Moc3021 как проверить тестером

В этой статье рассмотрим, как проверить MOSFET транзистор Moc3021 с помощью мультиметра. Диагностика этого компонента важна для радиолюбителей и специалистов в электронике, так как Moc3021 часто используется в схемах управления и преобразования сигналов. Правильная проверка поможет выявить неисправности и обеспечить надежную работу устройств.

Moc3021 как проверить тестером

Как проверить его работоспособность? (Часто задаваемые вопросы для новичков приветствуются)

Заранее благодарю!

Почему управление осуществляется с помощью света? Мне не совсем ясно, как это функционирует: когда на устройство попадает свет (внешний источник), оно активируется, а если света нет — то и нет. Или свет нужен только для внутреннего срабатывания?

Пожалуйста, объясните, почему используется сочетание свет + тиристор. Не проще ли было бы активировать тиристор или динистор электрическим импульсом, чем светом?

Сборка печатных плат от 30 долларов + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.

Компания MORNSUN, один из ведущих производителей электрического оборудования, представила новую серию источников питания на DIN-рейку LI100-20BxxPR3 с выходами на 12, 15, 24 и 48 В. Эти источники питания предназначены для умных домов и находят применение в промышленной автоматизации, различных производственных машинах, рельсовых транспортных системах и другом оборудовании, работающем в сложных условиях.

Подскажите, если я соберу такую схему для проверки оптроники, будет ли она функционировать?

Да, это действительно работает, но не совсем ясно. В документации на EL3021 указано, что прямой ток может достигать 60 мА — это максимальный ток через светодиод. Также в документации указано, что триггерный ток составляет 15 мА. Какой максимальный ток может выдержать светодиод внутри устройства? Минимальный ток, при котором он у меня сработал, составил 4 мА.

При проверке интегральной схемы Moc3021 с помощью тестера специалисты рекомендуют придерживаться определенной последовательности действий. В первую очередь, необходимо установить тестер в режим измерения сопротивления. Затем следует подключить щупы к выводам схемы, обращая внимание на полярность. При исправной работе Moc3021 тестер должен показать низкое сопротивление между выводами, что указывает на наличие проводимости. Если же сопротивление бесконечно, это может свидетельствовать о повреждении устройства. Также важно проверить управляющий вход, который должен реагировать на подачу сигнала. В случае отсутствия реакции стоит рассмотреть возможность неисправности как самого Moc3021, так и внешних компонентов схемы. Таким образом, тщательная проверка с использованием тестера позволяет быстро диагностировать состояние интегральной схемы и предотвратить дальнейшие проблемы в работе устройства.

Как проверить оптопару без выпаивания. PC123, 817B, PC817, P721F, PC2501

Проверка интегральной схемы Moc3021 с помощью тестера — важный процесс для диагностики и ремонта электронных устройств. Эксперты рекомендуют начать с визуального осмотра компонента на наличие видимых повреждений, таких как трещины или обгоревшие участки. Затем следует установить тестер в режим измерения сопротивления. Для проверки работоспособности Moc3021 необходимо подключить щупы тестера к выводам схемы. При исправном состоянии должно наблюдаться изменение сопротивления в зависимости от состояния управляющего сигнала. Также важно проверить, что при подаче напряжения на управляющий вывод происходит срабатывание выходного транзистора. Такой подход позволит точно определить, функционирует ли Moc3021 корректно или требует замены.

Управление мощной нагрузкой постоянного тока – мос3041 схема включения

Оптосимисторы относится к виду оптронов с отличными электрическими параметрами. Они создают крайне надежную гальваническую развязку, выдерживающую напряжение порядка 7,5кВ, имеющуюся между подключенной управляемой нагрузкой и схемой управления.

Данные радиокомпоненты построены из арсенид-галлиевого ИК светодиода, имеющего связь с кремниевым двухканальным переключателем. В свою очередь этот переключатель может иметь в своем составе отпирающий элемент, который включается в момент перехода через ноль питающего переменного напряжения.

Оптосимисторы необычно полезны при осуществлении контроля за более мощными симисторами. Аналогичные оптосимисторы были спроектированы для реализации связи между нагрузкой, которая питается переменным напряжением 220 вольт и логикой с низким уровнем напряжения.

Оптосимистор, как правило, выпускаются в компактном DIP-корпусе, имеющий шесть контактов. Его внутренняя схема, параметры, а так же распиновка, показаны ниже.

Шаг проверки	Описание действия	Ожидаемый результат
1. Проверка светодиода (вход)	Подключите мультиметр в режиме диодной прозвонки к выводам 1 (анод) и 2 (катод) MOC3021.	В одном направлении (прямое смещение) должно быть падение напряжения около 1.1-1.4 В. В обратном направлении – обрыв.
2. Проверка симистора (выход) – без подачи сигнала	Подключите мультиметр в режиме измерения сопротивления (высокий диапазон, например, 200 кОм или 2 МОм) между выводами 4 и 6.	Должно быть очень высокое сопротивление (обрыв или мегаомы), независимо от полярности.
3. Проверка симистора (выход) – с подачей сигнала	Подайте небольшой ток (например, через резистор 330 Ом от источника 5В) на выводы 1 и 2 (анод и катод светодиода). Одновременно измеряйте сопротивление между выводами 4 и 6.	Сопротивление между выводами 4 и 6 должно значительно уменьшиться (до нескольких десятков или сотен Ом), указывая на открытие симистора.
4. Проверка изоляции	Измерьте сопротивление между входными выводами (1, 2) и выходными выводами (4, 6) в режиме измерения сопротивления (высокий диапазон).	Должно быть очень высокое сопротивление (обрыв или мегаомы), подтверждающее гальваническую развязку.

Шаг проверки	Действие	Ожидаемый результат
1. Проверка светодиода (вход)	Подключите мультиметр в режиме диодной прозвонки к выводам 1 (анод) и 2 (катод) MOC3021.	Мультиметр должен показать падение напряжения (обычно 1.1 – 1.4 В) в одном направлении и обрыв в обратном.
2. Проверка фототриака (выход)	Подключите мультиметр в режиме измерения сопротивления к выводам 4 и 6 MOC3021.	Сопротивление должно быть очень высоким (десятки МОм или обрыв).
3. Проверка срабатывания (светодиод включен)	Подайте ток через светодиод (выводы 1 и 2, например, через резистор 330 Ом от 5В). Одновременно измеряйте сопротивление между выводами 4 и 6.	Сопротивление между выводами 4 и 6 должно значительно уменьшиться (до нескольких сотен Ом или десятков Ом).
4. Проверка срабатывания (светодиод выключен)	Отключите ток от светодиода (выводы 1 и 2). Продолжайте измерять сопротивление между выводами 4 и 6.	Сопротивление между выводами 4 и 6 должно вернуться к очень высокому значению (десятки МОм или обрыв).

Интересные факты

Вот несколько увлекательных фактов о тестировании MOC3021 с использованием мультиметра:

1. Принцип функционирования: MOC3021 представляет собой оптоизолятор, который позволяет управлять мощными нагрузками с помощью низковольтных сигналов. При его тестировании важно учитывать, что устройство состоит из светодиода и фототранзистора, и для корректной работы необходимо проверить оба этих элемента.

2. Тестирование светодиода: Для проверки MOC3021 можно воспользоваться режимом прозвонки на мультиметре. Подключите щупы к выводам светодиода (анод и катод). При подаче напряжения на светодиод (обычно в диапазоне 1.2-1.5 В) он должен загореться, что свидетельствует о его исправности.

3. Тестирование фототранзистора: После проверки светодиода следует протестировать фототранзистор. Для этого подключите мультиметр в режиме измерения сопротивления к выводам фототранзистора. При включенном светодиоде сопротивление должно быть низким, а при выключенном — высоким. Это подтверждает правильную работу оптоизолятора.

