Тиристоры: принципы работы для начинающих электриков простыми словами и 3 методики проверки их работоспособности в домашних условиях

Тиристоры: принципы работы для начинающих электриков простыми словами и 3 методики проверки их работоспособности в домашних условиях

Что такое тиристор и их виды

Многие видели тиристоры в гирлянде «Бегущий огонь», это самый простой пример описываемого устройства и как оно работает. Кремниевый выпрямитель или тиристор очень похож на транзистор. Это многослойное полупроводниковое устройство, основным материалом которого является кремний, чаще всего в пластиковом корпусе. Из-за того, что его принцип работы очень схож с ректификационным диодом (выпрямительные приборы переменного тока или динисторы), на схемах обозначение часто такое же — это считается аналог выпрямителя.


Фото — Cхема гирлянды бегущий огонь

Бывают:

  • ABB запираемые тиристоры (GTO),
  • стандартные SEMIKRON,
  • мощные лавинные типа ТЛ-171,
  • оптронные (скажем, ТО 142-12,5-600 или модуль МТОТО 80),
  • симметричные ТС-106-10,
  • низкочастотные МТТ,
  • симистор BTA 16-600B или ВТ для стиральных машин,
  • частотные ТБЧ,
  • зарубежные TPS 08,
  • TYN 208.

Но в это же время для высоковольтных аппаратов (печей, станков, прочей автоматики производства) используют транзисторы типа IGBT или IGCT.

Но, в отличие от диода, который является двухслойным (PN) трехслойного транзистора (PNP, NPN), тиристор состоит из четырех слоев (PNPN) и этот полупроводниковый прибор содержит три p-n перехода. В таком случае, диодные выпрямители становятся менее эффективными. Это хорошо демонстрирует схема управления тиристорами, а также любой справочник электриков (например, в библиотеке можно бесплатно почитать книгу автора Замятин).

Тиристор – это однонаправленный преобразователь переменного тока, то есть он проводит ток только в одном направлении, но в отличие от диода, устройство может быть сделано для работы в качестве коммутатора разомкнутой цепи или в виде ректификационного диода постоянного электротока. Другими словами, полупроводниковые тиристоры могут работать только в режиме коммутации и не могут быть использованы как приборы амплификации. Ключ на тиристоре не способен сам перейти в закрытое положение.

Кремниевый управляемый выпрямитель является одним из нескольких силовых полупроводниковых приборов вместе с симисторами, диодами переменного тока и однопереходными транзисторами, которые могут очень быстро переключаться из одного режима в другой. Такой тиристор называется быстродействующим. Конечно, большую роль здесь играет класс прибора.

Как работает такое устройство?

Описанные ниже характеристики будет соответствовать большинству схем.

  1. Тиристорный регулятор общей мощности, принцип и особенности работы которого будут основаны на фазовости управления величиной напряжения, изменяет и общую мощность в приборах. Данная особенности заключена в том, что в нормальных производственных условиях на нагрузку могут воздействовать примерные показатели напряжения бытовой сети, которая будет меняться в соответствии с синусоидальным законом. Выше, при описании принципа функционирования работы тиристора было сказано о том, что любой тиристор включает в себя функционирование лишь в одном направлении, то есть осуществляет управление своей полуволной от синусоидов. Что же это может означать?
  2. Если при помощи такого прибора, как тиристор со временем подключать нагрузку в строго определённое время, то показатель действующего напряжения будет довольно низким, так как половина от напряжения (действующее значение, которое и воспроизводит нагрузку) будет намного меньше, чем световое. Такое явление можно рассмотреть на графиках движения.

При этом происходит определённая область, которая будет находиться под особым напряжением. Когда воздействие положительной полуволны окончится и начнётся новый период движения с отрицательно полуволной, то один из таких тиристоров начнёт закрываться, и в это же время откроется новый тиристор.

Вместо слов положительная и отрицательная волна стоит использовать первая и вторая (полуволна).

В то время как на схему начинает своё воздействие первая полуволна, происходит особая зарядка ёмкости С1, а также С2. Скорость их полной зарядки будет ограничена потенциометром R 5. Такой элемент будет полностью переменным, и при его помощи будет задаваться выходное напряжение. В тот момент, когда на поверхности конденсатора С1 появится нужное для открытия диристора VS 3 напряжения, весь динистор откроется, а через него начнёт проходить ток, при помощи которого откроется тиристор VS 1.

Во время пробоя динистра и образуется точка на общем графике. После того как значение напряжение перейдёт нулевую отметку, и схема будет находиться под воздействием второй полуволны, тиристор VS 1, закроется, а процесс будет повторяться, только уже для второго динистра, тиристора, а также конденсатора. Резисторы R 3 и R 3 нужны для ограничения общего тока управления, а R 1 и R 2 — для процесса термостабилизации всей схемы.

Принцип действия второй схемы будет точно такой же, но в ней будет происходить управление лишь одной из полуволн переменного тока. После того, как пользователь будет понимать принцип работы устройства и его общую схему строение, он сможет понять как собрать или же в случае необходимости починить тиристорный регулятор мощности самостоятельно.

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.

Читайте также:
Утеплитель Изовол (Izovol) – характеристики и виды минеральной ваты


Фото — применение Тиристора вместо ЛАТРа

Не стоит забывать и про тиристор зажигания для мотоциклов.

Описание конструкции и принцип действия

Тиристор состоит из трех частей: «Анод», «Катод» и «Вход», состоящий из трех p-n переходов, которые могут переключаться из положений «ВКЛ» и «ВЫКЛ» на очень высокой скорости. Но при этом, он также может быть переключен с позиции «ВКЛ» с различной продолжительности по времени, т. е. в течение нескольких полупериодов, чтобы доставить определенное количество энергии к нагрузке. Работа тиристора можно лучше объяснить, если предположить, что он будет состоять из двух транзисторов, связанных друг с другом, как пара комплементарных регенеративных переключателей.

Самые простые микросхемы демонстрируют два транзистора, которые совмещены таким образом, что ток коллектора после команды «Пуск» поступает на NPN транзистора TR 2 каналы непосредственно в PNP-транзистора TR 1. В это время ток с TR 1 поступает в каналы в основания TR 2 . Эти два взаимосвязанных транзистора располагаются так, что база-эмиттер получает ток от коллектора-эмиттера другого транзистора. Для этого нужно параллельное размещение.

