Как проверить тиристор не выпаивая из схемы

Преимущества и недостатки

Каждая радиодеталь имеет назначение и выполняет определенные задачи в узлах

Важно то, как элемент будет использоваться в схеме, и на какой базе деталей она будет собрана. Симистор имеет ряд достоинств, которые выделяют его относительно тиристора

Преимущества:

  • Отсутствие физических контактов, что делает включение питания плавным.
  • Надежность.
  • В узлах постоянного напряжения требует только кратковременного питания управляющего контакта.
  • Низкая стоимость.
  • Простота в использовании.

Среди недостатков следует выделить сильное нагревание детали. Поэтому при использовании симисторов требуется установка радиатора для отвода тепла.

О транзисторе

Давайте вспомним о том, что вне зависимости от того, проверяем мы транзистор с прямой или обратной проводимостью, они имеют два p-n перехода. Любой из этих переходов можно сопоставить с диодом. Исходя из этого, можно с уверенностью заявить, что транзистор представляют собой пару диодов, соединённых параллельно, а место их соединения, является базой.

Таким образом получается, что у одного из диодов выводы будут представлять собой базу и коллектор, а у второго диода выводы будут представлять базу и эмиттер, или наоборот. В таблице ниже представлена цветовая и кодовая маркировки маломощных среднечастотных и высокочастотных транзисторов.

Таблица маркировки маломощных среднечастотных и высокочастотных транзисторов.

Исходя из выше написанного, наша задача сводится к проверке напряжения падения на полупроводниковом приборе, или проверки его сопротивления.

Если диоды работоспособны, значит и проверяемый элемент рабочий.Для начала рассмотрим транзистор с обратной проводимостью, то есть имеющим структуру проводимости N-P-N.

На электрических схемах, разных устройств, структуру транзистора определяют с помощью стрелки, которая указывает эмиттерный переход.

Так если стрелка указывает на базу, значит, мы имеем дело c с транзистором прямой проводимости, имеющим структуру p-n-p, а если наоборот, значит это транзистор с обратной проводимостью, имеющий структуру n-p-n.

Для этого существуют специальные пробники, и даже в самом мультиметре имеется гнездо для проверки транзисторов, но, на мой взгляд, все они не совсем практичны. Вот чтобы подобрать пару транзисторов с одинаковым коэффициентом усиления (h21э) пробники вещь даже очень нужная. А для определения исправности достаточно будет и обыкновенного мультика.

Для открытия транзистора с прямой проводимостью, нужно дать отрицательное напряжение на базу. Для этого берём мультиметр, включаем его, и после этого выбираем режим измерения прозвонки, обычно он обозначается символическим изображением диода. В этом режиме прибор показывает падение напряжения в мВ. Благодаря этому мы можем определить кремниевый или германиевый диод или транзистор. Если падение напряжения лежит в пределах 200-400 мВ, то перед нами германиевый полупроводник, а если 500-700 кремниевый.

Современный многофункциональный мультиметр.

Проверка работоспособности транзистора

Подключаем на базу полевого транзистора плюсовой щуп (красный цвет), другим щупом (черный- минус) подключаем к выводу коллектора и делаем измерение. Затем минусовым щупом подключаем к выводу эмиттера и измеряем. Если переходы транзистора не пробиты, то падение напряжения на  коллекторном и эмиттерном переходе должно быть на границе от 200 до 700 мВ.

Для этого берем, подключаем черный щуп к базе, а красный по очереди подключаем к эмиттеру и коллектору, производя измерения.

Теперь произведём обратное измерение коллекторного и эмиттерного перехода.

Во время измерения, на экране прибора высветится цифра «1», что в свою очередь означает, что при выбранном нами режиме измерения, падение напряжения отсутствует.

Точно также, можно проверить элемент, который находиться на электронной плате, от какого-либо устройства.

При этом во многих случаях можно обойтись и без выпаивания его из платы.

Бывают случаи, когда на впаянные элементы в схеме, оказывают большое влияние резисторы с малым сопротивлением.

Но такие схематические решения, встречаются очень редко. В таких случаях при измерении обратного коллекторного и эмиттерного перехода, значения на приборе будут низкие, и тогда нужно выпаивать элемент из печатной платы. Способ проверки работоспособности элемента с обратной проводимостью (P-N-P переход), точно такой же, только на базу элемента подключается минусовой щуп измерительного прибора.