Следуя этим простым шагам, вы сможете убедиться в исправности MOC3021 и его способности эффективно управлять нагрузками.

Как проверить оптрон или Как проверить оптопару мультиметром

Достоинства и недостатки

Какова основная функция рассматриваемого полупроводникового устройства? Наиболее распространённое применение – это управление в цепях переменного тока. В этом контексте симистор оказывается весьма удобным решением: с его помощью можно контролировать высоковольтное питание, используя компактный элемент. Часто его используют вместо традиционных электромеханических реле. Преимущества такого подхода заключаются в отсутствии физического контакта, что делает процесс включения питания более надёжным, а переключение – бесшумным. Кроме того, срок службы симистора значительно превышает таковой у реле, а скорость его работы выше. Ещё одним положительным моментом является относительно низкая стоимость, что в сочетании с высокой надёжностью и длительным временем работы без отказов делает его привлекательным выбором.

Однако полностью избежать недостатков разработчикам не удалось. При работе под нагрузкой устройства сильно нагреваются, что требует организации системы отвода тепла. Мощные симисторы обычно устанавливаются на радиаторы. Ещё одним минусом, который может повлиять на использование, является возникновение гармонических помех в электросети, вызванных некоторыми схемами симисторных регуляторов (например, в бытовых диммерах для регулировки яркости освещения).

Важно отметить, что напряжение на нагрузках будет отличаться от синусоидального, что связано с минимальными значениями напряжения и тока, необходимых для включения. Поэтому подключать следует только те нагрузки, которые не предъявляют строгих требований к качеству электропитания. Если задача заключается в получении синусоидального сигнала, то данный метод коммутации не будет подходящим. Симисторы подвержены влиянию шумов, переходных процессов и помех, а также не способны работать на высоких частотах переключения.

Как сделать ТТР своими руками?

С учетом особенностей конструкции устройства (монолит), схема не собирается на текстолитовой плате, как это обычно делается, а выполняется методом навесного монтажа.

Вот так выглядит самодельное твердотельное реле. Создать нечто подобное вполне реально. Вам понадобятся лишь базовые навыки в электронике и электротехнике. Финансовые затраты будут минимальными.

Существует множество схемотехнических решений в этой области. Конкретный выбор зависит от необходимой коммутируемой мощности и других характеристик.

🎥 Как Проверить Оптопару на пример PC817 цифровым Мультиметром

Электронные компоненты для сборки схемы

Список компонентов для создания простой схемы твердотельного реле своими руками выглядит следующим образом:

1. Оптопара модели МОС3083.
2. Симистор марки ВТ139-800.
3. Транзистор из серии КТ209.
4. Резисторы, стабилитрон и светодиод.

Все перечисленные электронные элементы соединяются с помощью навесного монтажа в соответствии с предложенной схемой:

Принципиальная схема маломощного твердотельного реле для самостоятельной сборки. Небольшое количество компонентов и простой навесной монтаж позволяют легко собрать данную схему.

Использование оптопары МОС3083 в схеме управления позволяет варьировать входное напряжение в диапазоне от 5 до 24 вольт.

Кроме того, благодаря комбинации стабилитрона и ограничительного резистора, ток, проходящий через контрольный светодиод, снижен до минимально возможного уровня. Это решение значительно увеличивает срок службы контрольного светодиода.

Проверка собранной схемы на работоспособность

Собранную схему необходимо протестировать на функциональность. Подключать нагрузку с напряжением 220 вольт в цепь управления через симистор не обязательно. Достаточно подключить измерительный прибор, такой как тестер, параллельно линии управления симистора.

Для проверки работы твердотельного реле с использованием измерительного прибора. Если на вход устройства подается управляющее напряжение, симистор должен перейти в открытое состояние.

Установите режим измерений тестера на «мОм» и подайте питание (5-24В) на схему генерации управляющего напряжения. Если все функционирует корректно, тестер должен отобразить изменение сопротивления в диапазоне от «мОм» до «кОм».

Устройство монолитного корпуса

Для создания основания корпуса твердотельного реле потребуется алюминиевая пластина толщиной от 3 до 5 мм. Размеры этой пластины не критичны, однако они должны обеспечивать эффективный отвод тепла от симистора во время его работы.

Каркас для заливки корпуса устройства можно изготовить из картонной полосы или других подходящих материалов. Он фиксируется на алюминиевой подложке с помощью универсального клея.

Поверхность алюминиевой пластины должна быть гладкой. Необходимо дополнительно обработать обе стороны: зашлифовать мелкой наждачной бумагой и отполировать.

На следующем этапе подготовленная пластина обрамляется «опалубкой» – по периметру приклеивается бордюр из плотного картона или пластика. В результате должен получиться короб, который будет заполнен эпоксидной смолой.

Внутрь созданного короба помещается собранная «навесом» электронная схема твердотельного реле. На алюминиевую пластину укладывается только симистор.

Прикрепление симистора к алюминиевой подложке должно быть выполнено с учетом того, что этот компонент необходимо плотно прижать к металлическому основанию. Это обеспечит качественный теплоотвод и надежность функционирования устройства.

Важно, чтобы никакие другие элементы и проводники схемы не касались алюминиевой подложки. Симистор устанавливается на алюминий той стороной корпуса, которая предназначена для монтажа на радиатор.

Для улучшения теплопередачи рекомендуется использовать теплопроводящую пасту на площади контакта корпуса симистора и алюминиевой подложки. Некоторые модели симисторов с неизолированным анодом обязательно требуют установки через слюдяную прокладку.

В качестве одного из вариантов крепления симистора к подложке можно использовать клепку. С обратной стороны клепка расплющивается так, чтобы она была на одном уровне с поверхностью подложки.

Симистор следует прижать к основанию каким-либо грузом и залить по периметру эпоксидным клеем или закрепить другим способом, не нарушая гладкости обратной стороны подложки (например, с помощью заклепки).

Приготовление компаунда и заливка корпуса

Для создания твердого корпуса электронного устройства необходимо подготовить компаундную смесь. Основу этой смеси составляют два компонента:

1. Эпоксидная смола без отвердителя.
2. Порошок алебастра.

Добавление алебастра позволяет решить две задачи одновременно: получить необходимый объем заливного компаунда при минимальном расходе эпоксидной смолы и обеспечить заливку с оптимальной консистенцией.

Смесь следует тщательно перемешать, затем добавить отвердитель и снова хорошо перемешать. После этого аккуратно заливают «навесной» монтаж внутри картонной коробки подготовленным компаундом.

Так выглядит готовое твердотельное реле, собранное своими руками. Хотя оно может показаться несколько необычным и не очень эстетичным, его надежность на высоком уровне.

Заливку производят до верхнего уровня, оставляя на поверхности лишь небольшую часть головки контрольного светодиода. Изначально поверхность компаунда может выглядеть не совсем ровной, но со временем она изменится. Останется только дождаться полного застывания заливки.

На практике можно использовать любые подходящие для литья растворы. Главное требование – состав заливки не должен быть электропроводящим, а также необходимо обеспечить достаточную жесткость литья после застывания. Литой корпус твердотельного реле служит защитой электронной схемы от случайных механических повреждений.

Схема подключения активной нагрузки к оптосимистору

В данной схеме присутствуют два элемента, которые требуют вычислений, однако подобные расчеты не всегда проводятся. Тем не менее, мы представим эти расчеты для общего понимания.

Первый расчет касается параметра резистора RD. Определение сопротивления этого резистора зависит от минимального прямого тока ИК светодиода, который необходим для активации симистора. Таким образом,

Предположим, что мы имеем схему с транзисторным управлением (которая часто используется в терморегуляторах) с напряжением питания 12 В и напряжением на открытом транзисторе (Uкэ) 0,3 В; VDD = 11,7 В. В этом случае диапазон If составляет примерно 15 мА для MOC3041.

