Проверка тиристора мультиметром¶
Проверка тиристора — процедура определения работоспособности тиристора (симистора) с помощью измерительных приборов, преимущественно мультиметра, путём контроля состояния переходов и способности перехода в проводящее состояние по сигналу управляющего электрода.
¶Устройство и принцип работы
Тиристор — полупроводниковый прибор с четырьмя слоями p-n-p-n, имеющий три вывода: анод (A), катод (K) и управляющий электрод (G). В отличие от транзистора, тиристор остаётся в открытом состоянии после снятия управляющего сигнала, пока через него протекает ток выше тока удержания. Для проверки это означает, что прибор должен переходить в проводящее состояние по импульсу на управляющем электроде и оставаться открытым при подаче напряжения на анод-катод.
¶Подготовка к проверке
Перед измерением необходимо убедиться, что тиристор выпаян из схемы или хотя бы один из его выводов отсоединён — иначе сопротивление других компонентов исказит показания. Контакты прибора зачищают от окислов. Мультиметр переводят в режим измерения сопротивления (омметр) с диапазоном ×100 или ×1 кОм; режим прозвонки диодов подходит, если он позволяет подать на щупы достаточное напряжение для открытия перехода.
¶Порядок проверки
¶1. Контроль состояния переходов
Прибор переводят в режим омметра. Красный щуп подключают к аноду, чёрный — к катоду. В исправном закрытом тиристоре сопротивление анод-катод велико (единицы–сотни кОм и более). При переполюсовке щупов показание остаётся высоким: обратный переход анод-катод не должен открываться.
Затем проверяют переходы с управляющим электродом:
- Катод–управляющий электрод (K–G): должен вести себя как обычный p-n переход — малое сопротивление в одном направлении (прямое смещение) и большое в обратном.
- Анод–управляющий электрод (A–G): сопротивление велико в обоих направлениях, так как этот переход в рабочем режиме не используется.
¶2. Проверка открытия по управляющему электроду
Красный щуп подключают к аноду, чёрный — к катоду; сопротивление велико. Затем, не размыкая цепи, кратковременно замыкают управляющий электрод на катод (для n-тиристора) или подают на него небольшое напряжение от отдельного источника (1,5–3 В через резистор 100–500 Ом). Исправный тиристор должен открыться — сопротивление анод-катод резко упадёт до десятков омов. При отсоединении управляющего электрода и продолжении подачи напряжения на анод-катод тиристор остаётся открытым, пока ток не опустится ниже тока удержания (в режиме омметра это проявляется как сохранение низкого сопротивления).
¶3. Проверка запирания
После открытия необходимо убедиться, что тиристор запирается при прекращении тока. Разрывают цепь анод-катод, затем снова подают напряжение — прибор должен показать высокое сопротивление. Если тиристор остаётся открытым, он неисправен (пробит или «залип»).
¶Характерные неисправности
| Дефект | Проявление при проверке |
|---|---|
| Пробой анод-катод | Низкое сопротивление в обоих направлениях без подачи управляющего сигнала |
| Обрыв | Сопротивление велико во всех сочетаниях, открытие не происходит |
| Повреждение перехода K–G | Отсутствие диодной характеристики между катодом и управляющим электродом |
| Потеря способности запираться | Тиристор открывается, но не запирается после снятия тока |
¶Проверка симисторов
Симистор (триак) представляет собой тиристор, проводящий в обоих направлениях. Проверка аналогична, но с поправкой на симметричность: переход K–G должен показывать диодную характеристику в обоих направлениях (два встречно-параллельных перехода), а открытие должно происходить при подаче управляющего сигнала с любой полярностью относительно основных электродов (MT1 и MT2).
¶Особенности проверки мощных и импульсных тиристоров
У мощных тиристоров ток удержания может достигать десятков миллиампер, поэтому мультиметр с его выходным током в режиме омметра (обычно 0,1–1 мА) может не обеспечить удержание открытия: тиристор откроется по импульсу на управляющем электроде, но сразу запирется. В таких случаях проверку выполняют на стенде с отдельным источником напряжения и нагрузкой, ограничивающей ток. Для импульсных и быстрозапираемых тиристоров рекомендуется использовать специализированные стенды, так как их параметры (время запирания, dv/dt) мультиметром не измеряются.
¶Источники
- «Справочник по полупроводниковым приборам», под ред. В. С. Панова, М.: Энергия.
- Датсон И. «Полупроводниковые устройства», М.: Мир.
- Руководства по эксплуатации мультиметров серий DT-830, DT-9205.
- ГОСТ 18625-80 «Тиристоры. Общие технические условия».