольку симисторные диммеры обычно предназначены только для использования с резистивными нагрузками, такими как лампы накаливания.

Как проверить симистор новичку: 4 популярных способа с показом преимуществ, недостатков и типичных ошибок

Вопрос проверки возникает после того, как выяснилось, что наш электроприбор начал глючить или вообще вышел из строя. В этом случае сначала осматриваем симистор внешне.

Если на корпусе заметны трещины, сколы, следы копоти, путь к царапине ему открыт. В других случаях необходимо оценить производительность. Требуется проверка электрических характеристик. Для этого вам нужно:

1. посмотрите маркировку полупроводника на корпусе;
2. уточнить технические характеристики по данным корабля (так принято называть техническую документацию производителя).

Например, в Интернете нетрудно найти аналогичную информацию о симисторе BTA-41600B, работающем по предыдущей схеме. Я показываю их обычным скриншотом.

Я взял минимум. Нам важно определить критические значения параметров, запомнить их и не превышать при проверках. В противном случае мы можем повредить работающий модуль, что часто делают новички.

При выполнении электрических проверок мы понимаем, что в подавляющем большинстве случаев неисправность может проявляться всего двумя ошибками:

1. короткое замыкание или уменьшение сопротивления между любыми контактными клеммами, свидетельствующее о внутреннем повреждении полупроводниковой структуры;
2. обрыв заводской схемы, собранной внутри корпуса.

При этом учитываем, что обычное измерение значений сопротивления между контактами не эффективно: необходимо в работе оценивать размыкание и замыкание полупроводниковых переходов.

Далее привожу четыре метода, которые позволяют выявить все неисправности с вероятностью до 95%. Как довести этот результат до 100% я объясню в конце статьи.

Как проверить симистор на исправность за 6 шагов: только батарейка и лампочка

Эта методика подходит для симисторов, которые есть в бытовой технике: посудомоечных или стиральных машинах, пылесосах, блоках питания…

Шаг 1. Подготовка к тесту

Нам нужно:

1. Источник напряжения в виде батарейки или аккумулятора от полутора до девяти вольт.
2. Лампочка от фонарика или автомобильного фонаря.
3. Три гибких провода длиной примерно 15-20 см, желательно разного цвета.

5 зажимов типа «крокодил» облегчат проверку (для сборки схемы можно использовать прищепки или любой паяльник).

Обрезаем провод (показан черным) посередине и припаиваем к концам контакты лампочки.

Для удобства зачищаем все торцы и устанавливаем на них хомуты. На один провод (показан белым цветом) достаточно подключить только один крокодил.

После этого надо убедиться, что батарейки и лампочки рабочие: подсоединяем крокодилы черного провода к клеммам блока питания, наблюдаем свечение. Если нет, узнайте почему.

Здесь желательно измерить ток в этой цепи: такая нагрузка будет приложена к контактам проверяемого симистора. Его нельзя сжечь.

Шаг 2. Скомпилируйте тестовую форму

Предварительно мы уже выяснили: какой вывод симистора является управляющим электродом (G). Подсоедините к нему белый провод. Другой конец никуда не подключаем.

На остальные контакты полупроводника (Т1 и Т2) надеваем зажимы из двух других проводов.

Другие концы черного и синего проводов соединяем произвольно с клеммами аккумулятора (+) и (-).

Шаг 3. Контролирует закрытое состояние полупроводника

Наблюдаем отсутствие возгорания нити накала у лампочки. Поскольку он включен в разрыв силового перехода, делаем вывод, что он исправен: он замкнут.

Появление свечения укажет на образование внутреннего шунта, что является дефектом.

Шаг №4. Проверяем размыкание полупроводникового перехода

Команда на запуск симистора выполняется кратковременным переключением (легким касанием и быстрым снятием) оголенного конца белого провода (G) на клемму Т2.

В этой операции мы подаем управляющее напряжение на симметрично управляемый диод с источником тока, подключенным к токовым выходам, а затем снимаем его.

Хороший симистор откроется и загорится свет. Отсутствие свечения — явный признак внутреннего повреждения.

Еще раз напоминаю: обратите внимание на величину напряжения источника. Оно должно соответствовать минимальному значению для срабатывания перехода, но не должно быть значительно превышено.

Шаг №4. Контролирует замыкание полупроводникового перехода

Осуществляется кратковременным шунтированием (установкой перемычки) между силовыми выходами Т1 и Т2.

Лампочка погасла — переход работает, остался гореть — дефект полупроводника или перемычки (иногда «кривые руки» инспектора).

На этом проверка части схемы симистора (обычного тиристора) считается завершенной.

Шаг №5. Сборка тестовой схемы ко второй части симистора

Симистор состоит из двух тиристоров. Дальше нам остается рассмотреть его вторую половинку, проводящую ток в обратном направлении.

Снимаем и заменяем зажимы для проводов, которые на клеммах аккумулятора (+ и -).

Шаг №6. Проверяем работоспособность второй части

Последовательно повторяем все действия, описанные выше в шагах 3, 4, 5. Убеждаемся, что второй переход:

1. нормально закрытый;
2. при получении управляющего сигнала он открывается;
3. закрывается командой выхода.