Для достижения If = 20 мА, учитывая снижение яркости светодиода в процессе эксплуатации (добавим 5 мА), мы получаем:

Практические примеры схем на полевых транзисторах

RD = (11,7 В — 1,5 В) / 0,02 А = 510 Ом.

Следующий расчет касается параметра сопротивления R. Управляющий электрод оптосимистора способен выдерживать определенный максимальный ток. Превышение этого значения может привести к выходу оптрона из строя. Поэтому необходимо рассчитать сопротивление так, чтобы при максимальном напряжении сети (например, 220 В) ток не превышал допустимый предел.

Если взять максимально допустимый ток в 1 А, то сопротивление будет равно:

R = 220 В * 1,44 / 1 А = 311 Ом.

Важно помнить, что слишком высокое сопротивление этого резистора может нарушить стабильность работы оптосимистора.

Теперь перейдем к расчету параметра сопротивления Rg. Резистор Rg подключается только в том случае, если электрод симистора обладает повышенной чувствительностью. Обычно сопротивление Rg варьируется от 100 Ом до 5 кОм, и предпочтительно использовать значение 1 кОм.

Если в управляемой нагрузке присутствует индуктивная составляющая, необходимо применять другую схему подключения с защитой как для силового симистора, так и для оптосимистора.

Схема переключения симистора

Представленная выше схема иллюстрирует простую конструкцию переключения симистора с триггером на постоянном токе. Когда переключатель SW1 находится в разомкнутом состоянии, ток не поступает на затвор симистора, и, следовательно, лампа остается выключенной. При замыкании SW1 ток затвора подается на триак от источника питания V G через резистор R, что приводит триак в состояние полной проводимости, функционируя как замкнутый переключатель, и лампа получает полное питание от синусоидального источника.

• Стабилизатор напряжения без обратной связи

Так как батарея подает положительный ток на затвор триака каждый раз, когда переключатель SW1 замкнут, триак остается в режимах g + и ΙΙΙ + независимо от полярности клеммы MT 2.

Однако, стоит отметить, что в данной простой схеме переключения симистора нам потребуется дополнительный источник питания для затвора, чтобы активировать триак. Тем не менее, мы можем использовать фактическое напряжение переменного тока в качестве сигнала для срабатывания затвора. Рассмотрим следующую схему.

На схеме показан триак, который используется как простой статический выключатель для переменного тока, обеспечивая функции «ВКЛ» и «ВЫКЛ», аналогичные предыдущей схеме на постоянном токе. Когда переключатель SW1 разомкнут, триак работает как разомкнутый переключатель, и лампа не получает ток. При замыкании SW1 триак переключается в состояние «ВКЛ» через токоограничивающий резистор R и самоблокируется вскоре после начала каждого полупериода, тем самым подавая полное питание на лампу.

Поскольку источник питания является синусоидальным, триак автоматически отключается в конце каждого полупериода переменного тока, что приводит к кратковременному снижению тока нагрузки до нуля. Однако, он снова активируется, используя противоположную половину тиристора в следующем полупериоде, пока переключатель остается замкнутым. Этот метод управления переключением обычно называют двухполупериодным управлением, так как обе половины синусоидальной волны находятся под контролем.

Учитывая, что симистор представляет собой две SCR, соединенные вместе, мы можем продолжить развитие этой схемы переключения симистора, изменив способ активации затвора, как показано ниже.

Модифицированная цепь переключения симистора

Если переключатель SW1 находится в разомкнутом состоянии на позиции A, то ток затвора отсутствует, и лампа не светится. Когда переключатель переключается на позицию B, ток затвора проходит в каждом полупериоде, как и ранее, и лампа получает максимальную мощность, когда триак функционирует в режимах Ι + и ΙΙΙ–.

Однако, если переключатель установлен на позицию C, диод блокирует срабатывание затвора, когда MT 2 находится в отрицательном состоянии, поскольку диод работает в обратном смещении. В результате симистор активируется только в положительных полупериодах, функционируя исключительно в режиме I +, и лампа загорается с половинной мощностью. В зависимости от положения переключателя, нагрузка может быть отключена при половинной мощности или полностью активирована.

Создание мощного блока питания 0-30 В своими руками.

Управление мощной нагрузкой постоянного тока – мос3041 схема включения

Возник вопрос, который меня заинтересовал. Поиск в интернете выдал что-то подобное:

Однако эта схема мне не подошла, и я решил нарисовать свою версию:

Тем не менее, из-за недостатка опыта у меня появились сомнения — правильно ли я поступил? В общем, буду рад вашей критике.

Также у меня есть вопрос. Поскольку я стремлюсь к более универсальному решению для работы с нагрузками, вероятно, стоит подключить параллельно симистору RC-цепь для управления индуктивной нагрузкой? Если это так, то как правильно рассчитать это RC, потому что в интернете я не нашел методик расчета, только рекомендации использовать резистор 100-150 Ом на 1 Вт и конденсатор 100 нФ.

Не стоит изобретать велосипед. Существуют оптопары, специально предназначенные для управления симисторами: MOC3021, MOC3023 для фазоимпульсного управления, а также MOC3041, MOC3043 и MOC3061, MOC3063 с встроенным детектором перехода через ноль.

Насколько я понял из документации, МОС используются как драйверы для симисторов, но их не следует применять в качестве самих симисторов? Что касается встроенного детектора, правильно ли я понимаю, что если, например, я попытаюсь регулировать яркость лампы с помощью такого устройства, то у меня не получится, так как симистор будет включаться только в нулевой момент?

DismonПравильно ли я понимаю, что если, например, я буду таким девайсом пытаться регулировать яркость свечения лампы, то у меня не получится, так как симистор будет включаться только в нуле? Если есть встроенный детектор перехода через ноль, то регулировка яркости лампы с помощью фазы отпирания тиристора не сработает.

Добавление от 25.09.2006 15:38:

Первая схема явно более эффективна, чем вторая, так как во второй версии симистор пытаются открыть положительными импульсами, и это происходит относительно анода. Добавление от 25.09.2006 15:40:

Кроме того, в управляющую цепь добавляют 47 Ом на. э-э-э, 220В действующего.

Метод регулировки фазы отпирания тиристора не сработает.

Какой метод будет эффективным?

Кроме того, в управляющую цепь добавляют 47 Ом на. э-э-э, 220В действующего.

Там, по идее, стабилитрон на 5В должен быть.

DismonКакой метод будет эффективным? Если ты используешь С с детектором нуля, то можешь регулировать с помощью ШИМ, следя за соотношением числа полных полупериодов открытого состояния симистора к числу полупериодов за время периода ШИМ-генератора. Это подходит для инерционных нагревателей и новогодних елок. (Готовишься к новому году?) В общем, симистор будет открыт определенное количество полупериодов, а затем закрыт. Обычно «регулируют» именно первое «количество», однако сумма первого и второго «количества» остается постоянной.

Если МОС без детектора нуля, то фазовый регулятор будет работать.

Там, по идее, стабилитрон на 5В должен быть

Посмотри на свою схему, если бы ты 47 Ом подключил к стабилитрону, а не напрямую к диоду.

Добавление от 25.09.2006 16:06:

А ты не задумывался о том, что все время пытаешься открыть симистор плюсом?

Не сЕмя, а сИмметрия. сИмистор. Все равно минусом.

Кстати, говорят, что первые из них более устойчивы к работе с индуктивной нагрузкой.

Glupen’Посмотри на свою схему, если бы ты 47 Ом подключил к стабилитрону Ой, действительно, не туда подключил.

Симисторный ключ

Для обеспечения гальванической развязки в цепях управления и питания рекомендуется применять оптопары или специализированные симисторные драйверы, такие как MOC3023M или MOC3052.

Эти устройства состоят из инфракрасного светодиода и фотосимистора, который может использоваться для управления мощным симисторным ключом.

В модели MOC3052 напряжение на светодиоде составляет 3 В, а ток — 60 мА, поэтому при подключении к микроконтроллеру может потребоваться дополнительный транзисторный ключ.

