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

На катодный отвод тиристора подсоединить черный щуп с отрицательным значением.
На анодный конец тиристора прикрепить красный щуп с положительным значением.
К управляющему электроду подключить выключатель, а другой конец выключателя подсоединить к мультиметру в гнездо с красным щупом.
Установить мультиметр в положение измерения сопротивления в пределах не более 2000 Ом.
Включить выключатель кратковременно и через несколько секунд отключить его.
Проверить удерживается ли прохождение тока. Если да, то тиристор исправен. Для отключения его достаточно прекратить подачу напряжения на «катод» или «анод».
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.
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.

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

На своем блоге я поместил рассылку на бесплатные уроки на тему: .
В этих уроках я, в популярной форме, постарался как можно проще изложить суть работы тиристора: как он устроен, как работает в цепи постоянного и переменного тока. Привел много действующих схем на тиристорах и динисторах.

В этом уроке, по просьбе подписчиков, привожу несколько примеров проверки тиристора на целостность.

Как же проверить тиристор?

Предварительная проверка тиристора проводится с помощью тестера-омметра или цифрового мультиметра .
Переключатель цифрового мультиметра должен стоять в положении проверки диодов.
С помощью омметра или мультиметра, проверяются переходы тиристора: управляющий электрод – катод и переход анод – катод.
Сопротивление перехода тиристора, управляющий электрод – катод, должно быть в пределах 50 – 500 Ом.
В каждом случае величина этого сопротивления должна быть примерно одинакова при прямом и обратном измерении. Чем больше величина этого сопротивления, тем чувствительнее тиристор.
Другими словами, будет меньше величина тока управляющего электрода, при котором тиристор переходит из закрытого состояния в открытое состояние.
У исправного тиристора величина сопротивления перехода анод – катод, при прямом и обратном измерении, должна быть очень большой, то есть имеет «бесконечную» величину.
Положительный результат этой предварительной проверки, еще ни о чем не говорит.
Если тиристор уже стоял где то в схеме, у него может быть «прогорел» переход анод — катод. Эту неисправность тиристора мультиметром не определишь.

Основную проверку тиристора нужно проводить, используя дополнительные источники питания. В этом случае полностью проверяется работа тиристора.
Тиристор перейдет в открытое состояние в том случае, если через переход, катод – управляющий электрод, пройдет кратковременный импульс тока, достаточный для открытия тиристора.

Такой ток можно получить двумя способами:
1. Использовать основной источник питания и резистор R, как на рисунке №1.
2. Использовать дополнительный источник управляющего напряжения, как на рисунке №2.

Рассмотрим схему проверки тиристора на рисунке №1.
Можно изготовить небольшую испытательную плату, на которой разместить провода, индикаторную лампочку и кнопки переключения.

Проведем проверку тиристора при питании схемы постоянным током.

В качестве нагрузочного сопротивления и наглядного индикатора работы тиристора, применим маломощную электрическую лампочку на соответствующее напряжение.
Величина сопротивления резистора R выбирается из расчета, чтобы ток, протекающий через управляющий электрод – катод, был достаточным для включения тиристора.
Ток управления тиристором пройдет по цепи: плюс (+) – замкнутая кнопка Кн1 – замкнутая кнопка Кн2 – резистор R – управляющий электрод – катод – минус (-).
Ток управления тиристора для КУ202 по справочнику равен 0,1 ампера. В реальности, ток включения тиристора, где то 20 – 50 миллиампер и даже меньше. Возьмем 20 миллиампер, или 0,02 ампера.
Основным источником питания может быть любой выпрямитель, аккумулятор или набор батареек.
Напряжение может быть любым, от 5 до 25 вольт.
Определим сопротивление резистора R .
Возьмем для расчета источник питания U = 12 вольт.
R = U: I = 12 В: 0,02 А = 600 Ом.
Где: U – напряжение источника питания; I – ток в цепи управляющего электрода.

Величина резистора R будет равна 600 Ом.
Если напряжение источника будет, например, 24 Вольта, то соответственно R = 1200 Ом.

Схема на рисунке №1 работает следующим образом.

В исходном состоянии тиристор закрыт, электрическая лампочка не горит. Схема в таком состоянии может находиться сколько угодно долго. Нажмем кнопку Кн2 и отпустим. По цепи управляющего электрода пойдет импульс тока управления. Тиристор откроется. Лампочка будет гореть, даже если будет оборвана цепь управляющего электрода.
Нажмем и отпустим кнопку Кн1. Цепь тока нагрузки, проходящего через тиристор, оборвется и тиристор закроется. Схема придет в исходное состояние.

Проверим работу тиристора в цепи переменного тока.

Вместо источника постоянного напряжения U включим переменное напряжение 12 вольт, от какого либо трансформатора (рисунок №2).

В исходном состоянии лампочка гореть не будет.
Нажмем кнопку Кн2. При нажатой кнопке лампочка горит. При отжатой кнопке — тухнет.
При этом лампочка горит «в пол – накала». Это происходит потому, что тиристор пропускает только положительную полуволну переменного напряжения.
Если вместо тиристора будем проверять симистор, например КУ208, то лампочка будет гореть в полный накал. Симистор пропускает обе полуволны переменного напряжения.

Как проверить тиристор от отдельного источника управляющего напряжения?

Вернемся к первой схеме проверки тиристора, от источника постоянного напряжения, но несколько видоизменив ее.

Смотрим рисунок №3.