Как проверить тиристор мультиметром

Проверить работоспособность тиристора можно батарейкой или источником питания и лампочкой. Для проверки напряжение источника питания или батарейки должны соответствовать напряжению питания лампочки. Если плюс источника приложить к аноду элемента, минус через лампочку подать на катод, а батарейку приложить плюсом к управляющему электроду, а минусом к аноду, то исправный тиристор откроется и лампочка загорится.


Схема проверки тиристора с дополнительным источником питания и батарейкой

Если убрать напряжение с управляющего электрода ключа лампочка не погаснет. Чтобы она погасла нужно снять напряжение источника питания с тиристора, или кратковременно изменить полярность управляющего напряжения. Лампочка не гаснет после снятия напряжения с управляющего электрода, потому что через тиристор протекает ток выше его тока удержания.

Определить ток удержания можно, если плавно снижать напряжение блока питания и через амперметр проконтролировать ток, при котором произойдет отключение лампочки. Таким образом, можно выбрать тиристор с наименьшим током удержания. Проверить работоспособность тиристора можно также одним мультиметром.


Прозвонка тиристора мультиметром

Переключатель режима измерения ставят в положение проверки диодов и проверяют сопротивление перехода УЭ – катод в обоих направлениях, оно должна быть в пределах от 50 до 500 ом. Электронный ключ с наибольшим сопротивлением перехода УЭ – катод будет более чувствительный, с меньшим напряжением, при котором тиристор откроется. Сопротивление катод – анод должно быть большим, на дисплее отображается 1.

Мы прозвонили тиристор мультиметром, а теперь проверим его на открытие перехода анод – катод. Плюс щупа мультиметра присоединяют к аноду, а минус к катоду. В положении X1 переключателя замыкают управляющий электрод на анод элемента. При исправном электронном ключе мультиметр показывает несколько десятков ом, т. е. тиристор открылся.

При отсоединении электрода от анода, тиристор закроется и мультиметр покажет единицу. При проверке мультиметром его ток меньше тока удержания ключа, поэтому тиристор закрывается. Удобно проверять электронные ключи на схеме ниже.

Схема проверки тиристора с дополнительным источником питания

В качестве источника используют блок питания или автомобильный аккумулятор. Подключают к схеме тиристор, подают питание на него кнопкой КН-1 и подключают УЭ кнопкой КН-2. Лампочка загорается. Отключают КН-2, лампочка продолжает гореть, т. к. ток удержание элемента ниже, чем ток источника питания. Кнопкой КН-1 отключают источник питания, лампочка гаснет. Для источника питания 25 В сопротивление резистора 270 Ом. Для других напряжений питания:

R = (0,9 – 1)Uпит/Iу.откр, где Iу.откр – ток удержания управляющим электродом (в справочнике)

Если в этой же схеме заменить источник постоянного напряжения, на трансформатор, с необходимым переменным напряжением вторичной обмотки, т. е. будем подавать переменное напряжение на тиристор, то лампочка будет гореть в половину накала, ведь этот элемент пропускает только положительную полуволну переменного напряжения. Для источника питания 25 В сопротивление резистора 270 Ом.

Если подключить симистор, то лампа загорится ярко, т. к. симистор пропускает полное переменное напряжение. Симистор проверяется по той же методике что и тиристор. Проверить тиристор и симистор мультиметром не выпаивая, не получится. Для полной проверки этих ключей нужно подавать постороннее напряжение на электронную схему, что чревато выходом ее элементом из строя.

Способы проверки

Симисторы могут быть высоковольтными (силовыми). Такие используются на распределительных участках. Слаботочные радиоэлементы предназначены для впайки в платы. Существует 4 способа проверки:

  • Цифровым мультиметром.
  • На стенде.
  • С помощью батарейки-лампочки.
  • Тиристорным тестером.

