Особенности подключения и проверки характеристики тиристора ку202н, зарубежные аналоги и простое устройство

Содержание

Комментарии (50)

Страниц: « 1 2 3 4 Показать все

Паяльник греется (но не трещит), мультиметр исправен на резисторах известной величины. =)

Алексей

Чудес не бывает, как доказал наш профессор Преображенский. Фото в студию всего всего, о чём говорите. Можно мне на почту, я выложу. Не такие проблемы решали!

Не понял, каких именно фоток. Вот измерение сопротивления паяльника (снимал вчера). Фотика пока нет, какие фотки нужны — скажите, сделаю. http://minus.com/mxXoUBWoj

Алексей

Посмотрите инструкцию от этого паяльника.

Скорее всего, у вас паяльник с терморегулятором. Основой таких паяльников и не только пальников, являются твёрдотельные объёмные нагревательные элементы с нелинейной характеристикой.

Сопротивление такого элемента зависит от температуры. При достижении какой-то определённой температуры, сопротивление элемента начинает расти и температура стабилизируется.

Конструктивно такой элемент, обычно имеет форму бруска или цилиндра, в который либо запрессованы выводы, либо плотно прижаты специальными пружинами. Известная проблема таких элементов – нарушение контакта.

Я часто видел, как подобные терморезисторы сначала начинали искрить под действием сетевого напряжения и лишь потом греться. Если это так, то, вполне возможно, что жить ему осталось не так уж и долго.

Можно попробовать постучать пальником по чему-нибудь твёрдому. Если это отразится на измеряемом сопротивлении, то там твёрдотельный нагреватель. Если нет, то возможно, там примитивный терморегулятор на активном элементе, который расположен в ручке.

Конечно, всё это предположения, так как конкретно ваш паяльник я в руках не держал.

Почему паяльник, основанный на твёрдотельном нелинейном элементе или на активном регуляторе не работает в данной схеме?

Для отпирания тиристора или симистора необходим определённый минимальный ток, называемый током удержания. Для КУ208Н, это 150мА. И хотя у реальных симисторов этот ток может быть в два-три раза меньше, всё равно 5мОм никак не может создать ток даже близкий по значению.

Попробуйте всё же подключить паяльник параллельно лампочке накаливания ватт на 40-60. Третий раз Вас прошу. Если не заработает, переверните вилку паяльника (на случай активного терморегулятора). Ну, что у Вас дома тройника нет, в самом деле.

Если там твёрдотельный элемент (терморезистор), то управлять температурой такого паяльника при помощи симисторного регулятора будет сложнее, чем обычным паяльником с нагревателем на нихромовой спирали (сузится диапазон). Хотя, всё равно работать должно. Если внутри ещё один активный регулятор, то непредсказуемо.

Я же писал, что параллельно лампе работает (в смысле, регулируется освещение лампы). Мощность на паяльнике (или ток/напряжение) измерить пока не могу, позже соберу для измерения произвольных форматов тока конструкцию =) Работает при любых положениях вилки. В общем, поработаю, если увижу какие-либо изменения мощности, то будет все хорошо, и напишу, если нет — возьму другой паяльник, попробую с ним. =)

Скажите пожалуйста а можно ли в схеме «Регулятор мощности на тиристоре с диапазоном регулировки 0… 100%.» вместо BT169D использовать КУ202Н? И на какую мощность нужно брать резисторы. Кондер должен быть на какое напряжение.

Александр

Нет, нужно сделать ровно наоборот. В схему на тиристоре КУ202Н нужно добавить мостовой выпрямитель. Если сами не сообразите, как это сделать, то завтра нарисую схему. Сегодня выдал статью – устал.

Резисторы любые от 0,25 Ватта и выше. Потенциометр на 0,5 Ватта и выше. Конденсатор на 400 Вольт, но если нет, то можно и более низковольтный. Эта схема из разряда тех, что как не собирай, а всё равно получится «Калашников».

Спасибо за ответ. Как собрать мост знаю, только диоды буду ставить 1N4007, других нет, а паяльник больше чем на 60 Вт подключать пока не собираюсь.

Александр, диоды 4007 в самый раз.

Лимит сообщений исчерпан. Чтобы оставить сообщение или задать вопрос, перейдите, пожалуйста, в форум. Соответствующая тема в форуме находится здесь.

