Что такое симистор в стиральной машине?

Когда дело касается диагностики управляющего модуля стиралки, часто слышится термин «симистор». Для далеких от электротехники пользователей это слово сродни ругательству и ни о чем не говорит. Вместе с тем данный полупроводник при сбоях и поломках страдает в числе первых: перегорает и требует замены. Симистор в стиральной машине – это ключевой связующий радиоэлемент, позволяющий плате управления передавать сигналы датчикам и узлам системы. Рассмотрим подробнее, как он выглядит и по какому принципу функционирует.

Симистор и его применение

Симистор, также именуемый «триак», представляет собой особую разновидность триодного симметричного тиристора. Это небольшая пластиковая «коробочка» черного цвета с тремя силовыми электродами с одной стороны и с затвором с другой. Преимущество данного радиоэлемента в способности проводить электрический ток на рабочих «электронно-дырочных» переходах в обоих направлениях.

Благодаря отличной токопроводности симисторы активно применяются в системах с переменным напряжением. Используется триак и в платах стиральных машин – в качестве передатчиков токовых импульсов. С их помощью система обменивается информацией, передавая команды от «мозгов» автомата на конкретные узлы и датчики, а после – обратно.

Симисторы – это триодные симметричные тиристоры, способные проводить ток в обоих направлениях.

Принцип работы и устройство симистора идентично любому другому тиристору. При поступлении управляющего тока на механизм p-n переход открывается, а закрывается только со снижением напряжения до заданного рабочего уровня. У радиокомпонента есть недостаток – его силовые электроды не взаимозаменяемые.

Как функционирует деталь?

Симистор отвечает за прием и передачу напряжения по стиральной машине. В отличие от тиристора он проводит электроток в двух направлениях, работая как два встречно-параллельно подключенных тринистора с общим управлением. Из-за симметричности устройство и получило приставку «сими».

Структура полупроводника:

• силовые выводы, обозначаемые «Т1» и «Т2»;
• управляющий электрод, помечаемый как «G».

В итоге, получается пять переходов, организующиеся в две схемы, являющиеся параллельными тринисторами. При образовании отрицательной полярности на Т1, проявляется тринисторный эффект р2-n2-p1-n1, а при ее изменении — р1-n2-p2-n3.

Проверяем деталь на работоспособность

Проверить симистор на исправность можно как с помощью мультиметра, так и без него. Во втором случае потребуется лампочка от фонарика и батарейка типа АА. Достаточно организовать цепь с последовательным включением в нее источника питания, соответствующего напряжению лампы, и рабочих выводов детали. После подаем электрический ток и оцениваем результат – должен загореться свет. Далее, не обесточивая систему, отсоединяем аккумулятор и проверяем p-n переходы на проходимость:

• если симистор исправен, то ток будет удерживаться на определенном уровне, а лампочка продолжит светиться;
• если симистор перегорел, то цепь лишится электропитания, лампа погаснет.

Протестировать симистор можно и без батарейки с лампой. Потребуется мультиметр, включенный в режим «Зуммер». Инструкция следующая:

• прикладываем щупы к контактам;
• смотрим на дисплей прибора (если «1» – симистор исправен).

Проверка зуммером подтвердит, что p-n переход не пробит. В таком случае рабочий ток не запустит систему – сопротивление на контактах будет завышено, импульс не поступит на электроды.

Вторым шагом проверяем открытие перехода. Необходимо соединить управляющий вывод с анодом. В таком случае мультиметр увеличит силу рабочего тока, сопротивление на контактах упадет – симистор заработает. В ответ на табло тестера появятся отличное от единицы число.

На «финише» потребуется разомкнуть управляющий вывод. После отключения сопротивление должно вырасти, а на экране мультиметра вновь появится «1». Значит, симистор исправен.

   

• Поделитесь своим мнением — оставьте комментарий

Тиристор и симистор работа и устройство

Абсолютно любой тиристор может быть в двух устойчивых состояниях — закрыт или открыт

В закрытом состоянии он находится в состоянии низкой проводимости и ток почти не идет, в открытом, наоборот полупроводник будет находится в состоянии высокой проводимости, ток проходит через него фактически без сопротивления

Можно сказать, что тиристор это электрический силовой управляемый ключ. Но по сути управляющий сигнал может только открыть полупроводник. Чтобы запереть его обратно, требуется выполнить условия, направленные на снижение прямого тока почти до нуля.

Структурно тиристор представляет последовательность четырех, слоев p и n типа, образующих структуру р-n-р-n и соединенных последовательно.

Одна из крайних областей, на которую подключают положительный полюс питания называют анод , р – типа
Другая, к которой подсоединяют отрицательное полюс напряжения, называют

катод , – n типа
Управляющий электрод подключен к внутренним слоям.

Для того чтоб разобраться с работой тиристора рассмотрим несколько случаев, первый: напряжение на управляющий электрод не подается , тиристор подсоединен по схеме динистора – положительное напряжение поступает на анод, а отрицательное на катод, смотри рисунок.