Самый простой и доступный способ — это проверка мультиметром, так как этот прибор есть у каждого радиолюбителя. Сначала следует заняться распиновкой контактов. Цоколевку современных радиоэлементов можно отыскать в интернете. У симистора наименование контактов условное. Анод или катод может быть основным выводом или управляющим электродом. Для определения цоколевки деталей необходимо:

  1. На листе бумаге начертить вид сверху элемента с тремя выводами.
  2. Мультиметр установить в режим прозвонки. Подвести щупы к паре контактов. Симистор находится в закрытом состоянии, соответственно анод и катод не должны прозваниваться.
  3. Поменять полярность щупов. Сигнал при этом должен отсутствовать.
  4. Определив нужную пару выводов, их надо подписать на схеме буквами «А» и «К».
  5. После определения анода и катода третьим выводом будет управляющий электрод. Подписать его следует как «У».
  6. На корпусе поставить точку маркером или корректором, чтобы случайно не перепутать, где верх, а где низ.

Имея цоколевку, проверить симистор мультиметром не составит большого труда. Если деталь уже эксплуатировалась или хранилась в нерабочем состоянии, ее необходимо подготовить. Ведь силовые выводы могли окислиться. Из-за этого измерения будут неточными. Поэтому выводы надо почистить перед тем, как прозвонить симистор мультиметром.

Проверка радиоэлемента осуществляется в такой последовательности:

  1. Проверить на пробивание p-n переход. Щупы мультиметра следует приложить к силовым выводам. Если симистор исправен, на табло прибора должна высветиться 1. Ноль свидетельствует о пробитии перехода. На некоторых тестерах цифры могут заменяться буквами, например, OL обозначают большое сопротивление, что также свидетельствует о исправности радиоэлемента. В нерабочем состоянии симистор закрыт, поэтому сопротивление p-n перехода большое и сигнал не проходит. Соответственно переход не пробит.
  2. Проверить управляющий электрод. Тестер надо переключить на режим измерения сопротивления (диапазон до 2 тыс. Ом). Приложить щупы прибора к управляющему электроду и катоду. На табло должно появиться около 500 Ом. В разных моделях симистора это значение может меняться на 100–300 единиц. Затем щупы надо приложить к аноду и управляющему электроду. На табло должна появиться «1». У исправного элемента эти контакты не должны прозваниваться.
  3. Проверить открытие p-n перехода. Щупы поместить на силовые контакты, подать номинальное напряжение. Если на табло появится «0», значит, симистор открывается. Эту процедуру необходимо делать быстро. Кратковременное номинальное напряжение не может выработать достаточное количество тока, чтобы долго держать переход в открытом состоянии.

Последнюю проверку следуют проводить только в особых случаях, когда нельзя перепаивать радиодетали по несколько раз. Для стандартных ситуаций это делать не обязательно. Для удобства проверки радиодеталей кончики щупов тестера рекомендуется заточить.

Инструменты и материалы для проверки

Для осуществления проверки прибора, могут потребоваться следующие инструменты и материалы, в зависимости от выбранного метода тестирования:

  • блок питания или батарея, которые будут выступать в роли источника постоянного напряжения;
  • лампа накаливания;
  • провода;
  • омметр;
  • мультиметр;
  • тестер;
  • паяльный аппарат;
  • тиристор;
  • паяльный аппарат;

Также, для тестирования правильности работы тиристора может потребоваться наличие пробника, который можно изготовить своими руками.

Для него потребуется наличие следующих материалов и элементов:

  • плата;
  • резисторы, количество 8 штук;
  • конденсаторы, количество 10 штук;
  • диоды, количество 3 штуки;
  • положительный и отрицательный стабилизатор;
  • лампа накаливания;
  • трансформатор;
  • предохранитель;
  • тумблер, количество 2 штуки;

Существует целый ряд возможных схем для изготовления пробника, выбрать можно любую, но необходимо следовать следующим рекомендациям:

  1. Соединение всех элементов производится при помощи специальных проводов с зажимами.
  2. Необходимо последовательно контролировать напряжение между различными контактами. Для осуществления проверки допускается подключение переключателей к разным контактным группам.
  3. После сбора схемы необходимо осуществить подключение тиристора, если он находится в исправном состоянии, то лампа накаливания не будет включаться.
  4. Если лампочка не зажигается даже после нажатия пусковой кнопки, то необходимо при помощи установленного переключателя повысить величину управляющего электрического тока.При разрыве соответствующей цепи, лампочка гаснет.

