Как проверить тиристор

Тиристор - это одна из разновидностей полупроводниковых приборов. Внешне он напоминает обыкновенный диод , но в отличие от простого диода он может работать как ключ: открываться и закрываться. Поэтому кроме анода и катода у него имеется еще и третий вывод- для управления. Его так и называют: управляющий электрод (сокращенно УЭ)
В общем-то тиристоры это целый подкласс диодов: они тоже имеют разновидности-
а. просто тиристор : в открытом состоянии пропускает ток лишь в одну сторону
б. симистор или симметричный тиристор: в открытом состоянии может пропускать ток в обе стороны.
г. динистор : не имеет управляющего электрода и управляется приложенным к нему напряжением. Главный параметр у динистора- это так называемое пробивное напряжение: порог при котором динистор открывается и начинает пропускать ток.

Структура тиристора выглядит так:
Так он обозначается на схемах:

Тиристоры по мощности бывают, конечно-же, разные: повышенной мощности (силовые). Такие тиристоры рассчитаны на очень большой ток и выглядят приблизительно так:

Есть тиристоры и поменьше- для бытовой аппаратуры и, конечно, для радиолюбительских целей. Внешний вид у них может быть разный:

Ну теперь давайте разберемся . В качестве примера возьмем самый распространенный советский тиристор КУ202Н. Он выглядит так:

Для проверки нам понадобятся: блок питания с постоянным напряжением, лампочка, и еще один источник питания- например батарейка.

Припаиваем в выводам тиристора провода, на анод подаем плюс от источника питания, а минус подключаем через лампочку к катоду как на картинке ниже:

Теперь нам нужно тиристор "отпереть". Для того чтобы открыть тиристор необходимо на его управляющий электрод подать напряжение больше чем на аноде на 0,2V.
Для этого можно поступить двумя способами:
1. использовать отдельный источник питания . например батарейку. Если тиристор исправный, то лампочка должна загореться. См картинку:

2. Можно открыть тиристор мультиметром : для этого устанавливаем мультиметр в режим прозвонки- на его выводах тогда напряжение тоже будет выше 0,2V.

Ну это еще не все!!! После отпирания тиристор должен удерживаться в открытом состоянии. То есть лампочка должна продолжать гореть даже тогда когда с управляющего электрода убрали источник отпирающего напряжения.

Чтобы запереть тиристор нужно или убрать питание или подать на его управляющий вывод отрицательное напряжение.

Ну, и наконец, как быть если под рукою нет ни лампочки, ни источника питания а только лишь мультиметр? Тоже можно!

Как проверить тиристор мультиметром

Для проверки тиристора ставим мультиметр в режим "прозвонки" и подключаем щупы "плюс" на анод, "минус" на катод. Так как тиристор заперт, то на дисплее мультиметра будет высокое сопротивление.

Так как на щупах мультиметра имеется напряжение, то на управляющий электрод подаем "плюс"- кратковременно касаемся проводом от управляющего электрода на анод.
Тиристор должен открыться и на дисплее мультиметра появится низкое значение.

А вот дальше- самое интересное: если сейчас убрать провод с управляющего электрода то тиристор вновь запрется. Возникает вполне логичный вопрос: почему он не остался в открытом виде как на предыдущем примере с лампочкой?

все дело в том что для удержания в тиристора в открытом виде требуется определенный ток а на щупах мультиметра он недостаточный. Хотя, сразу оговорюсь: недостаточный он именно для тиристора КУ202: для слабеньких тиристоров типа КУ112 (применялись в импульсных источниках питания отечественных телевизоров) этого тока вполне достаточно и тиристор останется в открытом виде.

Ну и напоследок : основная часть информации и изображения любезно предоставлены сайтом Практическая электроника , и за это им огромная благодарность.

Тиристоры сейчас применяются во многих бытовых приборах. Схем с их участием существует множество.

Домашние мастера, собирая зарядное устройство или регулятор накала обычной лампочки, должны быть уверены: тиристор т253 или какой-либо другой исправен. Для этого эти полупроводники следует проверить.

Особенности работы

Данный вид полупроводников представляет собой диод, имеющий третий вывод, управляющий электрод, дополнительный. Их часто называют еще и тринистрами. Через этот электрод они управляются путем пропускания электрического тока.