Фото — Тиристор КУ221ИМ

Несмотря на все меры безопасности, тиристор может непроизвольно переходить из одного положения в другое. Это происходит из-за резкого скачка тока, перепада температур и прочих разных факторов. Поэтому перед тем, как купить тиристор КУ202Н, Т122 25, Т 160, Т 10 10, его нужно не только проверить тестером (прозвонить), но и ознакомиться с параметрами работы.

Типичные тиристорные ВАХ

Для начала обсуждения этой сложной темы, просмотрите схему ВАХ-характеристик тиристора:


Фото — характеристика тиристора ВАХ

  1. Отрезок между 0 и (Vвo,IL) полностью соответствует прямому запиранию устройства;
  2. В участке Vво осуществляется положение «ВКЛ» тиристора;
  3. Отрезок между зонами (Vво, IL) и (Vн,Iн) – это переходное положение во включенном состоянии тиристора. Именно в этом участке происходит так называемый динисторный эффект;
  4. В свою очередь точки (Vн,Iн) показывают на графике прямое открытие прибора;
  5. Точки 0 и Vbr – это участок с запиранием тиристора;
  6. После этого следует отрезок Vbr — он обозначает режим обратного пробоя.

Естественно, современные высокочастотные радиодетали в схеме могут влиять на вольт-амперные характеристики в незначительной форме (охладители, резисторы, реле). Также симметричные фототиристоры, стабилитроны SMD, оптотиристоры, триодные, оптронные, оптоэлектронные и прочие модули могут иметь другие ВАХ.


Фото — ВАХ тиристора

Кроме того, обращаем Ваше внимание, что в таком случае защита устройств осуществляется на входе нагрузки.

Схема простого регулятора мощности

Регулировать мощность паяльника можно используя для этой цели аналоговые или цифровые паяльные станции. Последние стоят достаточно дорого, и собрать их, не имея опыта, не просто. В то время как аналоговые устройства (являющиеся по сути регуляторами мощности) не составит труда сделать своими руками.

Приведем несложную схему прибора на тиристорах, благодаря которому можно регулировать мощность паяльника.


Простейший регулятор

Радиоэлементы, обозначенные на схеме:

  • VD – КД209 (или близкий ему по характеристикам)
  • VS- KУ203В или его аналог;
  • R1 – сопротивление с номиналом 15кОм;
  • R2 – резистор переменного типа 30кОм;
  • С –емкость электролитического типа ч номиналом 4,7мкФ и напряжением от 50В;
  • Rn – нагрузка (в нашем случае в качестве нее выступает паяльник).

Данное устройство регулирует только положительный полупериод, поэтому минимальная мощность паяльника будет вполовину меньше номинальной. Управляется тиристор через цепь, включающую в себя два сопротивления и емкость. Время зарядки конденсатора (оно регулируется сопротивлением R2) влияет на длительность «открытия» тиристора. Ниже показан график работы устройства.


Влияние сопротивления R2 на работу регулятора

Пояснение к рисунку:

  • график A – показывает синусоиду переменного напряжения, поступающего на нагрузку Rn (паяльник) при сопротивлении R2 близком к 0 кОм;
  • график B – отображает амплитуду синусоиды поступающего на паяльник напряжения при сопротивлении R2 равном 15 кОм;
  • график C, как видно из него, при максимальном сопротивлении R2 (30 кОм) время работы тиристора (t2) становится минимальным, то есть паяльник работает с мощностью примерно около 50% от номинальной.

Схема устройства довольно простая, поэтому собрать ее самостоятельно смогут даже те, кто не очень хорошо разбирается в схемотехнике. Необходимо предупредить, что при работе данного прибора в его цепи присутствует опасное для жизни человека напряжение, поэтому все его элементы должны быть надежно заизолированы.

Как уже описывалось выше, устройства, работающие по принципу фазового регулирования, являются источником сильных помех в электросети. Существует два варианта выхода из подобной ситуации:

  • подавать напряжение через сглаживающий фильтр (его схему несложно найти), самый простой вариант реализации – ферритовое кольцо с обмотанным вокруг него сетевым кабелем;


Фильтр на основе ферритового кольца от кабеля монитора

  • собрать устройство, не создающее помехи, приведем пример такой схемы.
  • Проверка тиристора

    Перед тем, как купить прибор, нужно знать, как проверить тиристор мультиметром. Подключить измерительный прибор можно только к так называемому тестеру. Схема, по которой можно собрать такое устройство, представлена ниже:

    Читайте также:
    Утепление дома своими руками, с чего начать : описание и особености, фото

    Фото — тестер тиристоров

    Согласно описанию, к аноду необходимо подвести напряжение положительного характера, а к катоду – отрицательного. Очень важно использовать величину, которая соответствует разрешению тиристора. На чертеже показаны резисторы с номинальным напряжением от 9 до 12 вольт, это значит, что напряжение тестера немного больше, чем тиристора. После того, как Вы собрали прибор, можно начинать проверять выпрямитель. Нужно нажать на кнопку, которая подает импульсные сигналы для включения.

    Проверка тиристора осуществляется очень просто, на управляющий электрод кнопкой кратковременно подается сигнал на открытие (положительный относительно катода). После этого если на тиристоре загорелись бегущие огни, то устройство считается нерабочим, но мощные приборы не всегда сразу реагируют после поступления нагрузки.


    Фото — схема тестера для тиристоров

    Помимо проверки прибора, также рекомендуется использовать специальные контроллеры или блок управления тиристорами и симисторами ОВЕН БУСТ или прочие марки, он работает примерно также, как и регулятор мощности на тиристоре. Главным отличием является более широкий спектр напряжений.

    Видео: принцип работы тиристора

    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

    Технические характеристики

    Рассмотрим технические параметры тиристора серии КУ 202е. В этой серии представляются отечественные маломощные устройства, основное применение которых ограничивается бытовыми приборами: его используют для работы электропечей, обогревателей и т.д.

    На чертеже ниже представлена цоколевка и основные детали тиристора.

    1. Установленное обратное напряжение в открытом состоянии (макс) 100 В
    2. Напряжение в закрытом положении 100 В
    3. Импульс в открытом положении — 30 А
    4. Повторяющийся импульс в открытом положении 10 А
    5. Среднее напряжение =0,2 В
    6. Установленный ток в открытом положении
      Фото — тиристор ку202н

    Цена тиристора зависит от его марки и характеристик. Мы рекомендуем покупать отечественные приборы – они более долговечны и отличаются доступной стоимостью. На стихийных рынках можно купить качественный мощный преобразователь до сотни рублей.