На основании положительных тестов всех шести каскадов делаем вывод, что симистор исправен. Если хотя бы одна из проверок не пройдена, мы полностью отбраковываем полупроводник.

Эта методика позволяет низковольтному источнику постоянного тока косвенно оценивать состояние полупроводниковых соединений, коммутирующих цепи 220 вольт.

Как проверить симистор тестером: 2 особенности, которые надо знать и учитывать

Показываю на примере своей старой, но вполне функционирующей мастерской Ц4324, отмеченной знаком качества семидесятых годов прошлого века.

Тестер может измерять сопротивление в двух режимах:

1. омметр;
2. километр.

При этом он работает по тем же алгоритмам закона Ома, выполняя простые преобразования выходного стабилизированного напряжения в электрический ток, отводящий стрелку к измерительной головке.

Благодаря переключателям режимов значение напряжения меняется в разных положениях. Показываю с картинками.

В положении омметра карманным мультиметром я измерил только 0,14 вольта на выходных клеммах схемы.

Я переключил его в режим кОм×1 километр. Тестер выдает почти 3 вольта (напряжение открытия BTA-41600B 1,5).

В обоих случаях указатель прибора был установлен на символ бесконечности (∞).

Аналоговый тестер в каждом режиме измерения сопротивления выдает свои стабилизированные значения. Все устройства могут быть разными.

При проверке симистора нужно обратить внимание на эту особенность, ведь значения 0,14 вольта явно недостаточно для открытия полупроводникового перехода. Поэтому можно совершить ошибку: отказаться от работающего устройства. Заранее проверьте характеристики вашего тестера.

Дальнейшая технология проверки симистора тестером повторяет только что разобранную методику. Просто наш измерительный прибор уже имеет встроенный блок питания и внутреннюю схему, выполняющую функцию нагрузки.

Показателем протекания тока через токовые выводы полупроводника является стрелка цепи, указывающая значение сопротивления подключенной цепи.

методика 5-этапной проверки

Шаг 1. Сборка схемы

Переводим тестер в режим измерения сопротивления. Подключаем концы к токовым выходам симистора Т1 и Т2. Подключаем отдельный зажим с проводом к контрольному разъему G.

Шаг 2. Оценивает состояние закрытого перехода

На тестере смотрим положение стрелки:

1. положение «∞» указывает на удобство использования устройства;
2. другое отклонение — брак.

Шаг 3. Оценка поездки

Замыкаем вывод G на Т2 и убираем провод. Наблюдаем открытие симистора при отклонении стрелки.

В зависимости от модели и конструкции сопротивление хорошего модуля будет порядка 20-80 Ом. При внутренней паузе он не изменится.

Шаг №4. Оценка закрытия перехода

Замыкаем выводы Т1 и Т2. Исправный блок закроется, стрелка тестера вернется в положение ∞.

Шаг №5. Оценка работоспособности второй части симистора

Чтобы изменить направление тока через силовой переход, переключите концы тестера.

После этого выполняем шаги 2, 3, 4. Каждый раз анализируем состояние симистора.

Как проверить симистор мультиметром

При этом методе также важно оценить выходное напряжение прибора в режиме измерения сопротивления. Показываю на картинке свои замеры, которые делал тестером. Результат — 3,6 вольта (9 делений от 30 по шкале +12 В).

Есть модели мультиметров, которые не способны выполнить такую ​​проверку из-за низкого уровня выходного напряжения. Вот только управлять переключением симистора будет недостаточно.

Важно: перед выполнением теста оцените возможности своего мультиметра.

Если ваше устройство подходит по выходному напряжению, смело проходите с его помощью все пять шагов, которые я расписал для тестера. Не вижу смысла повторяться.

Особенности монтажа

Так же, как и тиристоры, симисторы при работе нагреваются, поэтому необходимо обеспечить отвод тепла при сборке. При маломощной нагрузке или импульсном питании (кратковременное подключение на время менее 1 секунды) допускается установка без радиатора. В остальных случаях необходимо обеспечить хороший контакт с охлаждающим устройством.

Закрепить симистор на радиаторе можно тремя способами: клепкой, привинчиванием и зажимом. Первый вариант для самостоятельной сборки не рекомендуется, так как велика вероятность повреждения корпуса. Самый простой способ сборки в домашних условиях – это свинчивание.

Процедура сборки симистора

Перед началом установки осмотрите корпус агрегата и радиатор (кулер) на наличие царапин и сколов. Их не должно быть. Затем протрите поверхность от грязи чистой тряпкой, нанесите обезжиренную термопасту. Затем они вставляются в резьбовое отверстие в радиаторе и зажимаются шайбой. Крутящий момент должен составлять 0,55–0,8 Нм. Это значит, что необходимо обеспечить правильный контакт, но и перетягивать тоже нельзя, так как есть риск повредить корпус.

Схема управления током индуктивной нагрузки на симисторе

Обратите внимание, что симистор монтируется перед пайкой. Это снижает механическую нагрузку на метчики инструмента. И еще: при установке следите за тем, чтобы крышка плотно прилегала к кулеру.