Проверка тиристоров всех видов мультиметром. Как проверять тиристоры – пошаговая инструкция Проверка силовых тиристоров

Как проверить тиристор

Тиристор - это одна из разновидностей полупроводниковых приборов. Внешне он напоминает обыкновенный диод , но в отличие от простого диода он может работать как ключ: открываться и закрываться. Поэтому кроме анода и катода у него имеется еще и третий вывод- для управления. Его так и называют: управляющий электрод (сокращенно УЭ)
В общем-то тиристоры это целый подкласс диодов: они тоже имеют разновидности-
а. просто тиристор : в открытом состоянии пропускает ток лишь в одну сторону
б. симистор или симметричный тиристор: в открытом состоянии может пропускать ток в обе стороны.
г. динистор : не имеет управляющего электрода и управляется приложенным к нему напряжением. Главный параметр у динистора- это так называемое пробивное напряжение: порог при котором динистор открывается и начинает пропускать ток.

Структура тиристора выглядит так:
Так он обозначается на схемах:

Тиристоры по мощности бывают, конечно-же, разные: повышенной мощности (силовые). Такие тиристоры рассчитаны на очень большой ток и выглядят приблизительно так:

Есть тиристоры и поменьше- для бытовой аппаратуры и, конечно, для радиолюбительских целей. Внешний вид у них может быть разный:

Ну теперь давайте разберемся . В качестве примера возьмем самый распространенный советский тиристор КУ202Н. Он выглядит так:

Для проверки нам понадобятся: блок питания с постоянным напряжением, лампочка, и еще один источник питания- например батарейка.

Припаиваем в выводам тиристора провода, на анод подаем плюс от источника питания, а минус подключаем через лампочку к катоду как на картинке ниже:

Теперь нам нужно тиристор "отпереть". Для того чтобы открыть тиристор необходимо на его управляющий электрод подать напряжение больше чем на аноде на 0,2V.
Для этого можно поступить двумя способами:
1. использовать отдельный источник питания . например батарейку. Если тиристор исправный, то лампочка должна загореться. См картинку:

2. Можно открыть тиристор мультиметром : для этого устанавливаем мультиметр в режим прозвонки- на его выводах тогда напряжение тоже будет выше 0,2V.

Ну это еще не все!!! После отпирания тиристор должен удерживаться в открытом состоянии. То есть лампочка должна продолжать гореть даже тогда когда с управляющего электрода убрали источник отпирающего напряжения.

Чтобы запереть тиристор нужно или убрать питание или подать на его управляющий вывод отрицательное напряжение.

Ну, и наконец, как быть если под рукою нет ни лампочки, ни источника питания а только лишь мультиметр? Тоже можно!

Как проверить тиристор мультиметром

Для проверки тиристора ставим мультиметр в режим "прозвонки" и подключаем щупы "плюс" на анод, "минус" на катод. Так как тиристор заперт, то на дисплее мультиметра будет высокое сопротивление.

Так как на щупах мультиметра имеется напряжение, то на управляющий электрод подаем "плюс"- кратковременно касаемся проводом от управляющего электрода на анод.
Тиристор должен открыться и на дисплее мультиметра появится низкое значение.

А вот дальше- самое интересное: если сейчас убрать провод с управляющего электрода то тиристор вновь запрется. Возникает вполне логичный вопрос: почему он не остался в открытом виде как на предыдущем примере с лампочкой?

все дело в том что для удержания в тиристора в открытом виде требуется определенный ток а на щупах мультиметра он недостаточный. Хотя, сразу оговорюсь: недостаточный он именно для тиристора КУ202: для слабеньких тиристоров типа КУ112 (применялись в импульсных источниках питания отечественных телевизоров) этого тока вполне достаточно и тиристор останется в открытом виде.

Ну и напоследок : основная часть информации и изображения любезно предоставлены сайтом Практическая электроника , и за это им огромная благодарность.

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:

1. Высокая проводимость (открытое).
2. 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:

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.

Проверка с помощью метода лампочки и батарейки

Для этого метода достаточно иметь под рукой лишь лампочку, батарейку, 3 проводка и , 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 (). Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра. В качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели.

Что нужно, чтобы проверить тиристор мультиметром:

1. Подцепить черный щуп с минусом к катоду.
2. Подцепить красный щуп с плюсом к аноду.
3. Один конец выключателя соединить с разъемом красного щупа.
4. Настроить мультиметр для измерения сопротивления , не превышающего 2 тысячи ОМ.
5. Быстро включить и отключить выключатель.
6. Если проход тока удерживается, значит с тиристором всё хорошо. Чтобы его отключить достаточно, отсоединить напряжение от одного из электродов (анод или катод).
7. В случае если удерживания проводимости нет , нужно поменять щупы местами и проделать всё с самого начала.
8. Если перекидывание щупов не помогло , то тиристор неисправен.

