Как работают мощные силовые тиристоры

Принцип работы фазового регулирования

Принцип регулирования данного типа заключается в том, что импульс, открывающий тиристор, имеет определенную фазу. То есть, чем дальше он располагается от конца полупериода, тем большей амплитуды будет напряжение, поступающее на нагрузку. На рисунке ниже мы видим обратный процесс, когда импульсы поступают практически под окончание полупериода.

Минимальная мощность

На графике показано время, когда тиристор закрыт t1 (фаза управляющего сигнала), как видите он открывается практически под конец полупериода синусоиды, в результате амплитуда напряжения минимальна, а следовательно, мощность в подключенной к прибору нагрузке будет незначительной (близкой к минимальной). Рассмотрим случай, представленный на следующем графике.

Половинная мощность

Здесь мы видим, что импульс, открывающий тиристор, приходится на середину полупериода, то есть регулятор будет выдавать половинную мощность от максимально возможной. Работа на мощности, близкой к максимальной, отображена на следующем графике.

Мощность, близкая к максимальной

Как видно из графика, импульс приходится на начало синусоидального полупериода. Время, когда тиристор находится в закрытом состоянии (t3) — незначительное, поэтому в данном случае мощность в нагрузке приближается к максимальной.

Заметим, что трехфазные регуляторы мощности работают по такому же принципу, но они управляют амплитудой напряжения не в одной, а сразу в трех фазах.

Такой метод регулирования прост в реализации и позволяет точно изменять амплитуду напряжения в диапазоне от 2 до 98 процентов от номинала. Благодаря этому становится возможным плавное управление мощностью электроустановок. Основной недостаток устройств данного типа — создание высокого уровня помех в электросети.

В качестве альтернативы, позволяющей сократить помехи, можно переключать тиристоры, когда синусоида переменного напряжения проходит через ноль. Наглядно работу такого регулятора мощности можно посмотреть на следующем графике.

Переключение тиристора через «ноль»

Обозначения:

• A – график полуволн переменного напряжения;
• B – работа тиристора при 50% от максимальной мощности;
• C – график, отображающий работу тиристора при 66%;
• D – 75% от максимума.

Как видно из графика, тиристор «отрезает» полуволны, а не их части, что минимизирует уровень помех. Недостаток такой реализации – невозможность плавного регулирования, но для нагрузки с большой инерционностью (например, различных нагревательных элементов) этот критерий не основной.