Техника безопасности

По технике безопасности любые тестирования и конструирования с обычными и высоковольтными диодами нельзя проводить в сырых и влажных комнатах. Кроме того, нельзя в момент измерений делать практически никакие переключения измерений и делать замеры, если величины напряжения с силой тока больше обозначенных в мультиметре

Обратите внимание! Чтобы проверка была без трудностей, успешной и не опасной, по проверенной методике радиолюбителей, необходимо использовать щупы, имеющие исправную изоляцию


Техника безопасности

В целом, транзистор — клапан, уменьшающий сопротивление и позволяющий идти электрическому току дальше по цепи, передвигаясь с коллекторного устройства к эмиттеру. Элемент, отвечающий за работу электроприборов. Он бывает биполярным, изолированным и полевым. Проверять его с помощью мультиметра без выпаивания можно, как и делать ремонт, соблюдая представленную выше инструкцию.

Вам это будет интересно Все об напряженности электрического поля

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

Перейдем к тиристорам

Тиристоры – это штуки, которые очень напоминают электронные ключи, однако у них нет закрытого состояния? Как? А вот так! У них немного другое предназначение. По сути, это 2 транзистора, которые управляют мощностью нагрузки с помощью очень слабого сигнала. Обычные тиристоры состоят из 3 деталей – катода, управляющего электрода и анода.

Тиристор

Виды тиристоров

Давайте теперь узнаем, какие тиристоры существуют в природе и какие из них будут интересны нам в первую очередь:

  • динисторы (тиристоры, у которых всего 2 вывода – анод и катод)
  • триодный тиристор (с 3 выводами)
  • тетроидный тиристор (с 4 выводами)
  • симистор или симметричный тиристор (именно его мы сегодня изучим доскосконально)

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.

Читать также: Как переделать домкрат для пресса

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

Признаки неисправности транзистора

Как уже отмечалось выше если замеры прямого сопротивления (черный минус на базе, а плюс поочередно на коллекторе и эмиттере) и обратного (красный плюс на базе, а черный минус поочередно на коллекторе и эмиттере) не соответствуют указанным выше показателям, то транзистор вышел из строя.

Другой признак неисправности, это когда сопротивление p-n переходов хотя бы в одном замере равно или приближено к нулю.

Это указывает на то, что диод пробит, а сам транзистор вышел из строя. Используя данные выше рекомендации, вы легко сможете проверить транзистор мультиметром на исправность.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Как сделать профилактику и чистку кондиционера своими руками?

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:

  1. Лампочка небольшого размера с показателями 0,3 А и 6,3 В.
  2. Трансформатор со вторичной обмоткой 6,3 В. Рекомендуется использовать вариант исполнения ТН2.
  3. Диод выпрямительного типа с обратным напряжением около 10 Вольт и сопротивлением не менее 300 мА. Примером можно назвать вариант исполнения Д226.
  4. В схему также включается конденсатор, емкость которого составляет 1000 мкФ. Устройство должно быть рассчитано на напряжение 16 В.
  5. Создается сопротивление с номиналом 47 Ом.
  6. Предохранитель на 0,5 А. При применении мощного силового трансформатора следует повысить номинал предохранителя.

Испытатель тиристоров и симисторов

Часто радио любители сталкиваются с такой проблемой, как проверить тиристор и симистор. схема которая показана ниже очень проста в сборке и безотказная как автомат Калашникова ))).

Общие положения

Отдельно взятый транзистор можно проверить на функционирование с помощью простого аналогового омметра. Проверить тиристор или симистор несколько сложнее. Здесь представлено описание схемы устройства, с помощью которого можно проверить и оценить основные параметры как тиристоров, так и симисторов. Прежде, чем приступить к описанию схемы испытателя, рассмотрим кратко, что же такое тиристор и симистор.

