Любые электроприборы и электрические платы основаны на комплексе различных радиоэлементов, которые являются основой для нормального функционирования всего многообразия электротехники. Одним из основных элементов любой электросхемы является симистор , который представляет собой один из видов тиристора.

Говоря тиристор, мы также будем подразумевать и симистор. Его предназначение заключается в коммутации нагрузки в сети переменного тока. Внутреннее устройство включает три электрода для передачи электрического тока: управляющий и 2 силовых.

Предназначение и использование симисторов в радиоэлектронике

Особенность тиристора заключается в пропускании тока от одного контакта (анода) к другому (катоду) и в обратном направлении. Любой тиристор управляется как положительным, так и отрицательным током. Для его работы нужно подать низковольтный импульс на управляющий контакт. После такой сигнальной подачи симистор открывается и переходит из закрытого состояния в открытое, пропустив, через себя ток. Во время прохождения отпирающего тока через управляющий контакт он открывается. А также отпирание происходит, когда напряжение между электродами превышает определённую величину.

При подаче переменного тока смена состояния тиристора вызывает изменение полярности напряжения на силовых электродах. Он закрывается, при смене полярности между силовыми выводами, а также когда рабочий ток ниже, чем ток удержания. Для предотвращения ложного срабатывания симистора, вызванное различными радиомеханическими помехами, использующиеся приборы имеют дополнительную защиту. Для этого обычно используется демпферная RC цепочка (последовательное соединение резистора и конденсатора постоянного тока) между силовыми контактами симистора. Иногда используется индуктивность . Она служит для ограничения скорости изменения тока при коммутации.

Симисторы в электросхеме

Если говорить о симисторах, необходимо принять во внимание и тот факт, что это один из видов тиристора, который тоже имеет три и более p — n переходов . Их различие лишь в управляющем катоде, который определяет соответственные переходные характеристики пропускаемого тока и в принципе работы в электросхемах. Обычно они начинают свою работу сразу после запуска подводящего напряжения на нужный контакт.

Схема управления симистора

Схема управления на тиристоре проста и надёжна. Они намного упрощают принципиальную схему своим присутствием, освобождая её от лишних электродеталей и дорожек. Тем самым облегчая и дальнейший ремонт (проверка и прозвонка) в случае необходимости или выхода из строя радиоэлектронных блоков с их участием.