Чтобы проверить тиристор не выпаивая, нужно отсоединить УЭ от цепной схемы. Далее нужно проделать все пункты, которые описаны выше.

Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра, в качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели

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:

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.

1. Перед тем как проверять тиристор, следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками данного устройства. Эти знание помогут быстрей и эффективней проверить тиристор.
2. 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.
3. Во избежание неприятных ситуаций все схемы должны собираться в точности.
4. 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.

Здравствуйте дорогие читатели. Часто в своих изделиях радиолюбители используют тиристоры и часто возникает необходимость их проверки на работоспособность. Вообще проверке должен подвергаться любой элемент схемы при ее сборке. Ведь из-за одной «паршивой овцы» может пройти мор по всем компонентам и блокам устройства.

Схемы включения тиристора для его проверки приведены на рисунках. Рисунки с первого по четвертый подписаны – здесь надеюсь все понятно. Рис.5 и Рис.6 – проверяем сопротивление перехода управляющий электрод – катод в обоих направлениях. У КУ202 , например, это сотни Ом, а у Т-160 – десятки Ом в обоих направлениях. Если собрать схемку, показанную на Рис.7 и подключить ее к источнику постоянного тока с напряжением, равным рабочему напряжению лампочки (нагрузка), то лампочка гореть не должна. При кратковременном замыкании контактов S5 лампа должна загореться и гореть постоянно, при условии, что ток протекающий через нее больше тока удержания конкретного тиристора. Вот выдержка из справочника для тиристоров Т-160.

Тиристоры Т-160 параметры

Ток удержания тиристора Т-160 – не более 0,25 ампера. Если ток протекающий через нагрузку (лампочку), будет меньше тока удержания, то лампочка будет гаснуть (тиристор будет закрываться) сразу после размыкания контактов S5. Если вместо постоянного напряжения подать переменное – Рис.8, то при замыкании контактов S6, тиристор Т8 должен открыться, а лампочка загореться в половину накала, так как открытый тиристор будет пропускать только одну полуволну переменного тока. При размыкании контактов S6 лампочка должна погаснуть. Если тиристор ведет себя так, как я рассказал, то тиристор исправен. Успехов всем. До свидания. К.В.Ю.

Тиристоры сейчас применяются во многих бытовых приборах. Схем с их участием существует множество.

Домашние мастера, собирая зарядное устройство или регулятор накала обычной лампочки, должны быть уверены: тиристор т253 или какой-либо другой исправен. Для этого эти полупроводники следует проверить.

Особенности работы

Данный вид полупроводников представляет собой диод, имеющий третий вывод, управляющий электрод, дополнительный. Их часто называют еще и тринистрами. Через этот электрод они управляются путем пропускания электрического тока.

Ток пропускается в одном направлении, а помечают его кольцевой полоской, которую наносят у катода.

Работоспособность любого тиристора проверяют и пропусканием нагрузки. Использовать для этого можно маленькую лампочку от обычного фонарика. Ее нить будет светиться от самого маленького тока.

Если ток проходит через тиристор, то есть он работоспособен, то лампочка загорается, если же нет, то остается темной.

Операция эта проводится следующим образом:

• переключатель прибора ставят на проверку диодов;
• проверяют переходы полупроводника катод-управляющий электрод, а также катод-анод. Имейте в виду – сопротивление первого должно находиться в пределах от 50 до 500 Ом;
• учтите, что в каждом отдельном случае величина в измерениях должна быть одинаковой хотя бы примерно. Следует иметь в виду, что чем она выше, тем чувствительнее полупроводник.

Однако даже положительный результат такой проверки ничего не значит. Если тиристор ранее использовался в какой-то схеме, то переход между анодом и катодом может быть перегоревшим. Величина его в обоих измерениях очень большая, но мультиметром измерить ее невозможно.

Тиристор лучше проверять с помощью источников питания. Например, это можно сделать благодаря цепи тока переменного. Изготавливают несложную испытательную плату с лампочкой-индикатором, проводами и обычной кнопкой включения-выключения.

От трансформатора включают ток в 12 В. Смотрят: если при нажатии кнопки включения лампочка горит в полнакала, то все в порядке. Такой слабый свет легко объясняется тем, что через тиристор проходит полуволна переменного напряжения.

В принципе, проверка годности полупроводников – не такое уж и трудное занятие, для которого профессионалы и не требуется. Впрочем, и специальные приборы, как оказалось, тоже.

Как проверить рабочее состояние тиристора и симистора:

Динистор - это важный радиоэлемент в электрических цепях. Предназначен он для схем с автоматической коммутацией устройств, импульсных генераторов, высокочастотных преобразователей сигналов. Из-за невысокой стоимости и простой конструкции такая радиодеталь считается идеальной для использования в регуляторах мощности.