Страниц: « 1 2 3 4 Показать все

Проверка исправности

Второй вариант тестирования заключается в следующем. К блоку питания постоянного тока через тринистор подключается лампа на это же напряжение.

К аноду и катоду подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Диапазон измерения должен превышать напряжение источника.

Затем на управляющий электрод с помощью батарейки любого номинала и пары проводов подается управляющее напряжение. Тринистор должен открыться, лампочка загореться.

Тестер сначала показывает напряжение источника питания, после воздействия маленького значения, которое соответствует падению потенциалов на тиристоре в открытом состоянии.

После этого можно снять управляющее воздействие, лампа продолжит гореть, так как протекающий через прибор ток больше тока удержания.

Характеристики и их значение

Некоторые тиристоры могут коммутировать очень большие токи, в этом случае их называют силовыми тиристорами. Они изготавливаются в металлическом корпусе — для лучшего отвода тепла. Небольшие модели с пластиковым корпусом — это обычно маломощные варианты, которые используют в малоточных схемах. Но, всегда есть исключения. Так что для каждой конкретной цели подбирают требуемый вариант. Подбирают, понятное дело, по параметрам. Вот основные:

Максимальный прямой ток. Значение тока, который может протекать через анод-катод. У мощных моделей он может достигать сотен Ампер.
Максимально допустимый обратный ток. Указывается не для всех видов, только у обратно-проводящих.
Прямое напряжение. Это максимально допустимое падение напряжения в открытом состоянии при прохождении максимального тока.
Напряжение включения. Минимальный уровень управляющего сигнала, при котором тиристор сработает.
Пример характеристик
Удерживающий ток. Если ток, протекающий через анод-катод ниже этого значения, устройство переходит в запертое состояние.
Минимальный ток управляющего сигнала. При подаче тока ниже этого значения, элемент не откроется.
Максимальный ток управления. Если превысить этот параметр, p-n переход выйдет из строя.
Рассеиваемая мощность. Определяет величину подключаемой нагрузки.

Есть еще динамический параметр — время перехода из закрытого в открытое состояние

В некоторых схемах это важно. Может еще указываться тип быстродействия: по времени отпирания или по времени запирания

Как это работает?

Вот так работает тиристор в цепи переменного тока. Когда сила тока, текущего через управляющий электрод, достигает определённого порогового значения, тиристор отпирается и запирается лишь тогда, когда исчезает напряжение на его аноде.

Примерно так же работает и симистор (симметричный тиристор), только, при смене полярности на аноде, меняется и полярность управляющего напряжения.

На картинке видно, что куда поступает и откуда выходит.

Ремарка.

В бюджетных схемах управления симисторами КУ208Г, когда есть только один источник питания, лучше управлять «минусом» относительно катода.

Чтобы проверить работоспособность симистора, можно собрать вот такую простую схемку. При замыкании контактов кнопки, лампа должна погаснуть. Если она не погасла, то либо симистор пробит, либо его пороговое напряжение пробоя ниже пикового значения напряжения сети. Если лампа не горит при отжатой кнопке, то симистор оборван. Номинал сопротивления R1 выбирается так, чтобы не превысить максимально-допустимое значение тока управляющего электрода.

При проверке тиристров в схему нужно добавить диод, чтобы предотвратить подачу обратного напряжения.

Аналоги КУ202Н

Как и любые другие устройства, отечественный тиристор КУ202 имеет зарубежный аналог, который по своим параметрам относится к той же категории компонентов. Зарубежные производители давно ушли от производства такого форм-фактора по мощности тиристоров в металлическом корпусе. На рынке будут доступны только элементы в корпусе транзистора ТО220. Поэтому в любом случае придется внести конструктивные изменения в плату и монтажное место в частности.

К зарубежным аналогам тиристора КУ202Н относятся устройства:

ВТ138;
ВТ151.

Параметры незначительно отличаются от вышеописанного компонента, и средний ток в том числе, равен 7,5 А. Также можно применить в схемах более новый российский элемент Т112-10. Он имеет также металлический корпус с резьбовым отводом, но его размеры будут несколько меньше.

Вступление.