Встроенный симистор способен работать с напряжением до 600 В и током до 1 А, что вполне достаточно для управления мощными бытовыми приборами через второй силовой симистор.

Рассмотрим схему управления резистивной нагрузкой, например, лампой накаливания.

Таким образом, данная оптопара выполняет функцию драйвера для симистора.

Существуют также драйверы с нулевым детектором, такие как MOC3061. Они активируются только в начале полупериода, что помогает снизить уровень помех в электросети.

Резисторы R1 и R2 рассчитываются стандартным образом. Сопротивление резистора R3 определяется на основе пикового напряжения в сети питания и тока, необходимого для открытия силового симистора. Если сопротивление будет слишком высоким, симистор не сработает, а если слишком низким — ток будет протекать без необходимости. Резистор должен быть достаточно мощным.

Важно помнить, что 230 В в электросети (это актуальный стандарт для России, Украины и многих других стран) — это значение эффективного напряжения. Пиковое напряжение составляет…

«Мягкое» включение мощных нагрузок

В схемах, где используются высокие нагрузки и частота переключений, силовые полупроводниковые переключатели с оптической развязкой постепенно заменяют электромагнитные реле и пускатели. На сегодняшний день доступны устройства, которые могут работать в системах, управляемых логическими уровнями микросхем, такими как ТТЛ, ТТЛШ, КМОП и другими. Для цепей переменного тока предпочтение отдается микросхемам, которые активируют электронный ключ в момент, когда напряжение проходит через ноль. Это позволяет избежать значительных импульсных помех и коммутационных скачков напряжения, возникающих из-за фазового сдвига между током и напряжением, а также снижает требования к сетевым фильтрам или позволяет обойтись без них. Самопроизвольное включение силовых симисторов из-за случайных скачков напряжения при переключении обмоток электроклапанов или электродвигателей может привести к межфазным замыканиям. Для предотвращения этого используется шунтирование силовых выводов с помощью демпфирующей RC-цепи. При включении мощных нагрузок при низких (близких к нулю) напряжениях значительно уменьшается амплитуда импульсов тока при работе с емкостными нагрузками. Кроме того, симисторы функционируют в мягком режиме, что значительно повышает их надежность.

Классическими примерами бесконтактных силовых коммутаторов являются оптоизоляторы МОС3031М/32М/33М, МОС3041М/42М/43М, МОС3061М/62М/63М, МОС3162М/3163М, МОС3081/82/83 [1] (аналогичное описание доступно также с логотипом Fairchild Semiconductor), которые выпускаются в 6-выводном DIL-корпусе (рис.1). Эти устройства состоят из инфракрасного излучающего диода, оптически связанного с детектором, который определяет момент прохождения напряжения через ноль, и выходного оптосимистора. Они идеально подходят для работы с мощными симисторами, полупроводниковыми реле и другими промышленными управляющими элементами. Микросхемы, маркировка которых заканчивается на 1, 2 и 3, обеспечивают включение нагрузки при подаче на светодиод тока, равного 15, 10 и 5 мА соответственно. Падение напряжения на инфракрасном светодиоде составляет 3 В. Микросхемы, у которых предпоследняя цифра маркировки заканчивается на 3, 4, 6 и 8, предназначены для управления цепями с максимальным напряжением 250, 400, 600 и 800 В соответственно. Максимальный импульсный ток при коммутации составляет 1 А при длительности включения 100 мкс. Максимальный непрерывный ток коммутации — 60 мА. Схема подключения микросхем для управления симистором представлена на рис.2. Для МОС303Х/МОС304Х/МОС306Х/МОС308Х сопротивление R1 должно составлять 180, 360, 360 и 360 Ом соответственно. R2 — 1 кОм, 330, 360 и 330 Ом. Выходной ток ИМС может достигать 1 А, но только в момент включения силового симистора VS1, поэтому этот выход не следует использовать как репейный, нагружая его постоянной нагрузкой. К одному выходу можно подключить только один симистор. Более мощные симисторы могут быть подключены к микросхеме через промежуточные усиливающие симисторы. В таблице приведены рекомендуемые симисторы для непосредственного подключения к устройствам. Симисторы должны устанавливаться на радиаторы. Необходимо учитывать, что рабочие токи, которые коммутируются симисторами, зависят от температуры. Устаревшие симисторы типа ТС 161 требуют однополярного сигнала для включения и не могут работать с этими микросхемами. В качестве силовых элементов вместо симисторов можно использовать тиристоры, подключенные встречно-параллельно (рис.3). Номиналы резисторов выбираются в соответствии с рекомендациями к рис.2, диоды — 1N4001. В [2] представлены основные типы и характеристики модулей, производимых в России.

Электродвигатели, работающие на постоянном токе

Эти устройства имеют довольно широкий диапазон применения:

• вентиляторы в компьютерной технике;
• стартеры автомобилей;
• мощные дизельные генераторы;
• зерноуборочные комбайны и другие подобные механизмы.

Магнитное поле статора этих устройств создается двумя электромагнитами, которые установлены на специализированных сердечниках (магнитопроводах). Вокруг них находятся катушки с обмотками.

Магнитное поле подвижного элемента формируется током, который проходит через щетки коллекторного узла и движется вдоль обмотки, размещенной в пазах якоря. Мы обязательно обсудим тему неисправностей ротора электродвигателя, но немного позже.

Транзистор Дарлингтона

При высокой нагрузке ток может достигать нескольких ампер. Для мощных транзисторов коэффициент может оказаться недостаточным. (Как видно из таблицы, для таких транзисторов он и без того невелик.)

В данной ситуации можно использовать каскад из двух транзисторов. Первый транзистор управляет током, который активирует второй транзистор. Эта конфигурация называется схемой Дарлингтона.

В такой схеме коэффициенты двух транзисторов перемножаются, что позволяет достичь значительного коэффициента передачи тока.

Чтобы увеличить скорость отключения транзисторов, можно соединить эмиттер и базу каждого из них через резистор.

Сопротивления должны быть достаточно большими, чтобы не оказывать влияние на ток база-эмиттер. Обычно используются значения в диапазоне 5…10 кОм для напряжений от 5 до 12 В.

Транзисторы Дарлингтона производятся в виде отдельных устройств. Примеры таких транзисторов представлены в таблице.

Модель
КТ829В	750	8 А	60 В
BDX54C	750	8 А	100 В

В остальном функционирование ключа остается прежним.

Особенности применения

Оптроны изготавливаются в пластиковых корпусах с шестью выводами. Первый вывод обозначен точкой на корпусе.

Производитель советует подключать резистор на 360 Ом последовательно с фототиристором в схемах управления силовыми тиристорами, чтобы поддерживать ток через высоковольтную часть оптрона на безопасном уровне. Однако такая рекомендация вызывает вопросы, поскольку оптрон может активироваться только при напряжении, близком к нулю (менее 20 В). Для обеспечения безопасного уровня тока достаточно резистора в 20 Ом, если время открытия силового тиристора составляет менее 100 мкс. После активации силового тиристора напряжение на оптотиристоре оптрона снижается до минимального значения. Для популярных силовых тиристоров, таких как КУ201 и КУ202, время открытия составляет 10–20 мкс.

Это замечание имеет важное значение, так как позволяет использовать данные оптопары с распространенными силовыми тиристорами, для которых сопротивление в 360 Ом является слишком высоким и не дает возможности открыть силовой тиристор в начале полуволны с минимальной задержкой. Для силовых тиристоров целесообразно выбирать резистор, равный резистору, соединяющему управляющий электрод и катод, который обычно составляет 50–100 Ом.

(читать дальше…) :: (в начало статьи)

1	2

:: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению, в статьях иногда встречаются ошибки, которые исправляются, статьи обновляются и дополняются, а также готовятся новые материалы. Подпишитесь на новости, чтобы быть в курсе.

