Как проверить исправность симистора, тиристора, динистора

Динисторы, тиристоры, симисторы представляют собой полупроводниковые приборы четырехслойной структуры р-п-р-п. Часто при пояснении принципа работы их изображают в виде соединенных между собой, как показано на рис. 1, транзисторов разной проводимости. Как видно из рисунка, тиристор имеет три вывода: анод (А), катод (К) и управляющий электрод (УЭ). Напряжение, приложенное к р-n переходу одного из транзисторов, обеспечивает отпирание тиристора.

Самая распространенная и характерная неисправность симисторов, тиристоров и динисторов это межэлектродный пробой — анод1-анод2, анод-катод, анод-управляющий электрод, катод управляющий электрод. По этой причине в первую очередь следует проверить омметром сопротивление между электродами. В исправных симисторах, тиристорах, динисторах участок А-К (A1-A2) не прозванивается. Тиристор и симистор, кроме того, можно проверить на исправность р-n перехода между УЭ и К, за исключением приборов со встроенным резистором.

Наилучшие результаты проверки тиристоров и симисторов обеспечивает испытательная схема, изображенная на рис. 2. Для питания схемы используется источник постоянного тока напряжением 12 В с допустимым током нагрузки не менее 200 мА. Резистор R1 ограничивает ток через испытуемый прибор, а резистор R2 — через его управляющий электрод. Схема обеспечивает тестирование тиристоров и симисторов малой и средней мощности. Для проверки прибора необходимо:

1. Включить его в схему, как показано на рис. 2.

2. Кратковременно соединить его УЭ с резистором R2. Прибор должен открыться, напряжение +U_тест

станет близким к нулю. Прибор остается открытым и при отключенном от R2 управляющем электроде.

3. Разорвать цепь питания анода (УЭ при этом соединен с К) и замкнуть ее вновь. Прибор должен находиться в закрытом состоянии. +U_тест при этом равно 12 В.

При тестировании симисторов следует повторить п.п. 2, 3, и R2 при этом должен быть запитан от отрицательного полюса источника питания.

Результат такого тестирования позволяет убедиться в исправности прибора. Тем не менее 100% результатом тестирования следует считать исправную работу полупроводникового прибора в том устройстве, где он установлен.

Динисторы (или диаки и сидаки как их еще называют) не имеют вывода УЭ, и они открываются при превышении напряжения на аноде некоторого значения, указываемого в параметрах на данный тип прибора. Как было сказано выше, с помощью мультиметра динистор можно проверить только на пробой перехода. Для того чтобы точно знать исправен динистор или нет, его следует проверить, включив в испытательную схему (рис. 3), которая питается от регулируемого источника напряжения переменного тока.

Диод D1 представляет собой однополупериодный выпрямитель, конденсатор С1 — сглаживающий, резистор R1 ограничивает ток через динистор. При проверке следует плавно увеличивать напряжение на динисторе. При достижении некоторого порогового значения он откроется, при уменьшении напряжения по достижении протекающего тока значения заданного тока удержания — закроется.

После такой проверки необходимо ее повторить, изменив полярность приложенного к динистору напряжения. При проверке в качестве источника напряжения переменного тока во избежание опасности поражения следует использовать трансформатор.

Что такое тиристор и как он работает. | Лёха Герыч

Что такое тиристор, его устройство и обозначение на схеме.

Тиристор — полупроводниковый элемент, имеющий только два состояния: «открыто» (ток проходит) и «закрыто» (тока нет). Причем оба состояния устойчивые, то есть переход происходит только при определенных условиях. Само переключение происходит очень быстро, хоть и не мгновенно.

По способу действия его можно сравнить с переключателем или ключом. Вот только переключается тиристор при помощи напряжения, а отключается пропаданием тока или снятием нагрузки. Так что принцип работы тиристора понять несложно. Можно представлять его как ключ с электрическим управлением. Так, да не совсем.

Тиристор, как правило, имеет три выхода. Один управляющий и два, через которые протекает ток. Можно попробовать коротко описать принцип работы. При подаче напряжения на управляющий выход, коммутируется цепь через анод-коллектор. То есть, он сравним с транзистором. Только с той разницей, что у транзистора величина пропускаемого тока зависит от поданного на управляющий вывод напряжения. А тиристор либо полностью открыт, либо полностью закрыт.

Внешний вид.

Внешний вид тиристора зависит от даты его производства. Элементы времен Советского Союза — металлические, в виде «летающей тарелки» с тремя выводами. Два вывода — катод и управляющий электрод — находятся на «дне» или «крышке» (это с какой стороны смотреть). Причем электрод управления меньше по размерам. Анод может находиться с противоположной стороны от катода, или торчать вбок из-под шайбы, которая есть на корпусе.

Современные тиристоры выглядят по-другому. Это небольшой пластиковый прямоугольник с металлической пластиной сверху и тремя выводами-ножками снизу. В современном варианте есть одно неудобство: надо смотреть в описании какой из выводов анод, где катод и управляющий электрод. Как правило, первый — анод, затем катод и крайний правый — это электрод. Но это как правило, то есть, не всегда.

Принцип работы

По принципу действия, тиристор можно еще сравнить с диодом. Пропускать ток он будет в одном направлении — от анода к катоду, но происходить это будет только в состоянии «открыто». На схемах тиристор похож на диод. Также имеется анод и катод, но есть еще дополнительный элемент — управляющий электрод. Понятное дело, есть отличия и в выходном напряжении (если сравнивать с диодом).

В схемах переменного напряжения тиристор будет пропускать только одну полуволну — верхнюю. Когда приходит нижняя полуволна, он сбрасывается в состояние «закрыто».

Принцип работы тиристора простыми словами

Рассмотрим принцип работы тиристора. Стартовое состояние элемента — закрыто. «Сигналом» к переходу в состояние «открыто» является появление напряжения между анодом и управляющим выводом. Вернуть тиристор в состояние «закрыто» можно двумя способами:

• снять нагрузку;
• уменьшить ток ниже тока удержания (одна из технических характеристик).

В схемах с переменным напряжением, как правило, сбрасывается тиристор по второму варианту. Переменный ток в бытовой сети имеет синусоидальную форму, когда его значение приближается к нулю и происходит сброс. В схемах, питающихся от источников постоянного тока, надо либо принудительно убирать питание, либо снимать нагрузку.

То есть, работает тиристор в схемах с постоянным и переменным напряжением по-разному. В схеме постоянного напряжения, после кратковременного появления напряжения между анодом и управляющим выводом, элемент переходит в состояние «открыто». Далее может быть два варианта развития событий:

• Состояние «открыто» держится даже после того, как напряжение анод-выход управления пропало. Такое возможно если напряжение, поданное на анод-управляющий вывод,  выше чем неотпирающее напряжение (эти данные есть в технических характеристиках).  Прекращается прохождение тока через тиристор, фактически только разрывом цепи или выключением источника питания. Причем выключение/обрыв цепи могут быть очень кратковременными. После восстановления цепи, ток не течет до тех пор, пока на анод-управляющий вывод снова не подадут напряжение.
• После снятия напряжения (оно меньше чем отпирающее) тиристор сразу переходит в состояние «закрыто».

Так что в схемах постоянного тока есть два варианта использования тиристора — с удержанием открытого состояния и без. Но чаще применяют по первому типу — когда он остается открытым.

Принцип работы тиристора в схемах переменного напряжения отличается. Там возвращение в запертое состояние происходит «автоматически» — при падении силы тока ниже порога удержания. Если напряжение на анод-катод подавать постоянно, на выходе тиристора получаем импульсы тока, которые идут с определенной частотой. Именно так построены импульсные блоки питания. При помощи тиристора они преобразуют синусоиду в импульсы.

Проверка работоспособности

Проверить тиристор можно либо при помощи мультиметра, либо создав простенькую проверочную схему. Если при прозвонке иметь перед глазами технические характеристики, можно заодно проверить сопротивление переходов.

Прозвонка мультиметром

Для начала разберем прозвонку мультиметром. Переводим прибор в режим прозвонки.

На цифровых мультиметрах есть режим прозвонки, который позволяет проверять полупроводниковые приборы

Далее поочередно прикасаемся щупами к парам выводов:

• При подключении щупов к аноду и катоду, прибор должен показывать обрыв — «1» или «OL» в зависимости от мультиметра. Если отображаются иные показатели хоть в одном направлении, тиристор пробит.
• Между анодом и управляющим электродом (выводом) должно быть небольшое сопротивление в одном из направлений. В противоположном — обрыв. Если в обоих направлениях или обрыв, или небольшое сопротивление — элемент поврежден.

Проверка тиристора при помощи мультиметра. На левом рисунке на табло отображается «1», т.е. сопротивление между анодом и катодом слишком велико и прибор не может его зафиксировать. На правом рисунке сопротивление небольшое, так как подано прямое напряжение смещения между анодом и управляющим электродом

Проверка тиристора при помощи мультиметра. На левом рисунке на табло отображается «1», т.е. сопротивление между анодом и катодом слишком велико и прибор не может его зафиксировать. На правом рисунке сопротивление небольшое, так как подано прямое напряжение смещения между анодом и управляющим электродом

Обратите внимание, что величина сопротивления у разных серий разная — на это не стоит обращать особого внимания. Если хотите проверить и сопротивление переходов, посмотрите в технических характеристиках.

Схема проверки работоспособности тиристора мультиметром

Схема проверки работоспособности тиристора мультиметром

На рисунке представлены схемы испытаний. Крайний справа рисунок — усовершенствованный вариант с кнопкой, которую устанавливают между анодом и управляющим выводом. Для того чтобы мультиметр зафиксировал протекающий по цепи ток, кратковременно нажимаем на кнопку.

При помощи лампочки и источника постоянного тока (батарейка тоже пойдет).

Если мультиметра нет, можно проверить тиристор при помощи лампочки и источника питания. Подойдет даже обычная батарейка или любой другой источник постоянного напряжения. Вот только напряжение должно быть достаточным для того, чтобы засветить лампочку. Потребуется еще сопротивление или обычный кусок проволоки. Из этих элементов собирается простая схема:

Схема проверки тиристора при помощи лампочки и источника питания

Схема проверки тиристора при помощи лампочки и источника питания

Плюс от источника питания подаем на анод.

• К катоду подключаем лампочку, второй ее вывод подключаем к минусу источника питания. Лампочка не горит, так как термистор заперт.
• Кратковременно (при помощи куска проволоки или сопротивления) соединяем анод и управляющий вывод.
• Лампочка загорается и продолжает гореть, хотя перемычка убрана. Термистор остается в открытом состоянии.
• Если выкрутить лампочку или выключить источник питания, то лампочка, естественно, погаснет.
• Если восстановить цепь/питание, она не загорится.

Заодно с проверкой, эта схема позволяет понять принцип работы тиристора. Ведь картинка получается очень наглядной и понятной.

Виды тиристоров и их особые свойства

Полупроводниковые технологии все еще разрабатываются и совершенствуются. За несколько десятилетий появились новые разновидности тиристоров, которые имеют некоторые отличия.

• Динисторы или диодные тиристоры. Отличаются тем, что имеют только два вывода. Открываются подачей на анод и катод высокого напряжения в виде импульса. Называют еще «неуправляемые тиристоры».
• Тринисторы или триодные тиристоры. В них есть управляющий электрод, но управляющий импульс может подаваться:На управляющий выход и катод. Название — с управлением катодом.
  На управляющий электрод и анод. Соответственно — управление анодом.
  

Тиристоры могут управляться как с анода, так и с катода

Тиристоры могут управляться как с анода, так и с катода

Есть также разные виды тиристоров по способу запирания. В одном случае достаточно уменьшения анодного тока ниже уровня тока удержания. В другом случае — подается запирающее напряжение на управляющий электрод.

По проводимости

Мы говорили, что проводят тиристоры ток только в одном направлении. Обратной проводимости нет. Такие элементы называют обратно-непроводящие, но существуют не только такие. Есть и другие варианты:

• Имеют невысокое обратное напряжение, называются обратно-проводящие.
• С ненормируемой обратной проводимостью. Ставят в схемах, где обратное напряжение возникнуть не может.
• Симисторы. Симметричные тиристоры. Проводят ток в обоих направлениях.

Тиристоры могут работать в режиме ключа. То есть при поступлении импульса управления подавать ток на нагрузку. Нагрузка, в этом случае, рассчитывается исходя из напряжения в открытом виде. Надо также учитывать наибольшую рассеиваемую мощность. Вот в этом случае лучше выбирать металлические модели в виде «летающей тарелки». К ним удобно приделывать радиатор — для более быстрого охлаждения.

Классификация по особым режимам работы

Еще можно выделить следующие подвиды тиристоров:

• Запираемые и незапираемые. Принцип работы тиристора незапираемого немного другой. Он находится в открытом состоянии когда плюс приложен к аноду, минус — на катоде. Переходит в закрытое состоянии при смене полярности.
• Быстродействующие. Имеют малое время перехода из одного состояния в другое.
• Импульсные. Очень быстро переходит из одного состояние в другое, используется в схемах с импульсными режимами работы.

Основная область использования тиристоров — в качестве электронного ключа, служащего для замыкания и размыкания электрической цепи. В общем много привычных устройств построены на тиристорах. Например, гирлянда с бегущими огнями, выпрямители, импульсные источники тока, выпрямители и многие другие.

Характеристики и их значение

Некоторые тиристоры могут коммутировать очень большие токи, в этом случае их называют силовыми тиристорами. Они изготавливаются в металлическом корпусе — для лучшего отвода тепла. Небольшие модели с пластиковым корпусом — это обычно маломощные варианты, которые используют в малоточных схемах. Но, всегда есть исключения. Так что для каждой конкретной цели подбирают требуемый вариант. Подбирают, понятное дело, по параметрам. Вот основные:

• Максимальный прямой ток. Значение тока, который может протекать через анод-катод. У мощных моделей он может достигать сотен Ампер.
• Максимально допустимый обратный ток. Указывается не для всех видов, только у обратно-проводящих.
• Прямое напряжение. Это максимально допустимое падение напряжения в открытом состоянии при прохождении максимального тока.
• Напряжение включения. Минимальный уровень управляющего сигнала, при котором тиристор сработает.
• Удерживающий ток. Если ток, протекающий через анод-катод ниже этого значения, устройство переходит в запертое состояние.
• Минимальный ток управляющего сигнала. При подаче тока ниже этого значения, элемент не откроется.
• Максимальный ток управления. Если превысить этот параметр, p-n переход выйдет из строя.
• Рассеиваемая мощность. Определяет величину подключаемой нагрузки.

Есть еще динамический параметр — время перехода из закрытого в открытое состояние. В некоторых схемах это важно. Может еще указываться тип быстродействия: по времени отпирания или по времени запирания.

Друзья, не забывайте подписываться на обновления блога, ведь чем больше читателей подписано на обновления тем больше я понимаю что  делаю что-то важное и полезное и это чертовски мотивирует на новые статьи и материалы.

Тиристоры. Виды — презентация онлайн

1. ТИРИСТОРЫ

• По способу действия тиристор можно сравнить с
переключателем или ключом.
• Переключается тиристор при помощи
напряжения, а отключается пропаданием тока
или снятием нагрузки.
• Принцип работы тиристора можно представлять
как ключ с электрическим управлением
Тиристоры
Триодный тиристор
УЭ
Диодный тиристор
А
p
p
n
n
К
А
p
p
n
n
К
Катод
Анод
П1
П2
П3
Принцип работы
П1
П2
Управляющий
П3электрод
— При плавном увеличении напряжения (U) на электродах
(+ к А, — к К → П1 и П3 — открыты, П2 — закрыт) тиристор
закрыт, ток мал.
— При достижении U , равном Uвкл, П1, П2, П3 открыты,
тиристор включается, ток резко возрастает.
— При уменьшении U процессы происходят в обратном
порядке и при достижении Uвыкл тиристор выключается.
Подавая напряжением на УЭ
(+ Uупр) можно изменять Uвкл.

5. Устройство тиристора

• Тиристор, как правило, имеет три выхода.
• Один управляющий и два,
через которые протекает ток.
• При подаче напряжения на управляющий выход,
коммутируется цепь через анод-коллектор.
• Тиристор сравним с транзистором. Только с той
разницей, что у транзистора величина
пропускаемого тока зависит от поданного на
управляющий вывод напряжения, а тиристор
либо полностью открыт, либо полностью закрыт.

6. Внешний вид тиристора

Элементы времен Советского Союза — металлические, с

тремя выводами. Два вывода — катод и управляющий
электрод с одной стороны. Электрод управления меньше по
размерам. Анод может находиться с противоположной
стороны от катода, или торчать вбок из-под шайбы, на
корпусе. Современные тиристоры это небольшой
пластиковый прямоугольник с металлической пластиной
сверху и тремя выводами-ножками снизу. В описании
указаны какой из выводов А, К и УЭ.
Тиристор можно представляют в виде двух
транзисторов, связанных между собой,
каждый из которых работает в активном
режиме.

8. Принцип работы

По принципу действия, тиристор можно сравнить с
диодом. Пропускать ток он будет в одном
направлении — от анода к катоду, но происходить это
будет только в состоянии «открыто».
Если сравнивать с диодом то есть существенные
отличия в выходном напряжении.

9. Принцип работы тиристора

• Стартовое состояние элемента — закрыто.
«Сигналом» к переходу в состояние «открыто»
является появление напряжения между анодом
и управляющим выводом.
• Вернуть тиристор в состояние «закрыто» можно
двумя способами:
• снять нагрузку;
• уменьшить ток ниже тока удержания
(одна из технических характеристик).

10. Работа тиристора в схемах с постоянным напряжением

После кратковременного появления напряжения
между анодом и управляющим выводом, элемент
переходит в состояние «открыто».
Далее может быть два варианта развития событий:
• Состояние «открыто» держится даже после того,
как напряжение анод-выход управления пропало.
Такое возможно если напряжение, поданное на
анод-управляющий
вывод,
выше
чем
неотпирающее
напряжение.
Прекращается
прохождение тока через тиристор, фактически
только разрывом цепи или выключением источника
питания. После восстановления цепи, ток не течет
до тех пор, пока на анод-управляющий вывод снова
не подадут напряжение.
• Состояние «закрыто» после снятия напряжения

11. В схемах постоянного тока есть два варианта использования тиристора — с удержанием открытого состояния и без.

12. Работа тиристора в схемах с переменным напряжением

Принцип
работы
в
схемах
переменного
напряжения существенно отличается.
Возвращение в запертое состояние происходит
«автоматически» — при падении силы тока ниже
порога удержания.
Если напряжение на анод-катод подавать
постоянно, на выходе тиристора получаем
импульсы тока, которые идут с определенной
частотой. Именно так построены импульсные
блоки питания. При помощи тиристора они
преобразуют синусоиду в импульсы.

13. Проверка работоспособности тиристора Проверить тиристор можно либо при помощи мультиметра, либо создав простенькую проверочную

схему. Если при прозвонке иметь
перед иметь информацию о технических
характеристиках, можно проверить сопротивление
переходов

14. Прозвонка мультиметром Переводим прибор в режим прозвонки

Поочередно прикасаемся щупами к парам выводов:
• При подключении щупов к аноду и катоду, прибор
должен показывать обрыв. Если отображаются иные
показатели хоть в одном направлении, тиристор
поврежден.
• Между анодом и управляющим электродом
(выводом) должно быть небольшое сопротивление
в одном из направлений. В противоположном —
обрыв. Если в обоих направлениях или обрыв, или
небольшое сопротивление — элемент поврежден.

15. Виды тиристоров и их особые свойства

• Динисторы или диодные тиристоры.
Отличаются тем, что имеют только два вывода.
Открываются подачей на анод и катод высокого

напряжения в виде импульса. Называют еще
«неуправляемые тиристоры».
• Тринисторы или триодные тиристоры. В них
есть управляющий электрод, но управляющий
импульс может подаваться:
— На управляющий выход и катод. Название — с
управлением катодом.
— На управляющий электрод и анод. Соответственно
— управление анодом.
По мощности
Тиристоры коммутирующие очень большие токи
называют силовыми.
Небольшие модели малоточных схем —
называют маломощными.
По способу запирания
В одном случае достаточно уменьшения
анодного тока ниже уровня тока удержания.
В другом случае — подается запирающее
напряжение на управляющий электрод.

18. Классификакция по проводимости

• Тиристоры проводят ток только в одном
направлении. Обратной проводимости нет.
Но существуют не только такие.
• Имеющие невысокое обратное напряжение,
называются обратно-проводящие.
• С ненормируемой обратной проводимостью
ставят в схемах, где обратное напряжение
возникнуть не может.
• Симисторы или Симметричные тиристоры.
Проводят ток в обоих направлениях.

20. Классификация по особым режимам работы

Можно выделить следующие подвиды тиристоров:
• Запираемые и незапираемые. Принцип работы
тиристора незапираемого немного другой. Он
находится в открытом состоянии когда плюс
приложен к аноду, минус — на катоде.
Переходит в закрытое состоянии при смене
полярности.
• Быстродействующие. Имеют малое время
перехода из одного состояния в другое.
• Импульсные. Очень быстро переходит из одного
состояние в другое, используется в схемах с
импульсными режимами работы.

Основные параметры тиристоров:
Максимальный прямой ток. Значение тока, который может
протекать через анод-катод.
Максимально допустимый обратный ток. Указывается не для
всех видов, только у обратно-проводящих.
Прямое напряжение. Это максимально допустимое падение
напряжения в открытом состоянии при прохождении
максимального тока.
Напряжение включения. Минимальный уровень
управляющего сигнала, при котором тиристор сработает.
Удерживающий ток. Если ток, протекающий через анод-катод
ниже этого значения, устройство переходит в запертое
состояние.
Минимальный ток управляющего сигнала. При подаче тока
ниже этого значения, элемент не откроется.
Максимальный ток управления. Если превысить этот
параметр, p-n переход выйдет из строя.
Рассеиваемая мощность. Определяет величину
подключаемой нагрузки.
Вольтамперная характеристика тиристора
К аноду тиристора подали небольшое положительное
напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом
направлении, а коллекторный в обратном.
Участок от нуля до единицы на вольт-амперной
характеристике будет примерно аналогичен обратной
ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать
— режимом закрытого состояния тиристора.
• При увеличении анодного напряжения происходит инжекция
основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление
электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на
коллекторном переходе.
• С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном
переходе начнет уменьшаться, до определенного значения когда
тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального
сопротивления (участок 1-2).
• После чего все переходы сместятся в прямом направлении тем
самым переведя тиристор в открытое состояние (участок 2-3).
• В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока
коллекторный переход будет смещен в прямом направлении.
• Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации
уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях
и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и
тиристор перейдет в закрытое состояние.
При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика
будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов.
Обратное напряжение будет ограничиваться напряжением пробоя.
Условное обозначение, вольт-амперные характеристики
и параметры тиристоров
Диодный тиристор
А
Iа
Триодный тиристор
УЭ
UУЭК
А
К
К
Iа = F(Uа)
Uак
Iа
Iа
Iадоп
Выключаются
тиристоры обратным
напряжением Uак
Iуд
0
Uвыкл
Uвкл
Uак
Uобрдоп
Uак
Триодный
тиристор
включают по УЭ
Uуэ2 > Uуэ1
Iуд
Uвкл2 Uвкл1
Uобрдоп – наибольшее напряжение, которое может быть приложено в обратном
направлении.
Iа.доп – наибольшее значение постоянного анодного тока в открытом
Uак
состоянии прибора.
Uу.от – напряжение между УЭ и К, соответствующее отпирающему току УЭ.
Симметричные триодные тиристоры
(триаки или симисторы)
ЭТО тиристоры, которые могут переключаться из закрытого
состояния в открытое и наоборот при любых полярностях
напряжения на основных электродах (А и К)
Iа
Iуд
Uвыкл
0
Uвкл2
0
Uвыкл
Iуд
Uвкл1
Uак
Внешний вид тиристоров
Пример:
КУ202Н кремниевый триодный
тиристор, Uобр.доп = 400 В , Iадоп = 10 А, Uу.от ≤ 7 В

Как проверить тиристорный модуль. Как проверять тиристоры – пошаговая инструкция. Практическое применение симисторов

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:

1. Подключаем к собранному прибору тестируемый полупроводниковый элемент (например, КУ202Н), в соответствии с рисунком 5 (для определения цоколевки следует обратиться к справочной информации).
2. Переводим переключатель S2 для тестирования в режиме постоянного тока (положение «2»).
3. Включаем пробник тумблером S1, индикатор L1 не должен засветиться.
4. 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.
5. Отпускаем S3, поскольку полупроводниковый элемент остается открытым, лампочка продолжает гореть.
6. Меняем положение переключателя, переводя его в положение «О», тем самым мы отключаем питание от тиристора, в результате он закрывается и лампа гаснет.
7. 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.
8. 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.

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:

1. Подключаем к собранному прибору тестируемый полупроводниковый элемент (например, КУ202Н), в соответствии с рисунком 5 (для определения цоколевки следует обратиться к справочной информации).
2. Переводим переключатель S2 для тестирования в режиме постоянного тока (положение «2»).
3. Включаем пробник тумблером S1, индикатор L1 не должен засветиться.
4. 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.
5. Отпускаем S3, поскольку полупроводниковый элемент остается открытым, лампочка продолжает гореть.
6. Меняем положение переключателя, переводя его в положение «О», тем самым мы отключаем питание от тиристора, в результате он закрывается и лампа гаснет.
7. 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.
8. 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.

Прежде потрудитесь узнать, как работает тиристор. Заимейте представление о разновидностях: триак, динистор. Требуется правильно оценить результат теста. Ниже расскажем, как проверить тиристор мультиметром, даже приведем небольшую схему, помогающую выполнить задуманное в массовом порядке.

Разновидности тиристоров

Тиристор отличается от биполярного транзистора наличием большего количества p-n переходов:

1. Типичный тиристор p-n переходов содержит три. Структуры с дырочной, электронной проводимостью чередуются на манер зебры. Можно встретить понятие n-p-n-p тиристор. Присутствует или отсутствует управляющий электрод. В последнем случае получаем динистор. Работает по приложенному меж катодом и анодом напряжением: при некотором пороговом значении открывается, начинается спад, ход электронам отсекается. Что касается тиристоров с электродами, управление производится в любом из двух срединных p-n переходов – стороны коллектора, либо эмиттера. Коренное отличие изделий от транзистора в неизменности режим после пропадания управляющего импульса. Тиристор остается открытым, пока ток не упадет ниже фиксированного уровня. Обычно называют током удержания. Позволяет строить экономичные схемы. Объясняет популярность тиристоров.
2. Симисторы отличаются количеством p-n переходов, становится больше минимум на один. Способны пропускать ток в обоих направлениях.

Начало тестирования тиристора мультиметром

Сначала потрудитесь расположение электродов определить:

• катод;
• анод;
• управляющий электрод (база).

Для открытия тиристорного ключа катод прибора снабжается минусом (черный щуп мультиметра), на анод присоединяется плюс (красный щуп мультиметра). Тестер выставляется в режим омметра. Сопротивление открытого тиристора невелико. Хватит поставить предел 2000 Ом. Пришло время напомнить: тиристор способен управляться (открываться) положительными или отрицательными импульсами. В первом случае перемычкой из тонкой булавки замыкаем на базу анод, втором – катод. Тут и там должен тиристор открыться, в результате сопротивление станет меньше бесконечности.

Процесс тестирования сводится к пониманию, каким напряжением управляется тиристор. Минусовым или плюсовым. Попробуйте так и сяк (если отсутствует маркировка). Одна попытка точно сработает, если тиристор исправен.

Дальше процесс расходится с проверкой транзистора. При пропадании управляющего сигнала тиристор останется открытым, если ток превышает порог удержания. Ключ может закрыться. Если ток не дотягивает порога удержания.

1. Ток удержания прописан техническими характеристиками тиристора. Потрудитесь скачать из интернета полную документацию, быть в курсе вещей.
2. Многое определяет мультиметр. Какое напряжение подает на щупы (традиционно 5 вольт), сколько мощности обеспечит. Проверить можно, заручившись помощью конденсатора большой емкости. Нужно правильно подключить щупы на выводы прибора в режиме измерения сопротивления, подождать, пока цифры на дисплее вырастут от нуля до бесконечности. Конденсатор процесс зарядки прошел. Теперь перейдем в режим измерения постоянного напряжения посмотреть величину разницы потенциалов на ножках конденсатор (мультиметр подает в режиме измерения сопротивления). По вольт-амперным характеристикам тиристора несложно определить, хватит ли значения создать ток удержания.

Динисторы звонятся проще. Попытайтесь открыть ключ. Зависит от того, хватит ли мощности мультиметра преодолеть барьер. Для гарантированной проверки тиристора лучше собрать отдельную схему. Наподобие представленной рисунком. Схеме сформирована следующими элементами:

Почему выбрали питание +5 вольт. Напряжение несложно найти на адаптере телефона (зарядное устройство). Присмотритесь: присутствует надпись наподобие 5V– /420 mA. Выходные значения напряжения, тока (сразу посмотрите, хватит ли удержать тиристор). Каждый знаток в курсе: +5 вольт доступно взять на шине USB. Портом снабжается теперь (в разном формате) практически любой гаджет, компьютер. С питанием проблем избегните. На всякий случай рассмотрим момент подробнее.

Проверка тиристоров на разъеме мультиметра для транзисторов

Многих интересует, возможно ли прозвонить тиристор мультиметром, используя штатное гнездо проверки транзисторов передней панели, обозначенное pnp/npn. Ответ положительный. Нужно просто подать правильно напряжения. Коэффициент усиления, выданный на дисплей, наверняка будет неверным. Поэтому руководствоваться цифрами избегайте. Давайте посмотрим, как примерно делается. Если открывается тиристор положительным потенциалом, подключать нужно на пин B (base) полугнезда npn. Анод втыкается на пин C (коллектор), катод – E (emitter). Едва ли удастся проверить мощный тиристор мультиметром, для микроэлектроники методика сгодится.

Где взять питание тестировщику

Положение электродов мультиметра

Адаптер телефона дает ток 100 — 500 мА. Часто бывает мало (если понадобится проверить тиристор КУ202Н мультиметром, отпирающий ток 100 мА). Где взять больше? Посмотрим шину USB: третья версия выдаст 5 А. Чрезвычайно большой ток для микроэлектроники, бросьте сомневаться в мощностных характеристиках интерфейса. Распиновку посмотрим в сети. Приводим рисунок, указывающий раскладку типичных портов USB. Показаны два типа интерфейсов:

1. Первый USB тип А характерен компьютерам. Максимально распространенный. Найдете на адаптерах (зарядных устройствах) портативных плееров, iPad. Можно использовать в качестве источников питания схемы тестирования тиристора.
2. Второй тип В характерен больше как концевой. Подключаются периферийные устройства наподобие принтеров, прочей оргтехники. Найти в качестве исходного источника питания сложно, игнорируя факт недоступности, авторы проверили раскладку.

Если кабель USB разрезать – уверены, многие ринутся курочить старую технику, обрывать хвосты мышкам – внутри провод питания +5 вольт традиционно красный, оранжевый. Информация поможет правильно прозвонить схему, добыть нужное напряжение. Присутствует на выключенном системном блоке (к розетке подсоединено). Вот почему огонек мышки продолжает гореть. На время теста компьютер достаточно будет ввести в режим гибернации. Кстати, напрямую не имеется в Windows 10 (полазить по настройкам, найдете в управлении энергопотреблением).

