Два простых способа проверки симистора
В электронных схемах различных приборов довольно часто используются полупроводниковые устройства – симисторы. Их применяют, как правило, при сборке схем регуляторов. В случае неисправности электроприбора может возникнуть необходимость проверить симистор. Как это сделать?
Зачем нужна проверка
В процессе ремонта или сборки новой схемы невозможно обойтись без электрических деталей. Одной из таких деталей является симистор. Его применяют в схемах устройств сигнализации, световых регуляторах, радиоприборах и многих отраслях техники. Иногда его применяют повторно после демонтажа неработающих схем, и нередко приходится встречать элемент с утраченной от длительного использования или хранения маркировкой. Случается, что и новые детали надо проверить.
Как же быть уверенным, что симистор, установленная в схему, действительно исправен, и в будущем не нужно будет затрачивать много времени на отладку работы собранной системы?
Для этого необходимо знать, как проверить симистор мультиметром или тестером. Но сначала надо понять, что собой представляет данная деталь, и как она работает в электрических схемах.
По сути, симистор является разновидностью тиристора. Название составлено из этих двух слов – «симметричный» и «тиристор».
Разновидности тиристоров
Тиристорами принято называть группу полупроводниковых приборов (триодов), способных пропускать или не пропускать электрический ток в заданном режиме и в определенные промежутки времени. Так создают условия работоспособности схемы в соответствии с ее функциями.
Управление работой тиристоров осуществляется двумя способами:
- подачей напряжения определенной величины для открытия или закрытия прибора, как в динисторах (диодных тиристорах) – двухэлектродных приборах;
- подачей импульса тока определенной длительности или величины на управляющий электрод, как в тринисторах и симисторах (триодных тиристорах) – трехэлектродных приборах.
По принципу работы эти приборы различаются на три вида.
Динисторы открываются при достижении напряжения определенной величины между катодом и анодом и остаются открытыми до уменьшения напряжения опять же до установленного значения. В открытом состоянии работают по принципу диода, пропуская ток в одном направлении.
Тринисторы открываются при подаче тока на контакт управляющего электрода и остаются открытыми при положительной разности потенциалов между катодом и анодом. То есть они открыты, пока в цепи существует напряжение. Это обеспечивается наличием тока, сила которого не ниже одного из параметров тринистора – тока удержания. В открытом состоянии также работают по принципу диода.
Симисторы – разновидность тринисторов, которые пропускают ток по двум направлениям, находясь в открытом состоянии. По сути, они представляют пятислойный тиристор.
Запираемые тиристоры – тринисторы и симисторы, которые закрываются при подаче на контакт управляющего электрода тока обратной полярности, нежели та, которая вызвала его открытие.
С помощью тестера
Проверка работоспособности симистора мультиметром или тестером основана на знании принципа работы этого устройства. Конечно же, она не даст полной картины состояния детали, так как невозможно определить рабочие характеристики симистора без сборки электрической схемы и проведения дополнительных измерений. Но часто вполне достаточно будет подтвердить или опровергнуть работоспособность полупроводникового перехода и управления им.
Чтобы проверить деталь, необходимо использовать мультиметр в режиме измерения сопротивления, то есть как омметр. Контакты мультиметра присоединяются к рабочим контактам симистора, при этом значение сопротивления должно стремиться к бесконечности, то есть быть очень большим.
После этого соединяется анод с управляющим электродом. Симистор должен открыться и сопротивление должно упасть почти до нуля. Если все так и произошло, скорее всего, симистор работоспособен.
При разрыве контакта с управляющим электродом симистор должен остаться открытым, но параметров мультиметра может быть недостаточно, что бы обеспечить так называемый ток удержания, при котором прибор остается проводимым.
Устройство можно считать неисправным в двух случаях. Если до появления напряжения на контакте управляющего электрода сопротивление симистора ничтожно мало. И второй случай, если при появлении напряжения на контакте управляющего электрода сопротивление прибора не уменьшается.
С помощью элемента питания и лампочки
Существует вариант прозвона симистора простейшим тестером, представляющим собой разорванную однолинейную цепь с источником питания и контрольной лампой. Еще для проверки понадобится дополнительный источник питания. В качестве его может быть использован любой элемент питания, например типа АА с напряжением 1,5 В.