Если у вас остались вопросы, не стесняйтесь спрашивать! Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.

Скажите, пожалуйста, можно ли управлять МОС306х от питания 3В или только 5В? Читать ответ…

Схемотехника — тиристорные, динисторные, симисторные, тринисторные схемы… Схемотехника тиристорных устройств. Практические примеры. …

Применение полевых транзисторов, МОП, FET, MOSFET. Использование. Схемы… Типичные схемы с полевыми транзисторами. Применение МОП….

Импульсный источник питания. Своими руками. Самодельный. Сделать. Лаборатория… Схема импульсного блока питания. Расчет на разные напряжения и токи….

Тиристорное переключение нагрузки, коммутация (включение/выключение)… Применение тиристоров в качестве реле (переключателей) для напряжения переменного тока…

Бесперебойник своими руками. ИБП, UPS сделать самому. Чистый синус, синусоида… Как сделать бесперебойник самостоятельно? Чисто синусоидальное напряжение на выходе…

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное. Принцип действия,… Принцип работы, сборка и настройка преобразователя однофазного напряжения в трехфазное…

Тиристорный выключатель, переключатель, коммутатор. Тиристор (тринистор)… Тиристор в переключательных схемах переменного тока. Схема твердотельного реле. …

Повышающий импульсный преобразователь напряжения, источник питания. Как… Как сконструировать повышающий импульсный преобразователь. Как выбрать частоту работы…

Параметры MOC3061, MOC3062, MOC3063

Низковольтная часть тиристорного оптрона

Максимально допустимое напряжение между входом и выходом составляет 7500 В переменного тока при частоте 50 Гц, с продолжительностью воздействия в 1 секунду. Это означает, что данная схема способна предотвратить пробой даже при значительных колебаниях напряжения в сети.

Максимальное обратное напряжение, которое может выдержать светодиод, равно 6 В.

Прямое напряжение не должно превышать 1.5 В.

Максимальный прямой ток, проходящий через светодиод, составляет 60 мА.

Минимальный ток, необходимый для включения оптотиристора (ток, протекающий через светодиод), составляет: для MOC3061 – 15 мА, для MOC3062 – 10 мА, для MOC3063 – 5 мА.

Высоковольтная часть тиристорной оптопары

Максимальное напряжение в закрытом состоянии составляет 600 В.

Импульсный ток достигает 1 А при длительности менее 100 мкс.

Максимальное напряжение в открытом состоянии равно 3 В.

Максимальный постоянный ток в открытом состоянии составляет 50 мА.

Ток удержания (минимальный ток, при котором тиристор остается открытым) выражается в мкА.

Время включения составляет 1 мкс, а время выключения — 10 мкс. Эти данные являются приблизительными, так как в справочной литературе они не указаны и были получены в результате измерений на одном образце.

Напряжение, необходимое для открытия фототиристора, варьируется от 5 до 20 В. Этот параметр имеет значительный технологический разброс и сильно зависит от тока, проходящего через светодиод. Если напряжение превышает указанные значения при соответствующем входном токе, тиристор не откроется. Это связано с работой схемы детектора нуля.

При выборе режима работы оптопары рекомендуется устанавливать управляющий ток на 10% – 15% выше минимального тока включения. Это обеспечит активацию только при минимальном значении напряжения на фототиристоре. Увеличение управляющего тока может привести к дополнительному рассеиванию мощности и повышению напряжения, необходимого для включения фототиристора, что является нежелательным.

Способы регулирования мощности

Тем не менее, на частоте 50 Гц мощные трансформаторы становятся весьма тяжелыми и громоздкими, что затрудняет плавное регулирование мощности и вызывает определенные сложности при переключении обмоток.

Альтернативным методом регулирования мощности является фазовое регулирование. В этом случае нагрузка подключается к источнику питания с помощью электронного ключа.

Этот ключ прерывает цепь питания на определенную часть периода синусоиды переменного тока. Изменяя продолжительность закрытого состояния ключа, можно управлять величиной мощности, передаваемой на нагрузку, а также действующим значением выходного напряжения.

Как он работает и для чего нужен

Симистор представляет собой полупроводниковый элемент. Полное его название – симметричный триодный тиристор. Главная его особенность заключается в способности проводить электрический ток в обоих направлениях. Этот компонент цепи имеет три вывода: один из них предназначен для управления, а два других – для силового подключения. В данной статье мы подробно рассмотрим принцип функционирования, конструкцию и применение симистора в различных электрических схемах. В таблице ниже вы найдете характеристики известных симисторов:

Таблица характеристик популярных симисторов.

Конструкция и принцип действия

Симистор обладает уникальной особенностью — он способен проводить электрический ток в обоих направлениях. Конструкция этого устройства основана на применении двух тиристоров, соединенных параллельно и работающих под общим управлением. Такой подход и стал причиной появления названия, которое происходит от сокращения «симметрические тиристоры». Поскольку ток может двигаться в обе стороны, нет необходимости обозначать выводы как анод и катод. Важным элементом является управляющий электрод. В симисторе присутствует пять переходов, что позволяет создать две различные структуры. Выбор конкретной структуры зависит от места, где формируется отрицательная полярность (определенный силовой вывод).

Оптосимистор: параметры и схемы подключения

Оптосимисторы представляют собой разновидность оптронов, обладающих выдающимися электрическими характеристиками. Они обеспечивают надежную гальваническую развязку, способную выдерживать напряжение до 7,5 кВ, что позволяет эффективно изолировать подключенную управляемую нагрузку от управляющей схемы.

Эти радиокомпоненты состоят из инфракрасного светодиода на основе арсенид-галлия, который соединен с кремниевым двухканальным переключателем. Этот переключатель может включать в себя отпирающий элемент, активирующийся при прохождении через ноль переменного напряжения.

Оптосимисторы особенно полезны для контроля более мощных симисторов. Подобные устройства были разработаны для обеспечения связи между нагрузкой, работающей от переменного напряжения 220 вольт, и логическими схемами с низким уровнем напряжения.

Обычно оптосимисторы изготавливаются в компактном DIP-корпусе, который имеет шесть контактов. Внутренняя схема, параметры и распиновка данного устройства представлены ниже.

Электронные ключи

В настоящее время используются следующие виды:

• Ключи на биполярных транзисторах;
• Ключи на полевых транзисторах;
• Ключи на управляемых диодах — тиристорах;
• Ключи на симметричных управляемых диодах — симисторах.

Давайте более подробно рассмотрим каждый из этих типов:

На транзисторах

Самым простым электронным ключом является биполярный транзистор. Он имеет структуру n-p-n или р-n-p, состоящую из двух p-n переходов и трех выводов: эмиттера, базы и коллектора.

При отсутствии тока на базе ток коллектора равен нулю, и транзистор находится в состоянии отсечки, что соответствует открытой цепи.

Если на базу подать ток достаточной величины, транзистор перейдет в состояние насыщения, и напряжение на коллекторе будет практически равно нулю, независимо от величины тока коллектора. Это состояние соответствует замкнутой цепи.

До появления полевых транзисторов ключи на основе биполярных транзисторов были основой всей полупроводниковой схемотехники.

В полевых транзисторах между выводами стока и истока образуется проводящий канал типа n или p. К этому каналу через диэлектрический слой окисла подключен управляющий электрод — затвор. Изменяя напряжение на затворе, можно регулировать ширину проводящего канала и, соответственно, его проводимость. Управляя затвором, можно переключать ключ в открытое и закрытое состояние.

Ключи на полевых транзисторах обладают более высоким быстродействием по сравнению с ключами на биполярных транзисторах, так как последние медленно выходят из режима насыщения.

На сегодняшний день все компьютеры, смартфоны и другие устройства собираются на комплиментарных (разнополярных) МОП транзисторах. В быстродействующей силовой электронике также активно используются мощные полевые транзисторы.