Ток пропускается в одном направлении, а помечают его кольцевой полоской, которую наносят у катода.

Работоспособность любого тиристора проверяют и пропусканием нагрузки. Использовать для этого можно маленькую лампочку от обычного фонарика. Ее нить будет светиться от самого маленького тока.

Если ток проходит через тиристор, то есть он работоспособен, то лампочка загорается, если же нет, то остается темной.

Операция эта проводится следующим образом:

• переключатель прибора ставят на проверку диодов;
• проверяют переходы полупроводника катод-управляющий электрод, а также катод-анод. Имейте в виду – сопротивление первого должно находиться в пределах от 50 до 500 Ом;
• учтите, что в каждом отдельном случае величина в измерениях должна быть одинаковой хотя бы примерно. Следует иметь в виду, что чем она выше, тем чувствительнее полупроводник.

Однако даже положительный результат такой проверки ничего не значит. Если тиристор ранее использовался в какой-то схеме, то переход между анодом и катодом может быть перегоревшим. Величина его в обоих измерениях очень большая, но мультиметром измерить ее невозможно.

Тиристор лучше проверять с помощью источников питания. Например, это можно сделать благодаря цепи тока переменного. Изготавливают несложную испытательную плату с лампочкой-индикатором, проводами и обычной кнопкой включения-выключения.

От трансформатора включают ток в 12 В. Смотрят: если при нажатии кнопки включения лампочка горит в полнакала, то все в порядке. Такой слабый свет легко объясняется тем, что через тиристор проходит полуволна переменного напряжения.

В принципе, проверка годности полупроводников – не такое уж и трудное занятие, для которого профессионалы и не требуется. Впрочем, и специальные приборы, как оказалось, тоже.

Как проверить рабочее состояние тиристора и симистора:

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

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

Предварительная подготовка

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

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

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

Тестирование на пробой

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

Рис 4. Измеряем сопротивление перехода Анод-Катод

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

Проверка на открытие-закрытие

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

Рис. 5. Подключение для проверки на открытие

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

Самодельный пробник для тиристоров

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

Рисунок 6. Пробник для тиристоров

Обозначения:

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

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

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

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

Проверка без выпаивания детали с платы

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

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.

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.

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:

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.

Проверка с помощью метода лампочки и батарейки

Для этого метода достаточно иметь под рукой лишь лампочку, батарейку, 3 проводка и , 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 (). 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:

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.

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.

Довольно большое распространение получили тиристоры. Они применяются при создании различных электрических приборов и мощных силовых установок. Особенности рассматриваемых полупроводников заключаются в том, что проверить их при применении мультиметра достаточно сложно. Для полноценной проверки нужно собрать сложную схему. Важно понимать, как проверить тиристор мультиметром, так как пробой и внутренний обрыв являются распространенными проблемами.

Предварительная подготовка

Подобный измерительный прибор получил широкое распространение: применяется для определения различной информации. Предварительная подготовка предусматривает расшифровку спецификации , для чего достаточно рассмотреть маркировку на полупроводниковом изделии.

После определения типа изделия и цоколевки можно приступить к тесту пробоя при помощи мультиметра. В большинстве случаев проводится проверка на пробой, для чего изделие можно оставить на плате, поэтому на этом этапе не требуется паяльник.

Тест на пробой

Проверка тиристора начинается с определения пробоя. Рекомендуется начинать с предварительного тестирования, которое связано с измерением сопротивления между двумя выходами «А» и «К», «К» и «УЭ». Алгоритм действий имеет следующие особенности:

Проверка симистора мультиметром подобным образом не позволяет получить точный показатель. Немного усложнив процесс тестирования, можно существенно повысить точность полученных результатов.

Проверка открытого и закрытого положения

Тестирование на пробой не позволяет определить, есть ли внутренний обрыв. Именно поэтому применяемая схема существенно усложняется. Более точный показатель можно достигнуть следующим образом:

Еще больше повысить точность измерений можно при сборке собственного измерительного прибора.

Самодельный пробник

Простейший вариант исполнения представлен сочетанием только лампочки и батарейки, но он неудобен в применении. Более сложная схема позволяет протестировать устройство при подаче постоянного или переменного тока.