Прозванивать деталь нужно в определенном порядке. В первую очередь необходимо соединить контакты тестера с рабочими контактами симистора. Контрольная лампа при этом гореть не должна.
Затем необходимо подать напряжение между управляющим и рабочим электродами с дополнительного источника питания. На рабочий электрод подается полярность, соответствующая полярности подключенного тестера. При подключении контрольная лампа должна загореться. Если переход симистора настроен на соответствующий ток удержания, то лампа должна гореть и при отключении дополнительного источника питания от управляющего электрода до момента отключения тестера.
Так как прибор должен пропускать ток в обоих направлениях, для надежности можно повторить проверку, изменив полярность подключения тестера к симистору на противоположную. Надо проверить работоспособность прибора при обратном направлении тока через полупроводниковый переход.
Если до подачи напряжения на управляющий электрод контрольная лампа загорелась и продолжает гореть, то деталь неисправна. Если при подаче напряжения контрольная лампа не загорелась, симистор также считается неисправным, и использовать его в дальнейшем нецелесообразно.
Симистор, смонтированный на плате, можно проверить, не выпаивая его. Для проверки необходимо только отсоединить управляющий электрод и обесточить всю схему, отключив ее от рабочего источника питания.
Соблюдая эти простейшие правила, можно произвести отбраковку некачественных или отработавших свой ресурс деталей.
Принцип работы и проверка симистора мультиметром
Широкое применение в электронике и радиотехнике получило электронное регулирование параметров питания в различных цепях переменного тока при помощи симистора. Бывают случаи, когда он выходит из строя и возникает необходимость правильной проверки на предмет исправности. Для того чтобы это сделать, необходимо знать его принцип работы, предназначение и способы проверки мультиметром и другими приборами.
Общие сведения о симисторе
Симистор или триак является одним из подвидов тиристоров, которые состоят из большего количества переходов и используются в схемах устройств с электронным регулированием.
Ток тиристора проходит только в одном направлении, когда как симистор способен пропускать его сразу в 2-х благодаря наличию 5-того слоя. На рисунке изображена его структурная схема, по которой можно понять, как работает симистор. Из пяти переходов образуется две структуры: р1-n2-p2-n3 и р2-n2-p1-n1 (2 тиристора включенных встречно-параллельно, показанных на рисунке 2). Пятая область представляет собой управляющий электрод (УЭ), который осуществляет управление слоями.
Рисунок 1 — Структурная схема симистора
Если происходит обратное направление, то структуры меняются местами.
Рисунок 2 — Тиристорный аналог триака
При подаче на УЭ сигнала, который называется отпирающим, и при положительно-заряженном аноде, отрицательным — на катоде, ток течет через тиристор, расположенный слева на рисунке 2. При смене полярностей ток будет течь через правый. Как у любого полупроводникового прибора, у симистора есть вольт амперная характеристика (рисунок 3).
Рисунок 3 — Вольт амперная характеристика триака
ВАХ состоит из двух кривых, повернутых на 180 градусов. Их форма практически аналогична ВАХ динистора. Благодаря симметричности ВАХ прибор получил название симистор. Расшифровка обозначений ВАХ:
- А и В — закрытое и открытое состояния прибора.
- Udrm (Uпр) и Urrm (Uоб) — максимальные допустимые напряжения при прямом и обратном включениях.
- Idrm (Iпр) и Irrm (Iоб) — прямой и обратный токи.
Симистор позволяет управлять цепями переменного и постоянного токов. Однако тиристорный аналог симистора не может заменить прибор из-за ограничения: для управления напряжением переменной составляющей (переменного напряжения) нужно 2 тиристора, а также отдельный источник для каждого прибора, и тиристоры будут работать только наполовину мощности.
Примеры применения симметричных тиристоров:
Читайте также: Как сделать ручной культиватор своими руками
Основные виды
Так как симистор является разновидностью тиристора, то, следовательно, для него применимы те же различия. Основная классификация симисторов:
Как и у любого радиоэлемента, у симистора есть достоинства и недостатки. К достоинствам элемента можно отнести их низкую стоимость, надежность, долговечность, отсутствие помех.
Основные недостатки триаков: сильно греются, влияние шумов и невозможность применения на высоких частотах.
