Пособие для начинающего радиолюбителя: проверка тиристора. Как проверять симисторы и тиристоры универсальным мультиметром Как правильно прозвонить силовой тиристор

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 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 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 . 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.

Как проверить исправность тиристора

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:


Тиристоры как отдельный вид полупроводников, относится к категории диодов. Но в отличие от них, у тиристора есть третий вывод, предназначенный для выполнения задач управляющего электрода.

В фактическом понимании – диод с тремя выводами. Такие полупроводниковые устройства широко применяются и в бытовых приборах, и в регуляторах мощности всевозможных источников света.

Учитывая масштабы использования тиристора, многие домашние мастера сталкиваются с проблемой выхода устройства из строя, но, как и чем его протестировать не знают. Итак, для начала, нужно понять, что это такое и каков его принцип действия.

Что такое тиристор

Тиристор представляет собой одну из разновидностей полупроводниковых приборов, использующих в основе своей работы p-n – переходы. Это электронный ключ, при помощи которого можно регулировать мощную нагрузку с использованием слабых сигналов.

На рынке электротоваров полупроводниковые устройства представлены в достаточно широком ассортименте, классификация которых осуществляется с учетом метода управления и от проводимости:

  • Динистор (диодный радиоэлемент) – оснащен двумя выводами, а переключение в открытое положение происходит за счет импульсов напряжения с конкретной амплитудой;
  • Триодный прибор – не способен пропускать в обратном направлении, он функционирует за счет пульсации тока управления, а процесс выключения происходит или при подаче обратного напряжения, или отключением тока в открытом положении. Учитывая коммутационные параметры, устройства бывают и низкочастотными, и высокочастотными, и быстродействующими, и импульсными;
  • Запираемый тиристор – отключение производится за счет импульсов тока управления (относительно триодного прибора отключается быстрее);
  • Комбинированно-выключаемый радиоэлемент – отключается при подаче импульса тока управления при одновременном приложении обратного анодного напряжения;
  • Симистор-устройство с тремя электродами с пятислойной структурой, которое способно в открытом состоянии пропускать ток, и в прямом направлении, и в обратном;
  • Оптотиристор-радиоэлемент со встроенным светодиодом, за счет которого происходит управление от светового сигнала.

Полупроводниковые приборы данной категории активно используются в составе электронных ключей, выпрямителей, преобразователей, электронном зажигании, регуляторах мощности.

Принцип работы

Тиристоры подразделяются на:

  • устройства, пропускающие ток в прямом направлении – от «анода» к «катоду»;
  • устройства, пропускающие ток в обоих направлениях.

Работа переключающегося радиоэлемента сводится к выполнению функции ключа. На управляющий электрод подается команда, благодаря которой устройство получает соответствующее положение: открытый или закрытый.

Помимо этого, устройства данной категории классифицируют на запираемые и незапираемые.

Функционирование запираемых радиоэлементов было описана выше. Незапираемые полупроводниковые изделия переводятся в закрытый режим не за счет команды на управляющем электроде, а при условии, что проходящий через «анод» и «катод» ток принимает величину меньшую, чем ток удержания.

Чем можно проверить

Протестировать работоспособность полупроводника можно следующими способами:

  • Метод с применением обычной низковольтной лампочки и батарейки. Для этого потребуются: лампочка, три проводка и блок питания с постоянным током. Первым делом выставляется конкретное для загорания лампочки напряжение на блоке питания. Затем к каждому из электродов нужно припаять проводок. Посредством блока питания подается плюс на анод, а минус на катод. После чего, посредством батарейки на 1,5В происходит подача напряжения на управляющий электрод. В качестве индикатора здесь выступает лампочка, если она засветилась, то, переключающийся радиоэлемент функционирует в штатном режиме.
  • Метод с использованием мультиметра, омметра или тестера. Это наиболее привычный и стандартный способ проверки, где анод и управляющий электрод (его контакты) подключаются к измерительному прибору. Здесь в качестве источника тока выступают батареи прибора, а отклонение стрелки (у аналоговых моделей) либо цифровые показания на экране (у цифровых изделий) используются как показатели исправности/неисправности устройства. Если прибор показывает большое сопротивление, значит, устройство закрыто, если же указывает на небольшие величины – открыто.
  • Метод с применением двух стрелочных тестеров – омметров. В этом случае два отрицательных вывода с омметров подключаются к катоду тиристора. Положительный вывод одного из омметров подключается к аноду. Сопротивление на табло этого омметра стремится к бесконечности. Как только, положительный вывод другого омметра кратковременно подключается к управляющему электроду тиристора сопротивление предыдущего омметра сразу уменьшается до нескольких десятков Ом поскольку происходит отпирание тиристора.

Как проверить

Учитывая частый выход радиоэлемента из строя, для своевременного нахождения причины неисправности, желательно иметь удобный комбинированный измерительный прибор либо упрощенной модификации, либо цифрового исполнения.

Чтобы получить достоверный результат при проверке, рекомендуется собрать специальное приспособление по предложенной схеме.

Описание схемы

Структура тиристора включает в себя, четыре чередующихся слоя p и n типа проводимости p1n1p2n2. Между слоями образуются электронно-дырочные переходы. Слои p1 и n2 и переходы p1n1 и p2n2 получили название эмиттерных, внутренние слои n1 и p2 и переход между ними являются базовыми, а переход между ними – коллекторный.

Подключение к схеме тиристора возможно благодаря трем выводам:

  • «Анод» – отвод от слоя p1. На него подается сигнал положительной полярности;
  • «Катод» – отвод от слоя n2. К нему подключается провод с отрицательной полярностью;
  • «Управляющий электрод» – отвод от слоя n1. На него подается управляющий сигнал, благодаря которому данный радиоэлемент приводится в рабочее состояние. (Исключение составляют динисторы – у них только два вывода и нет управляющего вывода).

Для проверочных работ над устройствами малой и средней мощности необходимо произвести подачу напряжения на выводы «анод» и «катод», а на управляющий электрод пустить кратковременный сигнал для открытия проводимости между «анодом» и «катодом».

В мультиметре при установке положения измерения сопротивления между щупами возникает напряжение. Можно воспользоваться им при тестировании прибора.

Пошаговое руководство

  1. На катодный отвод тиристора подсоединить черный щуп с отрицательным значением.
  2. На анодный конец тиристора прикрепить красный щуп с положительным значением.
  3. К управляющему электроду подключить выключатель, а другой конец выключателя подсоединить к мультиметру в гнездо с красным щупом.
  4. Установить мультиметр в положение измерения сопротивления в пределах не более 2000 Ом.
  5. Включить выключатель кратковременно и через несколько секунд отключить его.
  6. Проверить удерживается ли прохождение тока. Если да, то тиристор исправен. Для отключения его достаточно прекратить подачу напряжения на «катод» или «анод».
  7. Если данная процедура не дала результата, т.е. проводимость не удерживается, то необходимо выключатель переставить на черный щуп вместо красного и снова повторить пункты 4-6.
  8. Если и в этом случае нет удержания прохождения тока, то тиристор не годится к применению.

Как проверить не выпаивая

Для проверки полупроводникового прибора без выпаивания почти из любой схемы вполне может подойти вышеуказанный метод с применением мультиметра, только необходимо отключить управляющий электрод из цепей схемы.

  1. Прежде чем, начать тестировать тиристор, необходимо ознакомиться с его техническими характеристиками и принципом работы. Именно эти познания помогут точно оценить результаты проверки.
  2. Стандартный мультимер вполне подходит для проверки работоспособности данного радиоэлемента, но современный цифровой прибор отличается не только точностью показаний, но и удобством при эксплуатации.
  3. Собирать измерительное приспособление нужно в полном соответствии с предложенной схемой.

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.