Схема самодельного пробника представлена сочетанием следующих элементов:

Самодельная конструкция может иметь компактные размеры. При необходимости все элементы можно собрать в защитном корпусе, за счет чего прибор можно будет использовать постоянно и транспортировать к месту проверки.

Особенности процедуры

Следует учитывать, что самодельная конструкция позволяет точно определить работоспособность устройства. Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:

Если проверяемое устройство проявляло себя так, как в описании, то тиристор находится в хорошем техническом состоянии и работает правильно. Если лампочка горит постоянно, то это говорит о пробое. Если при нажатии на клавишу она не загорается, то это указывает на внутренний обрыв. Именно поэтому можно обойтись без мультиметра.

Тестирование детали на плате

При необходимости можно проверить тиристор мультиметром без демонтажа детали. Однако при применении самодельной конструкции придется выпаять элемент, так как в качестве индикатора используется лампочка. К особенностям этого процесса относятся следующие моменты:

1. Требуется паяльник. Подобный инструмент требуется при проведении различной работы с электроникой. Мощность и диаметр жилы выбираются в соответствии с тем, какие размеры имеет плата.
2. При проведении работы следует учитывать, что нельзя оказывать слишком высокую температуру на плату. Это может привести к повреждению дорожек и других элементов.
3. Нельзя повредить выходы, так как это может осложнить проводимые тесты.

Необходимость в выпаивании детали определяет то, что многие решают использовать мультиметр для проверки. В большинстве случаев полученных результатов вполне достаточно для оценки состояния тиристора.

Прозвонка динистора

При необходимости можно провести проверку динистора. К ключевым моментам относятся следующие моменты:

Применяемый измерительный прибор в соответствующем режиме через специальные щупы соединяется с анодом и катодом. Тестер должен лежать в пределе милливольта, после чего динистор открывается.

Определение исправности устройства

Исправность рассматриваемого устройства можно проверить при применении обычного источника света и измерительного прибора. К особенностям этой техники относятся следующие моменты:

На момент подключения источника питания тринистор открывается, ток подводится к лампочке, и она загорается. После снятия управляющего воздействия лампа должна продолжать гореть, так как проходит ток удержания.

Выбор мультиметра

Для тестирования различного электрического оборудования требуется специальный измерительный прибор, который называют мультиметром. Основные критерии выбора:

1. При выборе практически всегда уделяется внимание степени функциональности устройства.
2. Практически все устройства можно разделить на две основные категории: стрелочные и цифровые. Сегодня стрелочные практически не применяются, так как они отображают небольшое количество информации, точность данных может быть невысокой.
3. Показатель погрешности может варьировать в довольно большом диапазоне. Качественные модели имеют погрешность не более 3%. Лучше выбирать мультиметр с наименьшим значением погрешности, однако они обходятся дорого.
4. Степень комфорта при использовании конструкции. Измерительное устройство может иметь самые различные размеры и форму. Если оно будет некомфортным в применении, то могут возникнуть серьезные проблемы.
5. Уделяется внимание и степени защиты от пыли, влаги, ударных нагрузок. При изготовлении измерительного устройства могут использоваться самые различные материалы, некоторые из них характеризуются высокой защитой от воздействия влаги и пыли.
6. Класс электробезопасности. По этому показателю устройства классифицируются согласно установленным стандартам.
7. Популярность бренда. Хорошие производители цифровых тестеров неоднократно проверяют надежность и качество выпускаемой продукции.

Рассматривая то, как проверить тиристор ку202н мультиметром, следует учитывать, что все подобные измерительные приборы разделяются на несколько классов:

1. CAT 1 - устройства, подходящие для работы с низковольтными сетями.
2. CAT 11 - класс устройства, подходящего к сети питания.
3. CAT 111 - класс, предназначенный для работы внутри сооружений.
4. CAT 1 V - для работы с цепью, которая расположена вне здания. Устройства этого класса имеют высокую защиту от воздействия окружающей среды.

После выбора измерительного инструмента можно приступить к тестам. Полученная информация может записываться в блокнот или сохраняться в память устройства, если у него есть соответствующая функция.