Тиристоры являются особым видом полупроводников, относящихся к категории диодов. Однако, в отличие от диода, тиристор оборудован третьим выводом, выполняющим функции управляющего электрода.
Фактически, это диод, имеющий три вывода. В связи с широким применением этих приборов, очень часто возникает вопрос, как проверить тиристор мультиметром.
Для проведения проверки, необходимо знать принцип работы этого устройства.
Принцип работы и параметры тиристора
Действие тиристора очень похоже на работу реле. Тем не менее, между ними существует значительное отличие, поскольку реле относится к электромеханическим изделиям, а тиристор – к чисто электрическим. Поэтому, основным принципом работы тиристора является возможность регулировать большое напряжение с помощью маленького напряжения.
В отличие от реле, здесь отсутствуют клацающие контакты, и при нормальном режиме работы в этом устройстве просто нечему выгорать. Теоретически, такой прибор может работать до бесконечности.
Основной параметр тиристора является отпирающим постоянным напряжением управления. Оно представляет собой минимальное напряжение постоянного значения, которым обладает управляющий электрод.
С помощью этого напряжения, тиристор переключается из одного состояния в другое, то есть – закрывается и открывается.
Управляющий электрод с минимальным напряжением производит открытие тиристора, после чего, электричество начинает свободно протекать через два других электрода – анод и катод.
Обратное напряжение представляет собой значение, способное выдерживаться тиристором в случае подачи плюса на катод, а минуса – на анод. При работе, должно учитываться и среднее значение тока, проходящее через прибор в прямом направлении без ущерба для его нормального функционирования.
Способы проверки тиристора
После изучения принципа действия и параметров прибора, можно переходить к его проверке.
Одна из таких проверок проводится с помощью лампочки, трех проводков и блока питания, выдающего постоянный ток. В блоке питания необходимо выставить напряжение, соответствующее напряжению, при котором загорается лампочка.
К каждому электроду припаивается проводок. После этого, через блок питания подается плюс на анод и минус на катод. Затем, от батарейки на 1,5 В нужно подать напряжение на управляющий электрод.
Если лампочка загорелась, значит, устройство работает нормально.
При решении вопроса, как проверить тиристор тестером, используется стандартный мультиме тр. Контакты устройства, анод и управляющий электрод подключаются к щупам измерительного прибора. При включении наблюдается падение сопротивления, это означает, что тиристор открылся. После выключения, на шкале мультиме тра вновь наблюдается бесконечное значение сопротивления.
Тиристор – это полупроводниковый прибор p-n-p-n структуры, который играет роль ключа в цепях с большими токами, при этом управление им осуществляется слаботочным сигналом. Применяется для включения силовых электроприводов, систем возбуждения генераторов. Коммутируемые токи доходят до 10 кА.
Особенность тиристоров заключается в том, что при подаче управляющего сигнала, они открываются и остаются в этом состоянии, даже если сигнал в последующем будет снят. Единственное требование – протекающий через них ток должен превышать определенное значение, который называется током удержания.
Одни тиристоры пропускают ток только в одну сторону. Это динисторы, срабатывающие от превышения значимого напряжения. Есть также тринисторы, управляемые подачей тока на третий вывод прибора. Тиристоры пропускающие ток в обе стороны называются симисторы или триаки. Кроме этого, бывают фототиристоры управляемые светом.
Недорогой перфоратор для дома какой выбрать
Основные характеристики
Для проверки тринистора необходимо знать и понимать, что скрывается за основными параметрами и для чего их нужно измерять.
- Отпирающее напряжение управления Uy – это постоянный потенциал на управляющем электроде, вызывающий открывание тиристора.
- Uобр max – это максимальное обратное напряжение, при котором тиристор еще находится в рабочем состоянии.
- Iос ср – это среднее значение протекающего через тиристор тока в прямом направлении с сохранением его работоспособности.
