Проверка микросхемы мультиметром и специальным тестером

Диагностика симистора

Потребность в исследовании симистора дома возникает только в случае поломки бытового электроприбора. Значит, все характеристики элемента измерять не стоит и нужно только определить наличие или отсутствие дефектов, обрывов или так называемых пробоев p-n переходов. Для этого применяются два метода:

1. Измерение сопротивлений p-n переходов тестером.
2. Индикация выполнения функций элемента.

Можно определить годность симистора как проверив тестером, так и с помощью простой схемы индикации, даже без профессиональной подготовки. Результаты применения обоих методов, как правило, дают одинаковые результаты и позволяют в домашних условиях определить неисправность. Для метода измерений потребуется стрелочный или цифровой тестер, а если его нет — батарейка и лампочка (можно светодиод) для метода индикации.

Прежде чем начинать проверку, следует выяснить расположение управляющего электрода. Корпуса у симисторов бывают разные, поэтому самый простой способ — узнать по маркировке, воспользовавшись интернетом. Катод и анод симистора — понятия относительные и взаимозаменяемые, так как он имеет одинаковые свойства для любой полярности напряжения. Для удобства можно определить для себя один из отводов катодом.

Тестирование нужно проводить в два этапа, меняя полярность тестера или батарейки.

Метод измерения показателей

Определить дефект можно на основании разных сопротивлений p-n переходов в разных направлениях. Тестеры определяют сопротивление, пропуская ток через объект измерения. При направлении тока от p слоя к n слою полупроводника сопротивление будет незначительным. Обратное направление тока практически невозможно (бесконечное сопротивление) или очень велико (для элементов малой мощности).

При неоднократном чередовании полупроводниковых слоев между контактами элемента, как в нашем случае, сопротивление нужно измерять в трех состояниях, не разрывая контакт щупов тестера с анодом и катодом:

• Измеряем сопротивление между управляющим электродом и катодом, не соединяя ни с чем анод — результат должен быть от десятков до сотен Ом;
• Переносим щуп тестера с управляющего электрода на анод. Измеряем сопротивление между анодом и катодом — сопротивление должно быть велико до бесконечности (МОм для маломощных элементов);
• Управляющий контакт соединяем с анодом — показания тестера резко снижаются, величина сопротивления зависит от мощности симистора, но не превышают сотен Ом. Мощные симисторы могут не открыться по причине слабого управляющего тока. В этом случае можно не соединяя управляющий контакт с анодом, подключить его через обычную пальчиковую батарейку к катоду соблюдая полярность;
• Управляющий электрод отсоединяем от анода (батарейки), не разрывая контактов тестера с анодом и катодом — тестер продолжает показывать низкое сопротивление.

Схемы измерений выглядят следующим образом:

Если все сопротивления соответствуют указанным в таблице, изменим полярность подключения тестера и повторим измерения.

В случае когда хоть один из результатов измерений не соответствует табличному, симистор следует заменить и не спешить с приобретением новой техники, так как можно починить старую.

При помощи батарейки

Тестер найдется не у каждого хозяина, а вот отыскать дом, в котором нет батарейки, кажется невозможным. Если батарейка нашлась в фонарике — значит, к ней найдется и лампочка. Для этого метода можно взять и светодиодный индикатор включения из любого ненужного прибора.

Метод очень прост, но в случае использования светодиода следует соблюдать полярность его включения в схему.

Начинаем с подсоединения к условному катоду симистора одного контакта лампочки. Ко второму контакту подключаем «минус» батарейки. Плюсовой контакт присоединяем к аноду. Свечения быть не должно. Не разбирая схемы, соединяем управляющий контакт с анодом. Лампочка должна светить. Размыкаем управление и анод — свечение должно продолжиться. В уже собранной схеме поменяем полярность подсоединения батарейки и повторим действия. Если лампочка не реагирует на подключение или светится — гаснет не так, как описано — есть шанс сохранить домашний электроприбор, заменив один симистор.

https://youtube.com/watch?v=G45QOqDRhD4

Проверка с помощью метода лампочки и батарейки

Для этого метода достаточно иметь под рукой лишь лампочку, батарейку, 3 проводка и паяльник, чтобы припаять провода к электродам. Такой набор найдется в доме у каждого.