Тиристор – управляемый диод. В направлении запирания (как и через обычный диод) ток не протекает, так как на катоде (отмеченном на схемах остриём стрелки), относительно анода, напряжение имеет положительный знак. Меняем полярность приложенного к тиристору напряжения (плюс – к аноду, минус – катоду), а он и не думает открываться, в отличие от диода, тиристор всё ещё закрыт, заперт. Стоит теперь подать открывающее напряжение (которое, в свою очередь вызовет открывающий ток) на управляющий электрод, как тиристор моментально открывается (ток нарастает очень быстро, носит характер удара, пробоя). Теперь, если даже убрать управляющий ток из цепи управляющего электрода, тиристор останется в проводящем состоянии до тех пор, пока, протекающий через него ток, уменьшится до величины меньшей некоторого определённого значения, называемой током закрывания или током прерывания: тиристор закроется. Теперь тиристор можно открыть только новой порцией тока в цепи управляющего электрода.

Для увеличения кликните на изображение

Симистор – не что иное, как сдвоенный тиристор: два тиристора, включенных параллельно друг другу, только “навстречу” и с одним общим управляющим электродом, позволяющим производить управление током (токами), текущим(и) в обоих направлениях (переменным током). В необходимый момент времени, на управляющий электрод симистора подаётся импульс тока и симистор открывается. Когда (переменный) ток уменьшается, переходит через нуль, чтобы сменить затем свою полярность, симистор автоматически закрывается. Теперь, только следующий импульс тока в цепи управляющего электрода откроет симистор.

Схема

Представленная здесь схема тестера позволяет проверять только вышеназванные функции тиристоров и симисторов. Если переключатель S1 находится в положении, указанном на схеме Рис.1, то конденсатор С2 заряжается через резистор R1 и диод D2 до напряжения, близкого к напряжению батареи питания. Конденсатор С1 разряжен, так как диод D1 в этом направлении ток не проводит, заперт. Если тиристор подключен так, как указано на схеме (Рис.1), то светодиоды D4 и D6 не будут светиться. Стоит теперь кратковременно нажать на кнопку ST2, как в цепи управляющего электрода тиристора, через резистор R5, потечёт управляющий ток, который приведёт к открыванию тиристора. Зажжётся светодиод D4. Светодиод D6 останется потушенным, поскольку диод D5 включен в непроводящем направлении. Если теперь кратковременно выключить S1 (перевести переключатель в соседнее “холостое” положение), чтобы перевести его в другое положение (для смены полярности, например), как сразу погаснет D4. Коротким нажатием на кнопку ST2 снова подаём управляющий импульс от заряженного конденсатора С2 через резистор R5 на управляющий электрод тиристора. Этот импульс теперь не должен привести к открыванию тиристора, так как, последний подключен к источнику питания в непроводящем (запирающем тиристор) направлении (из-за смены полярности).

Поведение симистора, в этом случае, отличается от поведения тиристора: симистор и в этом случае, откроется, будет проводить ток. В зависимости от того, какую полярность будет иметь питающее напряжение, симистор будет открываться при нажатии на кнопки ST2 или ST1. Конечно же, после смены полярности питающего напряжения, следует немного подождать, чтобы успели зарядиться соответствующие конденсаторы, а уж потом жать на кнопки. С2 заряжается только в указанном на схеме (Рис.1) положении переключателя S1, С1 – только в нижнем по схеме его положении.

Конструкция

В соответствие с принципиальной схемой, размещайте детали устройства на монтажной плате. Особенностей монтажа нет, так как нет чувствительных (к наводкам и т. п.) элементов. Конструкция выполнена таким образом, что вместе с батареей питания помещается в небольшом корпусе. Три вывода для подключения тестируемых тиристоров или симисторов выполнены гибким изолированным проводом с использованием зажимов (например, типа “крокодил”).

Назначение и устройство

Симисторы – это полупроводниковые полууправляемые ключи, которые открываются импульсом тока через управляющий электрод. Чтобы его закрыть нужно прервать ток в цепи или приложить обратное напряжение.

По принципу действия они подобны аналогичны тиристорам. Отличаются лишь тем, что симистор представляет собой два тиристора, соединённых встречно-параллельно. Обозначение на схеме вы видите ниже.

По определению они часто используются в релейном режиме – простыми словами работают на «включение» и «отключение», кстати такие реле называются полупроводниковыми.

Отличия от электромеханического следующие — быстродействие на порядки выше, нет контактов, в связи с чем большая долговечность. Главное условие долгой эксплуатации – обеспечить номинальный тепловой режим и нагрузку.