Видео: Испытания тиристорного регулятора мощности

Тиристор силовой Т161-160

Теги: тиристор 160 ампер, тиристор Т161-160 ухл2, Т161-160 описание, схема, полупроводниковый тиристор, тиристоры штыревого типа, заказ тиристора Т161-160, прайс Т161-160, Thyristor 160A, Thyristor T161-160. Купить оптом и в розницу, доставка по России ТК «Деловые Линии» и «СДЭК» — Москва (МСК), Санкт-Петербург (СПБ), Екатеринбург (ЕКБ), Новосибирск, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Воронеж, Челябинск, Казань, Пермь, Краснодар, Уфа, Красноярск, Самара, Саратов, Омск, Ярославль, Чебоксары, Ставрополь, Рязань, Ижевск, Пенза, Тула, Томск, Иркутск, Тюмень, Калининград, Киров, Тольятти, Брянск, Волгоград, Новокузнецк, Тверь, Смоленск, Барнаул, Калуга, Владивосток, Кемерово, Липецк, Ульяновск, Владимир, Мытищи, Хабаровск, Оренбург, Орёл, Иваново, Курск, Саранск, Белгород, Йошкар-Ола, Мурманск, Тамбов, Великий Новгород, Люберцы, Сургут, Петрозаводск, Астрахань, Кострома, Подольск, Набережные Челны, Сочи, Сергиев Посад, Вологда, Архангельск, Курган, Старый Оскол, Чита, Серпухов, Миасс, Красногорск, Нижний Тагил, Королёв, Магнитогорск, Одинцово, Волжский, Балашиха, Химки, Махачкала, Череповец, Раменское, Псков, Великие Луки, Улан-Удэ, Пушкино, Новочеркасск, Обнинск, Таганрог, Вяземский, Нижневартовск, Северодвинск, Дубна, Арзамас, Пятигорск, Благовещенск, Жуковский, Ивантеевка, Волгодонск, Бийск, Щелково, Фрязино, Бердск, Абакан, Коломна, Рыбинск, Муром, Нальчик, Новороссийск, Сыктывкар, Южно-Сахалинск, Ковров, Долгопрудный, Домодедово, Стерлитамак, Ангарск, Чехов, Ухта, Каменск-Уральский, Котельники, Владикавказ, Ногинск, Братск, Гатчина, Александров, Железногорск, Железногорск, Истра, Павлово, Петропавловск-Камчатский, Ступино, Якутск, Воскресенск, Дмитров, Димитровград, Малоярославец, Саров, Озёрск, Туапсе, Альметьевск, Выборг, Балаково, Северск, Алексин, Магадан, Электросталь, Армавир, Норильск, Лобня, Апатиты, Нефтекамск, Глазов, Ейск, Электроугли, Дзержинск, Кстово, Новомосковск, Сарапул, Комсомольск-на-Амуре, Орск, Нижнекамск, Невинномысск, Нефтеюганск, Клинцы, Видное, Орехово-Зуево, Энгельс, Новоуральск, Лыткарино, Березники, Каменск-Шахтинский, Сафоново, Новочебоксарск, Новый Уренгой, Междуреченск, Кирово-Чепецк, Елец, Салават, Сызрань, Сосновый Бор, Тихвин, Покров, Прокопьевск, Дзержинский, Железнодорожный, Красноармейск, Солнечногорск, Чайковский, Находка, Воркута, Россошь, Луховицы, Наро-Фоминск, Выкса, Всеволожск, Ревда, Усть-Илимск, Белореченск, Дедовск, Клин, Реутов, Руза, Балахна, Уссурийск, Бахчисарай, Ржев, Сортавала, Красноярск, Новорильск

Тиристоры для чайников

Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ. На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод. Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем. Освежить память о p-n переходе можно тут.

Классификация

В зависимости от количества выводов можно вывести классификацию тиристоров. По сути все очень просто: тиристор с двумя выводами называется динисторами (соответственно имеет только анод и катод). Тиристор с тремя и четырьмя выводами, называются триодными или тетродными. Также бывают тиристоры и с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Одним из самых интересных является симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.

Принцип работы

Обычно тиристор представляют в виде двух транзисторов, связанных между собой, каждый из которых работает в активном режиме. В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным. Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.

К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). 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 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. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2). После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке 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 в этом случае напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

1. Напряжение включения — это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние. 2.Прямое напряжение — это прямое падение напряжения при максимальном токе анода. 3.Обратное напряжение — это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии. 4.Максимально допустимый прямой ток — это максимальный ток в открытом состоянии. 5.Обратный ток — ток при максимальной обратном напряжении. 6.Максимальный ток управления электрода 7.Время задержки включения/выключения 8.Максимально допустимая рассеиваемая мощность

Режим обратного запирания

Рассказывая о принципе работы триодного тиристора, нельзя не отметить, что оно может работать в разных режимах. При обратном запирании непосредственно к аноду полупроводника приложено отрицательное напряжение по отношению к катодному контакту. Переходы при таком варианте смещены в противоположном направлении.

Существуют факторы, ограничивающие применение подобного режима. Первый из них – это лавинный пробой, а второй – прокол обедненной области. Это объясняется тем, что существенная часть напряжения снижается на одном из переходов. Возникает их смыкание или происходит пробой.

