Бытовые приборы с электродвигателем, будь то пылесос, шуруповерт или кухонный миксер, управляют рабочей мощностью при помощи схем с силовым элементом — симистором. В случае выхода приборов из строя проверка симистора иногда помогает избежать лишних затрат. Перед тем как проверять симистор, необходимо разобраться со схемой и принципами его работы. Это поможет в понимании результатов диагностики.
Принцип работы прибора
Симистор — это один из видов полупроводникового симметричного тиристора, предназначенный для управления токами больших величин. На схемах его принято обозначать одним из двух символов.
Логически симистор работает как сдвоенные разнонаправленные тиристоры, пропускающие ток в обоих направлениях, но это не взаимозаменяемые элементы.
Тиристор обозначается символом:
Он начинает пропускать ток между анодом и катодом в случае, если между управляющим электродом и катодом пропущен ток в том же направлении и достаточной силы. Прекращение управляющего тока не вызовет прекращения рабочего анодно-катодного тока. Закрытие произойдет только при смене полярности напряжения между катодом и анодом либо в случае запираемых тиристоров при подаче обратного напряжения на управляющий электрод.
При смене полярностби напряжения пропускная способность появляется у противонаправленной половины схемы симистора.
Регулировка пропускаемой через симистор мощности производится путем смещения момента подачи открывающего тока от времени начала фазы.
Диагностика симистора
Потребность в исследовании симистора дома возникает только в случае поломки бытового электроприбора. Значит, все характеристики элемента измерять не стоит и нужно только определить наличие или отсутствие дефектов, обрывов или так называемых пробоев p-n переходов. Для этого применяются два метода:
- Измерение сопротивлений p-n переходов тестером.
- Индикация выполнения функций элемента.
Можно определить годность симистора как проверив тестером, так и с помощью простой схемы индикации, даже без профессиональной подготовки. Результаты применения обоих методов, как правило, дают одинаковые результаты и позволяют в домашних условиях определить неисправность. Для метода измерений потребуется стрелочный или цифровой тестер, а если его нет — батарейка и лампочка (можно светодиод) для метода индикации.
Прежде чем начинать проверку, следует выяснить расположение управляющего электрода. Корпуса у симисторов бывают разные, поэтому самый простой способ — узнать по маркировке, воспользовавшись интернетом. Катод и анод симистора — понятия относительные и взаимозаменяемые, так как он имеет одинаковые свойства для любой полярности напряжения. Для удобства можно определить для себя один из отводов катодом.
Тестирование нужно проводить в два этапа, меняя полярность тестера или батарейки.
Метод измерения показателей
Определить дефект можно на основании разных сопротивлений p-n переходов в разных направлениях. Тестеры определяют сопротивление, пропуская ток через объект измерения. При направлении тока от p слоя к n слою полупроводника сопротивление будет незначительным. Обратное направление тока практически невозможно (бесконечное сопротивление) или очень велико (для элементов малой мощности).
При неоднократном чередовании полупроводниковых слоев между контактами элемента, как в нашем случае, сопротивление нужно измерять в трех состояниях, не разрывая контакт щупов тестера с анодом и катодом:
- Измеряем сопротивление между управляющим электродом и катодом, не соединяя ни с чем анод — результат должен быть от десятков до сотен Ом;
- Переносим щуп тестера с управляющего электрода на анод. Измеряем сопротивление между анодом и катодом — сопротивление должно быть велико до бесконечности (МОм для маломощных элементов);
- Управляющий контакт соединяем с анодом — показания тестера резко снижаются, величина сопротивления зависит от мощности симистора, но не превышают сотен Ом. Мощные симисторы могут не открыться по причине слабого управляющего тока. В этом случае можно не соединяя управляющий контакт с анодом, подключить его через обычную пальчиковую батарейку к катоду соблюдая полярность;
- Управляющий электрод отсоединяем от анода (батарейки), не разрывая контактов тестера с анодом и катодом — тестер продолжает показывать низкое сопротивление.
Схемы измерений выглядят следующим образом:
Если все сопротивления соответствуют указанным в таблице, изменим полярность подключения тестера и повторим измерения.
В случае когда хоть один из результатов измерений не соответствует табличному, симистор следует заменить и не спешить с приобретением новой техники, так как можно починить старую.
При помощи батарейки
Тестер найдется не у каждого хозяина, а вот отыскать дом, в котором нет батарейки, кажется невозможным. Если батарейка нашлась в фонарике - значит, к ней найдется и лампочка. Для этого метода можно взять и светодиодный индикатор включения из любого ненужного прибора.
Метод очень прост, но в случае использования светодиода следует соблюдать полярность его включения в схему.
Начинаем с подсоединения к условному катоду симистора одного контакта лампочки. Ко второму контакту подключаем "минус" батарейки. Плюсовой контакт присоединяем к аноду. Свечения быть не должно. Не разбирая схемы, соединяем управляющий контакт с анодом. Лампочка должна светить. Размыкаем управление и анод — свечение должно продолжиться. В уже собранной схеме поменяем полярность подсоединения батарейки и повторим действия. Если лампочка не реагирует на подключение или светится - гаснет не так, как описано - есть шанс сохранить домашний электроприбор, заменив один симистор.
Советы для работы
Перед извлечением симистора или платы, на которой он установлен, убедитесь, что устройство обесточено и физически отключено от электросети.
Для диагностики симисторов, припаянных к печатной плате, достаточно отсоединить управляющий контакт. Для этого потребуется паяльник. И также не станут лишними для установки нового элемента пинцет и припой.