    Методы проверки тиристоров на исправность

    Тиристоры принадлежат к классу диодов. Но помимо анода и катода, у тиристоров есть третий вывод – управляющий электрод.

    • Применение тиристоров ↓
    • Проверка с помощью метода лампочки и батарейки ↓
    • Проверка мультиметром ↓
    • Другие варианты проверки ↓
    • Блиц-советы ↓

    Тиристор – это своего рода электронный выключатель, состоящий из четырех слоев, который может быть в двух состояниях:

    1. Высокая проводимость (открытое).
    2. Низкая проводимость (закрытое).

    Тиристоры обладают высокой мощностью, благодаря чему они проводят коммутацию цепи при напряжении доходящей до 5 тысяч вольт и с силой тока равняющейся 5 тысячам ампер. Подобные выключатели способны проводить ток лишь в прямом направлении, а в состоянии низкой проводимости они способны выдержать даже обратное напряжение.

    Есть разные тиристоры, которые отличаются друг от друга характеристиками, управлением и т.д.

    Читайте также:
    Установка двери межкомнатной своими руками без порога

    Самые известные типы данных устройств:

    • Диодный. Переходит в проводящий режим, когда уровень тока повышается.
    • Инверторный. Он переходит в режим низкой проводимости быстрей подобных устройств.
    • Симметричный. Устройство похоже на 2 устройства со встречно-параллельными диодами.
    • Оптотиристор. Работает благодаря потоку света.
    • Запираемые.

    Применение тиристоров

    Применение тиристоров очень широкое, начиная от устройств зарядки для автомобиля и заканчивая генераторами и трансформаторами.

    Общее применение делится на четыре группы:

    • Экспериментальные устройства.
    • Пороговые устройства.
    • Силовые ключи.
    • Подключение постоянного тока.

    Цены на устройства бывают разные, всё зависит от марки производителя и технических характеристик. Отечественные производители делают отличные тиристоры, по небольшой стоимости. Одни из самых распространенных отечественных тиристоров, это устройства серии КУ 202е – используются в бытовых приборах.

    Вот некоторые характеристики данного тиристора:

    • Обратное напряжение в состоянии высокой проводимости, максимально 100 В.
    • Напряжение в положении низкой проводимости 100 В.
    • Импульс в состоянии высокой проводимости – 30 А.
    • Повторный импульс в этом же положении – 10 А.
    • Постоянное напряжение 7 В.
    • Обратный ток – 4 мА
    • Ток постоянного типа – 200 мА.
    • Среднее напряжение -1,5 В.
    • Время включения – 10мкс.
    • Выключение – 100 мкс.

    Иногда возникают ситуации, в которых необходимо проверить тиристор на работоспособность. Есть различные методы проверки, в этой статье будут рассмотрены основные из них.

    Тиристоры быстродействующие ТБ333-250

    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

    Проверка мультиметром

    Это самый простой вариант для проверки. В этом методе анод и контакты УЭ подключаются к прибору для измерения (мультиметру). Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра. В качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели.

    Что нужно, чтобы проверить тиристор мультиметром:

    1. Подцепить черный щуп с минусом к катоду.
    2. Подцепить красный щуп с плюсом к аноду.
    3. Один конец выключателя соединить с разъемом красного щупа.
    4. Настроить мультиметр для измерения сопротивления, не превышающего 2 тысячи ОМ.
    5. Быстро включить и отключить выключатель.
    6. Если проход тока удерживается, значит с тиристором всё хорошо. Чтобы его отключить достаточно, отсоединить напряжение от одного из электродов (анод или катод).
    7. В случае если удерживания проводимости нет, нужно поменять щупы местами и проделать всё с самого начала.
    8. Если перекидывание щупов не помогло, то тиристор неисправен.

    Чтобы проверить тиристор не выпаивая, нужно отсоединить УЭ от цепной схемы. Далее нужно проделать все пункты, которые описаны выше.

    Роль постоянного источника тока здесь играют батареи мультиметра, в качестве индикатора – стрелки или цифровые показатели

    Другие варианты проверки

    Также тиристор можно проверить с помощью тестера. Для этого понадобится тестер, батарейка шести – десяти вольт и проводки.

    Чтобы проверить устройство тестером нужно следовать следующей схеме:

    Проверка тимистора с помощью омметра

    Еще тиристор можно проверить с помощью омметра. Этот метод похож на проверку мультиметром и тестером. Потребуется:

    • Подключить плюс омметра к аноду, а минус к катоду. На датчике омметра должно быть показано высокое сопротивление.
    • Замкнуть вывод анода и УЭ, сопротивление на датчике омметра должно резко спасть.

    Вот в принципе и вся инструкция для проверки. Если после этих действий отсоединить УЭ от анода, но не разрывать связь анода с омметром, датчик устройства должен показывать низкое сопротивление (это возникает, если ток анода, больше тока удержания).

    Читайте также:
    Фасадное освещение дома – архитектурная подсветка фасадов

    Также существует еще один способ проверки тиристора с помощью омметров, для этого понадобится дополнительный омметр. Нужно плюсовой вывод одного омметра подключить к аноду, сопротивление в этот момент должно показываться высокое. Далее следует, также плюсовой вывод, но уже другого омметра, быстро подключить и отключить от управляющего электрода (УЭ), в этот момент сопротивление первого омметра резко уменьшится.

    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.

    Как проверить тиристор

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

    Принцип работы тиристора

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

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

    Тиристоры выглядят как-то вот так:

    А вот и схемотехническое обозначение тиристора

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

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

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

    Параметры тиристоров

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

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

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

    3) Iос срсреднее значение тока, которое может протекать через тиристор в прямом направлении без вреда для его здоровья.

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

    Как проверить тиристор КУ202Н

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

    А вот и его цоколевка

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

    На анод подаем «плюс» от блока питания, на катод через лампочку «минус».

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

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

    Убираем батарейку или щупы, лампочка должна продолжать гореть.

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

    Читайте также:
    Что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны

    Как проверить тиристор мультиметром

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

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

    После отпускания мультиметр снова показывает бесконечно большое сопротивление.

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

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

    Купить современный мультиметр можно тут.

    Также советую глянуть видео про проверку тиристора и ток удержания:

    Тиристоры: принципы работы для начинающих электриков простыми словами и 3 методики проверки их работоспособности в домашних условиях

    Тиристоры принадлежат к классу диодов. Но помимо анода и катода, у тиристоров есть третий вывод – управляющий электрод.