Суть устройства

Термин «тиристор» произошёл из-за слияния двух слов: греческого hýra — дверь или вход и английского resistor — сопротивляющийся. Этим названием было названо полупроводниковое устройство, изготавливаемое на основе монокристалла полупроводникового вещества и обладающего тремя и более p-n переходами. При работе этот прибор может иметь два устойчивых положения:

• закрытое — соответствующее низкой проводимости;
• открытое — неоказывающее сопротивление прохождению тока.

То есть, перефразируя определения, можно сказать, что тиристор работает как ключ, по аналогии с дверью. В одном его состоянии замок на дверях открыт, и через неё могут свободно проходить люди (электрический ток), а в другом закрыт и дверь заперта. Поэтому нередко его называют электронный выключатель. Выражаясь же научным языком, его правильное название звучит как полупроводник с управляемым вентилем (диодом).

Принятие элементом одного из устойчивых состояний происходит быстро, но не мгновенно. Чтобы сменить одно на другое, используется напряжение. Когда оно есть, тиристор находится в открытом состоянии, а когда нет — закрывается. Для этого используется специальный дополнительный вывод. Поэтому прибор имеет три выхода и по виду похож на транзистор. При этом их принцип действия схож, только в отличие от транзистора тиристор либо полностью пропускает ток, либо препятствует его прохождению.

Принцип работы

Тиристоры по своей сути — это переключающие приборы. Структура простого элемента состоит из n-p-n-p слоёв и имеет три перехода. Два из них работают в прямом направлении, а один в обратном. Прибор имеет две крайние области, называемые анодом (p) и катодом (n). Для понимания принципа действия тиристора его можно представить в виде сдвоенных транзисторов: n-p-n и p-n-p. При этом средняя зона второго транзистора (n) соединена с крайней зоной первого.

Физические процессы, происходящие в элементе, можно описать следующим образом. При существовании лишь одного перехода в устройстве бы возникал лишь обратный ток, вызванный неосновными носителями заряда. Если к эмиттерному переходу приложить прямое напряжение, то ток коллектора увеличится, а напряжение на нём уменьшится. В транзисторе для перехода его в режим насыщения (максимальная пропускная способность) на эмиттер подаётся прямое напряжение, при этом оно между базой и коллектором снижается до единичных значений.

Так и в тиристоре. Через переходы анода и катода инжектируются неосновные заряды, приводящие к снижению сопротивления управляющего электрода. При приложении прямого напряжения, то есть к катоду — минусовой потенциал, а к аноду — плюсовой, через прибор начинает протекать небольшой ток. Это состояние соответствует закрытому положению.

При достижении напряжением определённого значения эти два явления уравновешиваются, и даже возрастание на небольшую величину напряжения приводит к возникновению лавинообразного процесса отпирания тиристора. Это состояние напоминает режим насыщения транзистора. Сопротивление перехода становится минимальным, а величина тока определяется нагрузочным сопротивлением.

Характеристики и параметры

Тиристор — это прибор, одновременно совмещающий в себе три функции: выпрямителя, выключателя и усилителя. Основные свойства, характеризующие прибор можно представить в виде следующих пунктов:

• тиристор по подобию диода пропускает ток только в одном направлении, то есть работает как выпрямитель;
• прибор переключается из одного состояния в другое при помощи напряжения;
• величина тока, необходимая для переключения тиристора, составляет порядка нескольких миллиампер, при этом он может пропускать через себя десятки ампер;
• изменяя время приложенного сигнала к управляющему выводу, можно регулировать среднее значение тока, протекающего через нагрузку, другими словами — управлять мощностью.

На характеристике используются буквенные обозначения, соответствующие ключевым точкам в работе тиристора. Так, координата (Vbo; IL) соответствует моменту включения, а точка с координатами (Vн; Iн) — открытому состоянию. Зона, лежащая на отрезке с координатами (Vbo; IL) и (Vн; Iн) считается переходной, то есть неустойчивой.

