Тиристор – это полупроводниковый прибор, который может находиться в двух состояниях: открытом или закрытом. Открывается и закрывается он подачей сигнала на управляющий электрод. Тиристор состоит из четырех слоев полупроводникового материала, обычно кремния. В отличие от транзистора, тиристор может проводить ток только в прямом направлении. При подаче сигнала на управляющий электрод тиристор переходит в открытое состояние и пропускает ток между анодом и катодом.
Для чего нужен
Тиристоры широко используются в силовой электронике для коммутации мощных цепей. Их можно встретить в таких устройствах:
- Сварочные аппараты
- Регуляторы освещения
- Блоки питания
- Системы управления электродвигателями
- Импульсные источники питания
Самые распространенные модели тиристоров – это серии КУ и Т. Например, КУ202, КУ203, Т106, Т110 и другие. Они отличаются допустимыми токами и напряжениями.
Тиристор может выйти из строя по нескольким причинам: из-за перегрева, пробоя, высоковольтных импульсов или механических повреждений. Поэтому важно уметь проверить его исправность.
Подготовка к проверке тиристора
Перед тем как приступить к проверке тиристора, следует изучить его техническую документацию и узнать рабочие параметры: напряжение отпирания, максимальный ток, peak-ток и другие.
Необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с электрическими цепями, особенно при проверке мощных тиристоров.
Для проверки тиристора может понадобиться следующее оборудование:
- Мультиметр
- Омметр
- Источник питания
- Лампа накаливания
- Провода и крокодилы
Визуальный осмотр тиристора
Перед проверкой тиристора следует визуально осмотреть его корпус и выводы. Не должно быть сколов, трещин, следов коррозии. Выводы должны быть чистыми.
На корпусе тиристора должна быть четкая маркировка. Если маркировка стерлась, необходимо определить полярность выводов (анод, катод, управляющий электрод).
Если имеются внешние повреждения тиристора, дальнейшая проверка бессмысленна. Но даже при отсутствии видимых дефектов тиристор может оказаться неисправным.
Проверка тиристора мультиметром
Проверить тиристор мультиметром довольно просто. Для этого потребуются сам мультиметр и небольшой переключатель.
Алгоритм проверки:
- Перевести мультиметр в режим проверки диодов. Красный щуп к аноду, черный к катоду.
- Соединить переключатель между управляющим электродом и анодом.
- Быстро замкнуть и разомкнуть переключатель. Если тиристор исправен, он должен открыться.
- Проверить в обоих направлениях, поменяв щупы.
В момент замыкания переключателя мультиметр должен показать падение напряжения в прямом направлении. Это значит, что тиристор открылся. При размыкании он снова закроется.
Таким образом можно как проверить тиристор мультиметром даже без отпаивания его из схемы. Главное правильно определить выводы прибора.
При проверке мощных тиристоров нужно использовать токовые клещи, чтобы не подвергаться опасности.
Проверка тиристора с помощью омметра
Кроме мультиметра можно использовать для проверки тиристора омметр или авометр. Методика следующая:
- Установить прибор в режим измерения сопротивления. Подключить провода к аноду и катоду тиристора.
- При исправном тиристоре омметр покажет высокое сопротивление.
- Замкнуть вывод управляющего электрода с анодом. Омметр должен показать резкое снижение сопротивления.
- Разомкнуть электроды - сопротивление снова вырастет.
Таким образом легко как проверить тиристор омметром. Этот метод подходит как для слаботочных, так и для мощных тиристоров.
Для проверки без отпаивания из схемы можно использовать два омметра. Один подключается между анодом и катодом, второй - между управляющим электродом и анодом.
Использование тестера для проверки тиристора
Еще один распространенный прибор - тестер - тоже пригодится для проверки тиристора. Понадобятся сам тестер, источник питания (батарейка) и провода.
Порядок проверки тестером:
- Установить режим проверки диодов на тестере.
- Подключить прямое напряжение между анодом (+) и катодом (-). Тестер покажет высокое сопротивление.
- Подать напряжение от батарейки на управляющий электрод. Тиристор откроется, тестер покажет низкое сопротивление.
- Убрать напряжение с управляющего электрода. Тиристор закроется.
Таким образом, используя как тестером проверить тиристор можно определить его исправность, не выпаивая из схемы.
Проверка лампой и батареей
Самый простой способ проверить тиристор - использовать лампочку и батарейку. Этот метод подойдет для слаботочных тиристоров.
Для проверки понадобится:
- Лампа накаливания напряжением 3-12 В
- Батарейка или блок питания до 15 В
- Провода для соединения
Порядок проверки:
- Подключить лампу между катодом и анодом тиристора.
- При отсутствии напряжения на управляющем электроде лампа не горит.
- Подать напряжение на управляющий электрод от батарейки. Лампа загорится.
- Убрать напряжение с управляющего электрода. Лампа погаснет.
Данный метод позволяет как проверить тиристор в домашних условиях простым и доступным способом. Но он не годится для мощных тиристоров из-за опасности пробоя.
Проверка закончена. В статье рассмотрены основные способы тестирования тиристора с помощью разных приборов и приспособлений. Эти методы позволяют определить исправность тиристора как профессионалу, так и начинающему радиолюбителю.
Для надежной проверки тиристора недостаточно только определить, открывается он или нет. Необходимо также проверить его основные параметры и убедиться, что они соответствуют заявленным в документации.
Измерение параметров тиристора
Для полноценной оценки работоспособности тиристора следует измерить такие его параметры:
- Напряжение отпирания
- Ток удержания
- Прямое и обратное сопротивление
- Времена включения и выключения
Эти параметры можно измерить с помощью осциллографа или специального тестера тиристоров. Сравнив значения с паспортными данными, можно сделать вывод о пригодности тиристора к дальнейшей работе.
Например, популярный отечественный тиристор КУ202Н должен иметь следующие характеристики:
- Напряжение отпирания 0,8-1,5 В
- Ток удержания не менее 5 мА
- Время переключения 10 мкс
Если реальные измерения сильно отклоняются от паспортных значений, следует забраковать тиристор.
Проверка тиристора под нагрузкой
Для окончательной оценки работоспособности тиристора рекомендуется проверить его в реальных условиях - под нагрузкой. Это позволит выявить скрытые дефекты.
Для этого последовательно с тиристором подключают резистор или лампу накаливания и подают рабочее напряжение через тиристор. Затем осциллографом или мультиметром измеряют ток и напряжение при открытом и закрытом тиристоре.
Тиристор считается исправным, если:
- Плавно открывается и закрывается
- Нет скачков тока или напряжения
- Нет сильного нагрева тиристора
Проверка под нагрузкой особенно актуальна для мощных тиристоров, работающих на пределе своих возможностей.
Поиск причин неисправности тиристора
Если в результате проверки выяснилось, что тиристор неисправен, следует попытаться определить причину дефекта.
Возможные причины выхода тиристора из строя:
- Перегрев из-за превышения допустимого тока
- Пробой изоляции высоковольтным импульсом
- Механическое повреждение корпуса или выводов
- Электрический пробой p-n перехода
- Термоудары и вибрации
- Старение и износ материалов
Зная возможную причину, можно принять меры для предотвращения дефекта в будущем. А также понять, что конкретно следует учитывать при выборе замены неисправного тиристора.