    Тиристор – это своего рода электронный выключатель, состоящий из четырех слоев, который может быть в двух состояниях:

    1. Высокая проводимость (открытое).
    2. Низкая проводимость (закрытое).

    Тиристоры обладают высокой мощностью, благодаря чему они проводят коммутацию цепи при напряжении доходящей до 5 тысяч вольт и с силой тока равняющейся 5 тысячам ампер. Подобные выключатели способны проводить ток лишь в прямом направлении, а в состоянии низкой проводимости они способны выдержать даже обратное напряжение.

    Чтобы приключаться между состояниями, используется специальная технология, которая передает сигналы. С помощью сигнала от объекта управления, тиристор станет в положении высокой проводимости (открытое), а для того чтобы его выключить нужно заряженный конденсатор соединить с ключом.

    Есть разные тиристоры, которые отличаются друг от друга характеристиками, управлением и т.д.

    Самые известные типы данных устройств:

    • Диодный. Переходит в проводящий режим, когда уровень тока повышается.
    • Инверторный. Он переходит в режим низкой проводимости быстрей подобных устройств.
    • Симметричный. Устройство похоже на 2 устройства со встречно-параллельными диодами.
    • Оптотиристор. Работает благодаря потоку света.
    • Запираемые.

    Проверка тиристора

    Несмотря на высокую надежность и длительный срок службы, такая радиоэлектроника может выйти из строя из-за различных перегрузок, перегрева, выброса напряжения и заводского брака. Перед тем как приобретать новый прибор, следует убедиться в том, что заменяемая деталь действительно повреждена. Именно поэтому важно понимать, как можно проверить работоспособность тиристора, не прибегая к помощи специалистов.

    Весь процесс проверки основывается на понимании того, каким напряжением такой радиоэлемент управляется (речь идет об отрицательном или положительном напряжении). Не беда, если маркировка стерлась, поскольку всегда можно поменять щупы и снова незамедлительно проверить работоспособность. Существует несколько методов проверки: при помощи самодельного прибора, который собирается из пальчиковой батарейки и маленькой лампочки, а также посредством специальных устройств (мультиметр, осциллограф, омметр или тестер). Рассмотрим эти способы более подробно.

    Аналоги

    Зарубежными аналогами тиристора КУ202Н являются ВТХ32S100, H20T15CN, 1N4202. Зарубежные производители не выпускают устройств таких же геометрических размеров, что и КУ202Н, поэтому нужно будет изменить место под монтаж устройства. Следует также учитывать, что их параметры могут незначительно отличаться от рассматриваемого тиристора, например, средний ток может быть равен 7,5 А.

    Кроме иностранных устройств можно использовать российский аналог — Т112-10. Как и КУ202Н он имеет металлический корпус и анодный выход под резьбу. Однако его размеры меньше, поэтому монтажное место все равно придется изменить.

    Специальные электроизмерительные приборы

    Если в ближайшей доступности имеется специальное электроизмерительное устройство, то проверка тиристора мультиметром займет всего пару минут. Алгоритм данного метода прост:

    • переключение мультиметра в положение измерения сопротивления с диапазоном до 2000 Ом (омметр);
    • подключить черный щуп к катоду, а красный – к аноду;
    • присоединить красный щуп к одному концу выключателя;
    • оценить работоспособность путем включения и выключения (если ток беспрепятственно проходит, то тиристор исправен);
    • в случае если не наблюдается проводимость тока, необходимо поменять щупы местами (если же и это не помогло, можно считать тиристор неисправным).

    В этом случае источником питания служит батарея мультиметра, а индикатором – цифровые или стрелочные показатели.

    Проверка тиристора тестером потребует наличия проводков, батарейки и самого электроизмерительного прибора. Следует действовать по схеме:

    • между анодом и катодом включается тестер (прибор при этом должен показывать «бесконечность»);
    • между управляющим электродом (УЭ) и катодом подключается источник питания (батарейка), снижая сопротивление.

    Устройство можно признать функционирующим неправильно, если питание отсутствует или же подача его при любом напряжении на электроды является постоянной.

    Также можно осуществить проверку работы элемента омметром. Алгоритм такого метода также не отличается сложностью: нужно подключить положительный щуп к аноду, а отрицательный – к катоду (при правильных действиях омметр покажет высокое сопротивление). Далее следует замкнуть управляющий электрод и вывод анода, что должно привести к резкому падению сопротивления.

    Читайте также:
    Соединение металлической трубы с полипропиленовой - пособие в видео формате, а так же как соединить полиэтиленовую с полипропиленовой

    Перед тем как проверить мощный тиристор, необходимо иметь под рукой мультиметр со специальными токовыми клещами, так как тестирование работоспособности будет осуществляться при включенном оборудовании. Крайне важно соблюдать при выполнении процесса технику безопасности и ознакомиться с приложенной к оборудованию эксплуатационной инструкцией.

    Обстоятельства могут сложиться так, что понадобится протестировать функциональность тиристора, исключая выпаивание из схемы. Это означает, что первым делом необходимо отключить управляющий электрод и совершить подключение электроизмерительное устройство к катоду и аноду в режиме постоянного напряжения (плату нужно обесточить). Далее потребуется подключить второй тестирующий прибор в режиме омметра к УЭ и аноду. Показания первого тестера не выйдут за пределы нескольких десятков милливольт. Если показания отличаются, следует поменять щупы местами.

    Что это такое

    Тиристор — это полупроводниковый электрический элемент или прибор. Он нужен для того, чтобы регулировать и коммуницировать токи больших значений. Эти элементы управляют электрической цепью с точки зрения приема электрических токов и их регулирования. С этой точки зрения они напоминают работу транзисторов.


    Условные обозначения некоторых элементов на схеме

    Как правило, такие элементы обладают тремя выходами: управляющим и двумя, образующими путь для протекания электрических токов. Как известно, транзистор начинает открываться пропорционально величине тока управления цепи. Чем больше ток, тем больше открыт транзистор. Работает это и в обратном направлении. Тиристор же устроен немного иначе: он открывается полностью, но интервалами, задающимися скачками тока. Самое интересное то, что он не закрывается даже тогда, когда не получает управляющего сигнала.


    Условные обозначения некоторых элементов на схеме

    Лампочка и батарейка

    Перед тем как проверить тиристор КУ 202Н, потребуется подготовить все необходимое. Данный способ потребует наличия пальчиковой батарейки (1,5 вольта), небольшой лампочки, блока питания, паяльника и трех проводков. Важно помнить, что нагрузку применять следует кратковременно. Вместо батарейки можно использовать щупы мультиметра.