Итак, продолжим...
Вначале хотелось бы отметить ещё один нюанс. Вы, sofrina , не правы, когда пишите (пост от 24.07.14. в 22:12), потому как у тиристора, помимо максимально допустимого среднего тока в открытом состоянии (в данном случае - 320 А) есть ещё и такой параметр, как повторяющееся импульсное обратное напряжение и повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии и оно характеризуется классом тиристора (как правило в силовых устройствах порядка 8-го, и, во всяком случае, - не ниже 6-го класса; то есть порядка 800 и не ниже 600 вольт). И этот параметр, как и ток, входит в маркировку тиристора. Поэтому мегером на 500 вольт они спокойно проверяются, безо всякого риска для тиристора. Что касается меня, то я всегда пользуюсь тиристорами не ниже 10-го класса (1000 вольт), если, конечно, специфика оборудования не требует большего. Поэтому я их проверяю мегером на 1000 вольт, в "прямом" и "обратном" направлении. Ещё стоит отметить, что переход управляющий электрод - катод мегомметром не проверяют, так как тиристор может выйти из строя. Для этой цели используют обычный омметр, так как там сопротивление порядка 10 - 50 Ом в одном и другом направлении; редко, когда больше.
Теперь о сути вопроса. Для начала я решил проверить зависимость тока утечки от температуры. Я исходил из следующих соображений: 1) при работе тиристоры никогда не нагреваются до температуры 100 градусов имени Цельсия (КЗ по выходу тиристоров в данном случае не рассматривается); 2) максимально допустимая температура p-n перехода полупроводниковой структуры тиристора имеет значение 125-140 градусов имени Цельсия (см. книгу М.И.Абрамовича и компани "Диоды и тиристоры в преобразовательных установках"). Поэтому, я взял несколько тиристоров: один с сопротивлением в обеих направлениях более 10 ГОм (такие редко, но бывают), второй с сопротивлением более 100 МОм и третий не ниже 50 МОм. (Я при покупке всегда их меряю, и с сопротивлением ниже 50 МОм не беру.) После этого положил их в кастрюлю с водой и прокипятил в течении получаса. (Следует отметить, что рекомендация Lenchik а (пост от 01.08.14. в 16:48) является профанацией, так как при этом способе вполне вероятен локальный перегрев, да и контроль температуры сомнителен.) Затем достал, просушил строительным феном, и снова измерил сопротивление тиристоров в обеих направлениях. Тот, что был более 10 ГОм таким и остался, 100 МОмный показал значение порядка 90 МОм (в "прямом" направлении). Самое худшее значение показал тиристор 50 МОм - у него значение упало до чуть ниже 30 МОм (в "прямом" направлении). НО НИ У ОДНОГО ИЗ НИХ сопротивление не упало до сотен кОм. В заключение я их поставил в электрическую схему и проверил работоспособность. Все три прекрасно включали и выключали нагрузку 1 кВт (электрическую лампочку).
И, наконец, мои соображения о самовосстановлении тиристоров. Для начала следует вспомнить, что собой представляет тиристор как полупроводниковая структура. Если рассматривать её, то от анода (А ) к катоду (К ) идут следующие слои. Слой P1 - прилегает непосредственно к А . Это сильно-легированная область полупроводника. Затем следует слой N1 - слабо-легированная область полупроводника. Затем слой P2 - ещё одна слабо-легированная область полупроводника (однако концентрация примесей у неё больше, чем у слоя N1) . К ней крепится вывод управляющего электрода (УЭ ). Затем идёт слой N2 - сильно-легированная область полупроводника, к которой крепится К . Далее. Поскольку слои N1 и P2 слабо-легированные, а значит высокоомные, то именно они и определяют сопротивление тиристора. Но, заметим, что слой P2 является ещё и самой тонкой структурой из всех четырёх слоёв. При пробое тиристора (как правило, это сначала лавинный пробой) происходит легирование этого слоя (P2) полупроводника (впрочем как и слоя N1), в результате их сопротивление падает и, как следствие, падает сопротивление всего тиристора. Однако, после снятия воздействия, эти слои (N1 и P2), в силу различной толщины (и разной, изначально, концентрации примесей), могут оказаться повреждены в различной степени. Или даже слой N1 может быть вообще не повреждён. А слой P2 повреждён незначительно и только в некоторых местах. Но этого будет достаточно, чтобы при измерении мегомметром в "прямом" направлении, т.е. "+" на А , а "-" на К мегер показал сопротивление сотни кОм. Ведь слои будут идти p-n-p(легированный из-за пробоя, то есть с пониженным сопротивлением)-n. Затем, со временем, вследствие диффузии, после распределения инжектированных примесей по всему слою, а также их (примесей) рекомбинации возможен возврат слоя P2 в высокоомное состояние. Таковы мои соображения по поводу проблемы самовосстановления тиристоров.
Теперь, почему я считаю это проблемой. Поскольку "восстановленные" таким образом тиристоры мегером не бракуются, а надёжность их сомнительна, встаёт вопрос как их определить, дабы не "втулили". На дворе как-никак "дикий капитализЬм". И всякое стучание поставщика себя коленом в грудь и рисование креста на пузе не гарантирует от грандиозного шухера. Для себя я решаю её следующим образом. Во-первых, как уже отмечал, беру тиристоры с сопротивлением не ниже 50 МОм в обеих направлениях. Во-вторых, стараюсь брать у проверенных годами поставщиков. И в-третьих, всегда оговариваю возможность возврата тиристоров в недельный срок, если у них упало сопротивление до сотен кОм.
На этом пока все. Если у кого есть аргументированные возражения вышеизложенному, с удовольствием их выслушаю.
Ну а пока - пока.

Тиристоры используются во многих электронных устройствах, начиная от бытовых приборов и заканчивая мощными силовыми установками. Ввиду особенностей этих полупроводниковых элементов проверить их на исправность с помощью только одного мультиметра затруднительно. В крайнем случае, можно определить пробой перехода. Для полноценного тестирования потребуется собрать несложную схему, ее описание будет приведено в статье.

Начнем с подготовительного этапа, а именно с того, что нам потребуется сделать перед проверкой.

Предварительная подготовка

Перед тестированием любого радиокомпонента будь то тиристор, транзистор или диод, нам необходимо ознакомиться с его спецификацией. Для этого находим маркировку на корпусе полупроводникового элемента.

Найдя маркировку, начинаем поиск спецификации (достаточно сделать соответствующий запрос в поисковике или в тематических форумах). Даташит на электронный компонент содержит много полезной информации, начиная от технических характеристик и заканчивая расположением выводов и списком аналогов (что особенно полезно при поиске замены).

Определившись с типом и цоколевкой, приступаем к первому этапу проверки, для этого нам понадобится только мультиметр. В большинстве случаев проверить элемент на пробой, можно не выпаивая его из платы, поэтому на данном этапе паяльник не нужен.

Тестирование на пробой

Начнем с предварительной проверки, которая будет заключаться в измерении сопротивления между выходами «К» и «УЭ», потом «А» и «К». Алгоритм наших действий будет следующим:

Рис 4. Измеряем сопротивление перехода Анод-Катод

Как уже упоминалось выше, такая методика проверки мультиметром не позволяет полностью протестировать работоспособность тиристора, нам потребуется несколько усложнить процесс.

Проверка на открытие-закрытие

Предыдущее тестирование позволяет определить, имеется ли пробой, но не дает возможности проверить отсутствие внутреннего обрыва. Поэтому переводим мультиметр в режим «прозвонки» и подключаем к нему тиристор, в соответствии с рисунком 5 (щуп с черным проводом к выводу «К», красный – к «А»).

Рис. 5. Подключение для проверки на открытие

При таком подключении отобразится бесконечно большое сопротивление. Теперь соединяем на несколько мгновений «УЭ» с выходом «А», прибор покажет падение сопротивления, и после отключения «УЭ», показание опять вырастет до бесконечности. Это связано с тем, что идущего через щупы тока недостаточно для удержания тиристора в открытом состоянии. Поэтому, чтобы убедиться в работоспособности полупроводникового элемента, необходимо собрать несложную схему.

Самодельный пробник для тиристоров

В интернете можно найти более простые схемы, где используется только лампочка и батарейка, но такой вариант не совсем удобен. На рисунке 6 представлена схема, позволяющая протестировать работу устройства, подавая на него постоянное и переменное питание.

Рисунок 6. Пробник для тиристоров

Обозначения:

Т1 – трансформатор, в нашем случае использовался ТН2, но подойдет любой другой, если у него имеется вторичная обмотка 6,3 V.
L1 – обычная миниатюрная лампочка на 6,3 V и 0,3 А (например, МН6,3-0,3).
VD1 – выпрямительный диод любого типа с обратным напряжением более 10 вольт и током от 300 мА и выше (например, Д226).
С1 – конденсатор емкостью 1000 мкФ, и рассчитанный на напряжение 16 В.
R1 – сопротивление с номиналом 47 Ом.
VD2 – тестируемый тиристор.
FU1 – предохранитель на 0,5 А, если в схеме для проверки тиристоров используется мощный силовой трансформатор, номинал предохранителя нужно увеличить (узнать потребляемый ток можно воспользовавшись мультиметром).

После того, как пробник собран, приступаем к проверке, выполняется она по следующему алгоритму:

Подключаем к собранному прибору тестируемый полупроводниковый элемент (например, КУ202Н), в соответствии с рисунком 5 (для определения цоколевки следует обратиться к справочной информации).
Переводим переключатель S2 для тестирования в режиме постоянного тока (положение «2»).
Включаем пробник тумблером S1, индикатор L1 не должен засветиться.
Нажимаем S3, в результате на «УЭ» подается напряжение через резистор R1, что переводит тиристор в открытое состояние, на индикаторную лампочку поступает напряжение, и она начинает светиться.
Отпускаем S3, поскольку полупроводниковый элемент остается открытым, лампочка продолжает гореть.
Меняем положение переключателя, переводя его в положение «О», тем самым мы отключаем питание от тиристора, в результате он закрывается и лампа гаснет.
Теперь проверяем работу элемента в режиме переменного напряжения, для этой цели переводим S2 в положение «1». Благодаря такой манипуляции мы берем питание непосредственно со вторичной обмотки трансформатора (до выпрямительного диода). Индикаторная лампа не горит.
Нажимаем S3, лампа начинает светиться в половину своей мощности, это связано с тем, что при открытии через тиристор проходит только одна полуволна переменного напряжения. Отпускаем S3 – индикаторная лампочка гаснет.

Если тестируемый элемент вел себя так, как описывается, то можно констатировать, что он находится в рабочем состоянии. Соответственно, если индикатор горит постоянно, это указывает на пробой, а когда при нажатии S3 он не загорается, можно определить внутренний обрыв (при условии, что лампочка рабочая).

Проверка без выпаивания детали с платы

В большинстве случаев проверить тиристор мультиметром на пробой можно прямо на плате, но чтобы выполнить диагностику самодельным тестером, полупроводник придется выпаять.

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.

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: