Jak testovat BTB16-700BW: pomocí obvodu a testeru diagnostikovat triak

Tyristory se používají k řízení výkonu. Používají se ve stmívačích nebo k regulaci otáček motorů. Během procesu opravy není obtížné identifikovat poruchu takové rádiové součásti pomocí multimetru. Všechny tyristory jsou testovány stejným způsobem. Vědět, jak zkontrolovat BTB16-700BW, bude možné určit provozuschopnost dalších prvků rodiny tyristorů.

Účel a zařízení

Tyristor je elektronické zařízení postavené na polovodičovém monokrystalu s několika pn přechody. Takové zařízení se vyznačuje dvěma stabilními režimy provozu: uzavřený, když není žádná vodivost, a otevřený - zařízení je ve stavu vysoké vodivosti. Tyristor lze považovat za elektronický klíč. V závislosti na svém stavu může elektrický signál jít dále do obvodu nebo ne.

Rodina tyristorů zahrnuje několik typů zařízení, které se liší typem vodivosti, například triak, dinistor, trinistor. Triak se používá k provozu v obvodu střídavého proudu, protože může vést proud v libovolném směru. Takové zařízení má ve své konstrukci tři výstupy, proto se v anglické literatuře nazývá TRIAC (triode for alternating current), což v překladu znamená střídavá trioda.

Dva spojovací body se nazývají podřízené body a jeden se nazývá hlavní body. Triak nemá anodu a katodu. V elektrických obvodech je elektronický klíč zapojen do série se zátěží. Pro jeho přechod ze zavřeného stavu do otevřeného je třeba vyslat na řídící svorku zařízení signál o určité amplitudě, přičemž proud může volně téci oběma směry.

Charakteristickým rysem triaku je, že nevyžaduje konstantu přítomnost napětí na spínací elektrodě, a pro změnu vodivosti, pouze zkrat puls. Ale zároveň je zde podmínka, že přes řízené výstupy musí protékat proud o určité velikosti, nazývaný přídržný proud.

Na schématech a v technické literatuře je triak podepsán písmeny VS s číslicí označující jeho sériové číslo. Je zobrazen ve formě vzájemně rovnoběžných trojúhelníků s opačně orientovanými vrcholy. Ze základny jednoho z geometrických tvarů je zobrazena plošina označená latinským písmenem G (závěrka). Další dva kolíky jsou označeny T1 a T2 a označují napájecí kolíky. V některých obvodech mohou být ovladatelné elektrody označeny písmenem A.

Zajímavostí je, že toto polovodičové zařízení bylo vynalezeno v Mordovian Scientific Research Electrotechnical Institute v roce 1963.

Princip činnosti

Přestože je prvek poměrně spolehlivým zařízením, stává se, že selže. Ale pro správnou kontrolu triaku je nutné umět nejen používat měřící požadavky, ale také pochopit podstatu jeho práce.

Polovodičový prvek může být reprezentován dvěma tyristory, které jsou vzájemně antiparalelně spojeny. Triak má stejně jako dioda p-n přechody, ale má jich více. Struktura zařízení se skládá z pěti střídajících se vrstev. V závislosti na přivedeném napětí na řídicí terminál začínají v bariérových přechodech procesy rekombinace a pohybu většinových nosičů náboje, nebo naopak rozšiřování zakázaných mezer.

Triak přejde do stavu, kdy jím mohou volně procházet náboje, když jsou splněny dvě podmínky:

• jeho řídicí výstup je napájen proudem o požadované amplitudě (odblokování);
• rozdíl potenciálů mezi řízenými elektrodami odpovídá určité hodnotě určené parametry zařízení.

V ostatních případech bude polovodičový spínač uzamčen. Při použití zařízení v obvodech se střídavým signálem se polarita napětí na svorkách neustále mění, proto je provozní režim zařízení rozdělen do čtyř kvadrantů. Každý kvadrant má své vlastní podmínky pro odemykání nebo zamykání.