При проверке прибора с помощью метода батарейки и лампочки, нужно оценить нагрузку тока сто mA, которую создает лампочка, на внутренней цепи. Применять нагрузку следует кратковременно. При использовании данного метода, редко случается короткое замыкание, но чтобы быть уверенным на сто процентов, что его точно не будет, достаточно пропустить ток через все пары электродов тиристора в обоих направлениях.

Проверка методом лампочки и батарейки осуществляется по трём схемам:

• В первой схеме на управляющий электрод положительный потенциал не подается, благодаря чему не пропускается ток и лампочка не загорается. В случае если лампочка горит, тиристор работает неправильно.
• Во второй схеме тиристор приводится в состояние высокой проводимости. Для этого нужно подать плюсовой потенциал на управляющий электрод (УЭ). В этом случае, если лампочка не горит, значит с тиристором что-то не так.
• На третьей схеме с УЭ питание отключается, ток в этом случае проходит через анод и катод. Ток проходит благодаря удержанию внутреннего перехода. Но в этом случае, лампочка может не загореться не только из-за неисправности тиристора, но и из-за протекания тока меньшей величины через цепь, чем крайнее значение удержания.

Так исправность тиристора легко проверить в домашних условиях, не имея под рукой специального оборудования. Если разорвать цепь через анод или катод, у тиристора активируется состояние низкой проводимости.

При использовании данного метода, редко случается короткое замыкание, но чтобы быть уверенным на сто процентов, что его точно не будет, достаточно пропустить ток через все пары электродов тиристора в обоих направлениях

Блиц-советы

Рекомендации:

1. Перед тем как проверять тиристор, следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками данного устройства. Эти знание помогут быстрей и эффективней проверить тиристор.
2. Обычные, стандартные устройства для измерения (омметр, тестер, мультиметр) хорошо зарекомендовали себя для проверки тиристора, но современные приборы, дадут информацию намного точней. К тому же их гораздо легче использовать.
3. Во избежание неприятных ситуаций все схемы должны собираться в точности.
4. В работе с любыми диодными устройствами, включая тиристоры, нужно соблюдать технику безопасности.

Защита тиристора:

Тиристоры действуют на скорость увеличение прямого тока. В тиристорах обратный ток восстановления. Если этот ток упадет до низшего значения, может возникнуть перенапряжение. Чтобы предотвратить перенапряжения используются схемы ЦФТП. Также для защиты используют варисторы, их подключают к местам, где выводы индуктивной нагрузки.

У каждого уважающего себя мастера, да и просто увлекающегося электроникой человека в хозяйстве есть мультиметр, который позволяет довольно часто экономить на покупке новых деталей.

Симистор, так же его называют триак — это особая вариация симметричного тиристора. Одним из основных отличий — возможность проводить ток в обоих направлениях, что позволяет использовать эксплуатировать радиоэлемент в системах, где присутствует переменное напряжение. В работе с электроприборами и схемами просто невозможно обойтись без таких электрических деталей.

По функциям работы и конструкции он ни чем не отличается от других тиристеров. Симисторы хорошо себя зарекомендовали как регуляторы для систем освещения, так же для приборов которые используются в бытовых условиях Еще его используют в огромном количестве отраслей производства.

Принцип работы

Хоть элемент является довольно надёжным прибором, случается так, что он выходит из строя. Но чтобы выполнить правильно проверку симистора, необходимо уметь не только пользоваться измерительными поборами, а также понимать суть его работы.

Представить полупроводниковый элемент можно двумя тиристорами, которые подключены относительно друг друга встречно-параллельно. Как и диод, триак имеет p-n переходы, но их количество у него больше. Структура прибора состоит из пяти чередующихся слоёв. В зависимости от приложенного напряжения к управляющему выводу в барьерных переходах начинаются процессы рекомбинации и движения основных носителей заряда или, наоборот, расширение запрещённых зон.

Симистор переходит в состояние, когда через него могут свободно проходить заряды, при выполнении двух условий:

• на его управляющий вывод подаётся ток нужной амплитуды (отпирающий);
• разность потенциалов между управляемыми электродами соответствует некоторой величине, определяющейся параметрами устройства.