Раскладка портов USB

Заручившись помощью схемы, проверим тиристор, не выпаивая. Рабочая точка задана относительно земли порта, поэтому внешние устройства будут играть малую роль. Традиционно заземление персонального компьютера завязано на корпус, куда выходит провод входного фильтра гармоник. Схемные +5 вольт, земля развязаны с шиной. Достаточно тестируемую схему отключить от питания. Для проверки тиристора понадобится напаять усики на каждый вывод. Чтобы подвести питание, управляющий сигнал.

Многие, елозят на стуле, не понимая одной вещи: тут рассказываем, как прозвонить тиристор мультиметром, причем здесь светодиод плюс все навороты? Место светодиода можно – даже лучше – включить щупы тестера, регистрировать ток. Удается использовать малое напряжение питания, всегда безопаснее одновременно. Что касается персонального компьютера, дает широкие возможности тестирования любых элементов, включая тиристоры. Блок питания системника дает набор напряжений:

1. +5 В идет кулерам, многим другим системам. Фактически стандартное напряжение питания. Провода вольтажа красного цвета.
2. Напряжение +12 вольт используется для питания многих потребителей. Провод желтого цвета (не путать с оранжевым).
3. — 12 вольт оставлено обеспечить совместимость с RS. Старый добрый COM-порт, через который сегодня программируются адаптеры промышленных систем. Некоторые источники бесперебойного питания. Провод обычно синий.
4. Оранжевый провод обычно несет напряжение +3,3 В.

Видите, разброс великий, главное – ток. Мощность блоков питания компьютеров колеблется в области 1 кВт. Откроет любой тиристор! Пора пришла заканчивать. Надеемся, теперь читатели знают, как проводится прозвонка тиристора мультиметром. Иногда придется повозиться. Упомянутый выше тиристор КУ202Н снабжен структурой pnpn, незапираемый. После пропадания управляющего напряжения ключ не закрывается. Нужно убрать питание, чтобы погас светодиод. Отпирающее напряжение положительное. Подходит схеме. Единственно, ток удержания составляет 300 мА. Случай, когда не любой телефонный зарядник годится провести опыт.

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:

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.

Тиристор SCR (управляемый кремниевый выпрямитель)

Добавлено 8 октября 2018 в 20:57

Сохранить или поделиться

Динисторы (диоды Шокли) и тиристоры SCR (Silicon Controlled Rectifiers, управляемые кремниевые выпрямители)

Динисторы (диоды Шокли) – это довольно любопытные устройства, но довольно ограниченные в применении. Однако их полезность может быть расширена путем оснащения их другим средством отпирания. При этом каждый из них становится настоящим усилительным устройством (только если в режиме отпирания/запирания), и мы называем их кремниевыми управляемыми выпрямителями (silicon-controlled rectifier) или SCR тиристорами.

Тиристор SCR (silicon-controlled rectifier, кремниевый управляемый выпрямитель), или просто тринистор

Развитие от динистора до тринистора достигается с помощью одного небольшого дополнения, фактически не более чем третьего подключения к существующей структуре PNPN (рисунок ниже).

Тиристор SCR (управляемый выпрямитель, тринистор)

Проводимость управляемых выпрямителей SCR (тринисторов)

Если управляющий электрод тринистора остается висящим в воздухе (неподключенным), он ведет себя точно так же, как динистор (диод Шокли). Он может быть отперт напряжением переключения или превышением критической скорости нарастания напряжения между анодом и катодом, всё как у динистора. Запирание осуществляется за счет уменьшения тока до тех пор, пока один или оба внутренних транзистора не упадут в режим отсечки, всё как у динистора. Однако, поскольку управляющий вывод подключается непосредственно к базе нижнего транзистора, он может использоваться как альтернативное средство отпирания тиристора SCR. Прикладывая небольшое напряжение между управляющим электродом и катодом, нижний транзистор будет открываться результирующим тока базы, что приведет к тому, что верхний транзистор будет проводить ток, а затем запитывать базу нижнего транзистора, поэтому он больше не будет нуждаться в активации напряжением управляющего электрода. Разумеется, необходимый для отпирания ток управляющего вывода будет намного ниже, чем ток через SCR тиристор от катода до анода, поэтому, используя SCR тиристор, можно добиться усиления.

Переключение/запуск

Данный метод обеспечения проводимости тиристора SCR называется запуском или переключением, и на сегодняшний день наиболее распространенным способом является тот, которым SCR тиристор отпирается в реальной практике. Фактически, SCR тиристоры обычно выбираются так, чтобы их напряжения переключения находились далеко за пределами наибольшего напряжения, ожидаемого от источника питания, поэтому его можно включить (отпереть) только путем преднамеренного импульса напряжения, подаваемого на управляющий вывод.

Обратное переключение

Следует отметить, что SCR тиристоры иногда могут быть выключены (заперты) путем прямого замыкания управляющего вывода и вывода катода или с помощью «обратного переключения» управляющего вывода отрицательным напряжением (относительно катода), чтобы принудительно перевести нижний транзистор в режим отсечки. Я говорю, что это «иногда» возможно потому, что это включает в себя шунтирование всего тока верхнего транзистора через базу нижнего транзистора. Этот ток может быть существенным, что в лучшем случае затрудняет запирание SCR тиристора. Вариация SCR тиристора под названием запираемый тиристор, или GTO (Gate-Turn-Off), облегчает эту задачу. Но даже с GTO тиристором ток управляющего электрода, необходимый для его отключения, может составлять до 20% от тока анода (нагрузки)! Условное обозначение GTO тиристора показано на рисунке ниже.

Условное обозначение GTO тиристора

SCR тиристоры против GTO тиристоров

Тиристоры SCR и GTO имеют одну и ту же эквивалентную схему (два транзистора, соединенные по принципу положительной обратной связи), единственными отличиями являются детали конструкции, предназначенные для предоставления NPN транзистору большего коэффициента β, чем у PNP транзистора. Это позволяет меньшему току управляющего электрода (прямому или обратному) осуществлять большую степень управления проводимостью от катода к аноду, причем открытое состояние PNP транзистора больше зависит от NPN транзистора, чем наоборот. Запираемый тиристор GTO также известен под названием тиристор GCS (Gate-Controlled Switch).

Проверка работоспособности SCR тиристора с помощью мультиметра

Элементарный тест работоспособности SCR тиристора или, по крайней мере, определение выводов, может выполняться измерителем сопротивления. Поскольку внутреннее соединение между управляющим электродом и катодом является PN переходом, мультиметр должен показывать целостность соединения между этими выводами с красным измерительным щупом на управляющем электроде и черным измерительным щупом на катоде следующим образом (рисунок ниже).

Элементарная проверка SCR тиристора

Все остальные измерения целостности соединений, выполненные на SCR тиристоре, будут показывать «разрыв» («OL» на дисплеях некоторых цифровых мультиметров). Следует понимать, что этот тест очень груб и не является полной оценкой SCR тиристора. SCR тиристор может давать хорошие показания омметра и по-прежнему оставаться неисправным. В конечном счете, единственный способ проверить SCR тиристор – подвергнуть его нагрузочному току.

Если вы используете мультиметр с функцией «проверки диода», показания напряжения перехода управляющий электрод — катод, которые вы получите, могут соответствовать, а могут и нет, тому, что ожидается от кремниевого PN перехода (примерно 0,7 вольта). В некоторых случаях вы будете получать показания намного более низкого напряжения перехода: сотые доли вольта. Это связано с внутренним резистором, подключенным между управляющим электродом и катодом и включенным в некоторые SCR тиристоры. Этот резистор добавляется, чтобы сделать SCR тиристор менее восприимчивым к ложным срабатываниям из-за ложных импульсов напряжения, из-за «шума» схемы или из-за статического электрического разряда. Другими словами, наличие резистора, подключенного к переходу управляющего электрода и затвора, требует большего переключающего сигнала (существенного тока) для отпирания SCR тиристора. Эта функция часто встречается в мощных SCR тиристорах, а не в маленьких. Не забывайте, что SCR тиристор с внутренним резистором, подключенным между управляющим электродом и катодом, будет показывать целостность соединения в обоих направлениях между этими двумя выводами (рисунок ниже).

У больших SCR тиристоров между управляющим электродом и катодом есть встроенный резистор

SCR тиристоры

с чувствительным управляющим электродом

«Обычные» SCR тиристоры, лишенные внутреннего резистора, иногда называются SCR тиристорами с чувствительным управляющим электродом из-за их способности запускаться малейшим положительным сигналом на управляющем электроде.

Тестовая схема для SCR тиристора является практичной в качестве диагностического инструмента для проверки подозрительных SCR тиристоров, а также отличной помощью для понимания основ работы SCR тиристоров. Для питания схемы используется источник питания постоянного тока, а два кнопочных коммутатора используются для отпирания и запирания SCR тиристора (рисунок ниже).

Схема для проверки SCR тиристоров

Нажатие нормально разомкнутой кнопки «вкл» соединяет управляющий электрод с анодом, позволяя протекать току от отрицательного вывода батареи через PN переход катод — управляющий электрод, через кнопку, через резистор нагрузки, и обратно к батарее. Этот ток управляющего электрода должен заставить SCR тиристор отпереться, позволяя протекать току прямо от катода к аноду без дальнейшего отпирания через управляющий электрод. Когда кнопка «вкл» отпущена, нагрузка должна оставаться под напряжением.

Нажатие нормально замкнутой кнопки «выкл» разрывает цепь, заставляя ток через SCR тиристор остановиться, тем самым вынуждая его запереться (величина тока ниже тока удержания).

Ток удержания

Если SCR тиристор не отпирается, проблема может быть связана с нагрузкой, а не с тиристором. Чтобы удерживать SCR тиристор отпертым, требуется определенная величина тока нагрузки. Этот минимальный уровень тока называется током удержания. Нагрузка со слишком большим значением сопротивления может и не набирать достаточный ток, чтобы удерживать SCR тиристор отпертым, когда прекращается ток через управляющий электрод, что дает ложное впечатление о плохом (неотпираемом) SCR тиристоре в тестовой схеме. Значения тока удержания для разных SCR тиристоров доступны у производителей. Типовые значения тока удержания колеблются от 1 миллиампера до 50 миллиампер и более для больших тиристоров.

Чтобы проверка была исчерпывающей, необходимо протестировать более чем переключающее поведение. Прямое напряжение переключения SCR тиристора можно проверить, увеличивая напряжение источника постоянного тока (без нажатия кнопок) до тех пор, пока SCR тиристор не отопрется самостоятельно. Остерегайтесь того, что для теста переключения может потребоваться очень высокое напряжение: многие мощные SCR тиристоры имеют номинальное напряжение переключения 600 вольт и более! Кроме того, если имеется импульсный генератор напряжения, аналогичным способом может быть проверена критическая скорость повышения напряжения SCR тиристора: необходимо подвергнуть тиристор импульсному напряжению с разными скоростями напряжение/время без воздействия на кнопочные переключатели и пронаблюдать, когда тиристор отопрется.

В этом простом виде, схема для проверки SCR тиристоров может быть достаточной в качестве схемы управления запуском/остановкой для двигателя постоянного тока, лампы или другой практической нагрузки (рисунок ниже).

Схема управления запуском/остановкой двигателя постоянного тока

Схема «монтировки»

Другое практическое применение SCR тиристора в схемах постоянного тока – это устройство «монтировки» для защиты от перенапряжения. Схема «монтировки» состоит из SCR тиристора, установленного параллельно выходу источника постоянного напряжения, для установления короткого замыкания на выходе этого источника питания, чтобы предотвратить подачу слишком повышенного напряжения на нагрузку. Повреждение SCR тиристора и источника питания предотвращается путем установки перед SCR тиристором подходящего предохранителя или существенного последовательного сопротивления для ограничения тока короткого замыкания (рисунок ниже).

Схема «монтировки», используемая в источнике питания постоянного тока

Некоторое устройство или схема, определяющие выходное напряжение, будут подключены к управляющему электроду SCR тиристора, поэтому при возникновении состояния перенапряжения между управляющим электродом и катодом будет приложено напряжение, отпирающее SCR тиристор и заставляющее сработать предохранитель. Эффект будет примерно таким же, как кидание стальной монтировки прямо на выходные клеммы источника питания, отсюда и название схемы.

Большинство применений SCR тиристоров предназначены для управления питанием переменным током, несмотря на то, что SCR тиристоры являются устройствами постоянного тока (однонаправленными). Если схеме требуется двунаправленный ток, можно использовать несколько SCR тиристоров, причем для обработки обоих полупериодов волны переменного тока в каждом направлении должны смотреть один или несколько тиристоров. Основная причина, по которой SCR тиристоры вообще используются в приложениях управления питанием переменным током, – это уникальная реакция тиристора на переменный ток. Как мы видели, тиратронная лампа (электронно-ламповая версия SCR тиристора) и симметричный динистор (DIAC), гистерезисное устройство, запускаемое во время части полупериода переменного тока, будут отпираться и оставаться включенными на протяжении всей оставшейся части полупериода до тех пор, пока переменный ток не уменьшится до нуля, так как должен начинать следующий полупериод. Только перед точкой пересечения нуля сигналом переменного тока тиристор отключится (запрется) из-за недостаточного тока (это поведение также называется естественной коммутацией) и должен будет снова отпереться в следующем периоде. Результатом является ток цепи, эквивалентный «обрезанной» синусоиде. Для примера, ниже приведен график отклика симметричного динистора (DIAC) на переменное напряжение, пиковое значение которого превышает напряжение переключения DIAC.

Двунаправленный отклик симметричного динистора (DIAC)

При использовании DIAC предельное напряжение переключения было фиксированной величиной. С SCR тиристором мы контролируем, когда точно устройство отпирается путем переключения управляющего вывода в любой момент времени периода сигнала. Подключив подходящую схему управления к управляющему электроду SCR тиристора, мы можем «обрезать» синусоиду в любой точке, чтобы обеспечить пропорционально времени управление питанием на нагрузке.

Возьмем в качестве примера схему на рисунке ниже. Здесь SCR тиристор помещается в схему для управления питанием нагрузки, потребляемым от источника переменного тока.

Управление питанием переменным током с помощью SCR тиристора

Будучи однонаправленным (односторонним) устройством, самое большее, что мы можем подать на нагрузку, это только одна полуволна во время полупериода переменного тока, когда полярность напряжения питания положительна сверху и отрицательна снизу. Однако для демонстрации базовой идеи управления пропорционально времени эта простая схема подходит лучше, чем схема, управляющая мощностью во время всей волны (для чего потребуется два SCR тиристора).

При отсутствии переключения на управляющем электроде и величине напряжения источника переменного тока значительно ниже номинального напряжения переключения SCR тиристора SCR тиристор никогда не откроется. Подключение управляющего электрода SCR тиристора к аноду через стандартный выпрямительный диод (для предотвращения обратного тока через управляющий вывод в случае, если SCR тиристор содержит встроенный резистор между управляющим выводом и катодом) позволит запускать SCR тиристор почти сразу в начале каждого положительного полупериода (рисунок ниже).

Управляющий электрод подключен напрямую к аноду через диод; через нагрузку протекает почти целая полуволна тока.

Задержка запуска SCR тиристора

Однако мы можем отложить запуск SCR тиристора, вставив некоторое сопротивление в цепь управляющего электрода, тем самым увеличивая величину падения напряжения, требуемого перед тем, как будет достигнут достаточный ток управляющего электрода SCR тиристора. Другими словами, если мы затрудняем движение электронов через управляющий электрод путем добавления сопротивления, переменное напряжение должно будет достигнуть более высокой точки в своем цикле, прежде чем будет достигнут достаточный ток управляющего вывода, чтобы включить SCR тиристор. Результат показан на рисунке ниже.