Я много лет тому назад изготовил подобный регулятор, когда приходилось подрабатывать ремонтом р/а на дому у заказчика. Регулятор оказался настолько удобным, что со временем я изготовил ещё один экземпляр, так как первый образец постоянно обосновался в качестве регулятора оборотов вытяжного вентилятора. https://oldoctober.com/

Кстати, вентилятор этот из серии Know How, так как снабжён воздушным запорным клапаном моей собственной конструкции. Описание конструкции >>> Материал может пригодиться жителям, проживающим на последних этажах многоэтажек и обладающих хорошим обонянием.

Мощность подключаемой нагрузки зависит от применяемого тиристора и условий его охлаждения. Если используется крупный тиристор или симистор типа КУ208Г, то можно смело подключать нагрузку в 200… 300 Ватт. При использовании мелкого тиристора, типа B169D мощность будет ограничена 100 Ваттами.

Принцип работы регулятора на симисторе

Напомним, что симистором принято называть модификацию тиристора, играющего роль полупроводникового ключа с нелинейной характеристикой. Его основное отличие от базового прибора заключается в двухсторонней проводимости при переходе в «открытый» режим работы, при подаче тока на управляющий электрод. Благодаря этому свойству симисторы не зависят от полярности напряжения, что позволяет их эффективно использовать в цепях с переменным напряжением.

Помимо приобретенной особенности, данные приборы обладают важным свойством базового элемента – возможностью сохранения проводимости при отключении управляющего электрода. При этом «закрытие» полупроводникового ключа происходит в момент отсутствия разности потенциалов между основными выводами прибора. То есть тогда, когда переменное напряжение переходит точку нуля.

Дополнительным бонусом от такого перехода в «закрытое» состояние является уменьшение числа помех на этой фазе работы

Обратим внимание, что не создающий помех регулятор может быть создан под управлением транзисторов

Благодаря перечисленным выше свойствам, можно управлять мощностью нагрузки путем фазового управления. То есть, симистор открывается каждый полупериод и закрывается при переходе через ноль. Время задержки включения «открытого» режима как бы отрезает часть полупериода, в результате форма выходного сигнала будет пилообразной.

Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%

При этом амплитуда сигнала будет оставаться прежней, именно поэтому такие устройства неправильно называть регуляторами напряжения.

Тиристоры для чайников

Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ. На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод. Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем. Освежить память о p-n переходе можно тут.

Классификация

В зависимости от количества выводов можно вывести классификацию тиристоров. По сути все очень просто: тиристор с двумя выводами называется динисторами (соответственно имеет только анод и катод). Тиристор с тремя и четырьмя выводами, называются триодными или тетродными. Также бывают тиристоры и с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Одним из самых интересных является симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.

Принцип работы

Обычно тиристор представляют в виде двух транзисторов, связанных между собой, каждый из которых работает в активном режиме. В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным. Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.

К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать — режимом закрытого состояния тиристора. При увеличении анодного напряжения происходит происходит инжекция основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2). После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке участок 2-3). В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока коллекторный переход будет смещен в прямом направлении. Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и тиристор перейдет в закрытое состояние. При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов. Обратное напряжение будет ограничиваться в этом случае напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

1. Напряжение включения — это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние. 2.Прямое напряжение — это прямое падение напряжения при максимальном токе анода. 3.Обратное напряжение — это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии. 4.Максимально допустимый прямой ток — это максимальный ток в открытом состоянии. 5.Обратный ток — ток при максимальной обратном напряжении. 6.Максимальный ток управления электрода 7.Время задержки включения/выключения 8.Максимально допустимая рассеиваемая мощность

Регулятор мощности

В схеме реализован принцип частотно-импульсного регулирования угла отпирания тиристоров за счет синхронизации с сетью. Такое управление является наиболее эффективным и надежным, так как тиристор работает в нормальных режимах без завышения своих возможностей.

В схеме имеется генератор, который формирует импульсы управления и сдвигает их относительно фронтов импульсов при переходе сетевого напряжения через ноль. Управляющая последовательность импульсов подается на УЭ и К. Напряжение в нагрузке выпрямляется при помощи двухполупериодного выпрямителя. Использование емкостей в схеме в качестве фильтров недопустимо, так как они будут нарушать главный принцип работы устройства. Такой регулятор мощности можно применить для управления температурой жала паяльника путем изменения напряжения его питания. Но если потребуется организоваться управления первичными цепями трансформатора, придется включить нагрузку перед диодным мостом. Ток регулирования должен быть не более 7,5 А.