В иных же случаях полупроводниковый ключ окажется запертым. При использовании прибора в схемах с переменным сигналом на выводах будет постоянно изменяться полярность напряжения, поэтому режим работы устройства разделяют на четыре квадранта. В каждом квадранте существуют свои условия для отпирания или запирания.

Из-за своей особенности работы такой тип тиристоров изначально использовался в качестве управляющего элемента на производственных станках, позволяя на них плавно подавать ток. Это были довольно габаритные устройства, требующие массивного охлаждения. Но эволюция прибора привела к уменьшению габаритов и улучшению технического процесса изготовления. Это дало возможность применять триаки совместно с компрессорным оборудованием, электронагревательными системами, электроинструментами и зарядными блоками.

Это интересно: Как проверить тиристор и симистор ку202н мультиметром: во всех подробностях

Тестирование

У каждого радиолюбителя есть свои способы проверить симистор. Для этого можно использовать специальные приборы или подручные материалы. Главное – знать, как проверить правильно прибор на основе принципа его работы.

Способ №1

Самый простой способ – это протестировать симистор омметром. Для этого необходимо катод детали соединить с отрицательным контактом омметра, анод с положительным контактом. А затем закоротить анод с управляющим электродом. На самом омметре необходимо выставить единицу (х1). Если при этом стрелка покажет сопротивление прибора в пределах 15-50 Ом, можно считать, что симистор цел и пригоден для установки в любой радиоприбор.

Но тут есть один важный момент. Если в таком положении с анода убрать все контакты, и показания сопротивления при этом не изменятся, то это подтверждает целостность детали. Если стрелка начнет отклоняться к нулю, то выбросите симистор в мусор.

Способ №2

Конечно, можно придумать большое количество различных приборов, с помощью которых провести проверку симистра будет несложно. Но для этого придется прикладывать усилия и тратить свое время на сборку, хотя для многих это будет в удовольствие. Для примера приводим одну из схем такого тестового устройства, вот она на рисунке снизу.

Схема подключения данного прибора к симистру точно такая же, как и в случае с тестированием при помощи омметра. Но в этом устройстве установлен светодиод (HL1). Так вот при подаче напряжения на симистор через кнопку (ключ) световой источник должен загореться. А это говорит об исправности детали.

Обратите внимание на резисторы. Их сопротивления рассчитывается под номинальное напряжение

Практика показала, что сопротивление в диапазоне 9-12 Ом достаточная величина.

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).

Назначение и устройство

Симисторы – это полупроводниковые полууправляемые ключи, которые открываются импульсом тока через управляющий электрод. Чтобы его закрыть нужно прервать ток в цепи или приложить обратное напряжение.

По принципу действия они подобны аналогичны тиристорам. Отличаются лишь тем, что симистор представляет собой два тиристора, соединённых встречно-параллельно. Обозначение на схеме вы видите ниже.

По определению они часто используются в релейном режиме – простыми словами работают на «включение» и «отключение», кстати такие реле называются полупроводниковыми.

Отличия от электромеханического следующие — быстродействие на порядки выше, нет контактов, в связи с чем большая долговечность. Главное условие долгой эксплуатации – обеспечить номинальный тепловой режим и нагрузку.

Характеристики прибора

Как и любой электронный полупроводниковый прибор, симистор характеризуется рядом технических параметров. Именно они дают возможность использовать его в том или ином оборудовании. Правильность работы устройства определяется соответствием заявленных характеристик реальным, а суть измерений сводится к получению значений этих параметров.