Драйвер полевого транзистора

Если всё же требуется подключать нагрузку к n-канальному транзистору
между стоком и землёй, то решение есть. Можно использовать готовую
микросхему — драйвер верхнего плеча. Верхнего — потому что транзистор
сверху.

Выпускаются и драйверы сразу верхнего и нижнего плеч (например,
IR2151) для построения двухтактной схемы, но для простого включения
нагрузки это не требуется. Это нужно, если нагрузку нельзя оставлять
«висеть в воздухе», а требуется обязательно подтягивать к земле.

Рассмотрим схему драйвера верхнего плеча на примере IR2117.

Схема не сильно сложная, а использование драйвера позволяет наиболее
эффективно использовать транзистор.

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.

Так выглядят тиристоры

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.

Два вида тиристоров — современные и советские, обозначение на схемах

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).

Принцип работы тиристора в устройствах переменного напряжения: на выходе есть только верхняя часть синусоиды

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

Как проверить симистор

Привычка проверять все элементы пред пайкой приходит с годами. Проверить симистор можно при помощи мультиметра и при помощи небольшой проверочной схемы с батарейкой и лампочкой. В любом случае надо сначала разобраться, как располагаются выводы на вашем приборе. Сделать это можно по цоколевке каждой конкретной серии. Для этого в поисковик забиваем маркировку, которая есть на корпусе. В некоторых случаях можно добавить «цоколевка». Если есть русскоязычные описания, будет несколько проще. Если на русском информации нет, придется искать в интернете. Заменяем слово «цоколевка» словом «datasheet». Иногда можно ввести русскими буквами «даташит». В переводе это «техническая спецификация». По имеющимся в описании таблицам и рисункам легко понять, где расположены силовые выходы (T1 и T2), а где затвор (G).

Пример цоколевки. Все можно понять и без знания языка

С мультиметром

Проверка мультиметром симистора основана на принципе его работы. Берем обычный мультиметр, ставим его в положение прозвонки. Силовые выходы между собой должны звониться в обоих направлениях. Прикасаемся щупами к выходам Т1 и Т2. На экране должны высвечиваться цифры. Это сопротивление перехода. Если поменять щупы местами, сопротивление может измениться, но ни обрыва, ни короткого быть не должно.

Проверяем мультиметром

Зато между затвором и силовыми выходами должен быть «обрыв» (бесконечно большое сопротивление). То есть, «звониться» они не должны при любом расположении щупов. Проверив сопротивление между разными выводами, можно сделать вод о работоспособности симистора.

С лампочкой и батарейкой

Для проверки симистора без мультиметра придется собрать простенькую проверочную схему с питанием от девятивольтовой батарейки «Крона». Нужны будут три провода длиной около 20 см. Провода желательно гибкие, многожильные. Проще, если они будут разных цветов. Лучше всего красный, синий и любой другой. Пусть будет желтый. Синий разрезаем пополам, припаиваем лампочку накаливания на 9 В (или смотрите по напряжению, которое выдает ваша батарейка). Один кусок провода на резьбу, другой — на центральный вывод с нижней части цоколя. Чтобы работать было удобнее, на каждый провод лучше припаять «крокодилы» — пружинные зажимы.

Как проверить симистор без мультиметра

Собираем схему. Подключаем провода в таком порядке:

• Красный одним концом на плюс кроны, вторым — на вывод Т1.
• Синий — на минус кроны и на Т2.
• Желтый провод одним краем цепляем к затвору G.

После того как собрали схему, лампочка не должна гореть. Если она горит, симистор пробит. Если не горит, проверяем дальше. Свободным концом желтого провода кратковременно прикасаемся к Т2. Лампочка должна загореться. Это значит, что симметричный тиристор открылся. Чтобы его закрыть, надо коснуться проводом вывода Т1. Если все работает, прибор исправен.