С этими недостатками можно бороться различными способами. Для избегания перегрева детали необходимо использовать радиаторы для отвода тепла, кроме того, необходимо смазать точки прикосновения триака и радиатора специальной теплопроводящей пастой (используется при сборке персональных компьютеров). Для сведения влияния различного рода помех к минимуму применяется шунтирование прибора специальной RC-цепью (R = 50..470 Ом, а С = 0,01..0,1 мкФ). Эти величины подбираются в зависимости от характеристик прибора.
Характеристики триаков
Для использования конкретного прибора в схемах необходимо знать его основные характеристики. В большинстве случаев при сгорании триака в схеме необходимо заменить таким же или его аналогом. Основные характеристики, на которые необходимо обратить внимание:
- Максимальное обратное и импульсное напряжения.
- Максимальный ток в открытом состоянии при нормальном и импульсном режимах.
- Минимальный ток открытия перехода, при подаче на УЭ.
- Минимальный импульсный ток при минимальном напряжении.
- Время, при котором происходит включение и отключение триака.
При использовании триака нужно учитывать длину провода, которая идет к УЭ — она должна быть минимальной.
Краткий обзор популярных моделей
Среди импортных симисторов различают мощные высоковольтные серии bta (ВТА). Отлично себя зарекомендовали модели: bta06, bta16 ( вта16 ), bta416y600c, bta08, вта41600в. Значение тока колеблется в пределах от 4 до 40 А, напряжение находиться в диапазоне от 200 до 800 вольт.
Читайте также: Как изготовить столярный верстак своими руками
Среди недорогих и надежных моделей нужно выделить: btb12 600bw (на 600 вольт или на 700 в модели 700bw), btb16 600с или btb16600e (800cw на 800 вольт и 600е на 600 вольт). Триаки bt137, вт134, вт137 и вт131 фирмы Semiconductors зарекомендовали себя в качестве лучших моделей с отличной изоляцией корпуса. Среди симметричных тринисторов низкой мощности можно выделить модели: z7m, m2lz47 (фирмы Toshiba), zo607, z0607. Все они могут отличаться током и обратным напряжением.
Среди достойных импортных аналогов можно выделить симисторы с изолируемым корпусом фирмы ON Semiconductor. Диапазон максимальных токов от 0,6 А до 16 А. Благодаря управлению от низковольтных логических выходов они применяются в более сложных устройствах с микроконтроллерами.
Отечественный аналог ку202г, способный выдержать напряжение до 50 вольт и импульсный ток до 30 А, может широко применяться для различных устройств с плавным пуском. Однако модели серии 202 поддерживают напряжение до 400 вольт и являются очень надежными. Они способны составить высокую конкуренцию импортным моделям.
Способы проверки
При выходе из строя какого-либо устройства необходимо прозвонить элементы и заменить сгоревшие, причем необязательно выпаивать триак из схемы. Проверка симистора мультиметром аналогична проверке тиристора мультиметром в схеме не выпаивая. Сделать это довольно просто, но этот метод не даст точного результата.
Как проверить тиристор ку202н мультиметром: необходимо освободить УЭ. Как проверить симистор мультиметром не выпаивая: необходимо освободить его УЭ (выпаять или выпаять деталь — одним словом, отделить устройство от всей схемы) и произвести измерения мультиметром на предмет пробитого перехода. Для проверки необходимо использовать стрелочный тестер. Этот метод является более точным, так как ток, генерируемый тестером способен открыть переход. Нужно найти информацию о симисторе и приступить к проверке:
- Подключить щупы к выводам T1 и T2.
- Установить кратность х1.
- Только при показании бесконечного сопротивления деталь исправна, а во всех остальных случаях — пробита.
- При положительном результате (бесконечное сопротивление) соединить вывод Т2 и управляющий. В результате R падает до 20..90 Ом.
- Сменить полярность прибора и повторить 3 и 4.
Этот метод является более точным, чем предыдущий, но не дает полной гарантии определения исправности полупроводникового прибора. Для этих целей существуют специальные схемы, которые можно собрать самостоятельно.
Профессиональные схемы
Пробник для проверки симистора или тиристора достаточно простого исполнения и с наименьшим количеством деталей представлен на схеме 1.