    1. Минус через лампочку подключается к катоду, а на анод подается положительный потенциал от блока питания (если лампочка при этом загорелась, значит, радиоэлемент неисправен).
    2. При помощи щупов или 1,5-вольтовой батарейки на управляющий электрод подается напряжение и лампочка загорается.
    3. Убирается батарейка или щупы, а лампочка при этом продолжает гореть.
    4. Кратковременно подается обратное напряжение для закрытия тиристора (можно попросту разорвать цепь, убрав лампочку или щупы).

    Характеристики и принцип работы

    Согласно схеме, которая будет представлена ниже, можно рассмотреть принцип работу элемента. К аноду этого радиоэлемента подключена лампочка, с которой соединяется вывод плюса источника питания с помощью выключателя K2. Катод же радиоэлемента подключают, соответственно, к минусу питания. Когда цепь включается, на элемент поступает напряжение, но лампочка все равно не горит. Нажав на переключатель K2, электроток пройдет через резистор и направится на электрод управления и лампочка начнет светиться.


    Схема подключения тиристора на 1 КОм

    Важно! В этом и есть суть тиристора. На схеме его зачастую обозначают латинской буквой G, что означает английское слово Gate (в переводе на русский — ворота или затвор).

    Вам это будет интересно Металлоискатель для проводки

    Резистор работает таким образом, что ограничивает поступление тока от вывода управления. Минимальный ток срабатывания такого элемента — 1 мА, а допустимый для работы — 15 мА. Именно из-за этого подбирается резистор с сопротивлением 1 кОм. Если нажать на переключатель снова, то ничего не изменится. Закрыть его можно отключением питания. Таким образом, тиристор — это своего рода электронный ключ с фиксацией.


    Тиристор с подсоединенными проводами

    Что качается технических характеристик, то все зависит от модели конкретного элемента. В общем случае этот элемент характеризуют:

    • Обратное напряжение;
    • Закрытое напряжение;
    • Импульс;
    • Повторяющийся импульс;
    • Среднее напряжение;
    • Обратный ток;
    • Время включения и выключения;
    • Постоянное напряжение;
    • Ток в открытом напряжении.


    Подключение лампочки к тиристору

    Несколько полезных советов

    Несколько рекомендаций, перед тем как прозвонить тиристор:

    • необходимо ознакомиться с техническими характеристиками радиоэлемента, чтобы действовать более уверенно и эффективно;
    • лучше использовать современные приборы, поскольку они очень просты в эксплуатации и способны предоставить более точную информацию;
    • при сборе схем необходимо соблюдать точность и внимательно следить за последовательностью действий;
    • соблюдение техники безопасности исключит порчу электроники и вред здоровью.

    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.


    Маркировка обозначена красным овалом

    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).


    Даташит на BT151 (аналог КУ202Н)

    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.

    Читайте также:
    Фальш-камин из гипсокартона - декоративный предмет интерьера

    Тест на пробой

    Проверка тиристора начинается с определения пробоя. Рекомендуется начинать с предварительного тестирования, которое связано с измерением сопротивления между двумя выходами «А» и «К», «К» и «УЭ». Алгоритм действий имеет следующие особенности:

    1. Для тестирования применяется мультиметр. Его включают в режим «прозвонки», и снимаются показатели между двумя выводами «УЭ» и «К». Если устройство находится в хорошем техническом состоянии, то снятые показатели будут в диапазоне от 40 Ом до 0,55 кОм. Низкое значение может указывать на некоторые проблемы с устройством.
    2. Далее рекомендуется сменить положение щупов, и процесс повторяется. Снятые показатели должны соответствовать тем, которые были получены в первом случае.
    3. Следующий шаг заключается в измерении сопротивления между выводами «К» и «А». В этом случае показатель сопротивления должен стремиться к бесконечности. Значение может варьироваться в зависимости от полярности измерительного устройства. Низкий показатель указывает на то, что есть пробой в переходе. Для более точного результата рекомендуют выпаивать устройство, которое тестируется.

    Проверка симистора мультиметром подобным образом не позволяет получить точный показатель. Немного усложнив процесс тестирования, можно существенно повысить точность полученных результатов.

    Тиристоры: принцип работы, назначение, характеристики, проверка работоспособности

    Тиристор представляет собой вид полупроводниковых приборов, предназначенный для однонаправленного преобразования тока (т.е. ток пропускается только в одну сторону).

    Этот преобразователь имеет два устойчивых состояния: закрытое (состояние низкой проводимости) и открытое (состояние высокой проводимости). Назначение тиристора – выполнение функции электроключа, особенность которого – невозможность самостоятельного переключения в закрытое состояние. Прибор выполняет функции коммутатора разомкнутой цепи и ректификационного диода в сетях постоянного тока. Основным материалом при производстве этого полупроводникового устройства является кремний. Корпус изготавливается из полимерных материалов или металла – для моделей, работающих с большими токами.

    Устройство тиристора и области применения

    В состав прибора входят 3 электрода:

    • анод;
    • катод;
    • управляющий электрод.

    В отличие от двухслойного диода, тиристор состоит из 4-х слоев – p-n-p-n. Оба устройства пропускают ток в одну сторону. На большинстве старых моделей его направление обозначается треугольником. Внешнее напряжение подается знаком «-» на катодный электрод (область с электропроводностью n-типа), «+» – на анодный электрод (область с электропроводностью p-типа).

    Тиристоры применяют в сварочных инверторах, блоках питания зарядного устройства для автомобиля, в генераторах, для устройства простой сигнализации, реагирующей на свет.

    Принцип работы тиристоров

    В специализированной литературе тиристор называется «однооперационным» и относится к группе не полностью управляемых радиодеталей. Он переходит в активное состояние при получении импульса определенной полярности от объекта управления. На скорость активации и последующее функционирование оказывают влияние:

    • характер нагрузки – индуктивная, реактивная;
    • величина тока нагрузки;
    • скорость и амплитуда увеличения управляющего импульса;
    • температура среды устройства;
    • уровень напряжения.

    Переключение из одного состояния в другое осуществляется с помощью управляющих сигналов. Для полного отключения тиристора требуется выполнить дополнительные действия. Выключение осуществляется несколькими способами:

    • естественное выключение (естественная коммутация);
    • принудительное выключение (принудительная коммутация), этот вариант может осуществляться множеством способов.

