Какими правильно и быстро проверить тиристор
Содержание
Тиристор представляет собой деталь с относительно сложным алгоритмом работы. При применении нужно быть уверенным в надёжности его функционирования. Поэтому следует знать, как можно проверить тиристор на работоспособность.
Как работает тиристор
Когда говорят о выпрямителях, прежде всего, вспоминают диоды, у которых есть два вывода и один P-N переход. Тиристор предназначен для выполнения аналогичной функции, но он имеет два или большее количество переходов. Устройство может находиться в двух состояниях — закрытом и открытом. В первом случае у него низкая проводимость, во втором — высокая.
Особенностью тиристора является то, что он открывается при поступлении управляющего сигнала и остается в таком состоянии даже после снятия сигнала. Функционирование данного радиоэлемента возможно при соблюдении единственного требования: величина тока, протекающего через него, должна быть больше определенного значения, называемого током удержания.
В зависимости от типа у тиристора может быть разное количество выводов. Существуют детали с двумя контактами (динисторы), с тремя (тринистеры), четырьмя (тетродные) или большим их числом. Например, симисторы пропускают ток в обе стороны и могут выполнять функции двух одновременно используемых тиристоров. Существует разновидность этих деталей, управление в которых происходит при помощи фотоэлемента (оптотиристоры).
Одной из наиболее распространённых разновидностей является деталь, состоящая из четырёх полупроводниковых слоёв, в которых соприкосновение происходит между теми, которые имеют различные типы проводимости. Контакты, через которые идёт ток, называют анодом или катодом в зависимости от типа основных носителей зарядов. В первом случае рассматриваются те, которые имеют Р-тип, во втором – N-тип.
В центре радиоэлемента находится один Р-слой и один N-слой. У тринистора управляющий электрод будет присоединён к одному из них. Если это полупроводник Р-типа, то речь идёт об анодном управлении. В противном случае — о катодном. У тетродного тиристора имеются оба этих управляющих входа.
Деталь предназначена пропускать ток в одном направлении. Переключение между открытым и закрытым состоянием происходит при помощи получения импульса соответствующей полярности на управляющий вход. Существует два типа тиристоров:
- Однонаправленные работают только с одним направлением тока. При этом они могут находиться в выключенном или включённом состоянии.
- Симметричные, хотя и пропускают ток в одном направлении, но при этом позволяют его переключать на противоположное.
На работу тиристоров оказывают влияние следующие факторы:
- Тип нагрузки. Она может быть индуктивной или реактивной.
- Сила тока, проходящего через тиристор.
- Величина используемого напряжения.
- Температурные условия работы.
- Амплитудные и другие характеристики управляющего импульса.
В случае возникновения перепадов напряжения или резкого изменения температурных условий тиристор способен внезапно менять своё состояние. Для объяснения работы используется схема, на которой тиристор изображают в виде двух транзисторов. Она позволяет лучше понять процессы, происходящие в нём. Проверка тиристора мультиметром необходима для того, чтобы убедиться в его исправности.
На иллюстрации видно, что устройство тиристора основано на работе двух транзисторов различного типа, связанных между собой. Это выглядит логичным, если принять во внимание его структуру.
Основными характеристиками являются:
- Величина прямого напряжения.
- Максимальная сила тока при работе с конкретным тиристором.
- Напряжение выключения.
- Минимальная используемая сила тока.
- Величина напряжения выключения.
- Наибольшая допустимая мощность.
Использование тиристоров полезно следующим:
- Их можно рассматривать в качестве выпрямителей.
- Возможно применение в качестве средства управления мощностью нагрузки.
- Тиристоры имеют два устойчивых состояния.
- На их основе можно делать усилители тока.
- Эти детали способны осуществлять преобразование постоянного электротока в переменный.
- Применяются в системах автомобильного зажигания, в коммутационных устройствах для управления силовым оборудованием.
Подготовка к тестированию
Перед тем как прозвонить тиристор, рекомендуется изучить его маркировку. Спецификации собраны в специализированных справочниках.
Проверка исправности
Существует довольно простой метод, как проверить тиристор КУ202Н или любой другой тринистор на исправность. Понадобятся лампочка, батарейка, три проводка.
Прозвонка тиристора выполняется в такой последовательности:
- К батарейке через тринистор следует подключить лампочку.
- Щупы подсоединить к плюсовому и отрицательному выводу проверяемого элемента, настроив мультиметр на режим измерения постоянного напряжения.
- Следует обеспечить подачу питания на управляющий электрод, подключив батарейку. Тринистор должен открыться. Свечение лампочки будет свидетельствовать о работоспособности радиоэлемента. При использовании неисправной детали этого не произойдёт.
Такая проверка позволит быстро и с минимальными затратами времени определить работоспособность тиристора.
Последовательность проверки мультиметром
Проверка тиристора мультиметром является более точным способом по сравнению с тем, когда используется лампочка. В данном случае в качестве источника энергии используется аккумулятор, обеспечивающий питание прибора.
Перед тем как проверить тиристор мультиметром, следует настроить прибор на измерение сопротивления. При этом нужно выбрать диапазон, максимальное значение которого составляет 2000 Ом.
Чтобы проверить тиристор КУ202Н мультиметром, необходимо выполнить следующие действия:
- Чёрный щуп подсоединить к выводу со знаком плюс, а красный — со знаком минус. На дисплее должно появиться бесконечно большое значение сопротивления.
- Далее с помощью перемычки надо соединить управляющий электрод с анодом. Проверка мультиметром должна показать, что сопротивление стало небольшим, следовательно, тринистор открылся. Если убрать перемычку, значение сопротивления снова станет бесконечным. Это объясняется наличием небольшого удерживающего тока.