Но как и любой электронный элемент, она может выйти из строя. Поэтому крайне важно уметь правильно проверить динистор мультиметром.

Назначение динистора

Динистор - это полупроводниковый элемент, обладающий двумя устойчивыми состояниями: закрытым и открытым. Изготавливается он из полупроводникового монокристалла с несколькими p-n переходами. В общем случае его можно рассматривать как электронный ключ, когда одно его состояние (закрытое) соответствует низкой проводимости, а другое (открытое) - высокой.

Динистор относится к «тиристорному семейству» радиоэлементов и не имеет принципиальных различий с тиристором. Единственное, что его отличает - это условия смены устойчивого состояния . В отличие от тиристора, имеющего три вывода, у динистора имеется их только два, то есть у него нет управляющего входа.

Отсюда и второе его название - диодный тиристор. Выводы динистора называются анодом и катодом. Первый выводится из крайней p-области, а второй - из n-области.

Изобретение тиристоров связывают с именем английского физика Уильяма Брэдфорда Шокли . После изобретения точечного транзистора учёный посвятил свои эксперименты созданию монолитного элемента. Так, в 1949 году был представлен прототип плоскостного транзистора, а уже в следующем году Спаркс и Тил, помощники Шокли, сумели изготовить трёхслойную структуру, позволяющую выпускать высокочастотные радиоэлементы на основе p-n переходов. Исследования учёного привели к созданию полупроводникового диода, названного диодом Шокли. Его конструкция представляет собой четырехслойный элемент со структурой pnpn типа.

В современной электронике динистор чаще всего применяется в схеме запуска энергосберегающих ламп и пускорегулирующих устройств дневного света.

На схемах и в литературе элемент обозначается с помощью латинских букв VD или VS, а за его графическое обозначение принят треугольник вместе с проходящей через его середину прямой линией, символизирующей электрическую цепь. В результате образуется своего рода стрелка, указывающая направление прохождения тока. Перпендикулярно прямой линии посередине и около вершины треугольника рисуются две короткие черты. Первая обозначает базовую область, а вторая - катод.

Принцип работы

Рассматривая динистор в качестве четырёхструктурного элемента, его можно представить в виде двух взаимосвязанных транзисторов n и p типа проводимости. Для работы транзистора необходимо появление тока на переходе база-эмиттер. Если на него не подано напряжение, тогда через радиоэлемент проходить ток не будет. Связано это с тем, что открытие транзисторов контролируется друг другом. Иными словами, чтобы открыть один из этих транзисторов, необходимо перевести в открытое состояние другой .

Между выводами динистора должно присутствовать напряжение определённой величины, позволяющее перевести работу одного из двух транзисторов в режим насыщения. В результате откроется второй элемент, и динистор начнёт пропускать ток.

Для перевода структуры в режим отсечки тока понадобится понизить величину напряжения, что приведёт к пропаданию тока смещения и, соответственно, тока базы на втором транзисторе. Динистор перестанет пропускать ток.

Существенную роль играет и полярность приложенного к выводам радиодетали напряжения. Когда на анод подаётся минус, через элемент ток практически не проходит. Такое включение называют обратным. Если же полярность поменять, то через устройство начнёт протекать ток небольшой величины - ток закрытия. Напряжение, соответствующее ему, определяет наибольшее значение, при котором динистор находится в закрытом состоянии. Чтобы динистор открыть, понадобится напряжение порядка десятков вольт.

Динисторы, как и тринисторы, пропускают ток только в одном направлении . Чтобы ток проходил в обоих направлениях, они включаются по встречно-параллельной схеме. Также для этого может использоваться пятислойная структура pnpnp типа.

Характеристики устройства

Чтобы правильно проверить тиристор мультиметром, необходимо не только понимать принцип его работы, но и знать основные его характеристики. Наиболее значимым параметром элемента является его вольт-амперная характеристика (ВАХ). Она наглядно показывает зависимость протекания тока через прибор от приложенного к его выводам напряжения. ВАХ динистора относится к S-образному виду. Эту характеристику разделяют на шесть зон:

1. Участок открытого состояния. На этом промежутке элемент практически не оказывает сопротивления проходящему через него току. Его проводимость максимальная. Эта зона заканчивается точкой, в которой ток перестаёт протекать.
2. Область отрицательного сопротивления. Провоцирует начало лавинного пробоя.
3. Пробой коллекторного перехода. На этом промежутке элемент работает в режиме лавинного пробоя, из-за чего происходит резкое уменьшение напряжения на его выводах.
4. Участок прямого включения. В этой области динистор закрыт, так как разность потенциалов, приложенная к его выводам, меньше, чем необходимая для возникновения пробоя.
5. Пятый и шестой участки описывают работу прибора в нижней половине ВАХ и соответствуют состояниям обратного включения и пробоя элемента.