Pokud je rozdíl potenciálů mezi silovými svorkami roven V A1-A2> 0 a vzhledem k hradlové elektrodě na vstupu A1 je záporné napětí, pak triak odpovídá druhému kvadrantu s určitými hodnotami jeho odblokování (Igt) a přidržení (V) proudy.

Tento typ tyristoru byl pro svou zvláštnost činnosti původně používán jako regulační prvek na výrobních strojích, umožňující plynulé napájení proudem. Jednalo se o poměrně velká zařízení, která vyžadovala masivní chlazení. Ale vývoj zařízení vedl ke zmenšení velikosti a zlepšení technického výrobního procesu. To umožnilo použít triaky ve spojení s kompresorovým zařízením, elektrickými topnými systémy, elektrickým nářadím a nabíjecími jednotkami.

Charakteristika přístroje

Jako každé elektronické polovodičové zařízení se triak vyznačuje řadou technických parametrů. Umožňují jeho použití v konkrétním zařízení. Správný provoz zařízení je dán shodou deklarovaných charakteristik se skutečnými a podstata měření je redukována na získání hodnot těchto parametrů.

Pro komplexní měření charakteristik jsou zapotřebí specializovaná zařízení, která nejsou pro domácnost dostupná aplikací proto k testování triaku radioamatéři nejčastěji používají tester a speciál schémata. Například, Oblíbený triak BTB16-700BW se vyznačuje následujícími technickými parametry:

1. Maximální napětí Vrpm - 700 V. Označuje hraniční potenciálový rozdíl, jehož překročení vede k poškození struktury prvku.
2. Cyklické impulsní napětí Vdrm - 700 V. I když je elektronický klíč zavřený a úroveň signálu aplikovaného na prvek překročí 700 voltů, jeho přechody selžou.
3. Nejvyšší hodnota průměrného spínacího proudu Irms - 16 A. Charakterizuje proudovou sílu sinusové formy, schopné procházet triakem po dlouhou dobu bez poruchy.
4. Jeho špičkový impulsní proud je 168 A. Tento parametr je nutně indikován dobou, během které nedojde k poškození zařízení. Takže pro BTB16-700BW je to 16,7 ms.
5. Hradlový proud Ig - 10-50 mA. Závisí na polaritě napětí přivedeného na svorky zařízení a parametrech vstupního signálu. Určeno jako interval.
6. Rychlost nárůstu proudu dI / dT je 14 A / ms. Definováno pro otevřený stav. Pokud je překročena, prvek selže.
7. Doba zapnutí t - 2μs. Zobrazuje čas, který uplynul, než proud hradla dosáhne 10 % své nejvyšší hodnoty, když se napětí mezi silovými elektrodami snížilo o stejné procento.
8. Rychlost nárůstu napětí dV / dT je 1000 V / μs. Pokud je tato hodnota větší než zadaná hodnota, zařízení nebude schopno pracovat správně, to znamená, že dojde k falešnému otevření a zavření.

Kromě těchto parametrů jsou často uváděny drobné charakteristiky, například rozsah provozních teplot (od -40 ° C do +125 ° C), typ balení (TO-220 AB).

Testování položky

Existuje několik způsobů, jak otestovat funkčnost triaku. K těm nejjednodušším potřebujete pouze multimetr a ke složitějším měřením autonomní zdroj nebo testovací obvod.

Pomocí testeru se provádí ověření pomocí znalostí na principu fungování triaku. Diagnostika pomocí multimetru nebude schopna určit všechny vlastnosti prvku, ale pro prvotní otestování výkonu bude zcela dostačující.

Jednoduchou kontrolu lze provést pomocí žárovky a baterie. K tomu je jedna svorka baterie připojena k ovládacím a provozním svorkám triaku a druhá k patici žárovky. Vodič prvku je připojen k centrálnímu kontaktu iluminátoru. V tomto případě musí být přechod otevřený, pak se světlo rozsvítí.