Читайте также: Создание циклона для пылесоса своими руками: чертежи и схемы
Схема 1 — Простой пробник для проверки симистора или тиристора
Перечень деталей пробника:
- Трансформатор подбирается любого типа, но с напряжением на вторичной обмотке около 6,3 В.
- Диод VD1 на напряжение от 10 В и более и с выпрямительным током более 350 мА (можно найти подходящий по справочнику радиолюбителя или в интернет).
При работе нужно подключить симистор и поставить S2 в положение «=», после чего включить SA1 (SB1 пока не нажимать). При этом лампочка не должна светиться. Нажимаем SB1 (лампа загорается) и при отпускании SB1 лампа накаливания должна гореть. Поставить SА1 в положение «0», и лампа гаснет. SА1 в положение поставить «переменного» тока и лампа не должна гореть. При нажатии SB1 лампа загорается, а при отпускании — гаснет.
Универсальная схема устройства для проверки симистора изображена на схеме 2. Она является более сложной, но очень эффективной.
Схема 2 — Универсальная современная схема устройства для проверки симистора или тиристора
Перечень радиоэлементов:
При проверке необходимо SA3 задать ток управления (подача на УЭ). Для проверки тиристора нужно поставить SA2 в режим «прямое» и включить питание пробника (лампа гореть не должна).
Нажать кнопку SВ2 — лампа горит даже при ее отпускании (SВ2). Нажать SВ1, и лампа должна погаснуть.
При проверке симистора выполнить шаги при проверке тиристора, после чего попеременно установить SA2 в «прямое» и «обратное». Лампа должна загораться при каждом нажатии SВ2 и SВ3, но и гаснуть при нажатии «СБРОС».
Таким образом, симисторы получили широкое распространение в различных устройствах с электронным регулированием. Они выходят из строя, и проверить их несложно. Для этого необходимо выбрать лишь метод проверки. Проверка мультиметром менее точна, чем стрелочным омметром, ток которого способен открыть переход триака. Для более точного и профессионального определения исправности собирается специальная схема.
Originally posted 2018-04-06 09:24:37.
Как проверить симистор при помощи тестера
Бытовые приборы с электродвигателем, будь то пылесос, шуруповерт или кухонный миксер, управляют рабочей мощностью при помощи схем с силовым элементом — симистором. В случае выхода приборов из строя проверка симистора иногда помогает избежать лишних затрат. Перед тем как проверять симистор, необходимо разобраться со схемой и принципами его работы. Это поможет в понимании результатов диагностики.
Принцип работы прибора
Симистор — это один из видов полупроводникового симметричного тиристора, предназначенный для управления токами больших величин. На схемах его принято обозначать одним из двух символов.
Логически симистор работает как сдвоенные разнонаправленные тиристоры, пропускающие ток в обоих направлениях, но это не взаимозаменяемые элементы.
Тиристор обозначается символом:
Он начинает пропускать ток между анодом и катодом в случае, если между управляющим электродом и катодом пропущен ток в том же направлении и достаточной силы. Прекращение управляющего тока не вызовет прекращения рабочего анодно-катодного тока. Закрытие произойдет только при смене полярности напряжения между катодом и анодом либо в случае запираемых тиристоров при подаче обратного напряжения на управляющий электрод.
При смене полярностби напряжения пропускная способность появляется у противонаправленной половины схемы симистора.
Регулировка пропускаемой через симистор мощности производится путем смещения момента подачи открывающего тока от времени начала фазы.
Диагностика симистора
Потребность в исследовании симистора дома возникает только в случае поломки бытового электроприбора. Значит, все характеристики элемента измерять не стоит и нужно только определить наличие или отсутствие дефектов, обрывов или так называемых пробоев p-n переходов. Для этого применяются два метода:
- Измерение сопротивлений p-n переходов тестером.
- Индикация выполнения функций элемента.
Можно определить годность симистора как проверив тестером, так и с помощью простой схемы индикации, даже без профессиональной подготовки. Результаты применения обоих методов, как правило, дают одинаковые результаты и позволяют в домашних условиях определить неисправность. Для метода измерений потребуется стрелочный или цифровой тестер, а если его нет — батарейка и лампочка (можно светодиод) для метода индикации.