В цепь управляющего электрода вставлено сопротивление; через нагрузку протекает меньше полуволны тока.

Когда сигнал «полусинусоиды» будет в значительной степени обрезан за счет задержки запуска SCR тиристора, нагрузка получит меньшую среднюю мощность (питание подается на меньшее время в течение всего периода). Сделав последовательный резистор в цепи управляющего электрода переменным, мы можем подстроить мощность пропорционально времени (рисунок ниже).

Увеличение сопротивления повышает уровень порога, в результате чего до нагрузки доходит меньшая мощность.
Уменьшение сопротивления понижает уровень порога, в результате чего до нагрузки доходит большая мощность.

К сожалению, эта схема управления имеет значительные ограничения. При использовании сигнала источника переменного тока в качестве сигнала, переключающего наш SCR тиристор, мы ограничиваем управление первой половиной полупериода сигнала. Другими словами, мы не можем подождать, чтобы переключить SCR тиристор после пика сигнала. Это означает, что мы можем убавить мощность только до того момента, когда SCR тиристор включится на самом пике сигнала.

Схема при установке минимальной мощности

Повышение порога срабатывания переключения приведет к тому, что схема не будет запускаться вообще, так как даже пик переменного напряжения источника питания будет недостаточным для запуска SCR тиристора. В результате питание на нагрузку подаваться не будет.

Гениальное решение этой дилеммы управления обнаруживается при добавлении в схему фазосдвигающего конденсатора (рисунок ниже).

Добавление в схему фазосдвигающего конденсатора

Меньший сигнал, показанный на графике, представляет собой напряжение на конденсаторе. Для иллюстрации фазового сдвига я предполагаю условие максимального управляющего сопротивления, когда SCR не запускается вообще и не подает на нагрузку ток, за исключением того, какой небольшой ток проходит через управляющий резистор и конденсатор. Это напряжение конденсатора будет сдвинуто по фазе от 0° до 90°, отставая от сигнала переменного тока. Когда это сдвинутое по фазе напряжение достигает достаточно высокого уровня, SCR тиристор отпирается.

При напряжении на конденсаторе, достаточном для периодического запуска SCR тиристора, итоговый сигнал тока нагрузки будет выглядеть примерно так, как показано на рисунке ниже.

Сдвинутый по фазе сигнал переключает SCR тиристор в режим проводимости

Поскольку сигнал на конденсаторе всё еще растет после того, как основной сигнал от источника питания достиг своего пика, становится возможным запустить SCR тиристор на пороговом уровне за этим пиковым значением, тем самым обрезая сигнал тока нагрузки дальше, чем это было возможно с более простой схемой. В действительности сигнал напряжения конденсатора немного сложнее, чем показано здесь, его синусоидальная форма искажается каждый раз, когда открывается SCR тиристор. Однако то, что я пытаюсь проиллюстрировать здесь, – это отложенное срабатывание, связанное с фазосдвигающей RC цепью; таким образом, упрощенная, неискаженная форма сигнала хорошо служит этой цели.

Запуск SCR тиристоров сложными схемами

SCR тиристоры также могут быть запущены, или «отперты», более сложными схемами. Хотя ранее показанная схема достаточна для простого применения, такого как управление лампой, управление большими промышленными двигателями часто опирается на более сложные схемы запуска. Иногда для соединения схемы запуска с управляющим электродом и катодом SCR тиристора для обеспечения электрической изоляции между цепями запуска и силовыми цепями используются импульсные трансформаторы (рисунок ниже).

Трансформаторная связь сигнала переключения обеспечивает изоляцию

Когда для управления питанием используется несколько SCR тиристоров, их катоды часто не являются электрически общими, что затрудняет подключение единой схемы запуска ко всем SCR тиристорам одинаково. Примером этого является управляемый мостовой выпрямитель, показанный на рисунке ниже.

Управляемый мостовой выпрямитель

В любой схеме мостового выпрямителя выпрямительные диоды (в этом примере выпрямительные SCR тиристоры) должны проводить ток в противоположных парах. SCR₁ и SCR₃ должны быть запущены одновременно, и SCR₂ и SCR₄ должны быть запущены как пара. Однако, как вы заметили, эти пары SCR тиристоров не используют одни и те же соединения катодов, а это означает, что схема не будет работать, если просто запараллелить их управляющие электроды и подключить к ним единый источник напряжения, чтобы запустить оба тиристора (рисунок ниже).

Эта стратегия не будет работать для запуска SCR₂ и SCR₄ в качестве пары

Хотя показанный источник напряжения запуска запустит SCR₄, он не запустит должным образом SCR₂, потому что эти два тиристора не имеют общего соединения катодов для использования его в качестве опорной точки для напряжения запуска. Однако импульсные трансформаторы, подключающие два управляющих электрода тиристоров к источнику напряжения запуска, будут работать (рисунок ниже).

Трансформаторная связь управляющих электродов позволяет запускать SCR₂ и SCR₄

Имейте в виду, что эта схема показывает подключение управляющих электродов только двух из четырех SCR тиристоров. Импульсные трансформаторы и источники запуска для SCR₁ и SCR₃, а также детали самих импульсных источников были опущены для простоты.

Управляемые мостовые выпрямители не ограничиваются однофазными схемами. В большинстве промышленных систем питание переменным током доступно в трехфазной форме для получения максимальной эффективности, и из-за своих преимуществ в них используются твердотельные схемы управления. Схема трехфазного управляемого выпрямителя, построенная на SCR тиристорах, не показывающая импульсных трансформаторов и схем запуска, будет выглядеть как на рисунке ниже.

Трехфазное мостовое управление нагрузкой на SCR тиристорах

Резюме

• Кремниевый управляемый выпрямитель, или SCR тиристор, по сути, является динистором (диодом Шокли) с дополнительным выводом. Этот дополнительный вывод называется управляющим электродом, и он используется для переключения устройства в режим проводимости (отпирает его) с помощью прикладывания небольшого напряжения. Для запуска, или отпирания, SCR тиристора напряжение должно быть приложено между управляющим электродом и катодом, плюс на управляющий электрод, минус на катод.
• При тестировании SCR тиристора кратковременное соединение между управляющим электродом и анодом достаточно по полярности, интенсивности и продолжительности, чтобы отпереть тиристор. SCR тиристоры могут быть запущены с помощью преднамеренного запуска вывода управляющего электрода, повышенного напряжения (переключения) между анодом и катодом или повышенной скорости нарастания напряжения между анодом и катодом. SCR тиристоры могут быть выключены (заперты) падением анодного тока ниже значения тока удержания (выключение по низкому току) или «обратным переключением» управляющего электрода (прикладывание отрицательного напряжения к управляющему электроду). Обратное переключение эффективно только иногда и всегда включает в себя высокий ток через управляющий вывод.
• Вариант SCR тиристора, называемый запираемым тиристором (GTO (Gate-Turn-Off) тиристор), специально предназначен для отключения с помощью обратного переключения. Даже в этом случае обратное переключение требует довольно высокого тока: обычно 20% от тока анода. Выводы SCR тиристора могут быть идентифицированы с помощью мультиметра в режиме «прозвонки»: единственные два вывода, показывающие какие-либо показания при «прозвонке», должны быть управляющий электрод и катод. Выводы управляющего электрода и катода подключаются к PN переходу внутри SCR тиристора, поэтому мультиметр в режиме «прозвонки» должен выдавать диодо-подобные показания между двумя этими выводами с красным (+) щупом на управляющем электроде и черным (-) щупом на катоде. Однако имейте в виду, что некоторые мощные SCR тиристоры содержат внутренний резистор, подключенный между управляющим электродом и катодом, что повлияет на любые измерения целостности соединения, проводимые мультиметром.
• SCR тиристоры являются настоящими выпрямителями: они пропускают ток через себя только в одном направлении. Это означает, что они не могут использоваться в одиночку для двухполупериодного управления питанием переменным током. Если диоды в схеме выпрямителя заменить на SCR тиристоры, вы получите схему управляемого выпрямителя, где питание постоянным напряжением может подаваться на нагрузку пропорционально времени отпирания SCR тиристоров в разные моменты периода переменного напряжения питания.

Оригинал статьи:

Теги

SCR / тринистор (кремниевый управляемый выпрямитель)Защита цепейМультиметрОбучениеТиристорТок удержанияЭлектроника

Сохранить или поделиться

Как проверить симистор и тиристор. Два способа

Как правило, проверка тиристора заключается в измерении сопротивления между его анодом и катодом. У исправного тиристора оно всегда бесконечно большое. Между же управляющим выводом и одним из контактов (у тиристоpa — катод) малое сопротивление (от 25 до 390 Ом в зависимости от вида полупроводника) – параметр который сопоставляется с рабочим полупроводником.

Если симистор или тиристор внешне кажется работоспособным, но все, же есть подозрение в его неисправности, то его необходимо проверить. Но как проверить симистор и тиристор на работоспособность?Среди большинства способов поиска неисправности тиристора или симистора, достаточно легкими (не требующими применения особых приставок) считаются два способа проверки.

Первый способ проверки тиристора или симистора

Его можно применить в случае наличия двух стрелочных омметра. Данные приборы нужно подключить по нижеуказанной схеме.

 

Нужно заметить, что измеряемое  сопротивление  между катодом и анодом проверяемого полупроводника должно стремиться к бесконечности до того, пока мы не подсоединим щупы  другого омметра к управляющему контакту (необходимо соблюдать полярность). Посредством идущего с омметра напряжения, рабочий тиристор отпирается и его сопротивление между катодом и анодом мгновенно уменьшается до нескольких десятков ом.

Второй способ проверки

Данный способ проверки исправности полупроводника заключается в том, что отпирающее напряжение поступает через кнопку с анода.

  

Необходимо отметить, что вслед за одиночным нажатием кнопки,  полупроводник малой мощности будет прибывать в открытом состоянии до тех пор, пока мы не отсоединим щуп омметра от анода тиристора.

Для подобной  проверки исправности нет надобности выпаивать симистор из платы  — необходимо только отсоединить управляющий контакт от цепей устройства.

Источник: «Полезные схемы», Шелестов И.П.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Проверка тиристора ку202 — Умные вопросы

Проверка тиристора ку202 — Умные вопросы При проверке тестером в режим диод я подключаются — к аног и +к катод и когда соединяю анод с третьим выводом до он открывается на екране появляется 200 мы, а когда на анод ставлю +и на катод — то тоже показывает. Так и должно быть? Или он пробит? 5 годов назад от вася гаврилов

2 Ответы

1) анод и катод в закрытом состаянии не должны звонится 2) управляющий
электрод + катод — показывает маленькое сопротивление 3) управляющий электрод — катод + показывает большое сопротивление 4) анод + катод —
управляющий электрод на катод не звонится . управляющий электрод на анод
 ( должен открытся и не закрыватся пока щупы на тиристоре . 5) анод — катод + управляющий электрод на анод большое сопротивление, управляющий электрод на катод не звонится . 5 годов назад от Евгений Романенко
Тиристор мультиметром не открыть, не всякий тестер может открыть его, китайский может, у него ток на омах 100 ма, а некоторые экземпляры КУ 202 требуют до 200 ма 5 годов назад от Оля Руцких

Связанные вопросы

1 ответ

1 месяц назад от DarrylStucke

1 ответ

7 годов назад от Богдан Струк

1 ответ

5 годов назад от Юлия Сорокина

Как использовать тиристор Vivitar Zoom 265 dial

Для выдержки вы можете использовать любую выдержку, вплоть до «синхронизирующей» скорости вашей камеры. Это зависит от камеры. Чтобы узнать это, вам нужно будет проверить инструкции к вашей камере. Многие камеры имеют самую высокую скорость синхронизации, отмеченную на их диске спуска затвора другим цветом. Старые модели, как правило, используют 1/60, но более новые обычно работают на одну или две скорости быстрее. Более низкие скорости всегда будут работать, но если окружающий свет яркий, вы получите хотя бы некоторую экспозицию от этого, а также от вспышки, и вам потребуется компенсация.При превышении скорости синхронизации часть кадра будет темной. Практически любая камера, сделанная за последние 40 лет или около того, должна безопасно синхронизироваться со скоростью 1/60, поэтому, если вы сомневаетесь, сначала попробуйте ее там.

Ваша вспышка несколько отличается от других вспышек Vivitar, которые я использовал, но принципы почти такие же.

Значения расстояний даны «в одну сторону», а не туда и обратно. Если объект находится на расстоянии 15 футов от камеры, используйте 15 в качестве установленного расстояния.

Эта вспышка предполагает, что вы используете полностью ручную камеру или одну камеру, настроенную на полностью ручное управление.

Две автоматические настройки (синий и красный) дадут вам автоматическую экспозицию через вспышку, если вы установите диафрагму объектива на значение, указанное ниже, чувствительность ASA (ISO) для пленки, которую вы снимаете. Например, если вы установили вспышку на «красную» и используете светочувствительность пленки 100 (или цифровую настройку 100 ISO), тогда вам следует установить объектив на F4. Он будет более или менее правильно экспонировать любой объект в пределах диапазона, для которого применима настройка «красный». Циферблат может где-то показывать вам диапазон в футах для каждой из автоматических настроек, но я не вижу на вашем изображении, где показан этот диапазон.Красный диапазон дальше, чем синий, поэтому требуется большая диафрагма. На моей похожей вспышке Vivitar красный цвет составляет от 10 до 60 футов, а синий — от 10 до примерно 20 для обычных 50 мм. линза. Это довольно мощный показатель, и по вашему циферблату кажется, что максимум с красным на вашем, вероятно, будет больше примерно 40 футов. Вы заметите, что на циферблате есть три стрелки для широкоугольных, обычных и телеобъективов. Предположим, что ширина здесь не больше 28 мм, а теле, вероятно, не длиннее 135 или около того.Некоторые модели Vivitars показывают фактические фокусные расстояния где-то на корпусе вспышки, и вы можете видеть цифры, когда увеличиваете или уменьшаете масштаб головки вспышки. Диапазон расстояний будет зависеть от настройки масштабирования.

В автоматических настройках используется датчик на самой вспышке, который контролирует продолжительность вспышки. Старые Vivitars, которые я использовал, в целом очень хорошо с этим справлялись.

Для полностью ручного управления необходимо совместить стрелку на шкале со светочувствительностью пленки. Затем циферблат покажет вам, какую диафрагму использовать для какого расстояния до объекта.При использовании вручную вспышка всегда будет выдавать полную мощность и никак не компенсирует ее.

Я не пробовал использовать Google для вашей флеш-памяти, но вы можете попробовать. Инструкций много, и иногда вам везет.

Надеюсь, что хоть для начала немного поможет.

Vivitar 283 Flash Review

Домой Пожертвовать Новый Поиск Галерея Обзоры Практические инструкции Ссылки Семинары О нас Контакт

Vivitar 283 Flash
Автоматический тиристор (1970 ~ ок.2000)
© 2012 KenRockwell.com. Все права защищены.

Введение Технические характеристики Рекомендации по использованию Подробнее

Vivitar 283 (покрывает 35-мм объектив в полнокадровом режиме, 17,520 унций / 496,6 г с четырьмя Sanyo AA Eneloop, используется около 5 долларов). Самый большой источник поддержки этого бесплатного веб-сайта — это использование этих ссылок, особенно этой ссылки непосредственно на них на eBay (см. Как выиграть на eBay), когда вы получаете или , независимо от страны, в которой вы живете.Спасибо! Кен.

Сентябрь 2012 Лучшие фотографии Vivitar Nikon Canon Fuji LEICA Все отзывы

GN 80 футов при ASA 100, номинальный GN 120.