Pokud ještě před přivedením napětí na řídicí výstup došlo k požáru osvětlovacího zařízení, znamená to, že triak je vadný a jeho přechody jsou přerušené. Takový prvek nelze dále kontrolovat, protože je vadný.

Kontrola testeru

K provádění zkoušek je vhodné zařízení libovolného typu činnosti, je však nutné, aby hodnota jím produkovaného proudu postačovala ke spínání prvku. Proto by bylo vhodnější použít analogové zařízení. Například pro kontrolu pomocí testeru BTB12-800CW musíte poskytnout proud asi 30 mA a pro BTB16-700BW by toto číslo mělo být 15 mA.

Pozor si budete muset dát i na stav baterie v testeru. V digitálním zařízení by se ikona výměny baterie neměla zobrazovat na obrazovce a v analogovém zařízení by při zkratování sond měla šipka ukazovat na nulu.

Podstatou měření je kontrola přechodů zařízení. K tomu se tester přepne do režimu odporového vytáčení pro nejmenší rozsah. Nejlepší je zkontrolovat v následujícím pořadí:

1. Testovací vodiče jsou připojeny k napájecím vodičům triaku T1 a T2. Pokud rádiový prvek funguje správně, měl by multimetr vykazovat nekonečně vysoký odpor.
2. Polarita přiváděného signálu na pracovních svorkách se mění. K tomu jsou měřicí sondy přeskupeny. Odpor musí být také velký.
3. Pracovní svorka T1 nebo T2 a hradlo G jsou krátce spojeny.
4. Znovu se změří odpor přechodu mezi T1 a T2. V jednom směru se to musí změnit. Takže pro BTB12-800CW to bude asi 50 ohmů.
5. Polarita je obrácená. V tomto případě musí být impedance přechodu velká, což odpovídá absenci zpětného průrazu.

Toto chování triaku při kontrole testerem ukazuje na vysokou pravděpodobnost jeho provozuschopnosti. Za zmínku také stojí, že při takové kontrole není nutné zcela odpájet radiový prvek z obvodu, ale stačí pouze odpojit jeho ovládací kontakt.

Použití schématu

Existuje mnoho různých obvodů používaných radioamatéry k testování výkonu triaku. Je však lepší použít univerzální obvod schopný testovat jakýkoli prvek z rodiny tyristorů, například BTB16-700BW. Nepotřebuje žádnou konfiguraci a funguje hned po sestavení. Abyste jej mohli sbírat, budete potřebovat následující prvky:

1. Rezistory R1 — R4 470 Ohm, R4 — R5 1 kOhm.
2. Kondenzátory C1 a C2 - 100 μF x 6,5 V.
3. Diody VD1, VD2, VD5 a VD6 - 2N4148; VD2 a VD3 - AL307.

Jako zdroj energie lze použít baterii KRONA.

Podstata měření je omezena na následující akce: spínač S3 se přesune do horní polohy, v důsledku toho je zařízení napájeno. Poté se krátkým stisknutím tlačítka S2 přivede proud na ovládací výstup prvku.

Pokud BTB16-700BW funguje, tak by se měl otevřít jeho přechod, což bude signalizováno LED VD3. Poté je přepínač nastaven do střední polohy, LED by měla zhasnout. V dalším kroku se S3 přepne do spodní polohy a stiskne se tlačítko S2. Výsledkem těchto akcí se rozsvítí LED VD4. Toto chování triaku vám umožní deklarovat jeho výkon s naprostou jistotou.

Kontrola triaku není tak obtížná, zvláště pokud používáte tester, i když je lepší sestavit speciální obvod. Ale je třeba poznamenat, že kvůli vysoké citlivosti triaků na spínací proud je lepší používat jako multimetry číselníkové úchylkoměry.