На тиристорах

Если к конструкции биполярного транзистора добавить еще один p-n переход, можно создать устройство с весьма интересными характеристиками — управляемый диод, известный как тиристор.

Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент с конфигурацией p-n-p-n или n-p-n-p. Он обычно имеет три или, реже, четыре вывода. Вывод, который соединяется с внешним слоем p, называется анодом, а вывод, подключенный к внешнему слою n, — катодом. Управляющий электрод, именуемый базой, присоединяется к одному из внутренних слоев, чаще всего к тому, который находится рядом с катодом. Тиристор может обладать двумя базами, но это не является обязательным.

Эта конструкция аналогична соединению двух транзисторов с различными типами проводимости, что иллюстрируется на схеме.

Это два транзисторных ключа, соединенных друг с другом в противоположных направлениях. База каждого транзистора подключена к коллектору другого. Данная схема напоминает триггер — элемент, обладающий памятью. Если подать на базу отпирающий ток, тиристор откроется, но благодаря эффекту памяти останется в этом состоянии до тех пор, пока ток через него не упадет практически до нуля.

У тиристора наблюдается весьма необычная вольт-амперная характеристика, имеющая S-образную форму.

Эта характеристика демонстрирует зависимость тока, протекающего через тиристор, от напряжения между анодом и катодом при различных значениях тока базы IG. Напряжение Vbo соответствует напряжению, при котором тиристор включается, а Vbr — напряжению пробоя.

При достаточно высоком токе базы тиристор ведет себя как диод. Иногда тиристор называют управляемым диодом, что соответствует его графическому обозначению на схемах. Тиристор проводит ток только в одном направлении.

Симисторные оптопары | Техника и Программы

Одной из сфер применения оптронов является бесконтактное управление высоковольтными цепями, работающими на переменном или пульсирующем токе. Для этих задач разрабатываются устройства на основе фототиристоров (симистор представляет собой два фототиристора в одном корпусе). Их конструкция и функционирование в схемах аналогичны обычным тиристорам, так как они могут находиться в одном из двух стабильных состояний. Помимо прямого управления маломощной нагрузкой, такие компоненты могут использоваться для активации более мощных тиристоров и симисторов.

Основные характеристики наиболее популярных оптопар этого типа представлены в таблице 8. Некоторые из них оснащены встроенной схемой управления для обнаружения нуля — ZCC (Zero Crossing Control), которая гарантирует, что симистор включается только в момент, когда фаза питающего напряжения пересекает ноль. Это означает, что активация коммутатора происходит при напряжении около 5…20 В, поскольку в силу физических принципов работы включение таких элементов при нуле невозможно, в отличие от транзисторов.

Таблица 8. Основные характеристики симисторных оптопар

Примечание к таблице

UpK — максимальное допустимое пиковое напряжение между входом и выходом; URMS — максимально допустимое напряжение изоляции (действующее значение).

Окончание таблицы 8

Данные о взаимозаменяемости одноканальных симисторных оптронов от различных производителей представлены в таблице 9.

Таблица 9. Варианты замены симисторных оптронов

Основной тип	Полные зарубежные аналоги (отечественный вариант аналога)	Корпус	Особенности выхода
МОС8Ю	TLP532, TCDT1110, CNY17F-2, PC714V	DIP-6
MOC811	TLP632, IL2B	DIP-6
MOC3020	TLP3021, K3020P, BRT12H, OPI3020, MCP3020, GE3020	DIP-6
MOC3021	TLP3021, GE3021, ECG3048, OPI3Q21, MCP3021, GE302t	DIP-6
MOC3022	TLP3022, OPI3022, MCP3022, GE3022, (АОУ163А)________	DIP-6
MOC3023	TLP3023, OPI3023, MCP3023, GE3023_	DIP-6
МОСЗОЗО	TLP3041, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
МОСЗОЭ1	TLP3041, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
МОСЗОЭ2	TLP3042, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
MOC3040	TLP3041, TLP3042, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
MOC3041	TLP3042, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
MOC3042	TLP3042, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
MOC3043	TLP3043, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
МОСЗОбО	TLP3061, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
M0c3061	TLP3061, (АОУ179А), ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
MOC3062	TLP3062, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC
МОСЗОбЗ	TLP3063, ОРТОбЗО	DIP-6	Есть схема ZCC

Примечание к таблице

Важно учитывать, что возможны замены аналогичных по конструкции оптопар на более производительные, например, с более высоким рабочим напряжением: МОСЗОбЗ на MOC3083 и т. д.

Когда выходной симистор оптопары находится в активном состоянии, максимальное напряжение, которое остается на его выводах, может составлять от 1,8 до 3 В (это зависит от тока в цепи). При этом кратковременный импульсный ток через нагрузку не должен превышать 1 А. Чтобы предотвратить повреждение входного светодиода, постоянный ток через него не должен превышать 60 мА (падение напряжения на светодиоде не превышает 1,6 В, что актуально для всех маломощных оптосимисторов).

Полупроводниковая структура симистора

Структура симистора включает в себя пластину, состоящую из чередующихся слоев полупроводников p- и n- типов, а также контакты для основного и управляющего электродов. В общей сложности в этой полупроводниковой структуре присутствует пять слоев p- и n- типов. Область между слоями называется p-n-переходом, который демонстрирует нелинейную вольт-амперную характеристику (ВАХ) с низким сопротивлением в обратном направлении, где n-слой обозначается как минус, а p-слой как плюс, и высоким сопротивлением в прямом направлении. Пробой p-n-перехода происходит при напряжении, достигающем нескольких тысяч вольт.

Когда симистор включается в прямом направлении, активируется правая половина его структуры. Левая часть остается неактивной, обладая очень высоким сопротивлением для тока. Характеристики симистора в динамическом и статическом режимах при прямом включении и наличии положительного управляющего сигнала аналогичны характеристикам тиристора, работающего в прямом направлении.

В данной конфигурации к силовой электронной управляемой установке (СЭУ) подается положительное напряжение относительно СЭ, при этом p-n-переходы j2 и j4 подключаются в прямом направлении, а p-n-переходы j1 и j3 – в обратном. Это позволяет рассматривать структуру как тиристор, подключенный в обратном направлении, который не участвует в процессе пропускания тока. В этом случае работа устройства определяется левой частью структуры и представляет собой обратно ориентированную p-n-p-n структуру с дополнительным пятым слоем n, который соприкасается со слоем p1.

Использование микросхемы К1182 ПМ1

Для создания тиристорных и симисторных регуляторов разработана специализированная микросхема К1182 ПМ1. На кристалле этой микросхемы реализована практически завершенная схема фазового регулятора мощности.

В конструкции используются два тиристора, которые подключены параллельно и противофазно. Их управляющие входы соединены через развязывающие диоды с выходом блока управления. Встроенный диодный мост генерирует напряжение питания для блока управления.

На выводы AC1 и AC2 подается напряжение 220 В. К выводам UST1+ и UST2+ присоединяются конденсаторы, которые обеспечивают задержку включения тиристоров. К выводам С+ и C- подключается элемент управления — это может быть переменный резистор или RC-цепочка.

Ниже представлены схемы подключения маломощных нагрузок, рекомендованные производителем для прямого соединения с микросхемой.

Если требуется подключение мощных нагрузок, то используются внешние тиристоры или симисторы.

Вариант с двумя тиристорами.

Вариант с симистором.

Микросхема доступна в трех вариантах корпусов:

• 16-выводной Power DIP-(12+4);
• 8-выводной DIP-8;
• 8-выводной планарный SO-8.

Собрать симисторный регулятор мощности своими руками под силу любому радиолюбителю.

Выводы и полезное видео по теме

В этом видео демонстрируется процесс создания твердотельного реле, а также рассматриваются электронные компоненты, необходимые для его сборки. Автор подробно делится своим опытом и описывает все нюансы, с которыми он столкнулся в ходе изготовления этого электронного устройства.