    При эксплуатации возможны незапланированные переключения из одного положения в другое, которые провоцируются перепадами характеристик электроэнергии и температуры.

    Классификационные признаки

    По способу управления различают следующие виды тиристоров:

    Диодные (динисторы)

    Активируются импульсом высокого напряжения, подаваемым на анод и катод. В конструкции присутствуют 2 электрода, без управляющего.

    Триодные (тринисторы)

    Разделяются на две группы. В первой управляющее напряжение поступает катод и электрод управления, во второй – на анод и управляющий электрод.

    Симисторы

    Выполняют функции двух включенных параллельно тиристоров.

    Оптотиристоры

    Их функционирование осуществляется под действием светового потока. Функцию управляющего электрода выполняет фотоэлемент.

    По обратной проводимости тиристоры разделяются на:

    • обратно проводящие;
    • обратно непроводящие;
    • с ненормируемым обратным значением напряжения;
    • пропускающие токи в двух направлениях.

    Основные характеристики тиристоров, на которые стоит обратить внимание при покупке

    • Максимально допустимый ток. Эта величина характеризует наибольшее значение тока открытого тиристора. У мощных устройств она составляет несколько сотен ампер.
    • Максимально допускаемый обратный ток.
    • Прямое напряжение. Этот параметр тиристора равен падению напряжения при максимально возможном токе.
    • Обратное напряжение. Характеризует максимально допустимое напряжение на устройстве, находящемся в закрытом состоянии, при котором оно не утрачивает способность выполнять свои функции.
    • Напряжение включения. Это наименьшая величина, при которой возможно функционирование тиристора.
    • Минимальный ток управляющего электрода. Равен величине тока, которого достаточно для активации устройства.
    • Наибольшая допустимая рассеиваемая мощность.

    Проверка тиристора на исправность

    Прибор можно проверить несколькими способами, один из них – использование специального самодельного тестера, собираемого по представленной ниже схеме:

    Такая схема предназначена для работы при напряжении 9-12 В. Для других значений напряжения питания производят перерасчет величин R1-R3.

    • К аноду подключают положительный полюс, к катоду подводят «-».
    • На управляющий электрод с помощью кнопки SA подают сигнал к открытию устройства.
    • Если светодиод загорается до нажатия кнопки SA или не загорается после нажатия, то прибор является неработоспособным.
    Читайте также:
    Эпоксидная смола делаем красивую столешницу своими руками

    Заключение

    Тиристор – не полностью управляющий ключ. Если есть ток удержания, то перейдя в открытое состояние, тиристор остается в нем, даже если прекращать подавать сигнал на управляющий переход.

    Тиристоры: принципы работы для начинающих электриков простыми словами и 3 методики проверки их работоспособности в домашних условиях

    Эх, знали бы вы, как занудно и безобразно читал нам электротехнику преподаватель в институте. Тему про тиристоры: принципы работы, устройство и их проверку бубнил себе под нос, рисовал на доске графики, P-N переходы с дырками и электронами так, что понять его было очень сложно.

    Чтобы подготовиться к экзамену, мне пришлось покупать учебники и разбираться самостоятельно. В зачетку получил пятерку, но предмет был быстро забыт …

    Буквально через год после выпуска в должности инженера пришлось разбираться с работой тиристорной схемы. Знания возобновлял практически с нуля.

    Помогли коллеги, показавшие удобные методики, избавившие от всех этих высоконаучных заумностей и позволившие представлять сложные электротехнические процессы простыми схемами.

    Пользуюсь ими и поныне. Поскольку они не потеряли свою актуальность, то поэтапно раскрываю их технологию для разных случаев практической деятельности ниже.

    Тиристор в электрической схеме: что это за полупроводник

    Если воспользоваться научными терминами, то можно заметить, что конструкция этого сложного электронного прибора включает монокристалл полупроводника с тремя или большим количеством p-n переходов.

    Они сделаны для того, чтобы изменять его проводимость до двух критических состояний, когда он:

    1. Открыт и пропускает через себя электрический ток.
    2. Полностью закрыт.

    Для подключения к электрической схеме он снабжен, как правило, тремя, двумя или четырьмя выводами от контактных площадок p-n слоев.

    Не стану дальше продолжать эту тему научным языком, ибо новички ничего не поймут, а мне сложно объяснить простыми терминами, как перемещаются носители зарядов (дырки и электроны) по всей этой структуре в каждом конкретном случае.

    Да и никому это сейчас не надо кроме студентов, стремящихся сдать экзамен, и работников, проектирующих, разрабатывающих новые устройства.

    Домашнему же электрику требуется просто понимать принцип работы конечного прибора дабы уметь проверять его исправность и грамотно эксплуатировать в повседневной жизни.

    Поэтому показываю конечный результат — как выглядит вольт амперная характеристика тиристора при его работе.

    На ней выделены две области рабочего состояния при прямом и обратном приложении напряжения, формирующие пять режимов, расписанных на картинке. Не будем вдаваться глубоко в теорию и сделаем для себя краткие выводы:

    1. на начальном этапе области прямых смещений полупроводник закрыт, потом он открывается и остается открытым;
    2. при обратном подключении к источнику напряжения он вначале не пропускает ток, но при достижении критического состояния пробивается.

    Как же выглядит и обозначается тиристор на электрических схемах

    Современная промышленность использует огромный ассортимент этих уникальных полупроводников. Они выпускаются в разных корпусах с возможностями передачи и коммутирования всевозможных мощностей.

    Привожу внешний вид только небольшой их части, изготавливаемых в металлическом корпусе, предназначенном для работы в силовых цепях с большими токами.

    А еще имеются конструкции, выпускаемые в пластиковом корпусе, позволяющем коммутировать токи меньших величин. Они применяются в схемах управления различных бытовых устройств.

    Внешне тиристор выглядит как диод.

    Только в большинстве случаев он имеет дополнительный вывод для подключения к внешней цепи — управляющий электрод. Обозначение на схеме тоже примерно одинаковое.

    Изменение касается только небольшой дорисовки катодного вывода — маленькой ломаной линии. Все это хорошо видно при сравнении.

    Внешний вид диодов и тиристоров, а также их обозначения на схемах похожи не случайно. Они, хоть и немного отличаются конструктивно, но работают по общему принципу: пропускают электрический ток только в одну сторону.

    Этот вопрос я излагаю дальше более конкретно.

    Как просто понять принципы работы и научные термины этого сложного полупроводника: 2 мневмонических правила

    Заповедь №1 для новичка

    Представим, что мы сплавляемся на большом плоту по широкой реке. Двигаться мы можем только по течению, а не против него. Поток воды перемещается за счет разности высот (потенциалов), обладающих различным уровнем потенциальной энергии.

    Вот и ток в диоде может проходить только в одну сторону: от анода к катоду. Иное движение электронов блокирует полупроводниковый переход. Других средств регулирования здесь нет.

    Все это полностью соответствует работе тиристора, но с небольшими дополнениями: диод сразу открывается при прямом приложении напряжения к его выводам.

    Тиристор же в этом случае закрыт, ток не проводит. Он действует как плотина со шлюзами, загораживающая реку. Наш плот просто остановится перед возникшей преградой. Для возобновления движения ему необходимо открыть ворота водяного заграждения.

    Делается все это по команде, когда импульс тока определенного направления подается через управляющий электрод, например, на анод (при соответствующем управлении).

    Только в этом случае закрытый полупроводниковый переход открывается и сохраняет свое состояние в течение всего времени, пока на него подано прямое входное напряжение.

    Если импульс тока исчезает, то это не влияет на работу полупроводникового перехода: он остается открытым. Для закрытия тиристора необходимо: разорвать цепь питания в любом месте или вывести из работы источник напряжения либо надежно зашунтировать анод с катодом.

    Читайте также:
    Что поставить в угол в коридоре

    Вот такое простое мневмоническое правило, основанное на сравнении гидравлических и электротехнических процессов позволяет легче работать с этим сложным электронным изделием.

    Завет №2: особенности применения тиристоров внутри цепей постоянного и переменного тока

    Внутреннее сопротивление полупроводниковых переходов в открытом состоянии довольно маленькое. Ток через него определяется по закону Ома, а при приложенном постоянном напряжении по величине он не меняется.

    Схема управления тиристором в этом случае не позволяет корректировать его силу. Регулировать ее нужно другими средствами.

    Импульс же тока, подаваемый посредством управляющей команды, регулируется до безопасного значения подключенным токоограничивающим резистором R.

    Делается это для исключения пробоя слоя полупроводников, задействованных в протекании управляющего сигнала.

    Как работает тиристор в схеме бытовых приборов на переменном токе

    Иные перспективы создают переменные цепи, а, особенно, синусоидальные источники напряжения. У них сигнал имеет не строго постоянную величину, а меняющуюся во времени форму синусоиды.

    Здесь каждый период колебания состоит из двух полупериодов:

    1. положительного;
    2. отрицательного.

    Они имеют свои знаки на графике: «плюс» и «минус». Реально же при смене полупериода направление протекания тока меняется на строго противоположное.

    Когда синусоида достигает нулевой амплитуды, то ток через полупроводниковый переход прекращается, он закрывается. Для возобновления процесса необходимо на следующем положительном полупериоде вновь подать импульс на управляющий электрод.

    Все это происходит автоматически. Одновременно смещение положения открывающего импульса по времени (в угловой системе измерения — по фазе) позволяет регулировать силу тока за счет изменения момента открытия перехода.

    Включение второго тиристора с соответствующей полярностью в нижнюю полуволну позволяет регулировать и ее величину. Тогда мы получаем не чистую синусоидальную форму, а немного обрезанную по времени (до момента включения управляющего импульса).

    3 варианта такого сигнала показаны на нижнем графике выходного тока при открытии двух тиристоров в моменты:

    1. возрастания полуволны;
    2. на ее амплитуде;
    3. и при спаде.

    Таким обрезанным, а не чисто синусоидальным током питается наш электроинструмент: дрели, перфораторы, болгарки и другие приборы с тиристорным или симисторным управлением.

    В общем-то ничего страшного в подобном изменении формы сигнала нет: все производители провели массу экспериментов и запустили эту схему в эксплуатацию.

    Нам же все это необходимо четко представлять, ибо при ремонте или наладке с помощью осциллографа такие сигналы напряжения необходимо проследить на контрольных точках электрической цепи.

    Выпрямительные устройства с регулировкой тока — второй принцип работы

    Схемы зарядных, пускозарядных приборов и сварочных аппаратов постоянного тока работают на выпрямленном напряжении. При этом часто устройства выпрямления типового диодного моста заменяется на трансформаторное преобразование однофазного сигнала с двумя диодами или тиристорами.

    Ее принято называть двухполупериодным выпрямлением.

    Здесь в каждой выходной полуобмотке силового трансформатора вмонтирован тиристор, обрабатывающий свою полуволну.

    Выпрямление же достигается схемой подключения полуобмоток с общей точкой и выбором направления подключения цепи «анод-катод» каждого полупроводникового прибора.

    Итоговая форма выпрямленного и измененного сигнала выглядит следующим образом.

    Опять же, для сравнения с предыдущим принципом показываю форму сигналов в трех вариантах запуска фазосдвигающего управляющего импульса. Здесь видно, что отрицательный полупериод перевернулся, а работа схемы управления не изменилась.

    Правило №3: отличия управления транзистором и тиристором

    У меня как-то так получилось, что вначале пришлось практически осваивать электронные схемы, работающие на транзисторах, а только после них — тиристорные сборки.

    Поэтому я вначале уяснил и запомнил, что выходной сигнал на транзисторе можно изменять за счет величины разницы потенциалов на его базе, то есть напряжением.

    Мои же друзья разъяснили, что тиристорная схема, как правило, открывается током, протекающим через управляющий электрод.

    Такое небольшое дополнение к вышеизложенному материалу новичкам стоит запомнить. А чтобы понять разницу между силой электрического тока и величиной действующего напряжения я написал две отдельные статьи.

    Рекомендую ознакомиться с ними подробнее. Они тоже изложены простым языком.

    Как проверить тиристор: 3 доступные методики для новичков

    Принцип этой технологии я буду показывать на примере силового тиристора КУ202Н по одной простой причине: он оказался под рукой при написании статьи, а все более мощные модели я умудрился раздать друзьям для их самоделок…

    Способы электрических
    проверок буду показывать на его примере. Для этого публикую важные характеристики, которые надо учитывать при работе. Они делятся на две группы:

    1. предельные;
    2. номинальные.

    Параметры первой категории относятся к импульсному режиму, используемому кратковременно. Они нас не интересуют: длительную эксплуатацию могут создать только номинальные показатели.