На днях понадобился мне простой регулятор мощности, так как для демонтажа деталей из старых плат я использую советский 80 ваттный паяльник, и мне, в такую жару за окном, надоело, через десять минут его работы, обливаться потом, так как он разогревается до безумия, что деревянную ручку уже невозможно спокойно держать в руках.

Основными требованиями к схеме регулятора мощности было: легкость сборки и минимум доступных деталей, которые есть у каждого радиолюбителя в наличии. В итоге на просторах Интернета были найдены две вариации схемы из одного и того же набора деталей. Обе схемы регулятора мощности проверены и работают идентично.

В оригинальной схеме вместо диодного моста использовались 226е диоды, я же поставил диодный мост КЦ402Б.

ристор можно использовать любой имеющийся, смотрите только его характеристики, так как от них зависит максимально допустимая нагрузка и рабочее напряжение. В одном таком регуляторе мощности я использовал тиристор КУ202Н, а в другом, более мощный, Т122-25-6. Конденсатор можно брать до 470мкФ, а переменный резистор 5-10кОм. Постоянный резистор должен быть минимум МЛТ-2, он ощутимо греется в процессе работы регулятора мощности

Так что если Вы используете корпус для данного устройства, обращайте внимание, чтобы резистор не касался пластиковые его частей

Данный регулятор мощности можно использовать как приставку для разных целей и устройств. Например, он же является простым регулятором яркости светильника и т.д.

Проверка на исправность

Проверить тиристор ку202н на исправность можно мультиметром, начать ее следует с проверки n-p перехода между анодом и управляющим электродом. Он должен прозваниваться так же, как обычный диод, то есть при прямом подключении (положительное напряжение на управляющий электрод, а отрицательное на катод) сопротивление перехода должно быть небольшим, а при обратном подключении большим.

Для более детальной проверки требуется выполнить такие действия:

Переключаем мультиметр в положение для измерения сопротивления до 2 кОм. На щупы прибора должно подаваться напряжение от источника питания.
Теперь нужно подключить щупы мультиметра к аноду и катоду тиристора. При этом прибор должен показывать большое сопротивление, близкое к бесконечности.
При помощи перемычки соединяем анод и управляющий электрод. Сопротивление между анодом и катодом, показываемое мультиметром, должно упасть.
Разъединяем анод и управляющий электрод. Сопротивление должно вырасти.

Можно также проверить тиристор при помощи лампочки и блока питания постоянного тока. Лампочка должна быть рассчитана на то напряжение, которое выдает блок питания. Подключаем положительный полюс блока питания на анод, а отрицательный на катод проверяемого тиристора.

При помощи батарейки, или щупов мультиметра включенного в режиме омметра, подаем отпирающее напряжение на управляющий электрод. Для этого подключаем положительное напряжение к аноду, а отрицательное к управляющему электроду. Если тиристор исправен, лампочка должна зажечься.

Если убрать напряжение между анодом и управляющим электродом лампочка должна продолжать гореть.

Существует способ проверить тиристор ку202н, не выпаивая его из схемы. Для этого нужно:

Отключите плату, на которой находится тиристор, от питания.
Отключаем от схемы управляющий электрод.
Один тестер, настроенный на измерение постоянного напряжения, подключаем к аноду и катоду тиристора.
Второй мультиметр включаем между анодом и управляющим электродом.
Первый тестер должен показывать небольшое напряжение (десятки милливольт).

Хотя он уже снят с производства, его еще можно купить в некоторых местах. Кроме того он присутствует во многих старых электронных приборах, из которых его при желании можно выпаять. Его DataSheet можно скачать здесь.

В схемах и технической документации часто используются различные термины и знаки, но не все начинающие электрики знают их значение. Предлагаем обсудить, что такое силовые тиристоры для сварки, их принцип работы, характеристики и маркировка этих приборов.

Характеристики

Постоянное отпирающее напряжение и отпирающий ток управляющего электрода

Отпирающее напряжение КУ201 (2У201) не более 6 В, КУ202 (2У202) не более 7 В. У этого параметра довольно большой технологический разброс. Как показывает опыт, обычно это напряжение в разы меньше, может быть 2 В или даже 1 В. При проектировании схем рассчитывать на какое-то определенное значение этого параметра не стоит.