Определение управляющего напряжения
Теперь можно приступать к тестированию тринистора. Для этого возьмем КУ202Н с рабочим током 10 А и напряжением 400 В.
У большинства радиолюбителей имеется мультиметр и неизбежно возникает вопрос, как проверить тиристор мультиметром, возможно ли это и, что дополнительно может понадобиться. Последовательность действий такая:
для начала переключаем мультиметр в положение измерения сопротивления с диапазоном 2 кОм. В этом режиме на измерительных щупах будет присутствовать напряжение внутреннего источника питания тестера;- подключаем щупы к аноду и катоду тринистора. Мультиметр должен показывать сопротивление близкое к бесконечности;
- перемычкой замыкаем анод и управляющий электрод. Сопротивление должно упасть, тринистор открылся;
- убираем перемычку, прибор опять показывает бесконечность. Это произошло из-за того, что удерживающий ток слишком мал.
Так как тиристор управляется как отрицательными, так и положительными сигналами, то его можно открыть, подключая перемычкой управляющий электрод к катоду. Мультиметр должен находиться в режиме омметра, и щупы подсоединены к аноду и катоду. Так можно определить, каким напряжением управляется тиристор.
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.
Проверка динистора
Для определения работоспособности динистора может потребоваться источник питания с напряжением, превышающим напряжение включения динистора. Для ограничения тока потребуется резистор на 100-1000 Ом.
Теперь можно подключать плюс источника к аноду, а катод к одному из выводов ограничивающего резистора. Второй конец сопротивления подключается к минусу источника питания.
До этого необходимо мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения подключить к аноду и катоду. Значения тестера должны лежать в пределах милливольт. Динистор открылся.
Необычный способ
Есть еще один вариант проверки тиристора мультиметром, без прозвона. Но в этом случае прибор должен быть маломощным, с малым током удержания.
Для проверки используется разъем проверки транзисторов. Обычно он располагается ниже переключателя и представляет собой круглый разъем в диаметре примерно 1 см. На нем должны быть следующие обозначения: В – означает база транзистора, С – коллектор, Е – эмиттер.
Если тринистор открывается положительным напряжением, то управляющий вывод надо подключить к базе, анод с катодом к коллектору и эмиттеру соответственно. Так как тестер при проверке транзистора измеряет коэффициент усиления, то и в этом случае он выдаст какие-то значения, которые будут неверные.
Но это не важно, главное убедиться в исправности тринистора.
Смазка шины бензопилы хускварна
Проверка в схеме
Иногда требуется проверка тиристора, без выпаивания его из схемы. Для этого необходимо отключить управляющий электрод. После этого к аноду и катоду подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Вторым тестером подключаются к аноду и управляющему электроду тиристора.
Второй прибор должен находиться в режиме омметра. Если измерительные щупы подсоединены правильно, то показания первого тестера будут лежать в пределах нескольких десятков милливольт. Если нет, то щупы нужно поменять местами и все повторить.
Перед измерениями нужно убедиться, что плата и весь прибор обесточен.
Тестирование высоковольтного тиристора
В случае проверки высоковольтного тиристора потребуется мультиметр с токовыми клещами.
И проверка будет производиться при включенном оборудовании, так как сложно создать условия имитирующие рабочие параметры системы.
Все внешние воздействия необходимо делать в соответствии с инструкцией по эксплуатации на оборудование. Измерения делаются с соблюдением техники безопасности, в остальном все, как и с обычными тиристорами.
Среди домашних мастеров и умельцев периодически возникает необходимость определения работоспособности тиристора или симистора, которые широко используются в бытовых приборах для изменения скорости роторов электродвигателей, в регуляторах мощности осветительных приборов и в других устройствах.
Как работает диод и тиристор
Перед описанием способов проверки вспомним устройство тиристора, который не зря называют управляемым диодом. Это обозначает, что оба полупроводниковых элемента имеют почти одинаковое устройство и работают совершенно аналогично, за исключением того, что у тиристора введено ограничение — управление через дополнительный электрод посредством пропускания электрического тока сквозь него.