Применение тиристора

Назначение тиристоров может быть самое различное, например, очень популярен самодельный сварочный инвертор на тиристорах, зарядное устройство для автомобиля (тиристор в блоке питания) и даже генератор. Из-за того, что сам по себе прибор может пропускать как низкочастотные, так и высокочастотные нагрузки, его также можно использовать для трансформатора для сварочных аппаратов (на их мосте используются именно такие детали). Для контроля работы детали в таком случае необходим регулятор напряжения на тиристоре.

Фото — применение Тиристора вместо ЛАТРа

Не стоит забывать и про тиристор зажигания для мотоциклов.

Т161-160-5

Описание

Тип корпуса	Т161
Повторяющееся имп. обр. напряжение(Urrm) и повторяющееся имп. напряжение в закр. сост.(Udrm),В	500
Макс. допустимый сред. ток в откр. сост.(Itav), А	160
Масса товара, г.	240

Маркировка тиристора

Т	161	160	5	Т1	А3	УХЛ
1	2	3	4	5	6	7

1. Т – Тиристор.
2. Конструктивное исполнение (Тип корпуса).
3. Средний ток в открытом состоянии; А.
4. Класс по напряжению; x100 В.
5. Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии (dvD/dt)crit.
6. Группа по времени выключения (по tq).
7. Климатическое исполнение.

(dvD/dt)crit — для тиристоров низкочастотных, лавинных, быстродействующих, частотно-импульсных

Обозначение группы	Буквенное	Р3	Е3	А3	Р2	К2	Е2	Ф2	Т1	Р1	М1	К1	Н1	Е1	С1	В1
Цифренное	1	2	3	4	5	6	7	8	—	9	—	—	—	—	—
В/мкс	значение	не нормируется	20	50	100	200	320	500	1000	1600	2000	2500	3200	4000	5000	6300	8000

tq — для тиристоров низкочастотных, лавинных

Обозначение группы	Буквенное	В2	С2	Е2	Н2	К2	М2	Р2	Т2	Х2	А3	В3	С3	Е3	Н3
Цифренное	—	—	1	—	—	2	—	3	—	4	—	5	—	—
мкс	значение	не нормируется	800	630	500	400	320	250	200	160	125	100	80	63*	50*	40*

Примечание: Допускается обозначение групп приборов цифровым кодом или сочетанием цифрового и буквенно-цифрового

* — только для приборов на токи меньше 100А

Характеристики тиристора Т161-160-5

Наименование тиристора	Максимально допустимые значения параметров при Тп=25°С	Значения параметров при Тп=25°С	Tj
IT(AV)	UDRM/URRM	IDRM/IRRM	ITSM	rT	(duD/dt)crit	(diT/dt)crit	UTM	UT(TO)	IL	IH	IGT	UGT	td	tq	Rthjc
А	В	мА	А	МОм	В/мкс	А/мкс	В	В	мА	мА	мА	В	мкс	мкс	°С/Вт	°С
Т161-160-3	160	300	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-4	160	400	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-5	160	500	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-6	160	600	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-7	160	700	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-8	160	800	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-9	160	900	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-10	160	1000	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-11	160	1100	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-12	160	1200	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-13	160	1300	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-14	160	1400	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-15	160	1500	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-16	160	1600	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-17	160	1700	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125
Т161-160-18	160	1800	15	4000	1,36	200…1000	80	1,7	1,05	700	250	200	3,5	5	160	0,15	-60…+125

Расшифровка обозначений в таблицах:

• IT(AV) — Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии.
• UDRM — Максимальное повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии.
• URRM — Максимальное повторяющееся импульсное обратное напряжение.
• IDRM — Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии.
• IRRM — Повторяющийся импульсный обратный ток.
• ITSM — Ударный ток в открытом состоянии.
• rT — Динамическое сопротивление тиристора.
• (dVD/dt)crit — Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии.
• (diT/dt)crit — Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии.
• UTM — Импульсное напряжение в открытом состоянии.
• UT(TO) — Пороговое напряжение тиристора.
• IL — Ток включения тиристора.
• IH — Ток удержания тиристора.
• IGT — Отпирающий постоянный ток управления.
• UGT — Отпирающее постоянное напряжение управления.
• td — Время задержки включения.
• tq — Время выключения.
• Rthjc — Тепловое сопротивление переход-корпус тиристора.
• Tj — Температура перехода тиристора.

Чем можно проверить

Протестировать работоспособность полупроводника можно следующими способами:

• Метод с применением обычной низковольтной лампочки и батарейки. Для этого потребуются: лампочка, три проводка и блок питания с постоянным током. Первым делом выставляется конкретное для загорания лампочки напряжение на блоке питания. Затем к каждому из электродов нужно припаять проводок. Посредством блока питания подается плюс на анод, а минус на катод. После чего, посредством батарейки на 1,5В происходит подача напряжения на управляющий электрод. В качестве индикатора здесь выступает лампочка, если она засветилась, то, переключающийся радиоэлемент функционирует в штатном режиме.
• Метод с использованием мультиметра, омметра или тестера. Это наиболее привычный и стандартный способ проверки, где анод и управляющий электрод (его контакты) подключаются к измерительному прибору. Здесь в качестве источника тока выступают батареи прибора, а отклонение стрелки (у аналоговых моделей) либо цифровые показания на экране (у цифровых изделий) используются как показатели исправности/неисправности устройства. Если прибор показывает большое сопротивление, значит, устройство закрыто, если же указывает на небольшие величины – открыто.
• Метод с применением двух стрелочных тестеров – омметров. В этом случае два отрицательных вывода с омметров подключаются к катоду тиристора. Положительный вывод одного из омметров подключается к аноду. Сопротивление на табло этого омметра стремится к бесконечности. Как только, положительный вывод другого омметра кратковременно подключается к управляющему электроду тиристора сопротивление предыдущего омметра сразу уменьшается до нескольких десятков Ом поскольку происходит отпирание тиристора.

Особенности монтажа

Так же как и тиристоры, симисторы при работе греются, поэтому при сборке необходимо обеспечивать отвод тепла. Если нагрузка маломощная или питание импульсное (кратковременное подключение на промежуток менее 1 сек) допускается монтаж без радиатора. В остальных случаях необходимо обеспечить качественный контакт с охлаждающим устройством.

Есть три способа фиксации симистора на радиаторе: клепка, на винте и на зажиме. Первый вариант при самостоятельном монтаже не рекомендуется, так как существует высокая вероятность повреждения корпуса. Наиболее простой способ монтажа в домашних условиях — винтовой.

Порядок монтажа симистора

Перед тем, как начинают монтаж, осматривают корпус прибора и радиатора (охладителя) на предмет царапин и сколов. Их быть не должно. Затем поверхность протирают от загрязнений чистой ветошью, обезжиривают, накладывают термопасту. После чего вставляют в отверстие с резьбой в радиаторе и зажимают шайбу. Крутящий момент должен быть  0.55Nm- 0.8Nm. То есть, необходимо обеспечить должный контакт, но перетягивать тоже нельзя, так как есть риск повредить корпус.

Схема регулятора мощности для индуктивной нагрузки на симисторе

Обратите внимание, что монтаж симистора производится до пайки. Это снижает механическую нагрузку на отводы прибора

И еще: при установке следите за тем, чтобы корпус плотно прижимался к охладителю.

Способы проверки

Существует целый ряд различный способов, позволяющих проверять тиристоры, наиболее простым является тестирование с помощью лампы накаливания и источника, дающего постоянное напряжение.