Прежде чем начинать проверку, следует выяснить расположение управляющего электрода. Корпуса у симисторов бывают разные, поэтому самый простой способ — узнать по маркировке, воспользовавшись интернетом. Катод и анод симистора — понятия относительные и взаимозаменяемые, так как он имеет одинаковые свойства для любой полярности напряжения. Для удобства можно определить для себя один из отводов катодом.
Тестирование нужно проводить в два этапа, меняя полярность тестера или батарейки.
Метод измерения показателей
Определить дефект можно на основании разных сопротивлений p-n переходов в разных направлениях. Тестеры определяют сопротивление, пропуская ток через объект измерения. При направлении тока от p слоя к n слою полупроводника сопротивление будет незначительным. Обратное направление тока практически невозможно (бесконечное сопротивление) или очень велико (для элементов малой мощности).
При неоднократном чередовании полупроводниковых слоев между контактами элемента, как в нашем случае, сопротивление нужно измерять в трех состояниях, не разрывая контакт щупов тестера с анодом и катодом:
- Измеряем сопротивление между управляющим электродом и катодом, не соединяя ни с чем анод — результат должен быть от десятков до сотен Ом;
- Переносим щуп тестера с управляющего электрода на анод. Измеряем сопротивление между анодом и катодом — сопротивление должно быть велико до бесконечности (МОм для маломощных элементов);
- Управляющий контакт соединяем с анодом — показания тестера резко снижаются, величина сопротивления зависит от мощности симистора, но не превышают сотен Ом. Мощные симисторы могут не открыться по причине слабого управляющего тока. В этом случае можно не соединяя управляющий контакт с анодом, подключить его через обычную пальчиковую батарейку к катоду соблюдая полярность;
- Управляющий электрод отсоединяем от анода (батарейки), не разрывая контактов тестера с анодом и катодом — тестер продолжает показывать низкое сопротивление.
Схемы измерений выглядят следующим образом:
Если все сопротивления соответствуют указанным в таблице, изменим полярность подключения тестера и повторим измерения.
В случае когда хоть один из результатов измерений не соответствует табличному, симистор следует заменить и не спешить с приобретением новой техники, так как можно починить старую.
При помощи батарейки
Тестер найдется не у каждого хозяина, а вот отыскать дом, в котором нет батарейки, кажется невозможным. Если батарейка нашлась в фонарике — значит, к ней найдется и лампочка. Для этого метода можно взять и светодиодный индикатор включения из любого ненужного прибора.
Метод очень прост, но в случае использования светодиода следует соблюдать полярность его включения в схему.
Начинаем с подсоединения к условному катоду симистора одного контакта лампочки. Ко второму контакту подключаем «минус» батарейки. Плюсовой контакт присоединяем к аноду. Свечения быть не должно. Не разбирая схемы, соединяем управляющий контакт с анодом. Лампочка должна светить. Размыкаем управление и анод — свечение должно продолжиться. В уже собранной схеме поменяем полярность подсоединения батарейки и повторим действия. Если лампочка не реагирует на подключение или светится — гаснет не так, как описано — есть шанс сохранить домашний электроприбор, заменив один симистор.
Советы для работы
Перед извлечением симистора или платы, на которой он установлен, убедитесь, что устройство обесточено и физически отключено от электросети.
Для диагностики симисторов, припаянных к печатной плате, достаточно отсоединить управляющий контакт. Для этого потребуется паяльник. И также не станут лишними для установки нового элемента пинцет и припой.
Проверка симистора стиральной машины
Плата управления стиральной машины «усеяна» полупроводниковыми приборами – симисторами. Бывает, что один или несколько элементов выгорают, и автомат уже не может выполнять свои функции в прежнем режиме. Визуально определить сгоревшие детали обывателю достаточно сложно, поэтому придется выполнять диагностику модуля.
Конечно, при возможности, ремонт электроники лучше доверить специалистам. Если вы хотите проверить симистор в стиральной машине самостоятельно, нужно как следует подготовиться – изучить все нюансы предстоящей работы. Расскажем, как тестируются полупроводники.
Как можно протестировать детали?
Проверить плату управления автоматической машины можно несколькими способами. Мастера чаще всего выполняют диагностику электронного модуля с помощью мультиметра, транзистора-тестера или специального стенда. В домашних условиях умельцы иногда тестируют симисторы посредством обычной лампочки и батарейки.
Удобнее и проще всего проверить симистор в стиральной машине с помощью мультиметра.
Если у вас дома нет этого измерительного прибора, купить его можно в любом специализированном магазине. Стоимость мультиметров невысока – от 200-300 рублей и выше. Для домашнего пользования подойдет и недорогая модель.
Симисторы и их типовые проблемы
Чтобы понимать, как проверить симисторы, нужно разобраться, каковы особенности конструкции данных элементов. Это полупроводники, которые в процессе работы постоянно открываются и запираются. Они обеспечивают «протекание» электрического тока в двух направлениях.
Если говорить о конструкции симистора, то он состоит из двух кристаллов, направленных навстречу друг другу, и управляющего электрода. Последний обеспечивает открытие и закрытие полупроводника. За счет подобного устройства эти элементы считаются разновидностью тиристоров.
В цепи симистора может произойти обрыв, также элемент вполне способен перегореть по причине короткого замыкания. Если планируется проверка полупроводника мультиметром, то выполнить ее можно двумя способами:
- с выпаиванием симистора;
- непосредственно на плате управления.
Намного удобнее именно второй способ, потому что проверить полупроводниковый прибор можно будет без дополнительных манипуляций с радиодеталями. Однако на результаты такой диагностики повлияет и общая работоспособность электронного модуля. Поэтому желательно тестировать симистор именно выпаяв его с платы – так точность исследования будет выше.
При проверке на плате, повлиять на результаты может короткое замыкание в параллельной ветке. В данной ситуации мультиметр укажет на неисправность симистора, в то время как проблема будет вовсе не в данном полупроводниковом приборе.
Тест с отделением симистора от платы
Наиболее точными результаты диагностики будут, если выпаять симистор из платы управления и проверить его обособленно. Если тестировать независимую ни от чего деталь, то мультиметр выдаст более реальные показания. Выбрав такой способ диагностики, необходимо определиться, как располагаются выводы или «ножки» полупроводника. Встречаются несколько типов симисторов, на изображении снизу представлены лишь некоторые из них.
Обязательно определить местонахождение управляющего контакта симистора по отношению к паре силовых выводов.
Схему расположения контактов следует узнать заранее. Посмотреть, где какой вывод, можно по модели иди паспорту полупроводника. Это имеет решающее значение для дальнейшей диагностики.
Устройство полупроводниковых элементов схоже. У любого симистора имеется 3 контакта – два силовых и один управляющий. Пара рабочих выводов обычно маркируется А1 и А2 (иногда Т1 и Т2). Оставшийся – английской буквой G.
Разобравшись с конструкцией симистора, можно приступать к настройке мультиметра. Тестер следует перевести в режим «прозвонки». Подавляющее большинство моделей таких приборов имеют отдельную кнопку, которую нужно включить. Обозначена клавиша символом диода и зуммера (имитирующего звуковой сигнал).
Переведя мультиметр в режим «прозвонки», приложите его щупы к соответствующим контактам симистора. Между отводами тестера появится разность потенциалов, так как на них будет подаваться напряжение. Прибор обеспечит, что через полупроводник станет «протекать» испытательный ток. Диагностика элемента платы управления проводится в несколько этапов.
- Шаг 1. Щупы мультиметра прислоняются к силовым контактам. Если на экране прибора отобразится 1 или «OL», значит, симистор исправен. Ноль на дисплее тестера расскажет о «пробитии» полупроводника.
- Шаг 2. Один щуп мультиметра остается на рабочем контакте, второй подключается к управляющему выводу. В норме, на экране тестера должно отобразиться значение от 100 до 200 В, допускаются небольшие отличия.
- Шаг 3. Убедитесь, что симистор открывается. Для этого быстро дотроньтесь до управляющего электрода, не переставая подавать напряжение на рабочие выводы. Значения на дисплее мультиметра сразу должны поменяться. Если показания корректируются, значит, полупроводник исправен.
Для подключения щупов мультиметра сразу к двум «ножкам» симистора, можно использовать дополнительный проводок.
Если в ходе проверки выпаянного симистора никаких нарушений выявлено не будет, значит, причина не в нем, а в другом полупроводнике платы управления. Придется продолжить диагностику и поочередно протестировать все элементы и дорожки модуля.
Интересное:
1 комментарий читателей