Тиристор и диод пропускают ток в одну сторону, которая во многих конструкциях советских диодов обозначена направлением угла треугольника на мнемоническом символе, расположенном прямо на корпусе. У современных диодов в керамическом корпусе катод обычно помечают нанесением кольцевой полоски около катода.
Проверить работоспособность диода и тиристора можно пропусканием тока нагрузки через них. Для этого допускается использовать лампочку накаливания от старых карманных фонариков, нить которой светится от тока порядка 100 mА или меньше. При прохождении тока через полупроводник лампочка будет гореть, а в случае отсутствия — нет.
Как проверить исправность диода
Обычно для оценки исправности диода пользуются омметром или другими приборами, обладающими функцией измерения активных сопротивлений. Прикладывая к электродам диода напряжение в прямом и обратном направлении, судят о величине сопротивления. При открытом p-n переходе омметр покажет значение равное нулю, а при закрытом — бесконечности.
- Если омметр отсутствует, то исправность диода можно проверить, используя батарейку и лампочку.
- Схема проверки исправности диода
Перед проверкой диода таким способом необходимо учитывать его мощность. Иначе ток нагрузки может разрушить внутреннюю структуру кристалла. Для оценки маломощных полупроводников рекомендуется вместо лампочки использовать светодиод и ток нагрузки снижать до 10-15 mA.
Как проверить исправность тиристора
Оценить работоспособность тиристора можно несколькими методами. Рассмотрим три, самых распространенных и доступных в домашних условиях.
- Метод батарейки и лампочки
- Схема проверки исправности тиристора
- При использовании этого метода тоже следует оценивать токовую нагрузку 100 mA, создаваемую лампочкой на внутренние цепи полупроводника и применять ее кратковременно, особенно для цепей управляющего электрода.
Простые поделки из резинок
На рисунке не показана проверка отсутствия короткого замыкания между электродами. Эта неисправность практически не встречается, но для полной уверенности в ее отсутствии следует попробовать пропустить ток через каждую пару всех трех электродов тиристора в прямом и обратном направлении. Для этого потребуется всего несколько секунд времени.
При сборке схемы по первому варианту полупроводниковый переход прибора не пропускает ток, и лампочка не горит. Это его основное отличие в работе от обычного диода.
Для открытия тиристора достаточно подать положительный потенциал источника на управляющий электрод. Этот вариант показан на второй схеме. У исправного прибора откроется внутренняя цепь и через него потечет ток. Об этом будет свидетельствовать свечение нити накала лампочки.
В третьей схеме показано отключение питания с управляющего электрода и прохождение тока через анод и катод. Это происходит за счет превышения тока удержания внутреннего перехода.
Эффект удержания используется в схемах регулирования мощности, когда для открытия тиристора, управляющего величиной переменного тока, подается кратковременный импульс тока от фазосдвигающего устройства на управляющий электрод.
Загорание лампочки в первом случае или отсутствие ее свечения во втором свидетельствуют о неисправности тиристора. А вот потеря свечения при снятом напряжении с контакта управляющего электрода может быть вызвана величиной тока, протекающей через цепь анод-катод меньшей, чем предельное значение удержания.
Разрыв цепи через анод или катод приводит тиристор в закрытое состояние.
Метод проверки с помощью самодельного прибора
Снизить риски повреждения внутренних схем полупроводниковых переходов при проверках маломощных тиристоров можно подбором величин токов через каждую цепочку. Для этого достаточно собрать простую электрическую схему.
На рисунке показано устройство, предназначенное для работы от 9-12 вольт. При использовании других напряжений питаний следует сделать перерасчет величин сопротивлений R1-R3.