Анализируя ВАХ, можно сделать вывод о том, что работа динистора похожа на диод, но, в отличие от последнего, для его открытия необходимо подать напряжение, превышающее диодное значение в несколько раз. При этом динистор характеризуется рядом параметров, определяющих его применение в электрических цепях. К основным его характеристикам относят следующие величины:

Диагностика прибора

Осуществляя проверку радиоэлемента на исправность, чаще всего используют мультиметр. Удобство применения этого измерительного прибора объясняется его многофункциональностью. С его помощью можно прозвонить элемент на пробой или измерить уровни пороговых напряжений. При этом неважно, аналоговый или цифровой тип измерителя используется.

Для получения верных результатов измерения понадобится подготовить мультиметр к работе. Вся суть подготовительной операции сводится к проверке элемента питания тестера. При работе с цифровым устройством необходимо обратить внимание на значок мигающей батарейки . Если он есть, значит, элемент питания необходимо заменить. Для аналогового устройства перед работой выполняется установка стрелки в нулевое положение. Если это сделать невозможно, то элемент питания нужно заменить.

Для достоверного результата во время измерения мультиметром также желательно проследить за окружающей температурой. Связанно это с тем, что при увеличении температуры проводимость полупроводников возрастает. Оптимальной для измерения считается температура около 22 °C.

Прозвонка без выпаивания

Из-за специфики устройства проверить симистор мультиметром, не выпаивая, не так уж и просто. Для полной проверки используется электрическая схема, позволяющая провести ряд необходимых измерений. Единственное, что можно сделать с помощью мультиметра, так это проверить его на явный пробой.

Для этого тестер переключается в режим позвонки диодов, после чего измерительными щупами дотрагиваются до выводов динистора. При любой полярности тестер должен показать обрыв, что будет обозначать отсутствие пробоя в элементе. Но это не будет гарантировать исправность прибора. Если при измерении мультиметр покажет короткое замыкание, то такой тиристор можно уже будет дальше не проверять, так как он неисправен.

При этом следует знать, что прозванивать радиоэлемент в схеме будет некорректно, так как параллельно с его выводом могут быть подключены другие радиоэлементы, влияющие на измерения. Выполняя простую прозвонку, необходимо хотя бы один из вводов динистора отсоединить от печатной платы. Для того чтобы проверить динистор, не выпаивая, можно использовать возможности той схемы, в которой он установлен.

Известно, что радиоэлемент открывается только при подаче на его выводы определённого уровня напряжения, поэтому можно попытаться достичь этого порогового значения.

В этом случае для проверки мультиметр переключается на режим измерения напряжения. В зависимости от предполагаемого напряжения пробоя выбирается диапазон измерения. Измерительные щупы подключаются параллельно к выводам элемента, после чего измеряется уровень сигнала. Если при изменении входного сигнала произойдёт скачок напряжения, то это и будет обозначать напряжение пробоя динистора, то есть его работоспособность.

Тестовая схема

Чтобы получить уверенность в работоспособности элемента, радиолюбители используют тестовые схемы. Они бывают разной степени сложности, что в итоге влияет на точность полученного результата. Самая простая схема состоит из трёх элементов:

• регулируемого источника питания;
• резистора;
• индикатора.

В качестве последнего можно использовать светодиод. Собрав такую схему, приступают к проверке. Параллельно элементу в режиме измерения напряжения подключается тестер.

Например, чтобы проверить тиристор КУ202Н мультиметром, вначале устанавливается уровень выходного напряжения около двадцати вольт. При этом светодиод в схеме гореть не должен. Затем медленно поднимается уровень до того момента, пока светодиод не загорится. Свечение индикатора свидетельствует о том, что динистор открылся и через него начал проходить электрический ток. Для его закрытия уровень напряжения снижается.

Значение разности потенциалов, при котором происходит изменение режима работы, и является максимальным напряжением открытия. В рассматриваемом случае тестер должен показать значение около 50 вольт, в то время как уровень входного сигнала будет около 60 вольт. Резистор применяется любого типа. Его назначение заключается в том, чтобы ограничить величину тока, проходящего через светодиод.

Зная, как проверить тиристор КУ 202, можно проверить и любой другой тип тиристора, динистора или симистора. Следует отметить, что профессионалы вместо мультиметра используют осциллограф. Совместно с ним применяется тестовая приставка. К гнёздам X5 и X6 подключаются измеряемые элементы. При использовании тиристора его управляющий элемент подключается к гнезду X7. У элементов с управляющим выводом напряжение изменяется с помощью переменного резистора R4. Если радиоэлемент целый, тогда осциллограмма должна быть такой, как на рисунке.