Отпирающий ток КУ201 (2У201) не более 100 мА, КУ202 (2У202) не более 200 мА.

Напряжение в открытом состоянии при максимально допустимом токе

КУ201 (2У201) — 2.5 В, КУ202 (2У202) — 2 В. Этот параметр очень важен, так как позволяет оценить рассеиваемую мощность при заданном токе нагрузки в схемах коммутации, где переключения происходят достаточно редко и при небольшом токе (без учета потерь в переходных процессах).

[Рассеиваемая мощность, Вт] Напряжение в открытом состоянии, В] * [Действующее значение силы тока нагрузки, А]

Время включения и выключения

КУ201 (2У201) — включение 10 мкс, выключение 100 мкс, КУ202 (2У202) — включение 10 мкс, выключение 150 мкс.

Время включения не является критическим параметром. Время выключения влияет на то, на какой максимальной частоте тиристор может работать. Для стабильного запирания тиристора считается необходимым, чтобы время выключения (запирания) составляло 1% — 1.5% от длительности полупериода (для синусоидального сигнала или другого с плавными фронтами). Так что эти тиристоры можно применять только в сети 50 — 60 Гц.

Мы пробовали использовать их для коммутации силовых нагрузок при 400 Гц, и поняли, что делать этого не стоит. Во-первых, без специальных демпфирующих цепей, запираются они ненадежно. Во-вторых, высоки коммутационные потери и, соответственно, нагрев. В-третьих, применение демпфирующих цепей еще больше увеличивает потери.

Максимальная сила тока и мощность

Постоянный ток в открытом состоянии КУ201 (2У201) — 2 А, КУ202 (2У202) — 10 А.

Импульсный (

Средняя рассеиваемая мощность (при условии надежного отвода тепла) КУ201 (2У201) — 4 Вт, КУ202 (2У202) — 20 Вт.

Рабочее напряжение

Описываемые тиристоры относятся к классу обратно-непроводящих. Однако, для некоторых буквенных индексов обратное напряжение не нормируется, то есть производитель не гарантирует их устойчивую работу при приложении обратного напряжения. Мы приведем прямое напряжение в закрытом состоянии для всех буквенных индексов и обратное только для тех, для которых оно приводится производителями. Если обратное напряжение не приведено, то оно не нормируется, и подавать напряжение обратной полярности на прибор не стоит.

Для прямого напряжения приводится минимальное значение, то есть производитель гарантирует, что при таком напряжении тиристор не откроется, но он не гарантирует, что при несколько большем напряжении он обязательно откроется. Экспериментируя с тринисторами 2У201Л, 2У202К, мы находили образцы, которые не открывались даже при 1300 В. Так что, проектируя схемы, не следует рассчитывать на то, что тиристор обязательно откроется при нужном Вам напряжении без подачи тока на управляющий электрод.

Тиристоры КУ201Л, 2У201Л, КУ201К, 2У201К, КУ202Л, 2У202Л, КУ202К, 2У202К хоть по справочнику и имеют максимальное напряжение 300 В, но отлично работают в схемах коммутации сетевого напряжения, где амплитудное значение напряжения может достигать 330 В.

Постоянное прямое напряжение в закрытом состоянии не менее: КУ201А (2У201А), КУ201Б (2У201Б), КУ202А, КУ202Б — 25 В, КУ201В (2У201В), КУ201Г (2У201Г), КУ202В, КУ202Г — 50 В, КУ201Д (2У201Д), КУ201Е (2У201Е), КУ202Д (2У202Д), КУ202Е (2У202Е)- 100 В, КУ201Ж (2У201Ж), КУ201И (2У201И), КУ202Ж (2У202Ж), КУ202И (2У202И)- 200 В, КУ201К (2У201К), КУ201Л (2У201Л), КУ202К (2У202К), КУ202Л (2У202Л)- 300 В, КУ202М (2У202М), КУ202Н (2У202Н)- 400 В.

Постоянное обратное напряжение: КУ201Б (2У201Б) — 25 В, КУ201Г (2У201Г) — 50 В, КУ201Е (2У201Е), КУ202Е (2У202Е)- 100 В, КУ201И (2У201И), КУ202И (2У202И)- 200 В, КУ201Л (2У201Л), КУ202Л (2У202Л)- 300 В, КУ202Н (2У202Н)- 400 В.