Рис. 3. Схема прибора для проверки тиристоров
Через светодиод HL1 достаточно прохождения тока около 10 mA. При частом использовании прибора для подключений электродов тиристора VS желательно сделать контактные гнезда. Кнопка SA позволяет быстро коммутировать цепь управляющего электрода.
Загорание светодиода до нажатия кнопки SA или отсутствие его свечения — явный признак повреждения тиристора.
Метод с использованием тестера, мультиметра или омметра
Наличие омметра упрощает процесс проверки тиристора и напоминает предыдущую схему. В ней источником тока служат батареи прибора, а вместо свечения светодиода используется отклонение стрелки у аналоговых моделей или цифровые показания на табло у цифровых устройств. При показаниях большого сопротивления тиристор закрыт, а при малых величинах открыт.
- Схема проверки тиристоров омметром
Здесь оценивается все те же три этапа проверки с отключенной кнопкой SA, нажатой на короткое время и снова отключенной. В третьем случае тиристор, скорее всего, изменит свое поведение из-за малой величины проверяемого тока: ее не хватит для удержания.
Низкое сопротивление в первом случае и высокое во втором свидетельствуют о нарушениях полупроводникового перехода.
Метод омметра позволяет проверять исправность полупроводниковых переходов без выпаивания тиристора из большинства монтажных плат.
Конструкцию симистора можно условно представить состоящей из двух тиристоров, включенных встречно по отношению друг к другу. У него анод и катод не имеют строгой полярности как у тиристора. Они работают с переменным электрическим током.
Качество состояния симистора можно оценить описанными выше методами проверки.
Как проверить тиристор
| Проверка тиристора с помощью лампочки и источника постоянного напряжения |
Большинство тиристоров можно проверить с помощью лампочки и постоянного напряжения, способного ее засветить.
Плюс подаем на анод, а лампочку (минус) соединяем с катодом тиристора (см. рисунок). Кратковременно соединив анод и управляющий вывод, открываем тиристор. Даже поссле рассоединения лампочка должна светиться.
| Проверка тиристора с помощью тестера |
Для проверки тиристора в большинстве случаев достаточно энергии полуторавольтового питания мини-тестера в режиме «xl кОм». При кратковременном касании управляющего вывода подключенным к аноду щупом (см. рисунок) стрелка должна отклониться.
Возврат стрелки (после снятия щупа с управляющего вывода) свидетельствует о потере тиристором способности удерживать открытое состояние.
Если тестирование не удалось, поменяйте щупы местами (у некоторых приборов переключение в режим «xl кОм» меняет полярность).
| Проверка работоспособности тиристора с помощью малогаборитного пробника |
Эта схема предназначена также для проверки тиристоров КУ101, КУ202 и других. Работает она следующим образом, если между анодом и катодом тиристора приложено напряжение, то для его открывания на управляющий электрод необходимо подать положительное напряжение.
Таким образом в цепочке «управляющий электрод — катод» течет ток и тиристор откроется. Если ток, протекающий через тиристор, меньше тока удержания данного экземпляра тиристора, то при снятии напряжения с управляющего электрода тиристор закрывается. Если же ток превышает ток удержания, тиристор остается открытым.
Проверяемый тиристор VS1 подключается в соответствии с рисунком.
Тиристор будем считать полностью рабочи, если после го подключения светодиод не светит, а при нажатии на кнопку загорается. При отпускании кнопки светодиод может гореть, а может и нет. Если светодиод загорается до момента нажатия на кнопку или не светится после ее нажатия, то тиристор неисправен .
Уважаемые радиолюбители на ваш суд предлагаю еще один вариант схемы для проверки исправности тиристора Если при включении питания горит светодиод, то нажимаем кнопу, а затем отпускаем.
Если светодиод гаснет, то тиристор выключился. Если же тиристор не выключился, то он неисправен. Нажимаем кнопку еще раз, тиристор открывается.
Горение светодиода в этом случае свидетельствует об исправности тиристора.
- Резистор R4 должен быть присоединен непосредственно к контактам X1, чтобы исключить влияние наводок на провода
- R1ограничивает ток запуска
- R2 служит для разряда С1 сопротивлением 3-10 кОм
| Как проверить тиристор и симистор |
Как проверить тиристор мы уже знаем, а вот что нам делать если возникла необходимость в проверке симистора. Да все очень просто немного модернизируем уже известный нам пробник. В результате получилась вот такая универсальное устройство для проверки не только симисторов, но и тиристоров.
Готовую схему расположил в корпусе от ненужного сетевого адаптера на 12 вольт, а для добавления универсальности к пробнику для проверки тиристоров, можно сделать выводы трех разноцветных провода с крокодилами.
| Видеоинструкция по проверке тиристора |
| Как проверить динистор? |
Для проверки этой разновидности тиристора необходимо собрать небольшую схему, т.к с помощью мультиметра его можно проверить только на очень маловероятный пробой.
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.
Как проверять тиристоры исправность не выпаивая — мультиметром, лампочкой и батарейками
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:
- Высокая проводимость (открытое).
- 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:
Экспериментальные устройства.- Пороговые устройства.
- Силовые ключи.
- Подключение постоянного тока.
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.
Тиристоры быстродействующие ТБ333-250
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.
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 (мультиметру). Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра. В качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели.
Что нужно, чтобы проверить тиристор мультиметром:
- Подцепить черный щуп с минусом к катоду.
- Подцепить красный щуп с плюсом к аноду.
- Один конец выключателя соединить с разъемом красного щупа.
- Настроить мультиметр для измерения сопротивления, не превышающего 2 тысячи ОМ.
- Быстро включить и отключить выключатель.
- Если проход тока удерживается, значит с тиристором всё хорошо. Чтобы его отключить достаточно, отсоединить напряжение от одного из электродов (анод или катод).
- В случае если удерживания проводимости нет, нужно поменять щупы местами и проделать всё с самого начала.
- 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:
Проверка тимистора с помощью омметраВключить тестер между катодом и анодом: должно показать «бесконечность», потому что тиристор в состоянии низкой проводимости.- Подключить батарейку между УЭ и катодом. На тестере должно спасть сопротивление, так как появилась проводимость.
- Если подачи питания совсем нет, то устройство работает неправильно.
- Если подача питания постоянная, при любом напряжении на электроды, то и в этом случае с тиристором что-то не так.
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.
Блиц-советы
Рекомендации:
- Перед тем как проверять тиристор, следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками данного устройства. Эти знание помогут быстрей и эффективней проверить тиристор.
- 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.
- Во избежание неприятных ситуаций все схемы должны собираться в точности.
- 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.
Как проверить исправность симистора, тиристора, динистора
Динисторы, тиристоры, симисторы представляют собой полупроводниковые приборы четырехслойной структуры р-п-р-п. Часто при пояснении принципа работы их изображают в виде соединенных между собой, как показано на рис. 1, транзисторов разной проводимости. Как видно из рисунка, тиристор имеет три вывода: анод (А), катод (К) и управляющий электрод (УЭ). Напряжение, приложенное к р-n переходу одного из транзисторов, обеспечивает отпирание тиристора.
Самая распространенная и характерная неисправность симисторов, тиристоров и динисторов это межэлектродный пробой — анод1-анод2, анод-катод, анод-управляющий электрод, катод управляющий электрод.
По этой причине в первую очередь следует проверить омметром сопротивление между электродами. В исправных симисторах, тиристорах, динисторах участок А-К (A1-A2) не прозванивается.
Тиристор и симистор, кроме того, можно проверить на исправность р-n перехода между УЭ и К, за исключением приборов со встроенным резистором.
Наилучшие результаты проверки тиристоров и симисторов обеспечивает испытательная схема, изображенная на рис. 2.