- Так как управление тринистором осуществляется и отрицательным, и положительным сигналом, то чтобы открыть его, нужно соединить перемычкой катод с управляющим электродом. Далее следует прозвонить тиристор мультиметром еще раз. Таким образом определяется управляющее напряжение.
- Использование мультиметра
Проверка с использованием омметра
При проверке тестером к положительной клемме подключают анод тиристора, к отрицательной – катод. С управляющим электродом соединяют положительную клемму через нормально разомкнутую кнопку. Теперь оборудование готово к проведению проверки тиристора:
- С разомкнутой кнопкой управляющий сигнал не поступает на устройство. При этом проводимость будет низкой. Омметр должен показать бесконечность.
- После нажатия на кнопку на тиристор будет послан управляющий сигнал, проводимость должна возрасти. В данной ситуации прибор должен показать соответствующее сопротивление.
- При отпускании кнопки вновь ток идти не будет.
Если ток отсутствует независимо от нажатия кнопки или в любой ситуации проходит, то это говорит о неисправности тиристора. Если включение и выключение происходит в соответствии с нажатием кнопки, то деталь является исправной.
Также возможно проведение проверки с использованием двух омметров. Один из них подключают плюсовой клеммой к аноду, а минусовой — к катоду. Сопротивление при этом должно быть максимальным, поскольку тиристор находится не в активном состоянии.
Далее положительную клемму надо на короткое время подключить к управляющему входу. В результате проводимость тиристора должна увеличиться. Если показатели соответствуют приведённому описанию, то тиристор является исправным. В том случае, когда проводимость детали не зависит от подачи сигнала на управляющий вход, это говорит о том, что она неисправна.
Как проверить радиодеталь без выпаивания
Если есть необходимость протестировать элемент, не выпаивая его из платы, то нужно отключить управляющий электрод и подсоединить мультиметр к аноду и катоду. Прибор следует установить в режим, соответствующий постоянному напряжению.
Для измерений понадобится еще один мультиметр. Его нужно подсоединить к управляющему и положительному электроду тиристора, выбрав режим омметра.
Если щупы подключены как надо, первый прибор должен показать значение напряжения, не превышающее нескольких милливольт. В противном случае щупы следует поменять местами и еще раз провести измерения.
Проведение подробного тестирования
Когда известны технические данные тиристора, нужно измерить некоторые его параметры:
- Сначала мультиметром необходимо прозвонить контакты. Щупы присоединяют к катоду и управляющему входу. Если тиристор исправен, то проверка должна показать сопротивление в пределах от 40 до 550 Ом.
- Далее проводят такое же измерение, но щупы меняют местами. Величина сопротивления, которую нужно узнать, должна соответствовать такому же диапазону.
- Надо измерить сопротивление между анодом и катодом. Оно должно быть бесконечно большим, поскольку ток проходить не должен. Если провода поменять местами, то показания прибора должны быть аналогичными. Наличие численного значения сопротивления свидетельствует о наличии пробоя в тиристоре.
Эти действия представляют собой частичную проверку. Если она не пройдена, это означает, что деталь неисправна. Для более обоснованного результата проверки потребуется выполнить дополнительные виды тестирования:
- Чёрный щуп (отрицательный потенциал) подключают к катоду. Красный провод подсоединяют к аноду. В это время мультиметр работает в режиме проверки сопротивления. На дисплее должна отобразиться бесконечно большая величина.
- Затем на короткое время красный провод дополнительно подсоединяют к управляющему выходу. Прибор в течение этого времени должен показать обычную величину сопротивления. Затем на экране вновь появится бесконечно большое значение. Открытие цепи на краткое время говорит о том, что тока, поступающего от батарейки мультиметра, недостаточно для длительного пребывания детали в открытом состоянии.
Для дальнейшей проверки понадобится специальная схема. Она будет выглядеть следующим образом.
Проверка тиристоров по рассмотренной схеме проводится следующим образом:
- Подключается тестируемый тиристор.
- Переключатель S2 устанавливают в положение, предусматривающее использование постоянного тока.
- Осуществляют включение тумблером S1. При этом лампочка L1 не должна засветиться.
- После нажатия на S3 индикатор загорится. При этом на управляющий вход будет подан отпирающий сигнал.
- После отпускания S3 лампочка будет продолжать светиться.
- Выполняется отключение переключателя S1, что приводит к прекращению подачи питания на тиристор.
- Далее S2 устанавливают в положение для использования переменного тока. В результате индикатор гореть не должен.
- После нажатия на S3 лампа начнёт светить в полсилы. После отпускания она работать перестанет. Слабый уровень освещения будет из-за того, что проходят только положительные полупериоды переменного напряжения.
Если проверяемый тиристор будет вести себя так, как указано в описании, то он является работоспособным. Если же индикатор светится постоянно, это свидетельствует о пробое. В том случае, когда после нажатия на S3 лампочка не загорается, можно говорить о внутреннем обрыве.
Советы по проведению проверки
Чтобы получить достоверный результат проверки, необходимо точно придерживаться правил её проведения. При этом потребуется принять во внимание следующее:
- Нужно учитывать, что существуют разные виды тиристоров. Необходимо перед началом проверки внимательно изучить техническую документацию к устройству.
- Проверять работоспособность КУ 202 или других типов тиристоров можно с помощью простых средств (батарейки и лампочки) или широко известных приборов (мультиметра, омметра). Но следует понимать, что современные специализированные устройства справятся с рассматриваемой задачей лучше.
- При сборке схем для проверки важно точно следовать приведённым рекомендациям. Если сделать ошибку при монтаже, результатом может стать получение неверных данных.
- Если выполнять проверку не выпаивая деталь из схемы, то ее результаты могут быть не точными.
В процессе проведения измерений необходимо также соблюдать правила техники безопасности.