В этой схеме ток управляющего электрода подается от отдельного источника. В качестве него можно использовать плоскую батарейку.
При кратковременном нажатии на кнопку Кн2, лампочка так же загорится, как и в случае на рисунке №1. Ток управляющего электрода должен быть не менее 15 – 20 миллиампер. Запирается тиристор, так же, нажатием кнопки Кн1.
Так проверяются «не запираемые» тиристоры (КУ201, КУ202, КУ208 и др .).

Запираемый тиристор , например КУ204 , отпирается положительным полюсом на управляющем электроде и минусом на катоде. Запирается, отрицательным напряжением на управляющем электроде и положительном на катоде.
Менять полюсовку управляющего напряжения можно с помощью переключателя П .
Нужно обратить внимание на то, что «запирающий ток » тиристора, почти в два раза больше отпирающего. Если вдруг тиристор КУ204 не будет запираться, нужно уменьшить величину сопротивления резистора R до 50 Ом.

Как проверить тиристор, если вы полный чайник? Итак, обо всем по порядку.

Принцип работы тиристора

Принцип работы тиристора основан на принципе работы электромагнитного реле . Реле – это электромеханическое изделие, а тиристор – чисто электрическое. Давайте же рассмотрим принцип работы тиристора, а иначе как мы его тогда сможем проверить? Думаю, все катались на лифте;-). Нажимая кнопку на какой-нибудь этаж, электродвигатель лифта начинает свое движение, тянет трос с кабиной с вами и соседкой тетей Валей килограммов под двести и вы перемещаетесь с этажа на этаж. Как же так с помощью малюсенькой кнопочки мы подняли кабину с тетей Валей на борту?

В этом примере и основан принцип работы тиристора. Управляя маленьким напряжением кнопочки мы управляем большим напряжением… разве это не чудо? Да еще и в тиристоре нет никаких клацающих контактов, как в реле. Значит, там нечему выгорать и при нормальном режиме работы такой тиристор прослужит вам, можно сказать, бесконечно.

Тиристоры выглядят как-то вот так:

А вот и схемотехническое обозначение тиристора

В настоящее время мощные тиристоры используются для переключения (коммутации) больших напряжений в электроприводах, в установках плавки металла с помощью электрической дуги (короче говоря с помощью короткого замыкания , в результате чего происходит такой мощный нагрев, что даже начинает плавиться металл)

Тиристоры, которые слева, устанавливают на алюминиевые радиаторы, а тиристоры-таблетки даже на радиаторы с водяным охлаждением, потому что через них проходит бешеная сила тока и коммутируют они очень большую мощность.

Маломощные тиристоры используются в радиопромышленности и, конечно же, в радиолюбительстве.

Параметры тиристоров

Давайте разберемся с некоторыми важными параметрами тиристоров. Не зная эти параметры, мы не догоним принцип проверки тиристора. Итак:

1) U y – – наименьшее постоянное напряжение на управляющем электроде, вызывающее переключение тиристора из закрытого состояния в открытое. Короче говоря простым языком, минимальное напряжение на управляющем электроде, которое открывает тиристора и электрический ток начинает спокойно себе течь через два оставшихся вывода – анод и катод тиристора. Это и есть минимальное напряжение открытия тиристора.

2) U обр max – обратное напряжение , которое может выдержать тиристор, когда, грубо говоря, плюс подают на катод, а минус – на анод.

3) I ос ср – среднее значение тока , которое может протекать через тиристор в прямом направлении без вреда для его здоровья.

Остальные параметры не столь критичны для начинающих радиолюбителей. Познакомиться с ними можете в любом справочнике.

Как проверить тиристор КУ202Н

Ну и наконец-то переходим к самому важному – проверке тиристора. Будем проверять самый ходовый и знаменитый советский тиристор – КУ202Н.

А вот и его цоколевка

Для проверки тиристора нам понадобится лампочка, три проводка и блок питания с постоянным током. На блоке питания выставляем напряжение загорания лампочки. Привязываем и припаиваем проводки к каждому выводу тиристора.

На анод подаем “плюс” от блока питания, на катод через лампочку “минус”.

Теперь же нам надо подать относительно анода напряжение на Управляющий Электрод (УЭ). Для такого вида тиристора U y – отпирающее постоянное напряжение управления больше чем 0,2 Вольта. Берем полуторавольтовую батарейку и подаем напряжение на УЭ. Вуаля! Лампочка зажглась!

также можно использовать щупы мультиметра в режиме прозвонки, на щупах напряжение тоже больше 0,2 Вольта

Убираем батарейку или щупы, лампочка должна продолжать гореть.

Мы открыли тиристор с помощью подачи на УЭ импульса напряжения. Все элементарно и просто! Чтобы тиристор опять закрылся, нам надо или разорвать цепь, ну то есть отключить лампочку или убрать щупы, или же подать на мгновение обратное напряжение.

Как проверить тиристор мультиметром

Можно также проверить тиристор с помощью . Для этого собираем его по этой схемке:

Так как на щупах мультиметра в режиме прозвонки имеется напряжение, то подаем его на УЭ. Для этого замыкаем между собой анод и УЭ и сопротивление через Анод-Катод тиристора резко падает. На мультике мы видим 112 милливольт падение напряжения. Это значит, что он открылся.

После отпускания мультиметр снова показывает бесконечно большое сопротивление.

Почему же тиристор закрылся? Ведь лампочка в прошлом примере у нас горела? Все дело в том, что тиристор закрывается, когда ток удержания стает очень малым. В мультиметре ток через щупы очень малый, поэтому и тиристор закрылся без напряжения УЭ.

Есть также схема отличного прибора для проверки тиристора, ее можно глянуть в этой статье.

Также советую глянуть видео от ЧипДипа про проверку тиристора и ток удержания:

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.

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.