Kontrola tyristoru vlastníma rukama – Podrobný článek

Jak zkontrolovat tyristor, když jste úplný blázen? Takže první věci.

Princip činnosti tyristoru

Princip činnosti tyristoru je založen na principu činnosti elektromagnetického relé. Relé je elektromechanický výrobek, zatímco tyristor je čistě elektrický. Podívejme se na princip činnosti tyristoru, jinak jak to potom můžeme zkontrolovat? Výtahem jeli myslím všichni ;-). Stisknutím tlačítka v libovolném patře se elektromotor výtahu rozjede, zatáhne za kabel s kabinou s vámi a vaší sousedkou tetou Valyou, asi dvě stě kilogramů, a vy se pohybujete z patra do patra. Jak jsme pomocí malého tlačítka zvedli kabinu s tetou Valyou na palubě?

Tento příklad je základem principu činnosti tyristoru. Ovládáním malého napětí na tlačítku ovládáme velké napětí. není to zázrak? Navíc v tyristoru nejsou žádné klikací kontakty, jako v relé. To znamená, že není co vypalovat a za běžných provozních podmínek vám takový tyristor bude sloužit, dalo by se říci, neomezeně dlouho.

Tyristory vypadají nějak takto:

A zde je označení obvodu tyristoru

V současné době se výkonné tyristory používají pro spínání (spínání) vysokých napětí v elektrických pohonech, v instalacích pro tavení kovu pomocí elektrického oblouku (zkrátka pomocí zkratu, jehož výsledkem je tak silné zahřátí, že se kov dokonce začne tavit)

Tyristory vlevo jsou instalovány na hliníkových radiátorech a tabletové tyristory dokonce na radiátorech chlazených vodou, protože jimi prochází šílené množství proudu a spínají velmi vysoký výkon.

Nízkovýkonové tyristory se používají v radioprůmyslu a samozřejmě i v radioamatérství.

Parametry tyristoru

Pojďme pochopit některé důležité parametry tyristorů. Bez znalosti těchto parametrů princip testování tyristoru nedoženeme. Tak:

1) U_y – odblokování konstantní ovládací napětí – nejnižší konstantní napětí na řídící elektrodě způsobující přepnutí tyristoru ze sepnutého stavu do otevřeného. Zkrátka, zjednodušeně řečeno minimální napětí na řídící elektrodě, která otevře tyristor a elektrický proud začne tiše protékat dvěma zbývajícími vývody – anodou a katodou tyristoru. Toto je minimální otevírací napětí tyristoru.

2) U_{arr max} – zpětné napětí, které tyristor vydrží, když je, zhruba řečeno, plus přiváděno na katodu a mínus na anodu.

3) I_{OS St} – průměrná aktuální hodnota, který může protékat tyristorem v dopředném směru bez újmy na zdraví.

Zbývající parametry nejsou pro začínající radioamatéry tak kritické. Můžete se s nimi seznámit v jakékoli referenční knize.

Jak zkontrolovat tyristor KU202N

No a konečně přejdeme k tomu nejdůležitějšímu – kontrole tyristoru. Zkontrolujeme nejoblíbenější a nejznámější sovětský tyristor – KU202N.

A tady je jeho pinout

K testování tyristoru potřebujeme žárovku, tři vodiče a stejnosměrný zdroj. Na zdroji nastavíme napětí pro rozsvícení žárovky. Ke každému vývodu tyristoru přivážeme a připájeme vodiče.

Z napájecího zdroje přivádíme „plus“ k anodě a „mínus“ katodě přes žárovku.

Nyní potřebujeme přivést napětí vzhledem k anodě na řídicí elektrodu (CE). Pro tento typ tyristoru U_y – odblokování konstantní ovládací napětí více než 0,2 voltu. Vezmeme jeden a půl voltovou baterii a přivedeme napětí na UE. Voila! Žárovka se rozsvítila!

Můžete také použít multimetrové sondy v režimu spojitosti; napětí na sondách je také vyšší než 0,2 V

Vyjmeme baterii nebo sondy, kontrolka by měla svítit dál.

Otevřeli jsme tyristor přivedením napěťového impulsu do UE. Vše je základní a jednoduché! Aby se tyristor opět sepnul, musíme buď přerušit obvod, to znamená zhasnout žárovku nebo vyjmout sondy, případně na okamžik přivést zpětné napětí.

Jak otestovat tyristor pomocí multimetru

Tyristor můžete také otestovat pomocí multimetru. Za tímto účelem jej sestavíme podle tohoto schématu:

Protože je na sondách multimetru v režimu kontinuity napětí, přivádíme je do UE. K tomu uzavřeme anodu a UE mezi sebou a odpor přes anodu-katodu tyristoru prudce klesne. V karikatuře vidíme pokles napětí o 112 milivoltů. To znamená, že se otevřelo.

Po uvolnění ukazuje multimetr opět nekonečný odpor.

Proč se zavřel tyristor? Koneckonců, žárovka v našem předchozím příkladu svítila? Jde o to, že tyristor se zavře, když udržovací proud se stává velmi malým. V multimetru je proud sondami velmi malý, takže tyristor se uzavřel bez napětí z UE.

K dispozici je také schéma vynikajícího zařízení pro testování tyristoru, můžete se na něj podívat v tomto článku.

Moderní multimetr můžete zakoupit zde.

Také vám doporučuji podívat se na video o kontrole tyristoru a udržení proudu:

Tyristory sice patří do třídy diod, ale taková čtyřvrstvá polovodičová zařízení mají kromě katody a anody ještě třetí vývod, který se nazývá řídicí elektroda. Hlavním rysem produktu je nemožnost přepnutí do zavřeného stavu.