Введение наверх

Введение Характеристики Производительность Рекомендации по использованию Подробнее

Vivitar 283 — самая классическая из всех вспышек в мире.Это полностью автоматическая системная вспышка для использования с большинством фотоаппаратов, цифровых, 35-мм и среднего формата. Vivitar 283 — это не только самая популярная в мире вспышка всех времен, но и чрезвычайно модульная: вы можете купить для нее всевозможные сумасшедшие и разумные дополнительные фильтры, фильтры масштабирования, модификаторы света, кабели, датчики, аккумуляторы и многое другое.

Немного более новая модель, Vivitar 285 и сегодняшняя Vivitar 285 HV, добавляет встроенный зум-головку.

Он имеет горячий башмак, а также прилагаемый шнур ПК для использования с любой камерой или затвором со стандартным терминалом синхронизации ПК.

Я измерил его синхронизирующее напряжение этого оригинального образца 1970-х годов как 267 В постоянного тока, поэтому не используйте оригиналы на электронных камерах, многие из которых имеют синхронизирующую электронику, которая может быть заблокирована этой вспышкой. Механические затворы и камеры идеально подходят для использования с этой вспышкой, а более новые версии имеют гораздо более низкое напряжение срабатывания.

Его циферблат калькулятора с подсветкой доставляет удовольствие; просто нажмите маленькую кнопку очистки на задней панели, и циферблат калькулятора будет равномерно гореть зеленым цветом!

В отличие от более старых моделей, таких как Vivitar 252, новая тиристорная схема Vivitar 283 использует только мощность, необходимую для каждого выстрела, сохраняя остальную мощность для гораздо более быстрого перезарядки и большего количества вспышек, если вы не приблизились к концу автоматического диапазона. или стрельба на полную ручную мощность

Технические характеристики верх

Введение Характеристики Производительность Рекомендации по использованию Подробнее

Источники энергии

4 элемента AA в прилагаемом держателе батарейки AP-1.

Щелочные, Ni-Cd, Ni-MH и Eneloop.

Батарея 512 В с дополнительным высоковольтным аккумуляторным отсеком и шнурами.

Время цикла

Я измеряю только 5 секунд до того, как загорится индикатор готовности, и 10 секунд, чтобы мигать на 100%, с Sanyo AA Eneloop.

Количество миганий

160+ с щелочными элементами.

80+ с никель-кадмиевым блоком NC-1.

Одно и то же количество вспышек независимо от того, используется ли режим АВТО или РУЧНОЙ.

Световой поток

700 лучевых свечей-силовых секунд (BCPS).

Номинальное ведущее число 64 (ASA 100 в футах) или 20 (ISO 100 / DIN 21 в метрах).

Длительность вспышки

1/2 000 секунды (вручную).

1 / 2,000 ~ 1 / 30,000 секунды (Авто).

Цветовая температура

6 000º Кельвина.

Освещение

55º x 55º (закрывает объектив 35 мм на FX или объектив 24 мм на DX.)

Автодиапазоны

от 2 до 9 футов

и

От 2 до 17 футов

Угол автоматического измерения датчика

15.º

Размер

3-1 / 2 x 1-9 / 16 x 3-1 / 16 дюйма.

88,5 x 39 x 77 миллиметров.

Масса

7,150 унций / 202,7 г, измерено с двумя Sanyo AA Eneloop.

Номинал 5-1 / 4 унции. (150г), пусто.

Принадлежности

В комплекте шнур переменного тока SB-1 для работы от сети переменного тока (батареи не требуются; работает от 120 и 220 В).

В комплекте сумка на молнии.

Дополнительная никель-кадмиевая батарея NC-1.

Дополнительное универсальное зарядное устройство переменного тока MV-1 (заряжает аккумулятор во время вспышки).

Дополнительная шкала метрической системы (DIN / метры) калькулятора.

Качество

Сделано в Корее.

Производительность верхняя

Введение Характеристики Производительность Рекомендации по использованию Подробнее

Самое приятное в этой вспышке — это то, насколько хорошо она хранит постоянно подключенный шнур синхронизации и великолепный циферблат калькулятора с подсветкой.

Поскольку шнур синхронизации не закреплен, у любого, что вы покупаете, должны быть шнуры синхронизации.

В 2012 году я измерил фактическую светоотдачу моего Vivitar 283 как ведущее число 45 в футах при ISO 100, что на одну ступень меньше, чем его номинальное значение GN 64. Это типично для всех вспышек и неплохо для испытанной вспышки 1970-х годов. в 2012г.

Несмотря на то, что время перезарядки рассчитано на 7 секунд, с помощью Sanyo AA Eneloop я измеряю всего 4 секунды до готовности.

Хуже всего в этой вспышке то, что в режиме АВТО она сбрасывает всю мощность для каждого кадра, точно так же, как если бы вы снимали ее в РУЧНОМ режиме на полной мощности.

Я измерил напряжение на клеммах синхронизации как 203,8 В постоянного тока, поэтому смотрите его с помощью новейших камер.

Я измеряю потребляемый ток холостого хода около 100 мА при горящем индикаторе готовности.

Использование наверху

Введение Характеристики Производительность Рекомендации по использованию Подробнее

Синхронизация

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Избегайте использования этого на новых электронных камерах, так как его напряжение синхронизации более 200 вольт может повредить новые камеры.Используйте его только с механическими камерами или с камерами, рассчитанными на использование напряжения синхронизации 250 вольт или выше.

Вставьте ее в горячий башмак, как любую другую вспышку.

Для старых камер: вытяните шнур синхронизации из нижней части и подключите его к затвору или камере.

Экспозиция

Установите шкалу калькулятора на светочувствительность пленки. Графика немного сбивает с толку, так как они разработаны, чтобы упростить настройку ASA 160 для High-Speed ​​Ektachrome, ASA 64 для Kodachrome X и ASA 125 для Plus-X.

«160» на самом деле находится над точкой для ASA 200, с линией, указывающей на точку ASA 160.

«125» на самом деле находится над точкой для ASA 100, с линией, указывающей на точку ASA 125.

«64» на самом деле находится над точкой для ASA 50, с линией, указывающей на точку ASA 64.

Включите вспышку, и кнопка над выключателем питания (под калькулятором) загорится неоновым оранжевым светом, когда вспышка будет готова. Если вы хотите протестировать вспышку, просто нажмите горящую оранжевую кнопку.

Чтобы циферблат быстро загорелся зеленым, нажмите кнопку сверху.

Для использования на расстоянии до 9 футов выберите режим RED AUTO на переднем скользящем переключателе и установите диафрагму, показанную на шкале калькулятора вашей камеры. Как показано для пленки ASA 125, установите f / 8.

Для использования на расстоянии до 17 футов выберите режим СИНИЙ АВТО на переднем скользящем переключателе и установите диафрагму, показанную на шкале калькулятора камеры. Как показано для пленки ASA 125, установите f / 4.

Для РУЧНОЙ экспозиции сфокусируйте камеру, посмотрите на расстояние и используйте диафрагму, показанную рядом с этим расстоянием.

Фактическая выходная мощность

Типично для всех электронных вспышек, фактическая максимальная выходная мощность или выходная мощность вручную меньше номинальной.

Если вы снимаете отпечатки (негативы), не волнуйтесь, но если вы снимаете слайд-пленку, она действительно достигает примерно 6 футов в режиме КРАСНЫЙ АВТО или 11 футов в режиме СИНИЙ АВТО до этого. начинает недоэкспонировать; попробуй и увидишь.

Поскольку фактическая выходная мощность на ступень меньше номинальной (как и у большинства вспышек), я предлагаю установить ASA на половину фактического рейтинга вашей пленки. Например, для пленки ASA (ISO) 100 установите ASA 50.

Питание от аккумулятора

Нет автоматического отключения. Если оставить его включенным, он полностью разрядит щелочные, никель-металлгидридные элементы или элементы Eneloop примерно за 24 часа.

Уход за конденсатором

Vivitar предлагает формировать конденсатор ежемесячно, давая лампочке готовности светиться 10 секунд и нажимая вспышку.Повторить пять раз.

Оставьте оранжевый свет гореть, когда вы уберете вспышку; не поддавайтесь искушению взорвать последний заряд.

Рекомендации наверх

Введение Характеристики Производительность Рекомендации по использованию Подробнее

За 5 долларов, использованных на eBay, эта вспышка является отличным и легким выбором для использования со старыми камерами, в которых отсутствует горячий башмак.

Для использования с новыми камерами с горячей обувью я бы предпочел вспышку с тиристором, чтобы она не потребляла столько энергии батареи в АВТО, но если вы снимаете в РУЧНОЙ, тогда это отличный, сверхвысокий качественная классическая вспышка.

Этот Vivitar 283 сделан намного лучше, чем большая часть некондиционного барахла, продаваемого сегодня новым. В то время Vivitar была ведущим профессиональным производителем вспышек, и большинство профессионалов сняли пару Vivitar 283. Я знаю, что сделал!

Просто не взорвите свои электронные схемы синхронизации, используя это на фотоаппарате с автофокусом. Проверьте свое руководство и посмотрите, может ли ваша камера выдерживать 250 В, и все будет в порядке, но многие новые камеры работают только с напряжением синхронизации ниже 25 В.

Если вы нашли время и энергию, которые я потратил на то, чтобы поделиться этим подробным обзором флэш-памяти за 5 долларов, самым большим источником поддержки этого бесплатного веб-сайта является использование этих ссылок, особенно этой ссылки непосредственно на них на eBay (см. Как чтобы выиграть на eBay), когда вы получаете или , независимо от страны, в которой вы живете.Спасибо! Кен.

Дополнительная информация наверх

Введение Характеристики Производительность Рекомендации по использованию Подробнее

Vivitar 283 Руководство пользователя (прокрутите вниз).

Помогите мне помочь вам наверх

Я поддерживаю свою растущую семью через этот веб-сайт, как бы безумно это ни казалось.

Самая большая помощь — это использование любой из этих ссылок на Adorama, Amazon, eBay, Ritz, Calumet, J&R и ScanCafe, когда вы получаете что угодно, независимо от страны, в которой вы живете.Это ничего не стоит вам и является самым большим источником поддержки для этого сайта и, следовательно, для моей семьи. В этих местах лучшие цены и лучший сервис, поэтому я пользовался ими еще до того, как появился этот сайт. Всем рекомендую лично .

Если вы найдете это страница столь же полезна, как книга, которую вам, возможно, пришлось купить, или семинар, который вы можете пришлось принять, не стесняйтесь помогать мне продолжать помогать всем.

Если вы получили свое снаряжение по одной из моих ссылок или помогли другим способом, вы — семья.Такие замечательные люди, как вы, позволяют мне постоянно добавлять на этот сайт. Спасибо!

Если вы еще не помогли, сделайте это, и подумайте о том, чтобы помочь мне подарком в размере 5 долларов.

Поскольку эта страница защищена авторским правом и официально зарегистрирована, изготовление копий, особенно в виде распечаток для личного пользования, является незаконным. Если вы хотите сделать распечатку для личного использования, вам предоставляется одноразовое разрешение только в том случае, если вы заплатите мне 5,00 долларов США за распечатку или ее часть. Спасибо!

Спасибо за чтение!

г.И миссис Кен Рокуэлл, Райан и Кэти.

Домой Пожертвовать Новый Поиск Галерея Обзоры Практические руководства Ссылки Семинары О нас Контакты

Быстрые тесты тиристорных регуляторов

---

---

By Wayne Lemons

Тиристоры стали популярными в качестве средств управления как для бытовых, так и для промышленных предприятий. электронный механизм. Тиристор — это твердотельный эквивалент газонаполненного тиратронная трубка. Он даже работает так же.Небольшое стробирующее напряжение поворачивает на тиристоре, и он продолжает проводить до тех пор, пока анодный ток не упадет ниже определенного значения.

Среди тиристорных устройств в цепях управления наиболее известны кремниевые выпрямитель (SCR) и TRIAC. Последний действует как (и изображен на диаграмме а) два тиристора, подключенных параллельно, но обращенных в противоположных направлениях.

Рисунок 1 — SCR можно сравнить с реле блокировки тока, которое остается горит после активации, затем размыкается при коротком замыкании удерживающей катушки из.

Внутри цепи SCR

Внутри SCR состоит из четырех чередующихся слоев кремния; два Н-типа и два П-типа. SCR действует как обычный кремниевый диод, за исключением того, что он вообще не будет проводить, пока не будет установлено небольшое напряжение включения. применяется к его элементу ворот.

Положительное напряжение триггера (затвора) позволяет диоду проводить в своем прямое направление. Он продолжает проводить, даже когда напряжение на затворе удален.Это действие можно сравнить с дверью с защелкой; защелка, после того, как отпущен, больше не контролирует открытие и закрытие двери пока дверь не защелкнется. Чтобы отключить тиристор, направьте ток через он должен быть уменьшен до низкого значения или до нуля. В то время диод SCR снова становится разомкнутой цепью, и только ворота имеют контроль.

Действие

SCR можно в некотором роде сравнить с реле блокировки по току. Рис. 1. Замыкающий переключатель PB1 подает питание на реле через катушку L1.При замкнутых контактах реле ток течет как через нагрузку, так и через катушка L2. Магнетизм от L2 удерживает реле под напряжением, независимо от того, PB1 остается закрытым или открытым. Чтобы выключить реле, можно уменьшить ток нагрузки. на низкое значение, или можно на мгновение нажать PB2, чтобы замкнуть L2.

На рисунке 2 показан тиристор в цепи постоянного тока. В этом приложении его функция похоже на то, что изображено на рисунке 1. Ток затвора настолько мал, что может управлять даже сильноточным переключателем SCR через небольшую слаботочную проводку.

При первой подаче постоянного напряжения SCR выглядит как разомкнутая цепь. между анодом и катодом. Эффект такой же, как у открытого переключателя. Предполагая его прямое напряжение переключения (VBpp) и пиковое обратное напряжение (PRV) рейтинги достаточно высоки, SCR остается разомкнутой цепью.

Однако на клемму затвора подается небольшой ток (из-за закрытого PB1) включает SCR. Сопротивление между анодом и катодом становится очень низким. Другими словами, SCR реагирует почти так же, как обычный кремний. диод.Поскольку переход катод-анод смещен в прямом направлении мощностью постоянного тока источник, ток течет через тиристор к нагрузке. Как только это произойдет, ток нагрузки «удерживает» SCR в проводимость. Любое изменение напряжения или тока затвора теперь не имеет никакого эффекта.

Чтобы остановить поток, ток через тиристор нужно как-то уменьшить до точка, в которой не хватает анодного тока, чтобы удерживать SCR включенным. А временное короткое замыкание анода на катод, например, с помощью кнопки, приведет к разблокировать SCR.Он снова становится открытым переключателем.

Транзисторный регенеративный переключатель

Функция фиксации SCR является результатом внутреннего структурирования Слои кремния N и P. В некоторых промышленных системах управления транзисторы подключены как защелки или рекуперативные переключатели. Внутренняя работа таких схемы напоминают переключатели SCR.

На рисунке 3 показан один простой регенеративный переключатель. Q1 — транзистор NPN; Q2, PNP.Этот каскад может контролировать значительную мощность при наличии подходящего сильноточного транзистор выбран для Q2. Q1 должен быть достаточно большим, чтобы рассеять ток, потребляемый R3 и R4.

Сначала считайте, что ворота открыты. Ток не течет, несмотря на положительное напряжение применяется к Vcc. Это потому, что смещение для Q1 исходит от коллектора. от Q2 до R2. Напротив, смещение для Q2 развивается в цепи коллектора. Q1. Ни один из проводящих транзисторов не имеет смещения.

Однако положительное напряжение, приложенное к выводу затвора, даже на мгновение, инициирует прохождение тока в Q1. Ток эмиттер-коллектор в Q1 протекает через эмиттерно-базовый переход Q2. Это смещение запускает ток в Q2. Когда Q2 смещен, ток начинает течь через нагрузку. Положительный напряжение на коллекторе Q2 подается через R2 на базу Q1. Q1 ведет еще больше. Таким образом, почти мгновенно и Q1, и Q2 насыщаются, и полное напряжение Vcc достигает нагрузки.

Затвор больше не имеет управления, потому что положительное смещение через R2 удерживает оба транзистора в насыщении. Этап защелкивается. Чтобы разблокировать каскад, как и в случае с тиристором, ток через цепи смещения должен быть уменьшен до точки, где напряжение на нагрузке (на коллекторе Q2) равно недостаточно, чтобы поддерживать Q1 смещенным (через R2).

Как только Q1 перестает проводить, смещение для Q2 исчезает и останавливает проводимость. там тоже. Сцена открывается.Действие разблокировки может быть выполнено удалив или резко уменьшив Vcc, или заставив любой транзистор к нулевому смещению — например, с помощью кнопки мгновенного действия между базой и эмиттер.

В отличие от SCR, этот регенеративный переключатель также может быть отключен отрицательный импульс затвора, достаточный для кратковременного отключения Q1. Этот негативный импульс, однако, должен иметь значительно большую амплитуду, чем положительный импульс на затворе, необходимый для запирания.

Еще одна интересная особенность этого переключателя заключается в том, что он может быть включен кратковременным коротким замыканием на Q1 или Q2 (коллектор-эмиттер). Также, из-за своего усиления сцена легко запускается даже простым прикосновением у выхода на посадку. Для предотвращения беспорядочного запуска необходимо, чтобы сопротивление затвора. быть как можно ниже. Некоторые разработчики шунтируют резистор (RS) между ворота и общие; и, если ожидается только управление постоянным током, разработчик может добавить конденсатор к общему от базы Q1.

Рисунок 2 SCR в цепи постоянного тока не проводит до тех пор, пока напряжение на затворе не изменится. он включен, несмотря на прямое смещение катод-анод.

Рисунок 3 Транзисторный регенеративный переключатель имеет много общего с SCR.

Номиналы резисторов

типичны для Vcc от 6 В до 12 В.

Как SCR обрабатывает переменный ток

Падение постоянного напряжения на проводящем тиристоре обычно меньше 1В. Но SCR ведет себя как диод с переменным током, даже когда он полностью включен.Он проводит только прямые полупериоды, как и обычный кремний. диод (рисунок 4). Если контролируемое устройство или нагрузка работает удовлетворительно от импульсного постоянного тока может быть изменено регулирование (скорость двигателя, яркость лампы) выполненное, а также двухпозиционное действие.

Рассмотрим, например, регулирование скорости двигателя постоянного тока. Когда применяется переменный ток к SCR, он автоматически отключается 60 раз в секунду из-за обратная полярность. Если импульс затвора также получен из переменного тока линии, тиристор может срабатывать только во время части каждого цикл.Это снижает эффективную мощность, подаваемую на нагрузку. в В случае двигателя ограничение средней мощности снижает скорость. Если лампа это нагрузка, при понижении мощности лампа затемняется.

На рисунке 5A показан простой метод защиты управления воротами от сети переменного тока. линия электропередачи. При малых значениях R вентиль полностью включает SCR и SCR работает как простой выпрямитель (форма волны 1). Когда R увеличивается, затвор получает меньше тока, поэтому SCR не включается вначале цикла, но позже.Следовательно, SCR проводит ток только во время часть полупериода (осциллограмма 2). Менее половины применяемых мощность переменного тока достигает нагрузки.

Рисунок 4 — SCR, который постоянно включен, производит тот же выходной сигнал. осциллограмма от переменного тока в виде обычного кремниевого диода.

Рисунок 5 — (A) SCR, управляемый переменным током, управляет мощностью нагрузки. Форма волны 1 — полупериод, 2 — меньше полупериода, 3 — четверть цикла подачи Текущий.Эта схема ограничена диапазоном регулирования от 1/2 до 1/4. (90 °) цикла. В B добавление конденсатора позволяет контролировать весь полупериод (180 град).

При дальнейшем увеличении R возникает точка, в которой ворота включаются только на самом пике (точка 90 °) каждого цикла переменного тока, и только оставшиеся четверть цикла достигает нагрузки (кривая 3). Повышение сопротивления после этого момента SCR остается выключенным. Если ворота не получат достаточный ток для включения на пике, он просто остается выключенным во время нисходящий наклон синусоидальной волны.Таким образом, ток вообще не идет к нагрузка.

В некоторых схемах может быть полезно или даже желательно регулирование под углом 90 °.

Но для большинства операций лучше работает управление на 180 °. К счастью, Достаточно хорошее управление на 180 ° может быть получено с помощью довольно простой схемы.

На рисунке 5B показан добавленный единственный конденсатор. По сути, конденсатор требуется определенное время для зарядки через R. Ток затвора задерживается на постоянная времени R и C.

Срабатывание происходит позже в полупериоде, так как при определенном при установке R конденсатор затвора не будет заряжен в достаточной степени, чтобы запускать гейт до тех пор, пока не наступит нисходящий наклон синуса волна достигла анода SCR (кривая 4). Таким образом, SCR может включаться только в течение крошечной части цикла.

Это обеспечивает плавное управление от полного полупериода до практически ноль.Отсюда термин Контроль 180 ° .

Диод в цепи стробирования предотвращает попадание отрицательных импульсов ворота. Достаточно высокий отрицательный импульс может вызвать обрыв структура затвор-катод, приводящая к повреждению или неустойчивой работе. В некоторых Вместо управления SCR используется DIAC (обсуждается позже).

Иногда нагрузка помещается на катод SCR, а не на анод, как на рисунке 6. Это обеспечивает некоторую обратную связь для управления скоростью двигателя.Поскольку вращающийся двигатель развивает определенную противо-ЭДС, скорость вращения двигатель создает на катоде SCR пропорциональное смещение, которое необходимо преодолеть. напряжением триггера затвора. Это изменяет точку цикла переменного тока на который срабатывает SCR. Если мотор тормозит, противо-ЭДС меньше и SCR срабатывает раньше. Обратное происходит, если двигатель разгоняется. Таким образом, создаваемое двигателем смещение имеет тенденцию поддерживать стабильную скорость при изменении механические нагрузки на вал двигателя.

Резистор R1 и конденсатор C2 могут быть найдены в цепях SCR или TRIAC, управляющих индуктивная нагрузка. Их цель — интегрировать любое напряжение отдачи. от индуктивности и предотвратить беспорядочное срабатывание SCR. SCR может также случайным образом запускается переходными процессами, особенно если сопротивление затвора высокий или если шипы помех могут достигать ворот. DIAC или неоновые лампы часто помещают в цепи затвора, чтобы предотвратить сигналы напряжение ниже, чем у триггерного импульса от достижения затвора.

Многие мощные тиристоры имеют внутренний омический тракт между затвор и катод, конструкция, которую иногда называют закороченным эмиттером. В низкий импеданс, достигнутый таким образом, сводит к минимуму любую склонность к самовоспроизведению в цепи большой мощности.

Рисунок 6 — В некоторых регуляторах скорости двигатель может быть подключен к катодная цепь тринистора. R1 и C1 предотвращают автоматическое срабатывание SCR из-за отдачи от индуктивной нагрузки.

Рисунок 7 Используйте диод, чтобы определить полярность напряжения, поступающего с выводов. вашего омметра.

Испытания SCR

Омметр может помочь вам найти наиболее дефектные тиристоры как внутри, так и вне схема. Распространенные проблемы — короткое замыкание между анодом и катодом, разрывы и т. Д. часто — сбой срабатывания или сбой удержания после срабатывания. Когда Для тестирования SCR используйте диапазон Rx1 вашего VOM.

Следует помнить о смещении проводов омметра.Красный ведет омметра подключите к положительному напряжению внутри прибора, или к отрицательному? На рисунке 7 показано, как проверить ваш глюкометр. Если основной или красный зонд вызывает проводимость при подключении к аноду, омметр считается, что он имеет прямую полярность. Если черный или общий провод на анод диода вызывает проводимость, как на рисунке 7B, омметр обратный полярность.

Вам также необходимо знать, является ли ваш омметр одним из самых чувствительные, которые используют только 1.5V для шкалы омметра Rx1. Это не хватает «мощности» омметра для проверки некоторых тиристоров.

Небольшой тиристор малой мощности обычно демонстрирует характеристики диода между вентиль и катод. То есть омметр измеряет высокое сопротивление в в одном направлении и низкий, когда провода омметра перепутаны. Тем не мение, это не относится ко многим большим SCR. Почти все они видны между затвор и катод имеют внутреннее сопротивление, достаточно низкое, чтобы погасить любое сопротивление метр, кроме самого сопротивления — обычно менее 15 Ом.

Никакой нормальный SCR не должен приводить к показаниям между анодом и катодом меньше бесконечности. по шкале Rx1. Полярность омметра не должна влиять на анодно-катодное считывание.

То есть SCR должен читать открыто, если он не заблокирован.

Вот как проверить SCR на стробирование (запуск) и его способность держать. Подключите положительный провод омметра к анодной клемме SCR, а отрицательный вывод к катоду, как на рисунке 8.Мгновенно клип перемычка между анодом и затвором SCR. Омметр (Rx1) должен затем укажите прямую проводимость. После начала прямая проводимость должна продолжить, даже после того, как перемычка будет отключена. Чтобы остановить проводимость, отсоедините один провод омметра от вывода SCR. Повторите тест.

На рисунке 8 показана процедура для прямой и обратной поляризации. омметры. Если SCR срабатывает, но не удерживается при открытии ворот, не делайте вывод, что SCR неисправен.Счетчик тока может недостаточно, чтобы удерживать SCR в проводящем состоянии. Для некоторых больших SCR может потребоваться более 50 мА удерживающего тока, хотя большинство из них выдерживает 25 мА или менее. Малым тиристорам требуется ток всего 1 мА или даже меньше.

Рисунок 8 — Проверка тринистора с помощью омметра любой полярности. Подсказка: Всегда затвор SCR от анодного напряжения.

Рисунок 9 — Любой источник питания от 6 до 28 В может использоваться в качестве испытательного напряжения. для более мощных тиристоров при условии, что лампа имеет тот же номинал и потребляет около 100мА.

Простая схема на Рисунке 9 иллюстрирует испытания на исправность / непроходность более крупных SCR, которые требуют большего тока удержания, чем стандартный омметр. Любой удобный постоянный ток выше 6В подойдет, если у вас есть подходящая лампа. В лампа должна загореться на полную яркость при токе 100 мА или около того. Резистор не требуется в цепи затвора, поскольку анодное напряжение падает до менее 1 В, когда SCR срабатывает. Хороший тиристор должен сработать при кратковременном контакте с переключателем защелки. Кнопка разблокировки на мгновение замыкает SCR, сбрасывая ток удержания. до нуля, что отключает SCR.Последовательность испытаний следует повторить. Пару раз.

Нечасто SCR тестирует нормально при низком напряжении постоянного тока, но работает нестабильно. при штатном напряжении цепи.

Это может даже вызвать перегорание предохранителей или автоматических выключателей.

Это может быть связано с превышением напряжения прямого переключения (VBOO), либо из-за неисправности SCR, либо из-за неправильной замены был выбран. При некотором критическом прямом напряжении любой SCR срабатывает автоматически, даже при нулевом напряжении затвора.Любой импульс или переходный процесс, который на мгновение превышение этого напряжения может привести к срабатыванию тринистора.

SCR можно проверить на прямое напряжение отключения с помощью метода на рисунке 10 (или аналогичном). Для тестовых напряжений до 400 В или около того, резистор серии 10 кОм (5 Вт) ограничивает ток, достаточный для короткого цикла тестирование. Медленно увеличивайте напряжение источника постоянного тока, наблюдая за вольтметр. Когда будет достигнуто фактическое значение VBOO, SCR должен сработать и вольтметр показания должны упасть почти до нуля.

Кроме того, вы можете определить пиковое обратное напряжение (PRV) SCR с помощью поменять местами выводы SCR и повторить предыдущую последовательность.

Если питание отключено и путь между анодом и катодом открыт (возможно, сняв предохранитель или отключив один конец нагрузки), омметр и испытания низковольтных ламп становятся действительными во многих цепях SCR. Для большего безопасности, тем не менее, отключите любые два вывода SCR перед проведением испытаний. сделано или после тестирования в цепи не дает окончательных результатов.Испытания на отрыв желательно сделать с отключенными всеми тремя выводами SCR. (другими словами, вне цепи).

TRIAC В основном, TRIAC состоит из двух SCR, подключенных параллельно, но подключенных в противоположной полярности. На рисунке 11 показан эквивалент схемы и Символ ТРИАК. Фактически, если бы схемы затвора были должным образом изолированы с помощью резисторы или диоды, два SCR могут быть подключены для переключения переменного тока то же, что и TRIAC.

TRIAC имеет три контакта, как и SCR.Но, в отличие от SCR, TRIAC не выводит наружу катодный вывод. Вместо этого TRIAC раскрывает два анодных вывода и вывод затвора. Аноды обозначены как Анод. 1 и 2 или Главный терминал (MT) 1 или 2.

Поначалу может показаться, что с помощью омметра TRIAC тестирует то же самое, что и SCR. Вы обнаружите низкое сопротивление (но отсутствие действия диода) между анодом 1 и ворота. Вы должны измерить высокое сопротивление между анодом 2 и затвором, и высокое сопротивление между двумя анодами.

Но есть существенная эксплуатационная разница. ТРИАК, потому что предназначен для двухполупериодной коммутации переменного тока, может быть запущен (стробирован) положительным или отрицательным импульсом. SCR может быть запущен только положительным напряжением.

На рис. 12 показано, как проверить симметричный резистор с помощью омметра. Обратите внимание, что независимо от полярности измерительного вывода, триггер для затвора должен быть снят с анода 2 или главный вывод 2. Это доказывает, что TRIAC-вентиль может срабатывать. с любой полярностью напряжения.

Рисунок 10 — Проверка напряжения отключения тиристора. Для проверки обратного переключения, подключите положительный провод питания к катоду SCR и отрицательный провод к аноду.

Рисунок 11 — TRIAC работает как два тиристора, подключенных параллельно.

Как и в случае с SCR, большие TRIAC могут не «держаться» при тестировании с омметр. Схема на рисунке 9 может быть изменена для проверки этих симисторов. Просто добавьте реверсивный переключатель, как на рисунке 13.Опять же, любой разумный постоянный ток напряжение (6 В и более) можно использовать с соответствующей лампой.

TRIAC, как и SCR, иногда выходят из строя из-за сдвига в размыкании. характеристика напряжения (или из-за неправильной замены). Такой отказы не будут обнаружены при низковольтных испытаниях. Испытания на разрыв Рисунок 10 работает как для TRIAC, так и для SCR. Но с TRIAC тесты следует проводить в обоих направлениях; обменять полярности между МТ1 и МТ2, просто чтобы убедиться, что устройство срабатывает в обоих направлениях.

TRIAC используются в многочисленных схемах управления нагревателями, осветительными приборами, двигателями, и даже трехфазные моторы большой мощности. Они подходят для любых других нагрузка, требующая включения / выключения или переменного управления мощностью с удаленной точки. На рисунке 14 показана простая схема управления двигателем с использованием TRIAC. Различный регулятор скорости включает переключатель TRIAC для всех или некоторых часть цикла таким же образом, как описано для SCR. Но где SCR управляет только полупериодом, TRIAC управляет обоими полупериодами, обеспечивает управление на 360 ° от нуля до полной мощности.

DIAC в схеме затвора на Рисунке 14 представляет собой тип тиристора, который не имеет собственных ворот. Он предназначен для разрушения и проведения приложение положительного или отрицательного напряжения определенного указанного амплитуда. Доступны коммерческие DIAC с номинальными характеристиками отключения от от 7 до 30 В. Как только происходит переключение, напряжение должно немного упасть. количество до того, как ток перестанет течь.

Это можно сравнить с неоновой лампой, которая обычно горит при напряжении 60 В, но затем остается включенным, пока подаваемое напряжение не упадет примерно до 50 В.

Иногда в цепи затвора вставляют неоновые лампы, а не DIAC. TRIACs. В любом случае улучшается равномерность срабатывания.

A DIAC можно проверить с помощью постоянного напряжения и ограничительного резистора, как в Рис. 10. Затем измените напряжение на противоположное, чтобы увидеть, что размыкание происходит примерно при одинаковое напряжение для обеих полярностей. Или можно подать переменное напряжение. и точка переключения, отслеживаемая на осциллографе, как показано на Рисунке 15. Независимо от того, проверено ли оно постоянным или переменным током, точка переключения как положительная, так и отрицательные направления должны находиться в пределах 5% друг от друга.

Рисунок 12 — После тестирования TRIAC с помощью описанной выше процедуры выполните обратное омметра и проведите те же испытания снова, чтобы проверить работоспособность. в обеих полярностях. Необходимо использовать шкалу омметра Rx1, чтобы обеспечить достаточное удерживающий ток.

Рисунок 13 — Для проверки как TRIAC, так и SCR добавьте переключатель DPDT. Тестовое задание все TRIAC в обеих позициях.

Рисунок 14 — Практическое управление скоростью двигателя типа TRIAC должно иметь дроссель и конденсаторы для подавления радиопомех.

Рисунок 15 — Тестирование DIAC с переменным током и осциллографом может не выявить дисбалансы, если не используется соединение осциллографа постоянного тока.

Короткое замыкание DIAC можно обнаружить с помощью омметра. Но для подозреваемого откройте DIAC, необходим более высокий тест постоянного или переменного тока. В редких случаях преждевременное переключение DIAC происходит либо в положительном, либо в отрицательном направлении. Иногда это может иметь незначительное влияние на работу схемы или совсем не влиять на нее. В других цепей, это может вызвать пограничные проблемы, которые трудно диагностировать.DIAC попадает под подозрение, когда подаваемая мощность неравномерно изменяется на настройки низкого энергопотребления, или если калибровка шкалы контроллера изменилась, или когда есть какие-либо доказательства срабатывания нелинейного управления.

QUADRAC

В некоторых конструкциях контроллеров вы можете найти устройство под названием QUADRAC. Это TRIAC со встроенным вентилем DIAC. Для тестирования QUADRAC требуется достаточное напряжение затвора для преодоления внутреннего барьера DIAC от От 7 до 28 В или около того.В остальном тестирование сравнимо с тестированием TRIAC.

Советы по тестированию В целом, периодическая утечка или отключение вызывают лишь небольшой процент отказов в SCR, DIAC или TRIAC. Этот удачно, потому что он делает простые процедуры устранения неисправностей эффективными и обычно надежный.

Если эти устройства прямого управления проверяют нормально, то проблема в скорее всего, в каскадах транзистора или ИС, которые управляют схемой стробирования. Вина также может присутствовать в нагрузке или в цепи питания.Иногда дефект не сложнее грязного потенциометра или реостата который вводит разрывы, создает переходные процессы и вызывает неустойчивые срабатывание; новый горшок — лекарство.

Измененные значения резистора могут уменьшить точку срабатывания или импульс. до некоторой предельной стоимости.

Обычно амплитуды запускающих импульсов на вентили SCR или TRIAC более чем достаточно. Это обеспечивает надежное срабатывание и снижает задержка переключения.Когда происходит предельная или нестабильная работа, проверка измерения амплитуды стробирующего импульса является одним из первых тестов, которые необходимо выполнить.

РЧ помехи

Одним из побочных эффектов твердотельной коммутации является создание радиочастотного радиация. ВЧ-дроссель, часто с тороидальной обмоткой, и байпасный конденсатор помочь свести к минимуму это вмешательство. Обычно они подключаются как в Рис. 14. Также помогают экранирование и заземление корпуса.

См. Также: Отчеты из испытательной лаборатории

Микропроцессор математика

---

Предпосылки, Классификация RIFLE, Сеть острых травм почек

Автор

Пайпер Джули Хьюз, доктор медицины, магистр медицины Врач-резидент, отделение внутренней медицины, Медицинский центр Видант

Пайпер Джули Хьюз, доктор медицины, магистр медицины, является членом следующих медицинских обществ: Американский колледж врачей, Американская медицинская ассоциация

Раскрытие информации : Нечего раскрывать.

Соавтор (ы)

Теджас Десаи, доктор медицины Штатный нефролог, рабочая группа (Билл) Медицинский центр Хефнера Вирджиния

Теджас Десаи, доктор медицинских наук, является членом следующих медицинских обществ: Американского колледжа врачей, Американского общества нефрологов

Раскрытие информации: раскрывать нечего.

Эдгар В. Лерма, доктор медицины, FACP, FASN, FAHA, FASH, FNLA, FNKF Клинический профессор медицины, отделение нефрологии, медицинский факультет, Иллинойский университет в Чикагском медицинском колледже; Директор по исследованиям учебной программы по внутренним болезням, Медицинский центр Advocate Christ; Консультант, партнеры по нефрологии, SC

Эдгар В. Лерма, доктор медицины, FACP, FASN, FAHA, FASH, FNLA, FNKF является членом следующих медицинских обществ: Американской кардиологической ассоциации, Американской медицинской ассоциации, Американского общества гипертонии, Американского Общество нефрологов, Медицинское общество Чикаго, Медицинское общество штата Иллинойс, Национальный фонд почек, Общество общей внутренней медицины

Раскрытие информации: выступать (d) в качестве докладчика или члена бюро докладчиков для: Astra Zeneca
Автор для : UpToDate, ACP Smart Medicine, Elsevier, McGraw-Hill, Wolters Kluwer.

Главный редактор

Vecihi Batuman, MD, FASN Huberwald Профессор медицины, отделение нефрологии и гипертонии, временный заведующий кафедрой медицины Деминга, медицинский факультет Тулейнского университета

Vecihi Batuman, MD, FASN является членом следующих медицинских обществ: Американский колледж врачей, Американское общество гипертонии, Американское общество нефрологов, Международное нефрологическое общество, Южное общество клинических исследований

Раскрытие информации: раскрывать нечего.

Благодарности

Махендра Аграхаркар, MD, MBBS, FACP, FASN Клинический адъюнкт-профессор медицины, Медицинский колледж Бейлора; Президент и генеральный директор, Space City Associates of Nephrology

Махендра Аграхаркар, доктор медицины, MBBS, FACP, FASN является членом следующих медицинских обществ: Американского колледжа врачей, Американского общества нефрологов и Национального фонда почек

Раскрытие информации: Центр диализа South Shore DaVita Доля собственности / Медицинское руководство Другое; Диализ в Космическом городке / Собственность American Renal Associates / Медицинское руководство То же; Доля участия в программе по уходу за почками в США Другое

Джордж Р. Аронофф, доктор медицины Директор, профессор кафедры внутренней медицины и фармакологии, отделение нефрологии, Программа лечения заболеваний почек, Медицинская школа Университета Луисвилля

Джордж Р. Аронофф, доктор медицины, является членом следующих медицинских обществ: Американской федерации медицинских исследований, Американского общества нефрологов, Медицинской ассоциации Кентукки и Национального фонда почек

Раскрытие: Ничего не раскрывать.

F Джон Дженнари, доктор медицины Заместитель председателя по академическим вопросам, Роберт Ф. и Женевьева Б. Патрик, профессор, факультет медицины, Медицинский колледж Университета Вермонта

F Джон Дженнари, доктор медицинских наук, является членом следующих медицинских обществ: Alpha Omega Alpha, Американский колледж врачей — Американское общество внутренней медицины, Американская федерация медицинских исследований, Американская кардиологическая ассоциация, Американское физиологическое общество, Американское общество клинических исследований, Американское общество нефрологов и Международное общество нефрологов

Раскрытие: Ничего не раскрывать.

Брент Келли Доктор медицины Доцент кафедры дерматологии Медицинского отделения Техасского университета, Галвестон, Техас

Брент Келли является членом следующих медицинских обществ: Alpha Omega Alpha и American Medical Association

.

Раскрытие: Ничего не раскрывать.

Франсиско Талавера, фармацевт, доктор философии Адъюнкт-профессор, Фармацевтический колледж Медицинского центра Университета Небраски; Главный редактор Medscape Drug Reference

Раскрытие информации: Medscape Reference Salary Employment

Приводы постоянного тока

| Дартс

> Руководство по продукту > Приводы постоянного тока Регуляторы скорости постоянного тока

также называются средствами управления тиристором, двигателями постоянного тока или приводами постоянного тока.Они принимают напряжение питания 120/240 В переменного тока и преобразуют его в постоянный ток для использования с двигателями постоянного тока с якорями на 90 и 180 В постоянного тока. Поскольку Dart также производит цифровые регуляторы скорости постоянного тока, мы определяем нижеприведенные продукты как «аналоговые», чтобы отличать их от цифровых аналогов на базе микропроцессоров.

Новинка! НОВАЯ серия закрытых цифровых горшков 150 уже доступна **

---

• Одиночное или двойное напряжение 120/240 В переменного тока, 50/60 Гц
• Регулируемые настройки мощности
• Стандартные вилочные лопаточные заделки
• Двухполупериодный мостовой источник питания
• Регулировка скорости 1%, ± 1/2% с обратной связью от тахометра
• Регулируемая Минимальная скорость
• Регулируемая Максимальная скорость
• Регулируемая ИК-компенсация
• Регулируемый предел тока
• Регулируемое ускорение
• Регулируемое замедление
• Компенсация линейного напряжения
• Потенциал скорости 5 кОм, ручка и диапазон скоростей включены
• 50:
• Перегрузочная способность: 200% в течение одной минуты
• Защита от переходных напряжений
• Режим слежения за напряжением
• Цепь блокировки

---

• Двойное напряжение 120/240 В переменного тока, 50/60 Гц
• Регулируемые настройки мощности
• Барьерная клеммная колодка
• Двухполупериодное мостовое питание
• Регулировка скорости 1%, ± 1/2% с обратной связью тахометра
• Регулируемая минимальная скорость
• Регулируемая максимальная скорость
• Регулируемая ИК-компенсация
• Регулируемый предел тока
• Фиксированное ускорение
• Дополнительное регулируемое ускорение
• Компенсация линейного напряжения
• Регулятор скорости 5 кОм, ручка и дисковая пластина включены
• Диапазон перегрузки 50: 1
емкость: 200% в течение одной минуты
• Защита от переходных напряжений
• Режим слежения за напряжением
• Цепь блокировки

---

• Зарегистрировано UL, все модели
• Защита от переходных процессов MOV
• Регулируемая линейная регулировка ACCEL и DECEL
• Регулируемые пределы минимальной и максимальной скорости
• Регулируемый предел тока и компенсация IR
• Линейный предохранитель
• Выключатель питания
Индикатор включения питания
• Корпус NEMA 4X
• Автоматическое определение двойного напряжения, вход 120/240 В переменного тока
• Выходное напряжение 0-90 / 180 В постоянного тока
• Регулировка скорости 1%; Диапазон 50: 1
• HP регулируется в диапазоне от 1/4 до 2HP — без перемычек или резисторов для изменения
• Допустимая перегрузка 200% в течение 1 минуты

---

• Двойное напряжение — 120/240 В переменного тока, 50/60 Гц
• Регулируемые настройки мощности
• Барьерная клеммная колодка
• Мостовой блок питания (полноволновой)
• Регулировка скорости 1%; ± 1/2% с обратной связью по тахометру
• Регулируемая минимальная скорость
• Регулируемая максимальная скорость
• Регулируемая ИК-компенсация
• Регулируемое линейное ускорение
• Регулируемый предел тока
• Компенсация линейного напряжения
• Регулятор скорости 5 кОм, ручка и диск в комплекте
• Выключатель питания (модели в корпусе)
• Диапазон скорости 50: 1
• Допустимая перегрузка: 150% в течение одной минуты
• Защита от переходных напряжений
• Цепь блокировки
• Модели в корпусе с номиналом NEMA 4/12

---

• Модели с двумя напряжениями входа 12/24 или 120/240 В переменного тока
• Двухполупериодный мостовой источник питания> Регулируемая минимальная скорость
• Регулируемая минимальная скорость
• Регулируемая максимальная скорость
• Регулируемая ИК-компенсация
• Фиксированное ускорение
• 5K потенциометр сопротивления, ручка и циферблат включены
• Диапазон скорости 25: 1
• Регулировка скорости 1%
• Допустимая перегрузка 200% в течение 1 минуты
• Защита от переходных напряжений
• Линейный предохранитель переменного тока (в комплекте)
• Включение / выключение питания выключатель и свет (в комплекте)

---

• Регулируемые настройки мощности
• Клеммные колодки с барьером
• Двухполупериодный мостовой источник питания
• Регулируемая минимальная скорость
• Регулируемая максимальная скорость
• Регулируемая ИК-компенсация
• Регулируемый предел тока
• Фиксированное ускорение (0.5 сек)
• Компенсация линейного напряжения
• Регулятор скорости 5K, диск и ручка включены
• Диапазон скорости 50: 1
• Допустимая перегрузка: 200% в течение 1 мин.
• Защита от переходных напряжений
• Встроенный динамический тормозной резистор
• Автоматический DB при потере мощности
• 1% регулировка скорости

---

• Двойной 120/240 В переменного тока, 50/60 Гц с помощью ползункового переключателя
• Регулируемые настройки мощности
• Барьерная клеммная колодка
• Мостовой блок питания (полноволновой)
• Регулировка скорости 1%; ± 1/2% с обратной связью по тахометру
• Регулируемая минимальная скорость
• Регулируемая максимальная скорость
• Регулируемая ИК-компенсация
• Регулируемое линейное ускорение (0.От 3 до 12 секунд)
• Регулируемое линейное замедление (от 0,6 до 12 секунд)
• Регулируемый предел тока
• Компенсация линейного напряжения
• Регулятор скорости 5 кОм, диск и ручка в комплекте
• Диапазон скоростей 50: 1
• Перегрузочная способность : 200% в течение одной минуты
• Защита от переходных напряжений
• Цепь запрета
• Закрытые модели с рейтингом NEMA 4/12

NEW — Перемычка выбирает напряжение постоянного тока или работу 4-20 мА

---

• Обеспечивает изоляцию сигналов, исходящих от неизолированных источников
• 4-20 мА или аналоговых сигналов напряжения от 0-5 до 0-250 В постоянного тока

Pearl Electronics

‘ var copyspeed = marqueespeed var pausespeed = (pauseit == 0)? скорость копирования: 0 var iedom = document.все || document.getElementById var actualheight = » var cross_marquee, cross_marquee2, ns_marquee function populate () { if (iedom) { var lb = document.getElementById &&! document.all? »: iebreak cross_marquee = document.getElementById? document.getElementById («iemarquee»): document.all.iemarquee cross_marquee2 = document.getElementById? документ.getElementById («iemarquee2»): document.all.iemarquee2 cross_marquee.style.left = (полный == 1)? ‘8px’: parseInt (marqueeheight) +8+ «px» cross_marquee2.innerHTML = cross_marquee.innerHTML = marqueecontent + фунт actualheight = cross_marquee.offsetWidth cross_marquee2.style.left = (parseInt (cross_marquee.style.left) + actualheight + 8) + «px» // указывает следующий # 1 } else if (document.layers) { ns_marquee = документ.ns_marquee.document.ns_marquee2 ns_marquee.left = parseInt (marqueeheight) +8 ns_marquee.document.write (marqueecontent) ns_marquee.document.close () actualheight = ns_marquee.document.height } setTimeout (‘lefttime = setInterval («scrollmarquee ()», 100)’, initPause) } window.onload = заполнить function scrollmarquee () { if (iedom) { если (parseInt (cross_marquee.style.left) (фактическая высота * (- 1) +8)) ns_marquee.left- = copyspeed еще ns_marquee.left = parseInt (marqueeheight) +8 } } if (iedom || document.layers) { с (документ) { if (iedom) { записывать(») написать (‘

‘) написать (‘

‘) написать (‘

‘) } иначе, если (документ.Layers) { записывать(») записывать(») записывать(») } } }

Разработка недорогого электрического регулятора диапазона с использованием симистора

Применение принципов мехатроники к традиционным механическим компонентам может привести к
более сложному и экономичному управлению

Рестон Кондит,
Microchip Technology Inc.