В этом случае коллекторный p-n-переход тиристора находится в закрытом состоянии, а эмиттерный – открыт. Открытые переходы имеют очень низкое сопротивление, поэтому почти все напряжение, следующее от источника питания, приложено к коллекторному переходу, из-за высокого сопротивления которого протекающий через полупроводниковый прибор ток имеет очень низкое значение.

На графике ВАХ это состояние актуально для участка отмеченного цифрой 1 .

При увеличении уровня напряжения, до определенного момента ток тиристора почти не растет. Но достигая условного критического уровня — напряжение включения U вкл , в динисторе появляются факторы, при которых в коллекторном переходе начинается резкий рост свободных носителей заряда, которое почти сразу же носит лавинный характер . В результате происходит обратимый электрический пробой (на представленном рисунке – точка 2). В p -области коллекторного перехода появляется избыточная зона накопленных положительных зарядов, в

n -области, наоборот происходит накопление электронов. Рост концентрации свободных носителей заряда приводит к падению потенциального барьера на всех трех переходах , через эмиттерные переходы начинается инжекция носителей заряда. Лавинообразный характер еще сильнее увеличивается, и приводит к переключению коллекторного перехода в открытое состоянии. Одновременно увеличивается ток по всем областям полупроводника, в результате происходит падением напряжения между катодом и анодом, показанный на графике выше отрезком отмеченным цифрой три. В этот момент времени динистор обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением. На сопротивлении R n растет напряжение и полупроводник переключается.

После открытия коллекторного перехода ВАХ динистора становится такой же, как на прямой ветви — отрезок №4. После переключения полупроводникового прибора, напряжение снижается до уровня одного вольта. В дальнейшем увеличение уровня напряжения или снижение сопротивления приведет к увеличению выходного тока, один в один, как и работе диода при его прямом включении. Если же уровень напряжение питания снизить, то высокое сопротивление коллекторного перехода, практически мгновенно восстанавливается, динистор закрывается, ток резко падает

.

Напряжение включения U вкл , можно настраивать, внося в любой из промежуточных слоев, рядом с к коллекторным переходом, неосновные, для него носители заряда.

С этой целью используется специальный управляющий электрод , запитываемый от дополнительного источника, с которого следует управляющее напряжение – U упр . Как хорошо видно из графика – при росте U упр напряжение включения снижается.

Основные характеристики тиристоров

U вкл напряжение включения – при нем осуществляется переход тиристора в открытое состояние

U o6p.max – импульсное повторяющееся обратное напряжение при нем происходит электрический пробой p-n перехода. Для многих тиристоров будет верно выражение U o6p.max . = U вкл
I max — максимально допустимое значение тока
I ср — среднее значение тока за период U np — прямое падение напряжения при открытом тиристоре
I o6p.max — обратный максимальный ток начинающий течь при приложении U o6p. max , за счет перемещения неосновных носителей заряда
I удерж ток удержания – значение анодного тока, при котором осуществляется запирание тиристора
P max — максимальная рассеиваемая мощность
t откл — время отключения необходимое для запирания тиристора

Запираемые тиристоры — имеет классическую четырехслойную p-n-p-n структуру, но при этом обладает рядом конструктивных особенностей, дающих такую функциональную возможность, как полная управляемость. Благодаря такому воздействию от управляющего электрода, запираемые тиристоры могут переходить не только в открытое состояние из закрытого, но и из открытого в закрытое. Для этого на управляющий электрод поступает напряжение, противоположное тому, которое ранее открывает тиристор. Для запирания тиристора на управляющей электрод следует мощный, но короткий по длительности импульс отрицательного тока. При применении запираемых тиристоров следует помнить, что их предельные значения на 30% ниже, чем у обычных.

В схемотехнике, запираемые тиристоры активно применяются в роли электронных ключей в преобразовательной и импульсной технике.

В отличие от своих четырехслойных родственников — тиристоров, они имеют пятислойную структуру.

Благодаря такой структуре полупроводника они имеют возможность пропускать ток в обоих направлениях – как от катода к аноду, так и от анода к катоду, а на управляющий электрод поступает напряжение обоих полярностей. Благодаря этому свойству вольт-амперная характеристика симистора имеет симметричный вид в обоих осях координат. Узнать о работе симистора вы можете из видеоурока, по ссылке ниже.

Принцип работы симистора

Если у стандартного тиристора имеются анод и катод то электроды симистора так описать нельзя т.к каждый уго электрод является и анодом и катодом одновременно. Поэтому симистор способен пропускать ток в обоих направлениях. Именно поэтому он отлично работает в цепях переменного тока.

Очень простой схемой, поясняющей принцип симистора является регулятор симисторный регулятор мощности.

После подачи напряжения на один из выводов симистора поступает переменное напряжение. На электрод, являющийся управляющим с диодного моста поступает отрицательное управляющее напряжение. При превышении порога включения симистор отпирается и ток поступает в подключенную нагрузку. В момент времени, когда на входе симистора меняется полярность напряжения он запирается. Затем алгоритм повторяется.