V závislosti na tom, jak je tyristor navržen, existuje několik typů: podle způsobu ovládání, typu zpětného vedení a rychlosti. Takové zařízení je obvykle vyrobeno z křemíku a jako materiál pro tělo se používají polymery nebo kov.

Zařízení má dva stabilní stavy:

• otevřený, což znamená vysoký stupeň vodivosti;
• uzavřený, což znamená nízký stupeň vodivosti (zejména v této poloze měnič snese zpětné napětí).

Abyste pochopili, jak funguje tyristor, musíte mít představu, že činnost tohoto prvku je založena na principu činnosti elektromagnetického relé. Prvek přejde do aktivního stavu, když obdrží impuls určité polarity z řídicího objektu. Úplné vypnutí zařízení lze provést přirozeným nebo nuceným sepnutím.

Kontrola tyristoru

I přes vysokou spolehlivost a dlouhou životnost může taková radioelektronika selhat v důsledku různých přetížení, přehřátí, napěťových rázů a výrobních vad. Před zakoupením nového zařízení byste se měli ujistit, že díl, který vyměňujete, je skutečně poškozený. Proto je důležité pochopit, jak můžete zkontrolovat výkon tyristoru bez pomoci specialistů.

Celý proces ověřování je založen na pochopení toho, jakým napětím je takový rádiový prvek řízen (hovoříme o záporném nebo kladném napětí). Nezáleží na tom, zda jsou značky vymazány, protože vždy můžete vyměnit sondy a okamžitě znovu zkontrolovat výkon. Existuje několik testovacích metod: pomocí domácího zařízení, které je sestaveno z AA baterie a malé žárovky, a také pomocí speciálních zařízení (multimetr, osciloskop, ohmmetr nebo tester). Zvažme tyto metody podrobněji.

Speciální elektrické měřicí přístroje

Pokud máte poblíž speciální elektrické měřicí zařízení, kontrola tyristoru pomocí multimetru zabere jen pár minut. Algoritmus této metody je jednoduchý:

• přepnutí multimetru do polohy měření odporu s rozsahem až 2000 Ohmů (ohmmetr);
• připojte černou sondu ke katodě a červenou sondu k anodě;
• připojte červenou sondu k jednomu konci spínače;
• vyhodnoťte výkon jeho zapnutím a vypnutím (pokud proud prochází bez překážek, pak tyristor funguje);
• pokud není dodrženo vedení proudu, je nutné vyměnit sondy (pokud to nepomůže, lze tyristor považovat za vadný).

V tomto případě je zdrojem energie baterie multimetru a indikátorem jsou digitální nebo číselníkové indikátory.

Testování tyristoru pomocí testeru bude vyžadovat kabeláž, baterii a samotný elektrický měřicí přístroj. Měli byste postupovat podle následujícího schématu:

• mezi anodou a katodou je zapnut tester (zařízení by mělo ukazovat „nekonečno“);
• mezi řídící elektrodu (CE) a katodu je zapojen zdroj energie (baterie), čímž se snižuje odpor.

Zařízení může být považováno za nesprávně fungující, pokud není napájení nebo pokud je napájení elektrod konstantní při jakémkoli napětí.

Činnost prvku můžete také zkontrolovat ohmmetrem. Algoritmus pro tuto metodu také není složitý: musíte připojit kladnou sondu k anodě a zápornou sondu ke katodě (pokud je provedeno správně, ohmmetr bude vykazovat vysoký odpor). Dále byste měli zkratovat řídicí elektrodu a anodovou svorku, což by mělo vést k prudkému poklesu odporu.

Před testováním výkonného tyristoru musíte mít po ruce multimetr se speciálními proudovými kleštěmi, protože testování výkonu bude prováděno se zapnutým zařízením. Při provádění procesu je nesmírně důležité dodržovat bezpečnostní opatření a přečíst si návod k obsluze dodávaný se zařízením.

Mohou nastat okolnosti, že je nutné otestovat funkčnost tyristoru s vyloučením odpájení z obvodu. To znamená, že prvním krokem je odpojení řídící elektrody a připojení elektrického měřicího zařízení ke katodě a anodě v režimu konstantního napětí (deska musí být bez napětí). Dále budete muset připojit druhé testovací zařízení v režimu ohmmetru k UE a anodě. Hodnoty prvního testeru nepřekročí několik desítek milivoltů. Pokud se hodnoty liší, sondy by měly být vyměněny.

Žárovka a baterie

Před kontrolou tyristoru KU 202N si budete muset připravit vše potřebné. Tato metoda bude vyžadovat AA baterii (1,5 V), malou žárovku, napájecí zdroj, páječku a tři dráty. Je důležité si uvědomit, že zatížení by mělo být aplikováno krátce. Místo baterie můžete použít multimetrové sondy.

1. Záporné napětí je připojeno ke katodě přes žárovku a kladný potenciál je přiváděn na anodu z napájecího zdroje (pokud se žárovka rozsvítí, znamená to vadný radiový prvek).
2. Pomocí sond nebo 1,5voltové baterie se na řídicí elektrodu přivede napětí a kontrolka se rozsvítí.
3. Baterie nebo sondy jsou vyjmuty, ale kontrolka nadále svítí.
4. K uzavření tyristoru se krátce přivede zpětné napětí (obvod jednoduše přerušíte vyjmutím žárovky nebo sond).

Několik užitečných tipů

Několik doporučení před zazvoněním tyristoru:

• je nutné seznámit se s technickými vlastnostmi rádiového prvku, abyste mohli jednat jistěji a efektivněji;
• je lepší používat moderní zařízení, protože se velmi snadno obsluhují a mohou poskytovat přesnější informace;
• Při shromažďování diagramů je nutné dodržovat přesnost a pečlivě sledovat sled akcí;
• Dodržování bezpečnostních opatření zabrání poškození elektroniky a poškození zdraví.