Большинство кухонных приборов, устанавливаемых на столешницу, таких как электрические плиты, сковороды и фритюрницы, имеют регулируемый механический термостат для изменения тепловой мощности плиты.Это недорогое решение, но у механических термостатов есть несколько недостатков:
• Механические термостаты необходимо калибровать на заводе.
• У них плохая производительность при медленном кипении (неточное регулирование при низких температурах).
• Точность этих устройств низкая.
• Механические компоненты со временем изнашиваются.

В этой статье описывается, как, используя подход мехатроники, можно разработать недорогую замену механического термостата на базе микроконтроллера для устранения этих недостатков.

PIC10F204, 6-контактный микроконтроллер PICmicro компании Microchip (корпус SOT-23), используется для реализации этого решения. PICmicro собирает данные, вводимые пользователем с потенциометра, и регулирует ток, подаваемый на нагревательный элемент, через симистор. В этой статье будет обсуждаться теория симисторов, поэтому это также хороший ресурс для других приложений, которые взаимодействуют с линиями переменного тока (например, выключатели света, пылесосы и различные другие бытовые приборы). Питание на PICmicro подается напрямую от линий переменного тока через резистивный источник питания.По сравнению с механическим термостатом решение PIC10F204 предлагает гибкость конструкции, включая добавление удобных для пользователя функций. Две такие функции включены в решение PICmicro, подробно описанное здесь. К этим функциям относятся: (1) индикатор состояния, показывающий, что диапазон включен или выключен, и (2) автоматическое отключение. Автоматическое отключение обеспечивает дополнительную безопасность, отключая плиту через 2 часа, если она остается без присмотра.

Работа механического термостата
Электрические плиты создают тепло за счет подачи сетевого напряжения переменного тока на резистивный нагревательный элемент.Регулируемый механический термостат, включенный последовательно с нагревательным элементом, имеет поворотный переключатель, который устанавливает количество тока, подаваемого на элемент. Механический термостат, показанный на рисунке 1, имеет сложный набор металлических выступов, прокладок и контактов, которые работают вместе для подключения и отключения питания в зависимости от настройки поворотного переключателя. Следующая последовательность событий описывает работу механического термостата, когда диск повернут на полпути между выключением и полным включением.
1. Между двумя выводами переключателя устанавливается контакт.
2. Резистивные материалы в переключателе заставляют его части нагреваться и расширяться.
3. Расширяющиеся материалы раздвигают контакт, и переключатель перестает проводить ток.
4. Затем элемент остывает, пока снова не произойдет контакт.
В зависимости от положения диска переключатель повторяет эту последовательность более или менее часто. Переключатель позволяет неограниченное управление, но без четкой ссылки. В результате переключение не очень точное. Переключатель постоянно подвергается тепловым изменениям, и часто происходит искривление контактов, когда шкала не находится в абсолютном положении (выключено или полностью включено).Эти нагрузки влияют на надежность переключателя.

Рисунок 1: Регулируемый механический термостат.

Работа симистора
В конструкции на основе микроконтроллера для управления потоком тока к нагревательному элементу будет использоваться цепь. Симистор — это трехконтактный двунаправленный переключатель переменного тока, который запускается сигналом низкой энергии, подаваемым на затвор. При подаче этого сигнала симистор переходит из состояния с высоким импедансом в состояние проводимости, позволяя току течь к нагрузке.Положительный или отрицательный сигнал затвора запускает симистор, хотя один сигнал более эффективен. На рисунке 2 показаны четыре режима запуска симистора. Каждый режим называется квадрантом. Обратите внимание, что все относится к терминалу MT1.

Симисторы

обычно наиболее чувствительны в QI и QIII, немного менее чувствительны в QII и наименее чувствительны в QIV. Например, симистор, используемый в этой статье, требует пускового тока 25 мА для QI, QII и QIII и 50 мА для QIV. Следует избегать срабатывания в QIV, если этого не требуют особые обстоятельства.Недорогое решение будет использовать один и тот же сигнал запуска для каждой полуволны. Поскольку следует избегать QIV, используется отрицательный сигнал запуска по отношению к MT1. Это соответствует работе в QII и QIII.

Рисунок 2: Квадранты симистора

Срабатывание
Одной из приятных характеристик симистора является то, что он срабатывает по току, а не по напряжению. Другими словами, это величина тока, подаваемого на затвор, а не величина напряжения
, приложенного к затвору, определяет, включен ли симистор.Эта характеристика делает симисторы полезными в цифровой сфере, где напряжение значительно меньше 115 В переменного тока или 220 В переменного тока. Микроконтроллер PICmicro работает в диапазоне 2,5-5 В, но может потреблять и подавать 25 мА на своих выводах ввода-вывода. Во время любого полупериода сигнала переменного тока отрицательный импульс тока (относительно MT1) достаточной ширины и величины запустит симистор. Ширина и величина тока срабатывания зависит от симистора и указывается в технических данных производителя симистора.Симистор будет проводить ток
до завершения полупериода, а затем вернется в непроводящее состояние или состояние блокировки. Рисунок 3 иллюстрирует эту характеристику симисторов.

Рисунок 3: Фазовое управление

Управление фазой
На рисунке 3 также показан пример управления фазой. Фазовое управление — это один из методов управления мощностью, подаваемой на нагрузку. Управление фазой работает путем включения части каждой полуволны, подобно широтно-импульсной модуляции цифрового сигнала.Ток нагрузки пропорционален интегралу каждой синусоидальной волны. Этот тип управления симистором обычно используется в диммерах. Яркость света будет пропорциональна площади под кривой.

Преимущество управления фазой заключается в том, что частота формы волны, обеспечивающей питание нагрузки, не изменяется и составляет 60 Гц. Это необходимо при затемнении света, потому что, если бы частота была намного меньше, человеческий глаз мог бы обнаруживать мерцание света. Недостатком фазового управления является то, что переключение формы волны переменного тока описанным способом создает нежелательные электромагнитные помехи (EMI).Необходимо соблюдать осторожность, чтобы эти электромагнитные помехи не излучались обратно в линию или не влияли на саму схему симистора.

Переключение через нуль
Альтернативой фазовому управлению является переключение через нуль. Переключение через нуль устраняет большинство проблем EMI
, потому что полный цикл либо включен, либо выключен. Чтобы изменить средний ток, подаваемый на нагрузку, чередующиеся циклы пропускаются (см. Рисунок 4). Этот метод управления не подходит для диммеров, поскольку интенсивность света будет заметно колебаться.Однако в случае резистивного нагревательного элемента этот метод управления предпочтительнее из-за его более низких электромагнитных помех.

Переключение через нуль и управление фазой требуют определения точки, в которой напряжение на линии пересекает нейтраль. Метод обнаружения пересечения нуля подробно описан в примечании к применению AN521, Подключение к линиям электропередачи переменного тока. Для этого приложения используется другой метод обнаружения пересечения нуля. Этот метод подробно описан в следующем разделе.

Рисунок 4: Переключение через нуль

Аппаратное обеспечение
Схема недорогого термостата показана на рисунке 5.Питание микроконтроллера
обеспечивается бестрансформаторным резистивным источником питания. Анализ резистивных источников питания приведен в инструкции по применению Microchip AN954, Бестрансформаторные источники питания: резистивные и
емкостные. Резистивный источник питания был рассчитан на обеспечение необходимого тока для питания микроконтроллера, переключения симистора, включения светодиода и зарядки схемы АЦП, используемой для считывания показаний потенциометра.

Система является системой с разомкнутым контуром, как и механический термостат.Потенциометр обеспечивает ввод от пользователя. Затем этот вход преобразуется в выход симистора. Когда симистор модулируется, светодиод включается, указывая на то, что устройство включено.

Нагревательный элемент мощностью 1100 Вт переключается через симистор. В странах, где используется 115 В переменного тока, это соответствует среднеквадратичному значению тока около 9 А; следовательно, нужен довольно большой симистор. Симистор на 16 А используется для обеспечения достаточного запаса прочности. Симистор установлен на радиаторе для предотвращения теплового разгона симистора.

Рис. 5: Электронный термостат.

Одним из преимуществ использования этого типа бестрансформаторного источника питания является то, что переход через нуль обнаруживается путем привязки вывода микроконтроллера непосредственно к аноду стабилитрона. Этот узел будет переключаться между -0,6 В и VZ, напряжением стабилитрона, при каждом пересечении нуля. На рисунке 6 сравнивается форма волны, наблюдаемая в этом узле, с линейным напряжением.

Рис. 6. Форма сигнала обнаружения пересечения нуля.

Используемый симистор — Q4016Lh4 от Teccor Electronics.Этот симистор поставляется в корпусе T0-220AB и рассчитан на 400 В, 16 А. Микроконтроллер запускает симистор, включая Q1 на 2 мс в начале полупериода. Затем Q1 подтягивает затвор симистора к низкому уровню относительно MT1, и симистор проводит ток.

RC-цепь используется для преобразования значения сопротивления потенциометра в измеряемое время. Стабилитрон 3 В (D4) гарантирует, что колебания опорного напряжения VDD микроконтроллера не влияют на точность постоянной времени.(На самом деле, заземление фактически колеблется, когда ток поступает от C2, потому что VDD относится к линейному напряжению). Время, необходимое для спада напряжения, напрямую зависит от настройки потенциометра. Схема работает, сначала настраивая GP1 как выход и заряжая C6. Когда C6 заряжен, GP1 настраивается как вход компаратора. Напряжение на GP1 сравнивается с опорным напряжением внутренней запрещенной зоны микроконтроллера (приблизительно 0,6 В.). Когда напряжение затухающей RC-цепи падает ниже опорного напряжения, выходной сигнал компаратора становится высоким.Этот вывод считывается внутри микроконтроллера. Время, необходимое VOUT для отключения компаратора, определяется уравнением 1.

Уравнение 1:
t = — (RPOT1 + R12) C1n (VREF / Vz)
Где VREF — 0,6 В, а Vz — 3 В

Потенциометр линейно изменяется от 0 до 25 кВт. Сопротивление потенциометра линейно зависит от времени. Точнее, вычисление времени затухания с использованием уравнения 1 и с учетом диапазона потенциометра дает затухание в диапазоне от 3,53 мс до 7.56 мс. Постоянная времени RC была выбрана тщательно, чтобы максимальное время задержки цепи было чуть меньше одного полупериода или 8,33 мс. Это позволяет инициировать разряд цепи при переходе через нуль и измерять время спада выходного напряжения до следующего перехода через нуль. На рисунке 7 показано, как выглядит форма волны в цикле чтения GP1.

Рисунок 7: Зарядка и разрядка цепи считывания потенциометра.

Замечания по поводу шума
Схема, описанная на рисунке 5, предполагает, что линейный и нейтральный сигналы относительно свободны от шума.В реальном мире шум на линиях переменного тока может сильно повлиять на поведение микроконтроллера, особенно, когда он не изолирован от линий переменного тока. Шум в диапазоне МГц особенно опасен, потому что он может достигать десятков киловольт. Проектирование с некоторой предварительной фильтрацией шума сэкономит много времени и мучений на этапах тестирования и сертификации проекта. Создание надежного решения основано на одной предпосылке: изолировать микроконтроллер от высокочастотного шума. Не только напряжение питания и земля должны быть изолированы, но и все выводы микроконтроллера, подключенные к «шумному миру».На рисунке 8 показана та же схема, что и раньше, только с надлежащей фильтрацией, встроенной в конструкцию.

Рис. 8: Надежный электронный термостат.

В этой схеме добавлен π-фильтр между основным накопительным конденсатором и микроконтроллером. Добавлен дополнительный наземный ориентир. Сейчас существует две площадки — одна в шумном мире и одна в тихом. Микроконтроллер находится в тихом мире, а симистор — в шумном мире. Контакты GP1 и GP3 ранее подключались напрямую к шумному миру.В новой схеме к каждой из этих дорожек добавлен фильтр нижних частот. Частота среза 3 дБ для RC-фильтра приведена в уравнении 2.

Уравнение 2:
f = 1 / 2πRC

Каждый фильтр на трассах от микроконтроллера до точки обнаружения пересечения нуля и биполярного переходного транзистора имеет частоту отсечки по 3 дБ примерно 1 кГц. Керамические конденсаторы используются, поскольку они наиболее эффективны для борьбы с радиопомехами.

Программное обеспечение
Программный цикл для микропрограммного обеспечения сосредоточен вокруг события перехода через ноль.Когда обнаруживается пересечение нуля, микроконтроллер сначала решает, должен ли симистор быть включен в течение текущего полупериода. Симистор включается путем подачи на GP2 высокого уровня в течение 2 мс. Во время положительного полупериода GP1 настраивается как выход и заряжает C6. Во время отрицательного полупериода GP1 конфигурируется как вход внутреннего компаратора PIC10F.

Время, необходимое для отключения компаратора, измеряется с помощью Timer0. Затем это измерение используется для определения того, сколько полупериодов из общего числа 10 должен быть включен симистор.Если ответ будет отличным от нуля, микроконтроллер включит светодиодный индикатор состояния и запустит 2-часовой таймер автоматического выключения. Этот таймер сбрасывается только в том случае, если потенциометр снова переводится в положение «выключено» (без циклов включения). Если таймер автоматического отключения мигает, симистор будет выключен и останется выключенным до тех пор, пока кто-нибудь не отключит питание устройства (т.е. не отключит его от сети) или потенциометр не будет переведен в положение выключения, а затем снова включен. Требования к программному обеспечению — 129 12-битных инструкций и 9 байтов памяти данных.

Преимущества
Термостат PIC10F204, реализованный здесь, имеет много преимуществ по сравнению с регулируемым механическим термостатом, который он призван заменить. К этим преимуществам относятся:
1. Повышенная надежность за счет минимального количества механических компонентов.
2. Встроенные функции безопасности, такие как автоматическое отключение.
3. Встроенная визуальная обратная связь, чтобы пользователь знал, когда устройство включено.
4. Гибкий дизайн и программируемость с помощью внутрисхемного последовательного программирования (ICSP) (т. Е. Один и тот же переключатель может использоваться в нескольких приложениях).
5. Повышенная точность и хорошая производительность кипячения. Другие возможности, не указанные в данном конкретном решении, включают:
1. Обратная связь по температуре
2. Самокалибровка

Microchip Technology Inc.
www.microchip.com

Ссылки
• AN954, Источники питания без трансформера: резистивные и емкостные, Condit, Reston, Microchip Technology Inc., 2004.
• AN521, Интерфейс для линий электропередачи переменного тока, Cox, Doug, Microchip Technology Inc., 1997.
• DL137 / D, редакция 6, данные тиристорного устройства, симистор и тиристоры, Motorola, 1995

.

No related posts.