Для комплексного измерения характеристик требуются специализированные приборы, недоступные для бытового применения, поэтому для проверки симистора радиолюбители чаще всего используют тестер и специальные схемы. Например, популярный симистор BTB16-700BW характеризуется следующими техническими параметрами:

1. Максимальное напряжение Vrpm — 700 В. Обозначает граничную разность потенциалов, превышение которой приводит к повреждению структуры элемента.
2. Циклическое импульсное напряжение Vdrm — 700 В. Даже если электронный ключ будет закрыт, а уровень сигнала, приложенный на элемент, превысит 700 вольт, его переходы выйдут из строя.
3. Наибольшее значение среднего тока в открытом состоянии Irms — 16 A. Характеризует силу тока синусоидальной формы, способную проходить через симистор продолжительное время без его выхода из строя.
4. Пиковое значение импульсного тока Itsm равно 168 A. Этот параметр обязательно указывается со временем, в течение которого прибор не получит повреждения. Так, для BTB16–700BW оно составляет 16,7 ms.
5. Ток затвора Ig — 10—50 mA. Зависит от полярности напряжения, приложенного к выводам устройства, и параметров входного сигнала. Указывается в виде интервала.
6. Скорость нарастания тока dI/dT — 14 А/мс. Определяется для открытого состояния. Если она будет превышена, то элемент выйдет из строя.
7. Время включения t — 2мкс. Показывает время, прошедшее до достижения током на затворе 10% от своего наибольшего значения, когда при этом напряжение между силовыми электродами уменьшилось на такой же процент.
8. Скорость роста напряжения dV/dT — 1000 В/мкс. Если это значение будет больше указанного, то прибор не сможет правильно работать, то есть возникнут ложные открывания и закрывания.

Советы для работы

Перед извлечением симистора или платы, на которой он установлен, убедитесь, что устройство обесточено и физически отключено от электросети.

Для диагностики симисторов, припаянных к печатной плате, достаточно отсоединить управляющий контакт. Для этого потребуется паяльник. И также не станут лишними для установки нового элемента пинцет и припой.

При помощи домашнего тестера (мультиметра) можно проверять самые разные радиоэлементы. Для домашнего мастера, увлекающегося электроникой – это настоящая находка.

Например, проверка тиристора мультиметром может избавить вас от необходимости поиска новой детали во время ремонта электрооборудования.

Для понимания процесса, разберем, что такое тиристор:

Это полупроводниковый прибор, выполненный по классической монокристальной технологии. На кристалле имеется три или более p-n перехода, с диаметрально противоположными устойчивыми состояниями.

Основное применение тиристоров – электронный ключ. Можно эффективно использовать эти радиоэлементы вместо механических реле.

Включение происходит регулируемо, относительно плавно и без дребезга контактов. Нагрузка по основному направлению открытия p-n переходов подается управляемо, можно контролировать скорость нарастания рабочего тока.

К тому же тиристоры, в отличие от реле, отлично интегрируются в электросхемы любой сложности. Отсутствие искрения контактов позволяет применять их в системах, где недопустимы помехи при коммутации.

Деталь компактна, выпускается в различных форм-факторах, в том числе и для монтажа на охлаждающих радиаторах.

Управляются тиристоры внешним воздействием:

• Электрическим током, который подается на управляющий электрод;
• Лучом света, если используется фототиристор.

При этом, в отличие от того же реле, нет необходимость постоянно подавать управляющий сигнал. Рабочий p-n переход будет открыт и по окончании подачи управляющего тока. Тиристор закроется, когда протекающий через него рабочий ток опустится ниже порога удержания.

Еще одним свойством тиристора, которое используется как основная характеристика – он является односторонним проводником. То есть паразитные токи в обратном направлении протекать не будут. Это упрощает схемы управления радиоэлемента.

Тиристоры выпускаются в различных модификакциях, в зависимости от способа управления, и дополнительных возможностей.

• Диодные прямой проводимости;
• Диодные обратной проводимости;
• Диодные симметричные;
• Триодные прямой проводимости;
• Триодные обратной проводимости;
• Триодные ассиметричные.

Существует разновидность триодного тиристора, имеющая двунаправленную проводимость.