В ролике также обсуждаются возможные проблемы, которые могут возникнуть после покупки однофазного твердотельного реле у китайских продавцов. Кроме того, автор проводит краткий обзор функциональности данного прибора.

Изготовление твердотельных реле самостоятельно – это вполне реальная задача, особенно если речь идет о низковольтных устройствах, которые потребляют небольшую мощность.

Однако создание более мощных и высоковольтных реле своими руками может оказаться сложным. Кроме того, затраты на материалы могут быть сопоставимы с ценой готового изделия, произведенного на заводе. Поэтому в случае необходимости проще приобрести готовый прибор.

Если у вас возникли вопросы по сборке твердотельного реле, не стесняйтесь задавать их в комментариях, и мы постараемся предоставить максимально ясные ответы. Также вы можете поделиться своим опытом в самостоятельном изготовлении реле или сообщить полезную информацию по теме статьи.

Схема подключения индуктивной нагрузки к оптосимистору

Сигнал, который поступает от оптосимистора на управляющий электрод симистора, необходим лишь для его активации. Однако при высокой частоте переключения коммутируемого напряжения возрастает риск случайного срабатывания управляемого симистора, даже при отсутствии управляющего сигнала.

Причинами ложных срабатываний могут быть скачки напряжения при включении ключа, который подключен к индуктивной нагрузке, а также импульсные помехи в питающих линиях нагрузки. Эффективным решением для устранения этих проблем является использование в схеме снабберной (демпфирующей) RC-цепи, которая подключается параллельно выходу ключевого устройства.

Конденсатор в снабберной RC-цепи должен быть металлопленочным с номиналом от 0,01 до 0,1 мкФ, а сопротивление резистора должно находиться в диапазоне от 20 до 500 Ом. Эти параметры элементов следует рассматривать как ориентировочные значения.

Ограничения

Подключение кнопки к Arduino

При использовании симистора необходимо учитывать определенные ограничения, особенно в случае индуктивной нагрузки. Эти ограничения касаются скорости изменения напряжения (dU/dt) между основными электродами симистора, а также скорости изменения рабочего тока (di/dt). Если скорость изменения напряжения превышает допустимые значения (из-за наличия внутренней ёмкости симистора), это может привести к нежелательному открыванию устройства. Аналогично, превышение скорости нарастания тока и его величины может вызвать повреждение симистора. Существуют и другие параметры, на которые накладываются ограничения в соответствии с предельно допустимыми режимами работы. К ним относятся ток и напряжение управляющего электрода, температура корпуса, мощность, рассеиваемая прибором, и прочие.

Опасность превышения скорости нарастания тока заключается в том, что переход симистора в открытое состояние происходит лавинообразно благодаря глубокой положительной обратной связи. Однако этот процесс может занимать несколько микросекунд, в течение которых на симистор одновременно воздействуют высокие значения тока и напряжения. Поэтому, несмотря на то, что падение напряжения на полностью открытом симисторе невелико, мгновенная мощность в момент его открытия может быть значительной. Это приводит к выделению тепловой энергии, которая не успевает рассеяться, что может вызвать перегрев и повреждение кристалла.

Одним из методов защиты симистора от выбросов напряжения при работе с индуктивной нагрузкой является подключение варистора параллельно основным выводам симистора. Для защиты от превышения скорости изменения напряжения используется так называемая снабберная цепочка (RC-цепь), которая подключается аналогичным образом.

Устойчивость симистора к разрушению при превышении допустимой скорости нарастания тока (dI/dt) зависит от внутреннего сопротивления и индуктивности источника питания и нагрузки. При работе с емкостной нагрузкой необходимо добавить соответствующую индуктивность в цепь.

Простые способы проверки симисторов и тиристоров

Эффективные методы для проверки работоспособности симисторов. Как провести тестирование симисторов и тиристоров с помощью мультиметра, батарейки с лампочкой или специализированного тестера.

Назначение и устройство

Симисторы представляют собой полупроводниковые полууправляемые переключатели, которые активируются импульсом тока, подаваемым на управляющий электрод. Для их отключения необходимо либо прервать ток в цепи, либо подать обратное напряжение.

По своему принципу работы они схожи с тиристорами, однако симистор можно рассматривать как два тиристора, соединённых встречно-параллельно. На схеме вы можете увидеть соответствующее обозначение.

Часто симисторы применяются в релейном режиме, что означает, что они функционируют в режиме «включения» и «выключения». Такие устройства называют полупроводниковыми реле.

Основные отличия от электромеханических реле заключаются в значительно более высоком быстродействии, отсутствии механических контактов и, как следствие, увеличенной долговечности. Для обеспечения длительной работы симисторов важно поддерживать номинальный тепловой режим и соответствующую нагрузку.

Способы проверки

Для диагностики неисправностей в электронной схеме необходимо последовательно проверять ее компоненты. В первую очередь внимание следует уделить силовым цепям, особенно полупроводниковым ключам. Для их проверки можно использовать один из следующих методов:

• мультиметр (омметр или режим прозвонки);
• батарейку с светодиодом или лампочкой;
• стенд.

При диагностике рекомендуется выпаять элемент, так как проверка компонентов на исправность без их удаления с платы может привести к неправильным результатам. Например, вы можете обнаружить короткое замыкание в не проверяемом элементе, которое вызвано параллельно соединенными с ним компонентами.

Тем не менее, симистор и тиристор можно проверить на работоспособность, не выпаивая их. Если вы обнаружите возможную неисправность, тогда следует выпаять элемент и провести повторные измерения.

Типичное расположение выводов, или цоколевка, представлена на рисунке ниже. Выводы А1 и А2 (иногда обозначаемые как T1 и T2) являются силовыми, через них проходит основной ток нагрузки, а G (gate) – это управляющий электрод. Обратите внимание, что цоколевка может варьироваться, поэтому обязательно проверяйте ее в даташите вашего симистора.

В режиме проверки диодов на дисплее отображается падение напряжения между щупами в милливольтах. При этом на щупах тестера присутствует напряжение, которое обеспечивает ток в измеряемой цепи (так же, как и в режиме омметра).

Для проверки элемента на пробой прикоснитесь щупами к выводам А1 и А2. Если элемент исправен, на экране появится «1» или 0L, а если он пробит – значение будет близким к 0. Если между выводами А1 и А2 нет короткого замыкания, проверьте управляющий электрод. Для этого нужно прикоснуться щупами к одному из силовых выводов и управляющему электроду; на экране должно быть низкое значение в диапазоне 80-200.

Чтобы проверить, открывается ли симистор, можно кратковременно замкнуть его управляющий электрод с одним из выводов мультиметра, что позволит подать на него управляющее напряжение (ток). Алгоритм проверки на примере тиристора представлен ниже.

После отключения напряжения с управляющего электрода симистор может закрыться. Это связано с тем, что через него должен протекать минимальный ток, чтобы он оставался в проводящем состоянии. Подобное явление может наблюдаться и при других методах проверки.

Аналогично можно использовать омметр: если элемент пробит, сопротивление будет низким, а если нет – стремиться к бесконечности.

Этот метод проверки подробно описан в следующем видео, однако обратите внимание, что автор допустил ошибку в формулировке, назвав падение напряжения сопротивлением. В остальном видео является наглядным.

Если вместо светодиода использовать малогабаритную лампу накаливания от карманного фонаря, то резистор R1 следует убрать из цепи, а если используется батарейка с низким напряжением — убрать резистор R2 или уменьшить его сопротивление. Можно использовать три последовательно соединенные пальчиковые батарейки (3х1.5=4.5В) или даже крону (9В). Если вы соберете переносной тестер по этой схеме, можете установить кнопку без фиксации с нормально-разомкнутыми контактами, как показано на схеме.

Если вы не планируете собирать такой прибор, просто кратковременно касайтесь управляющего электрода проводом, как было показано в методе с мультиметром.

