В качестве мощных электронных ключей в силовой электронике широко применяются симметричные полупроводниковые элементы – симисторы (триаки). Как и любой электронный компонент, этот прибор может выйти из строя, и важно знать способы его проверки на исправность для диагностики и локализации неисправностей устройства в целом.
Методы проверки на исправность
Симистор имеет сложную структуру из проводников различного типа проводимости. По этой причине нельзя достоверно определить его исправность, просто прозвонив тестером (подобно диоду). Все, что можно сделать – проверить прибор «на спекание», проверив сопротивление главной цепи (условный катод-условный анод), а также поочередно сопротивление между управляющим электродом и А1, А2. Если хотя бы в одном случае мультметр покажет нулевое сопротивление, значит, симистор замкнут накоротко и к работе непригоден. Если тестер во всех проверках покажет бесконечность, существует вероятность, что он работоспособен, но не исключен пробой (выгорание) главной цепи или цепей управления.
Для дальнейшей более достоверной проверки надо использовать иные методы.
С помощью мультиметра
И все же способ достаточно достоверно проверить симистор мультиметром, существует. Напряжение, которое прикладывается к испытуемой цепи в режиме омметра, можно использовать для открытия полупроводникового ключа.
После проведения описанной выше проверки на пробой, отрицательный вывод тестера надо подключить к условному катоду, положительный – к условному аноду и управляющий вывод и УА. Это можно сделать отдельной перемычкой или замкнув щупом выводы. Триак откроется и на дисплее возникнет какое-то значение сопротивления (отличное от бесконечности). После снятия напряжения с управляющего электрода ключ должен закрыться (мультиметр вряд ли выдаст ток, достаточный для удержания симистора в открытом состоянии).
Триак для открытия требует определенного тока и в управляющей цепи. Не каждый цифровой мультиметр способен выдать такой уровень, особенно для мощных симисторов. Лучше для такой диагностики использовать стрелочные тестеры.
С помощью лампочки и батарейки
Если нет тестера или он имеется, но открыть электронный ключ не может, можно ту же самую процедуру провести с помощью лампочки (светодиода) и батарейки. Батарейка размера АА или ААА может выдать ток до нескольких сотен миллиампер – этого достаточно, чтобы открыть любой симистор разумной мощности.
Если вместо LED применить лампочку накаливания, резистор R1 не нужен, но напряжения батарейки должно быть достаточно для зажигания лампы. Если используется низковольтная батарейка (1,5..3 вольта), то сопротивление резистора R2 придется значительно уменьшить или вообще обойтись без него.
С помощью стенда
Если диагностировать симисторы приходится часто, целесообразно собрать специальный стенд. Значительных временных и материальных ресурсов это не потребует, зато впоследствии сэкономит немало времени.
Один вариант схемы такого стенда приведен на рисунке. Устройство питается от сети, на трансформаторе с отводом организован источник двуполярного питающего напряжения. Ток управляющего электрода можно выбирать переключателем SA3 и начинать проверку с минимального значения.
Прибором можно отбирать симисторы и тиристоры по наименьшему току отпирания.
При испытании симисторов переключатель SA2 ставится сначала в положение «Прямое», при нажатии любой из кнопок «Запуск+» или «Запуск-» лампа HL1 должна загораться. При кратковременном нажатии кнопки «Сброс» лама должна гаснуть. Затем те же процедуры повторяются при положении SA2 обратное. Если симистор на любом этапе ведет себя не так, как описано, значит, он неисправен.
Проверка тринисторов проводится по тому же алгоритму, только лампа должна загораться только в положении «Прямое» после нажатия кнопки «Запуск+».
С помощью тестера радиодеталей
Исправность многих электронных компонентов можно проверять с помощью универсального электронного тестера радиодеталей. С его помощью можно диагностировать и симисторы. Прибор не только выдаст заключение о работоспособности элемента, но и распознает его цоколевку. Приобрести подобный тестер можно на торговых интернет-площадках.
Как прозвонить не выпаивая из платы
Зачастую возникает необходимость прозвонить симистор не выпаивая его из схемы. Такая ситуация характерна, например, при диагностике стиральных машин, где любой демонтаж требует значительных трудозатрат. Возможность проверки без выпаивания элемента из платы зависят от схемы его включения. Если нет цепей, включенных параллельно, такая диагностика вполне может быть достоверной.
В любом случае, возможность и достоверность такой проверки возможна только после изучения схемы. Цепи, которые можно отключить без особых усилий, надо отключить. Возможно, для этого придется снять разъемы или вытащить плавкие предохранители.
Если результаты внутрисхемного тестирования окажутся отрицательными, все равно полупроводниковый ключ придется демонтировать. После демонтажа настоятельно рекомендуется его проверить еще раз – эта диагностика будет наиболее достоверной.
В видео диагностируют симисторы моделей: BTB16, Z0103, Z0107.
Чем заменить симистор BTA16-600B
Иногда приобрести точно такой же симистор взамен вышедшего из строя не получается, требуется искать замену. Замену можно искать по параметрам, основными из которых для симистора являются:
- наибольшее рабочее напряжение;
- наибольший допустимый длительный рабочий ток.
Для симистора BTA16-600B эти характеристики «зашифрованы» в названии:
- Максимально допустимый длительный ток равен 16 А.
- Наибольшее напряжение составляет 600 вольт.
Если имеется элемент, параметры которого равны или превосходят эти цифры, можно смело производить замену (остальные характеристики в 99% случаев определяющей роли не имеют). К таким приборам относятся, например, импортные симисторы:
- 25TTS12 (на ток до 16 А, напряжение до 1200 В);
- BT139-800 (16 А, 800 В);
- MAC8SN (25 А, 600 В).
Также подойдут и другие полупроводниковые приборы, подходящие по характеристикам.
При подборе замены, особенно с повышенными характеристиками, важно оценить возможность установки силового ключа на штатное место. Очень желательно, чтобы элемент был в таком же корпусе, во избежание дополнительных переделок.
Если нет симистора, равного или превосходящего по основным параметрам, надо смотреть конкретные условия работы. Возможно, BTA16-600B был выбран с запасом, и подойдут приборы с меньшим током (например, 12-амперный MAC12M). В сети 220 вольт нормально будут работать и приборы с меньшим рабочим напряжением (500 В, 400 В), хотя и с меньшей надежностью.
В целом же приемы проверки триаков несложны, но требуют наличия определенного оборудования и приборов. Зато освоив методы достоверной диагностики, можно экономить время и деньги при ремонте различной аппаратуры.