Для питания схемы используется источник постоянного тока напряжением 12 В с допустимым током нагрузки не менее 200 мА. Резистор R1 ограничивает ток через испытуемый прибор, а резистор R2 — через его управляющий электрод.
Схема обеспечивает тестирование тиристоров и симисторов малой и средней мощности. Для проверки прибора необходимо:
1. Включить его в схему, как показано на рис. 2.
2. Кратковременно соединить его УЭ с резистором R2. Прибор должен открыться, напряжение +Uтест станет близким к нулю. Прибор остается открытым и при отключенном от R2 управляющем электроде.
3. Разорвать цепь питания анода (УЭ при этом соединен с К) и замкнуть ее вновь. Прибор должен находиться в закрытом состоянии. +Uтест при этом равно 12 В.
При тестировании симисторов следует повторить п.п. 2, 3, и R2 при этом должен быть запитан от отрицательного полюса источника питания.
Результат такого тестирования позволяет убедиться в исправности прибора. Тем не менее 100% результатом тестирования следует считать исправную работу полупроводникового прибора в том устройстве, где он установлен.
Динисторы (или диаки и сидаки как их еще называют) не имеют вывода УЭ, и они открываются при превышении напряжения на аноде некоторого значения, указываемого в параметрах на данный тип прибора.
Как было сказано выше, с помощью мультиметра динистор можно проверить только на пробой перехода. Для того чтобы точно знать исправен динистор или нет, его следует проверить, включив в испытательную схему (рис.
3), которая питается от регулируемого источника напряжения переменного тока.
Диод D1 представляет собой однополупериодный выпрямитель, конденсатор С1 — сглаживающий, резистор R1 ограничивает ток через динистор. При проверке следует плавно увеличивать напряжение на динисторе.
При достижении некоторого порогового значения он откроется, при уменьшении напряжения по достижении протекающего тока значения заданного тока удержания — закроется. После такой проверки необходимо ее повторить, изменив полярность приложенного к динистору напряжения.
При проверке в качестве источника напряжения переменного тока во избежание опасности поражения следует использовать трансформатор.
Типичные неисправности выпрямительно-инверторных преобразователей
В силовой части ВИГ1 наиболее часто встречающимся видом неисправности является выход из строя одиночного силового тиристора в любом плече (см. рис. 9.5, неисправность /). Одиночный отказ тиристора (пробой) приводит к повышению напряжения на других последовательно включенных тиристорах плеча ВИП.
В этом случае у отказавшего тиристора несколько снижается прямое падение напряжения (до 0,5 В, а в редких случаях до 0,25 В) и через параллельную ветвь плеча, в которой находится поврежденный тиристор, протекает увеличенный ток.
Полный выход из строя одиночного тиристора приводит к загоранию сигнальной лампы этого ВИП на пульте управления электровозом уже при нулевом положении контроллера машиниста.
Гораздо реже в практике эксплуатации электровозов с ВИП (см. рис. 9.5) встречаются случаи сквозного повреждения силовых тиристоров в одном или нескольких плечах ВИП (неисправность 2).
При сквозном повреждении силовых тиристоров любого плеча возникает режим короткого замыкания всей вторичной обмотки тягового трансформатора или только некоторой ее части (это зависит от зоны регулирования в момент возникновения сквозного повреждения) в течение одного полупериода напряжения сети.
При этом развиваются токи КЗ, которые могут привести к повреждению вторичных обмоток тягового трансформатора, переключателей 81 и 82 (см. рис. 9.1) и силовых тиристоров в других плечах ВИП.
Чтобы предотвратить подобные повреждения, на шинах вторичной обмотки трансформатора установлены реле тока РТ1—РТ6, имеющие уставку тока 3200 ± 200 А.
При срабатывании этих реле замыкаются их контакты, через которые на отключающую катушку главного выключателя электровоза подается питание от обмотки собственных нужд. В подавляющем большинстве случаев такая защита исключает повреждения силового электрооборудования. В то же время при сквозном повреждении плеч ВИП, как правило, происходит приваривание силовых контактов переключателей 81 и 82, что требует их ремонта.
Наиболее тяжелые повреждения силового электрооборудования происходят в тех случаях, когда машинисты при возникновении сквозного повреждения плеча, не отключая поврежденный ВИП, пытаются повторно включать ГВ.
В таких случаях машинисту рекомендуется после повторного срабатывания ГВ осмотреть реле тока, найти реле с выпавшими сигнальными блинкерами (указателями) и определить неисправный ВИГ1. При обнаружении повреждений элементов схемы на панелях силовых тиристоров необходимо отключить переключатель 81 (82) (см. рис.
9.1) данного ВИГ1 кнопкой на щите параллельной работы, визуально убедиться, что силовые контакты переключателя разошлись, после чего поднять токоприемник, включить ГВ и продолжать движение электровоза на шести тяговых двигателях.
Если при осмотре не обнаружено реле с выпавшими сигнальными блинкерами, то машинисту необходимо продолжить поиск причины отключения ГВ. Отключать ВИП в этом случае нет необходимости.
Неоднократное повторное включение ГВ без отключения неисправного ВИП приводит, как правило, к тяжелым последствиям, так как в подобных аварийных режимах наиболее слабой частью электрооборудования являются силовые тиристоры.
В таких случаях характерны сквозные повреждения в нескольких плечах ВИП, число поврежденных тиристоров достигает 10—25 шт.
, сгорают монтажные провода и резисторы связи на панелях силовых тиристоров, повреждаются и обугливаются текстолитовые панели с тиристорами и все элементы монтажа, расположенные на этих панелях.
Из анализа сквозных повреждений плеч ВИП выявлены наиболее характерные закономерности повреждений.
Сквозные повреждения тиристоров чаще всего происходят в одном плече одного ВИП (около трех четвертей всех случаев), реже возникают сквозные повреждения одновременно в двух и более плечах одного ВИП (примерно пятая часть всех случаев) и исключительно редко происходят сквозные повреждения плеч одновременно в нескольких ВИП. В подавляющем большинстве случаев при сквозных повреждениях выходят из строя силовые тиристоры одной параллельной ветви плеча, реже происходит одновременное повреждение силовых тиристоров двух и более параллельных ветвей плеча, крайне редко при сквозных повреждениях имеет место зигзагообразный выход из строя тиристоров плеча. При этом следует отметить, что самые нижние параллельные ветви тиристоров плеча повреждаются чаще, чем остальные ветви. Все указанные выше данные подтверждаются практикой эксплуатации электровозов ВЛ80Р и ВЛ85. Наблюдаемый при этом характер отказов позволяет сделать предположение, что сквозные повреждения плеч ВИП чаще всего возникают в результате неравномерного распределения рабочего тока ВИП на одну или несколько параллельных ветвей силовых тиристоров плеча.
Сложно установить в условиях депо причины выхода из строя одиночных тиристоров. Специальных исследований в этом направлении не проводилось, но выполнялись проверки отказавших тиристоров со вскрытием таблетки и анализом кремниевой структуры.
При этом не разделялись па группы тиристоры, вышедшие из строя при одиночных отказах и при сквозных повреждениях плеч. По внешнему виду повреждения структуры нескольких партий тиристоров (всего около 600 шт.) подразделяются следующим образом.
Выгорание значительной части структуры составляет около трети общего числа поврежденных тиристоров. Такую же долю составляют оплавления структуры диаметром 1—2 мм (точечный прожог), распределенные произвольно по площади катода.
Прожог структуры в области управляющего электрода происходит примерно в четверти всех тиристоров. В остальных случаях имеют место пробой структуры по фаске и дефекты монтажа при изготовлении тиристоров.
Очевидно, что выгорание значительной площади кремниевой структуры тиристора происходит при чрезмерно больших токах, которые возникают при сквозных повреждениях. Такие повреждения, как пробой структуры по ее фаске и различные дефекты монтажа, могут быть отнесены к заводскому браку.
В то же время точечный прожог катодной области и прожог в области управляющего электрода могут происходить в результате чрезмерного нагрева при протекании больших токов (например, в режиме неравномерного перераспределения рабочего тока ВИП на три или четыре параллельные ветви плеча), а также из-за внутренних дефектов кристаллической решетки структуры.
Кроме перечисленных неисправностей в практике эксплуатации электровозов отмечены случаи сгорания резисторов связи (см. рис. 9.5), которые были включены между параллельными ветвями (неисправность 5).
Наиболее вероятной причиной этой неисправности являются режимы перераспределения рабочего тока ВИП на несколько параллельных ветвей в двух смежных плечах, например в плечах 3 и 4.
Сгорание одного резистора связи, расположенного на панели тиристора, нарушает цепь управления этого тиристора и приводит к тому, что данная параллельная ветвь тиристоров плеча вообще не принимает нагрузку.
Такое положение не является критическим для ВИП, но накопление сгоревших резисторов связи в одном плече может привести к более серьезным повреждениям (например, отказу тиристоров), поэтому в эксплуатации необходимо периодически проверять омметром резисторы связи и одновременно заменять сгоревшие.
Имеют место случаи выхода из строя резисторов типа ПЭВ вследствие внутреннего обрыва проволочной цепи (неисправность 4). Такое повреждение обязательно вызовет неравномерность в распределении напряжений на последовательно соединенных тиристорах, что должно привести к загоранию сигнальной лампы ВИП па пульте управления в кабине машиниста, хотя эта ситуация соответствует нормальному режиму.
Случаи загорания сигнальной лампы ВИП на пульте управления можно разделить на две группы. К первой группе неисправностей следует отнести случаи, когда сигнальная лампа ВИП горит постоянно при нулевом положении главного штурвала КМЭ. Причинами этого явления могут быть:
- • пробой силового тиристора в одном из плеч ВИП;
- • обрыв цепи резисторов Я1—Я4 (см. рис. 9.5);
- • отсутствие переменного напряжения 380 В на панели 101 (102) вследствие сгорания предохранителя или по другой причине;
- • обрыв резисторов в других цепях защиты ВИП.
В этих случаях прежде всего следует путем поочередного отключения тумблеров на панели 101 (102) электровоза ВЛ80Р определить плечо, из-за которого загорается сигнальная лампа ВИП, затем отыскать неисправный тиристор или резистор в блоке высокого напряжения ВИП или устранить неисправность на панели 101 (102).
Ко второй группе неисправностей следует отнести все случаи загорания сигнальных ламп ВИП, которые проявляются во время движения электровоза при работе ВИП на определенной зоне и при определенном токе нагрузки. Причинами могут быть:
- • разрегулировка мостов на панели 101 (102); в этом случае необходимо с помощью тумблеров определить плечо, которое дает загорание сигнальной лампы, и добиться равновесия моста в этом плече;
- • потеря первоначальных свойств тиристора в одном из плеч ВИП; выявить такой тиристор с помощью тестера невозможно, поэтому рекомендуется с помощью тумблеров на панели 101 (102) определить плечо ВИП, в котором имеется такой тиристор, и проверить тестером все тиристоры этого плеча на класс по напряжению;
- • ложное включение силового тиристора в одном из плеч ВИП на определенной зоне и при определенном токе нагрузки.
В силовой части ВИП появляются различные механические дефекты. К ним относят ослабление крепления гибких шунтов на силовых тиристорах и шинах, касания шип в монтаже индуктивных делителей, направляющих прутков, по которым проложены провода управления, и т.п. При плановых ремонтах необходимо тщательно осматривать весь силовой монтаж ВИП и устранять подобные неисправности.