Выбор мультиметра

Для тестирования различного электрического оборудования требуется специальный измерительный прибор, который называют мультиметром. Основные критерии выбора:

При выборе практически всегда уделяется внимание степени функциональности устройства.
Практически все устройства можно разделить на две основные категории: стрелочные и цифровые. Сегодня стрелочные практически не применяются, так как они отображают небольшое количество информации, точность данных может быть невысокой.
Показатель погрешности может варьировать в довольно большом диапазоне

Качественные модели имеют погрешность не более 3%. Лучше выбирать мультиметр с наименьшим значением погрешности, однако они обходятся дорого.
Степень комфорта при использовании конструкции. Измерительное устройство может иметь самые различные размеры и форму. Если оно будет некомфортным в применении, то могут возникнуть серьезные проблемы.
Уделяется внимание и степени защиты от пыли, влаги, ударных нагрузок. При изготовлении измерительного устройства могут использоваться самые различные материалы, некоторые из них характеризуются высокой защитой от воздействия влаги и пыли.
Класс электробезопасности. По этому показателю устройства классифицируются согласно установленным стандартам.
Популярность бренда. Хорошие производители цифровых тестеров неоднократно проверяют надежность и качество выпускаемой продукции.

Рассматривая то, как проверить тиристор ку202н мультиметром, следует учитывать, что все подобные измерительные приборы разделяются на несколько классов:

1. CAT 1 — устройства, подходящие для работы с низковольтными сетями.
2. CAT 11 — класс устройства, подходящего к сети питания.
3. CAT 111 — класс, предназначенный для работы внутри сооружений.
4. CAT 1 V — для работы с цепью, которая расположена вне здания. Устройства этого класса имеют высокую защиту от воздействия окружающей среды.

После выбора измерительного инструмента можно приступить к тестам. Полученная информация может записываться в блокнот или сохраняться в память устройства, если у него есть соответствующая функция.

Тиристор представляет собой особую разновидность полупроводникового прибора, изготовленного на основе монокристалла полупроводника и имеющего не менее трех p-n-переходов. Способен находиться в двух различных устойчивых состояниях: закрытый тиристор обладает низкой степенью проводимости, а в открытом состоянии проводимость становится высокой.

По своей сути, он является силовым электронным ключом без полного управления.

3 Проверка тиристора мультиметром

Первое, что нужно сделать перед проверкой – это убедиться в наличии свежей, неразряженной батарейки в приборе. Проверить ее можно самим же прибором, для измерения напряжения питание в нем не требуется. Дальше последовательность действий для проверки следующая:

• Установить мультиметр в режим прозвонки. Так как рабочего тока недостаточно для открытия p-n перехода, то сопротивление будет высоким, и ток проходить не будет. В этом случае мультиметр должен показать цифру 1, если это так, то переход у нас не пробит и можно приступать к другим проверкам.
• Не переключая режим мультиметра соединяем управляющий электрод с анодом. При этом ток становится достаточным для открытия p-n перехода и сопротивление резко уменьшается. Прибор при этом должен показывать цифры меньше единицы, что соответствует открытому состоянию тиристора. Таким образом проверяется исправность управляющего элемента.
• Размыкаем контакты и на дисплее мультиметра снова должна загореться цифра 1. В таком случае тиристор не может продолжать быть открытым, потому что прибор не вырабатывает достаточной силы тока для срабатывания тиристора по току удержания. Этот параметр проверить с помощью мультиметра мы не сможем.
• Меняем полярность на приборе и пробуем произвести те же самые манипуляции, проверка будет неудачна. Так мы сможем выявить отсутствие обратного пробоя в тиристоре.
• Также можно проверить тиристор на чувствительность. Для этого пункты 1-3 следует выполнять с включенным на мультиметре режимом омметра, а не режимом прозвонки. Для начала омметр нужно выставить на чувствительность х1, потом на х10 и так до тех пор, пока после отключения управляющего тока переход не закроется. Чем меньше ток удержания, тем более чувствительным считается тиристор. При выборе деталей и возможности их проверки, нужно отдать предпочтение тем тиристорам, чувствительность у которых выше.

Если тиристор находится в составе какой-либо монтажной схемы, нет необходимости выпивать его для проверки, достаточно отключить управляющий электрод.

Как видите, проверить тиристор в домашних условиях достаточно легко и не требует много времени. Не пренебрегайте проверкой радиокомпонентов перед сборкой сложных схем. Несколько затраченных секунд в начале поможет сэкономить время, потраченное потом на выявление детали, которая не работает уже на собранной схеме. И напоследок наглядная видеоинструкция по этому процессу, удачи в монтировании.