    Обращаем внимание на:

    1. Максимально допустимое напряжение — 400 В;
    2. Постоянный ток в открытом и закрытом состоянии — 10 А;
    3. Ток удержания — 200 мА;
    4. Отпирающий постоянный ток — 100 мА.

    Эти данные для других полупроводниковых приборов можно взять в технических справочниках и на многочисленных сайтах в сети интернет.

    Читайте также:
    Типы фактур которые можно создать при помощи шпаклевки

    Самый первый метод проверки: стрелочным тестером или цифровым мультиметром

    Оценка состояния исправности КУ202Н прибором Ц4324 за 3 шага

    Такой раритетный измерительный инструмент старого электрика у меня до сих пор в рабочем состоянии. Он сохранился благодаря знаку качества и постоянной внимательности при замерах.

    Шаг №1. Выставление режима и замер закрытого состояния перехода

    Устанавливаю центральным переключателем режим измерения сопротивлений и кнопкой — предел «килоомы». Плюсовой вывод цешки сажу на анод, а минусовой подключаю к катоду.

    Трансформаторные подстанции – классификация

    В современном динамичном мире необходима электроэнергия как основа развития базовых отраслей и обеспечения комфортной жизни. Для того чтобы люди могли беспрепятственно получать и потреблять электроэнергию широко используются электрические трансформаторные подстанции, как важнейший компонент электрической сети. Трансформаторная подстанция (или КТП – комплектная трансформаторная подстанция) представляет собой распределительное устройство, которое предназначено для приема, преобразования и распределения электрической энергии между различными энергопотребителями. Преобразование электроэнергии производится при помощи силового трансформатора, мощность которого может варьироваться от 25 кВА до 2500 кВА.

    Для чего предназначены трансформаторные подстанции?

    Электрические трансформаторные подстанции предназначены для преобразования и использования электроэнергии на базовых промышленных предприятиях и объектах, а также для распределения бесперебойной подачи электроэнергии в различные населённые пункты.

    Из чего состоит КТП?

    Электрическая трансформаторная подстанция включает в себя:

    • преобразующие элементы (силовые трансформаторы или другие преобразующие элементы);
    • элементы приема электроэнергии;
    • элементы распределения электроэнергии;
    • вспомогательные элементы (изоляторы, разъединители, отделители, выключатели и т.д.)

    Какими бывают трансформаторные подстанции?

    Все электрические трансформаторные подстанции делятся на четыре основных типа:

    • УРП (узловые распределительные подстанции): центральные электрические подстанции со значением напряжения 35-220 кВ, которые получают, преобразуют и распределяют электроэнергию по другим подстанциям.
    • ГПП (главные понижающие подстанции): получают электроэнергию из энергосистемы, преобразуют и распределяют её на предприятие или другой объект со значением напряжения 6-10 кВ.
    • ПГВ (подстанции глубокого ввода): подстанция со значением напряжения 35-220 кВ которая наиболее часто используется для обеспечения электроэнергией отдельного, объекта.
    • ТП (трансформаторные пункты): подстанция с начальным напряжением, 6 кВ, 10 кВ или 35 кВ, которое затем понижается до 380-400 В.

    По типу преобразования электроэнергии электрические трансформаторные подстанции разделяются на повышающие и понижающие (понизительные). Повышающие подстанции преобразовывают поступающую в них электроэнергию таким образом, что вырабатываемое генератором напряжение сети увеличивается. Повышающие трансформаторные подстанции необходимы, чтобы передавать электроэнергию на большие расстояния без значительной потери значения напряжения (обычно этот тип КТП применяется на электростанциях). Понижающие трансформаторные подстанции преобразовывают получаемую электроэнергию для снижения изначального напряжения в сети. Они необходимы, чтобы распределять электричество по объектам с необходимым меньшим значением напряжения.

    По месту и способу присоединения к электрической сети подстанции выделяют такие типы трансформаторных подстанций:

    • Ответвительные: присоединяющиеся к одной или двум проходящим линиям на ответвлениях;
    • Тупиковые: получающие энергию по одной или двум радиальным линиям;
    • Проходные: которые присоединяются к сети путём захода одной линии с двухсторонним питанием;
    • Узловые: получающие энергию тремя и более питающими линиями.

    Проходные и узловые подстанции также носят название транзитные, а ответвительные и проходные – промежуточные.

    По типу исполнения существуют такие типы трансформаторных подстанций:

    • Открытые: устанавливаются на открытом пространстве;
    • Закрытые или ЗТП: устанавливаются в закрытом помещении;
    • Комплектные: полностью смонтированные КТП, состоящие из готовых узлов;
    • Столбовые (мачтовые или МТП): устанавливаются на вертикальных опорах.

    По месту размещения выделяют следующие трансформаторные подстанции:

    • Внутрицеховые: находятся в промышленном цехе, при этом подстанция может быть закрытой в отдельном помещении или располагаться в нём открыто;
    • Встроенные: располагаются непосредственно в здании;
    • Пристроенные: пристраиваются к зданию.

    Комплектные трансформаторные подстанции, распределяющие электроэнергию для потребителей по городским электрическим сетям, называются КТП городского типа. Комплектные трансформаторные подстанции, питающие различные промышленные предприятия (производства) носят название цеховых (ЦПТ).

    Любая КТП должна быть окружена контуром заземления. Комплектные трансформаторные подстанции подразделяются по типу нейтрали заземления на изолированные КТП либо глухозаземленные. Широко применяется глухозаземленная нейтраль, так как она наиболее соответствует действующим требованиям электробезопасности.

    Установка КТП позволяет обеспечивать эффективное, безопасное и беспрерывное распределение электричества по системам энергоснабжения потребителей, стабилизируя при этом напряжение в сети и устраняет такие проблемы, как вихревые токи и значительные потери электроэнергии. Компания «Техстроитель» занимается проектированием, строительством и установкой комплектных трансформаторных подстанций различных типов мощностью до 1600 кВА.

    Специалисты нашей компании всегда готовы помочь вам подобрать наиболее подходящий тип трансформаторной подстанции в соответствии с вашими запросами, ответить на ваши вопросы по проектированию, установке или строительству комплектных трансформаторных подстанций, решить возникшие при этом задачи

    • Главная
    • Прайс
    • О компании
    • Лицензии
    • Услуги
    • Контакты
    • Отзывы
    • Фоторепортажи
    • Карта сайта

    115230 , г. Москва ,
    Варшавское ш., 46А, стр. 4, офис 2.00

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: