Проверка исправности тиристоров

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: Практические советы

Опубликовано: 15.03.2017 12:06

Просмотров: 42838

Тиристоры и симисторы широко применяются в различных устройствах автоматики (регуляторах мощности, коммутаторах и пр.). Радиолюбители часто используют приборы, извлеченные из устаревшей радиоаппаратуры, и перед употреблением желательно удостовериться в их исправности.
Первичная проверка исправности ("годен" — "не годен") диодов и транзисторов легко выполняется с помощью обычного тестера (омметра). Тиристор проверить несколько сложнее, поскольку он представляет собой структуру из 4-х р-n-переходов (симистор — из 5) и напрямую не "звонится".
Однако вооружившись двумя стрелочными тестерами, работающими в режиме омметра, тиристор можно легко "прозвонить".

Измерительные приборы по очереди подключаются к тиристору, как это показано на рис.1а
 
(следует обратить внимание на полярность подключения, поскольку указанная на тестере полярность клемм соответствует измерению напряжений и токов и для омметра обычно является обратной). Сопротивление тиристора между анодом и катодом должно быть бесконечно большим при подключении первого омметра (Р1). Подсоединение провода от второго омметра (Р2) к управляющему электроду должно открыть исправный тиристор за счет поступающего с омметра напряжения, и его сопротивление между анодом и катодом с бесконечности должно уменьшиться до десятков ом.
Вместо второго омметра можно воспользоваться любой кнопкой с
замыкающимися контактами (рис.1 б). После кратковременного нажатия кнопки SB1 тиристор открывается и чаще всего остается открытым до момента, пока не отключается прибор. Для такой экспресс-проверки не обязательно выпаивать тиристор из схемы, достаточно отключить от штатных цепей только его управляющий электрод. При необходимости регулярного контроля тиристоров удобнее изготовить специальный малогабаритный пробник. Схема простого пробника для проверки тиристоров приведена на рис.2.
 
 В ней использован известный принцип работы тиристора: когда между анодом и катодом приложено напряжение соответствующей полярности (плюсом к аноду), для открывания тиристора на управляющий электрод необходимо
подать положительное напряжение относительно катода. При этом в цепи "управляющий электрод—катод" появляется ток, и тиристор открывается. 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 VSx подключается к контактам пробника. Тиристор исправен, если при его подключении светодиод HL1 не горит, а
при нажатии на кнопку SB1 — зажигается. При отпускании кнопки светодиод может светиться или нет — это зависит от тока удержания проверяемого тиристора. Если светодиод светится до нажатия на кнопку или не светится после ее нажатия, проверяемый тиристор неисправен.
Но при проверке этим пробником тиристоров КУ112 или аналогичных могут быть забракованы вполне исправные тиристоры. Тиристоры КУ112 обладают большим быстродействием и чувствительностью. На рис.3 показана часть схемы пробника с включенным тиристором в виде упрощенной эквивалентной схемы.
 
На ней Сау — емкость цепи "анод — управляющий электрод", Ску — емкость цепи "катод — управляющий электрод". Это — внутренние емкости тиристора, и при нажатии SB1 (рис.2) они заряжаются, причем Ску с некоторого момента начинает разряжаться через управляющий электрод, запуская тиристор без нажатия кнопки.
Более надежная схема пробника изображена на рис.4.
 http://radioamator.ru/img/SHEMI/NACHINAYCHIM/Tiristor/Tiristor4.gif
 Если при включении питания наблюдается свечение HL1, то кнопкой SB2 кратковременно закорачивается цепь питания тиристора VSx. Погасание HL1 при отпущенной кнопке SB2 свидетельствует о выключении VSx. Если же тиристор не выключился, то он неисправен. Нажатием кнопки SB1 открывается тиристор. Свечение HL1 в этом случае свидетельствует об исправности VSx.
Резистор R4 должен быть присоединен непосредственно к контактам Х1, чтобы исключить влияние наводок на провода, соединяющие SB1 и Х1. Резистор R1 ограничивает ток запуска, а также защищает VSx в случае пробоя конденсатора С1, резистор R2 служит для разряда С1. Его величина — 3...10 кОм.
Похожая схема пробника для контроля тиристоров и симисторов показана на рис.5.
 
 В случае симисторов имеется возможность их проверки в обоих направлениях с помощью переключения полярностей в точках А и УЭ, осуществляемого переключателями S1 и S2.
Проверяемый тиристор подключается к клеммам "Анод" (А), "Управляющий электрод" (УЭ) и "Катод" (К). При исправном тиристоре
ни один из светодиодов HL1, HL2 гореть не должен. После нажатия кнопки SB1 тиристор включается при соответствующей полярности напряжения на аноде, и, в зависимости от направления тока, начинает светиться HL1 или HL2. Светодиод должен продолжать гореть и после отпускания кнопки SB1. Через балластный резистор R3 течет ток порядка 125 мА, Выключается тиристор с помощью кнопки SB2.
Контрольное двухполярное напряжение можно получить, например, от двух батареек по 4,5 В. Оно невелико и не может повредить проверяемый тиристор, если он неправильно подключен. Поэтому данный тестер можно использовать для идентификации выводов неизвестных тиристоров и симисторов.
Схема более сложного прибора приведена на рис.6.
 
 Этот прибор позволяет проверять тиристоры и симисторы при разной полярности управляющего напряжения и при изменении тока управления.
Трансформатор можно использовать любой подходящий со вторичной обмоткой 2x9 В и током не менее 0,2...0,3 А. Конденсаторы СЗ, С4, С9, С10 — керамические, остальные — электролитические. Диодный мост VD1 —любой, на напряжение не менее 50 В и ток 1 А. Диоды VD2 и VD3 — выпрямительные, на ток не менее 0,3 А и обратное напряжение не менее 25 В. Аналогами микросхем стабилизаторов являются: 7805 — КР142ЕН5(А, В), 7905 — КР1162ЕН5(А, Б), КР1179ЕН05. Сигнальная лампочка HL1 — МН13,5 Вх0,16 А, сигнальная автомобильная или аналогичная.
При проверке тиристора или симистора вначале переключателем SA2 ("Ток управления") задается необходимый ток управляющего электрода. Это также позволяет подбирать тиристоры (симисторы) по минимальному току управления. Переключатель SA3 ("Напряжение") ставится в положение "Прямое", SA4 ('Упр. напряжение") — в положение "+". Тиристор подключается к прибору, и включается питание тумблером SA1 ("Сеть"). Сигнальная лампочка HL1 гореть не должна. Нажимается кнопка SB2 ("Пуск") — лампочка HL1 должна загореться и продолжать гореть при ее отпускании. Теперь нажимается кнопка SB1 ("Сброс")—лампочка HL1 должна погаснуть и не должна загореться при отпускании данной кнопки.
Переключатель SA3 попеременно устанавливается в оба положения, SA4 — в положения"+" и"-", и в каждом сочетании положений данных переключателей нажимается кнопка SB2. В каждом из этих случаев индикаторная лампочка HL1 должна загораться только после нажатия кнопки "Пуск" и гаснуть при нажатии кнопки "Сброс".
В некоторых случаях желательно производить не только контроль исправности, но и отбор тиристоров по параметрам. Изготовление такого испытательного прибора осложняется тем, что для измерения напряжения включения (Uвкл)на анод и катод проверяемого тиристора необходимо подавать напряжение, в два раза превышающее максимальное прямое напряжение (Unp.макс) на закрытом тиристоре, при котором исключено его самопроизвольное включение. Параметр Uпр.макс. например, у тиристоров КУ202Н, М составляет 480 В. Поэтому источник питания должен иметь на выходе напряжение около 1000 В. Учитывая, что это напряжение необходимо регулировать, такие проверки параметров требуют осторожности и внимательности, хорошей изоляции органов регулировки и соответствующего выполнения высоковольтных цепей. Если параметр Uвкл для силовых тиристоров со значением Uпр.макс, превышающим 240 В, не измерять, выходное напряжение источника питания можно снизить до 300...400 В, что менее опасно.
Схема прибора представлена на рис.7.
 
 Переключателем SA1 ступенчато устанавливают напряжение между анодом и катодом проверяемого тиристора VSx с дискретностью 50 В. Плавная регулировка в пределах поддиапазона производится резистором R16. Переключателем SA8.3 выбирают род тока (постоянный или переменный). Остальные контактные группы переключателя SA8 коммутируют измерительные головки РА1 ...РА4.
Для упрощения коммутации приборы РА1 ...РА4 можно включить по схеме, изображенной на рис.8.
 
Тогда из схемы (рис.7) исключаются диоды VD3...VD10 и секции переключателей SA8.1, SA8.2, SA8.4, SA8.5. Входы выпрямительных мостов (рис.8) подключаются:
- у вольтметров — между R10 и корпусом (РА1); между R24 и корпусом (РА2);
- у миллиамперметров — к левому выводу R25 и правому выводу R29 (РАЗ); к левому выводу R30 и правому выводу R34 (РА4).
Резисторы R17, R18д ограничивают ток через тиристор на уровне 0,5 А. Переключателем SA2 (грубо) и резистором R15 (плавно) устанавливают напряжение на управляющем электроде (УЭ). Резистором R18 регулируют ток через УЭ. Остальная часть схемы — многопредельные вольтметры и миллиамперметры, контролирующие ток и напряжения на электродах тиристора.
Трансформатор Т1 —любой, заводской или самодельный, с выходными напряжениями на вторичных обмотках 300 и 30 В. В случае самодельного трансформатора вместо делителей напряжения R1...R9 можно сделать
отводы от вторичных обмоток с соответствующими напряжениями. В случае применения измерительных приборов с другими пределами измерений необходимо пересчитать шунты и добавочные сопротивления.
Перед измерением переключатели SA1, SA2 устанавливают на минимальный предел (50 В и 3 В); SA3...SA6 — на максимальный (500 В; 50 В; 0,5 А); движки резисторов R15, R16 — в нижнее по схеме положение. После этого подключается проверяемый тиристор VSX, включается прибор, и производится проверка параметров. Несколько измерительных головок, примененных в приборе, повышают наглядность и удобство съема показаний.
Радиомир 6/2010
Источники информации
1. Радиолюбитель, 1996, №12, С.32.
2. Радиолюбитель, 1997, №7, С.34.
3. Радиолюбитель, 2001, №8, С.31.
4. Радиолюбитель, 2000, №3, С.31.
5. http://radio-gl.narod.ru
6. http://www.irbislab.ru-Материал подготовил В.Новиков.