Реализовать данный процесс можно следующим образом:

1. Провода необходимо припаять к выводам тиристора таким образом, чтобы на анод подавался плюс от питающего элемента, а минус был подключен к лампочке, а уже через нее к катоду.
2. На управляющий электрод прибора потребуется подать напряжение, которое будет превышать аналогичный показатель для анода на 0,2В, благодаря этому действию тиристор перейдет в открытое состояние.
3. Если прибор исправен и находится в рабочем состоянии, то лампочка должна зажечься.
4. Для того, чтобы окончательно убедиться в исправном функционировании , необходимо перекрыть доступ источнику напряжения, открывшему тиристор, к управляющему электроду, после совершения этих действий лампочка не должна погаснуть.
5. Чтобы вернуть устройство в закрытое состояние , необходимо полностью устранить питание либо осуществить подачу отрицательного напряжения на электрод.

Ниже приводится пример проверки, которую можно осуществитьв цепи переменного тока:

1. Необходимо заменить напряжение , которое подается от блока питания или иного постоянного источника, на переменное напряжение с показателем 12В, использовать для этих целей можно специальный трансформатор.
2. После осуществления данной процедуры , в исходном положении лампочка будет находиться в выключенном режиме.
3. Проверка происходит путем нажатия пусковой кнопки , во время чего лампочка должна включаться, а при отжимании снова гаснуть.
4. Во время тестирования , лампочка должна загораться только вполовину от своих возможностей накала, это обусловлено тем фактом, что тиристора достигает только положительная волна подаваемого от трансформатора переменного напряжения.
5. Если в схеме присутствует , одна из основных разновидностей тиристора, то лампочка будет загораться в полную силу, поскольку он одинаково восприимчив к обеим полуволнам переменного напряжения.

тестерДругим способом является осуществление проверкипри помощи тестера, реализуется она следующим образом:

1. Для осуществления предлагаемого тестирования достаточно энергии, которая будет получена от питания мини-тестера на 1,5В, находящегося в рабочем режиме х1 кОм.
2. Требуется подключить щуп к аноду и затем произвести кратковременное прикосновение к управляющему электроду.
3. После совершения названных действий проследить за реакцией стрелки, которая должна была отклониться от исходных показателей.
4. Если после снятия щупа происходит возвращение стрелки на исходную позицию, то это свидетельствует о том, что тестируемый тиристор неспособен самостоятельно удерживаться в открытом состоянии.
5. Иногда процесс проверки не получаетсяс самого начала , в такой ситуации рекомендуется поменять щупы местами, поскольку у некоторых устройств переход в режим х1 кОм может вызвать изменение полярностей.

проверка мультиметромМультиметр

представляет собой многофункциональное устройство, в которое входит, в том числе и омметр, с помощью него также можно осуществить соответствующую проверку:

1. Первоначально , мультиметр должен быть переведен в режим прозвона.
2. Щупы устанавливаются таким образом, чтобы плюс быть подключен на анод, а минус соответствовал катоду.
3. Дисплей мультиметра должен показывать высокое напряжение, поскольку тиристор на данный момент находится в закрытом положении.
4. На щупах имеется напряжение , поэтому можно подать плюс на управляющий электрод, для этого необходимо совершить кратковременное прикосновение соответствующим проводом от электрода к аноду.
5. После совершенных действий , дисплей мультиметра должен начать показывать низкое напряжение, поскольку тиристор переходит в открытое состояние.
6. Закрытие приборапроизойдет снова , если убрать провод от электрода, этот процесс происходит из-за недостаточного количества электрического тока, который находится в щупах мультиметра. Исключение составляют отдельные разновидности тиристоров, например, которые задействованы в некоторых импульсных источниках питания ряда старых телевизоров, для них содержание тока будет достаточным, чтобы сохранить открытое состояние.

Использование омметра для проверки происходит по схожей схеме, поскольку современные модели обладают не стрелочным механизмом, а дисплеем, как у мультиметров. Подобная методика позволяет проводить тестирование исправного состояния полупроводниковых переходов без осуществления предварительного выпаивания тиристора из платы.