Стоимость такого устройства составляет около 4-10 долларов на Алиэкспресс, в зависимости от комплектации (с корпусом или без) и модели (даже самый дешевый вариант является вполне функциональным инструментом для домашнего мастера).

Для проверки исправности элемента вам нужно просто вставить его в клеммную колодку и нажать на единственную кнопку. Если компонент определился правильно, значит, он исправен. Если на дисплее появится изображение другой детали (например, резистора вместо тиристора), значит, он неисправен.

В интернете можно найти множество схем небольших стендов или приборов для проверки симисторов. Их принцип работы не отличается от описанных выше методов. Рассмотрим некоторые из них.

Для проверки симисторов на блоке управления стиральной машины специалисты рекомендуют использовать схему с лампочкой, не выпаивая деталь с платы.

Кстати, замена ключей в стиральной машине-автомат – довольно частая задача для ремонтников. В этом случае они отвечают за управление двигателем и регулировку оборотов, как в пылесосах, а в электрочайниках – в цепи управления ТЭНом.

Еще одну схему проверочного стенда опубликовали в одном из выпусков журнала «Радио», а также на зарубежном форуме. При проверке на стенде по такой схеме вы можете определить, открывается ли симистор в обоих направлениях; для этого предусмотрены переключатели SA1, SA2 на первой схеме и S1 на второй.

Мы рассмотрели основные методы диагностики схем с тиристорами и симисторами. Эти методы подходят для всех случаев, независимо от того, где они были установлены – в пылесосе, диммере, стиральной машине или другом устройстве. Учтите, что при проверке ключ может самопроизвольно закрываться после снятия управляющего импульса – это связано с особенностями их внутреннего устройства и номинальных рабочих параметров.

Частые ошибки при проверке MOC3021 и их устранение

При проверке оптоизоляторов, таких как MOC3021, важно учитывать несколько распространенных ошибок, которые могут привести к неправильным результатам тестирования. Понимание этих ошибок и способов их устранения поможет вам более точно оценить работоспособность компонента.

1. Неправильная настройка тестера

Одной из самых распространенных ошибок является неправильная настройка мультиметра. Убедитесь, что тестер установлен в режим проверки диодов или в режим измерения сопротивления. Если вы используете режим измерения напряжения, результаты могут быть некорректными.

2. Неправильное подключение выводов

При подключении выводов тестера к MOC3021 важно соблюдать полярность. Оптоизолятор имеет два вывода: анод и катод. Подключение тестера с неправильной полярностью может привести к неверным показаниям или даже повреждению компонента. Убедитесь, что анод подключен к положительному выводу тестера, а катод — к отрицательному.

3. Игнорирование минимального рабочего тока

MOC3021 требует определенного минимального тока для срабатывания. Если вы проверяете его с помощью тестера, который не может обеспечить необходимый ток, оптоизолятор может не сработать, и вы получите ложный результат. Убедитесь, что тестер способен обеспечить достаточный ток для проверки.

4. Неправильная интерпретация результатов

После подключения тестера и получения показаний важно правильно интерпретировать результаты. Если тестер показывает бесконечное сопротивление, это может означать, что оптоизолятор неисправен. Однако, если он показывает низкое сопротивление, это может указывать на то, что оптоизолятор исправен, но необходимо проверить его в рабочем режиме.

5. Неучет температуры окружающей среды

Температура может оказывать влияние на характеристики MOC3021. При проведении тестов в условиях высокой или низкой температуры результаты могут быть искажены. Рекомендуется проводить тестирование в стандартных условиях, чтобы избежать влияния температуры на результаты.

6. Пропуск проверки на наличие повреждений

Перед тем как проводить тестирование, важно визуально осмотреть компонент на наличие механических повреждений, таких как трещины или обгоревшие участки. Если вы заметили повреждения, лучше заменить компонент, так как это может повлиять на его работоспособность.

Избегая этих распространенных ошибок, вы сможете более точно проверить работоспособность MOC3021 и обеспечить надежную работу вашего устройства. Тщательное соблюдение всех рекомендаций и внимательное отношение к процессу тестирования помогут вам избежать неприятных ситуаций и продлить срок службы ваших компонентов.

Рекомендации по выбору тестера для проверки MOC3021

При выборе тестера для проверки MOC3021, важно учитывать несколько ключевых аспектов, чтобы обеспечить точность и надежность измерений. MOC3021 – это оптоэлектронный компонент, который используется для управления высоковольтными цепями с помощью низковольтных сигналов. Поэтому тестер должен быть способен работать с такими параметрами.

Во-первых, рекомендуется использовать мультиметр, который поддерживает функции измерения как постоянного, так и переменного напряжения. Это позволит вам проверить как входные, так и выходные параметры MOC3021. Убедитесь, что ваш тестер имеет достаточный диапазон измерений, чтобы охватывать напряжения, которые могут быть использованы в вашей схеме.

Во-вторых, важно, чтобы тестер имел функцию проверки диодов. Это необходимо для тестирования светодиода внутри MOC3021. При проверке диода тестер должен показывать падение напряжения на уровне 1.2-1.5 В, что соответствует нормальной работе оптопары. Если значение значительно ниже или выше, это может указывать на неисправность компонента.

Также стоит обратить внимание на наличие функции измерения тока. Это может быть полезно для проверки выходного тока MOC3021 при его активации. Убедитесь, что тестер способен измерять малые токи, так как выходной ток может быть в пределах миллиампер.

Кроме того, желательно, чтобы тестер имел возможность измерения сопротивления. Это поможет вам проверить целостность цепей и убедиться, что нет коротких замыканий или обрывов в соединениях, связанных с MOC3021. При измерении сопротивления, значение должно быть высоким, если оптопара не активирована.

Наконец, стоит учитывать удобство использования тестера. Выбирайте модель с четким дисплеем и интуитивно понятным интерфейсом, чтобы облегчить процесс измерений. Наличие автоматического выбора диапазона также может значительно упростить работу.

В заключение, правильный выбор тестера для проверки MOC3021 включает в себя оценку его функциональности, диапазона измерений и удобства использования. Это обеспечит надежные результаты и поможет избежать ошибок при диагностике и ремонте.

Вопрос-ответ

Как работает moc3021?

MOC3021 — это оптрон с управлением от триака с нулевым переходом напряжения, часто называемый оптоизолятором. Он работает, используя свет для установления непрямого соединения между цепями, обеспечивая электрическую изоляцию и позволяя точно управлять ими.

Какое сопротивление у оптопары?

Оптопары резисторные. Высокое темновое сопротивление, достигающее десятков ГОм, обеспечивает максимально возможный динамический диапазон по освещенности и наименьшие нелинейные искажения сигнала.

Какое напряжение на оптопаре?

Деталь для питания с напряжением 4,2 В.

Что такое оптосимистор?

Оптосимисторы принадлежат к классу оптронов и обеспечивают очень хорошую гальваническую развязку (порядка 7500 В) между управляющей цепью и нагрузкой. Эти радиоэлементы состоят из арсенид-гелиевого инфракрасного светодиода, соединенного посредством оптического канала с двунаправленным кремниевым переключателем.

Советы

СОВЕТ №1

Перед началом проверки Moc3021 тестером убедитесь, что устройство отключено от сети. Это поможет избежать короткого замыкания и защитит вас от электрического удара.

СОВЕТ №2

Используйте мультиметр в режиме проверки диодов для тестирования Moc3021. Подключите положительный щуп к аноду и отрицательный к катоду, чтобы убедиться, что устройство проводит ток в одном направлении.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на значения, которые показывает тестер. Если сопротивление в прямом направлении слишком высокое или отсутствует, это может указывать на неисправность Moc3021. В таком случае стоит заменить компонент.

СОВЕТ №4

После проверки обязательно проверьте, нет ли механических повреждений на корпусе Moc3021. Трещины или другие дефекты могут также указывать на необходимость замены устройства.