Чем выше уровень управляющего напряжения тем быстрее срабатывает симистор и длительность импульса на нагрузке увеличивается. При снижении уровня управляющего напряжения длительность импульсов на нагрузке также снижается. На выходе симисторного регулятора напряжение будет пилообразной формы с регулируемой длительностью импульса. Таким образом, регулируя управляющее напряжение мы можем изменять яркость лампочки накаливания или температуру жала паяльника подключенных в качестве нагрузки.

Итак симистор управляется как отрицательным так и положительным напряжением. Давайте выделим его минусы и плюсы.

Плюсы: низкая стоимость, большой срок службы, отсутствие контактов и, как следствие, отсутствие искрения и дребезга.
Минусы: достаточно чувствителен к перегреву и его обычно монтируют на радиаторе. Не работает на высоких частотах, так как не успевает переходить из открытого состояния в закрытое. Реагирует на внешниепомехи, вызывающие ложное срабатывание.

Следует также упомянуть о особенностях монтажа симисторов в современной электронной техники.

При малых нагрузках или если в ней протекают короткие импульсные токи, монтаж симисторов можно осуществлять без теплоотводящего радиатора. Во всех остальных случаях – его наличие строго обязательно.
К теплоотводу тиристор может фиксироваться крепежным зажимом или винтом
Для снижения вероятности ложного срабатывания из-за шумов, длина проводов должна быть минимальна. Для подсоединения рекомендуется использовать экранированный кабель или витую пару.

Или оптотиристоры специализированные полупроводники, конструктивной особенностью которого является наличие фотоэлемента, который является управляющим электродом.

Современной и перспективной разновидностью симистора являетсяо оптосимистор. Вместо управляющего электрода в корпусе имеется светодиод и управление происходит с помощью изменения напряжения питания на светодиоде. При попадании светового потока задонной мощности фотоэлемент переключает тиристор в открытое положение. Самой основной функцией в оптосимисторе является то, что между цепью управления и силовой имеется полная гальваническая развязка. Это создает просто отличный уровень и надежности конструкции.

Силовые ключи . Одним из главных моментов, влияющих на востребованность таких схем, служит низкая мощность, которую способен рассеять тиристор в схемах переключения. В запертом состоянии мощность практически не расходуется, т. к ток близок к нулевым значениям. А в открытом состоянии рассеиваемая мощность невелика благодаря низким значениям напряжения

Пороговые устройства – в них реализуется главное свойство тиристоров – открываться при достижении напряжением нужного уровня. Это используется в фазовых регуляторах мощности и релаксационных генераторах

Для прерывания и включения-выключения используются запирающие тиристоры. Правда, в данном случае схемам необходима определенная доработка.

Экспериментальные устройства – в них применяется свойство тиристора обладать отрицательным сопротивление, находясь в переходном режиме

Принцип работы и свойства динистора, схемы на динисторах

Динистор это разновидность полупроводниковых диодов относящихся к классу тиристоров. Динистор состоит из четырех областей различной проводимости и имеет три p-n перехода. В электроники он нашел довольно ограниченное применение, ходя его можно найти в конструкциях энергосберегающих ламп под цоколь E14 и E27, где он применяется в схемах запуска. Кроме того он попадается в пускорегулирующих аппаратах ламп дневного света.

Применение симисторов

Сегодня в этом блоге я собираюсь дать вам обзор приложений симисторов. Этот блог является постоянным блогом серии транзисторов, поэтому, если вы хотите прочитать о любых других транзисторах, вы можете нажать ЗДЕСЬ .

TRIAC

 

TRIAC (триод для переменного тока) представляет собой полупроводниковое устройство, которое обычно используется для регулирования мощности и коммутации. Он используется в коммутации, управлении фазой, конструкциях прерывателей, управлении яркостью света, управлении скоростью вентиляторов и двигателей и так далее. Система управления мощностью предназначена для регулирования величины распределения переменного или постоянного тока. Такие системы управления мощностью можно использовать для ручного переключения электричества на приборы или когда температура или уровень освещенности превышают заданный уровень.

TRIAC представляет собой трехполюсное полупроводниковое коммутационное устройство, используемое для регулирования тока в цепи. Это один из самых значительных членов семейства тиристоров; это двунаправленное устройство, которое может проводить ток как в прямом, так и в обратном направлении, а это означает, что оно может проводить ток как при положительном, так и при отрицательном сигнале затвора.

 

TRIAC Symbol

TRIAC можно построить, соединив два эквивалентных SCR инверсно параллельно друг другу и соединив затворы двух SCR вместе, чтобы получить один затвор. Символ TRIAC состоит из трех терминалов: основной терминал 1 (MT1), основной терминал 2 (MT2) и ворота (G).

 

Конструкция TRIAC

Структура TRIAC представляет собой четырехслойное устройство с шестью легированными областями. Клемма затвора предназначена для омического контакта как с областями N, так и с P, что позволяет активировать устройство как с положительной, так и с отрицательной полярностью.

 

Характеристики VI симисторов

Поскольку симистор является двунаправленным устройством, кривая его характеристик VI будет находиться в первом и третьем квадрантах графика, аналогично характеристикам VI тиристора. Когда клемма MT2 настроена на положительное значение по отношению к клемме MT1, TRIAC будет работать в режиме прямой блокировки.

На начальном этапе из-за сопротивления симистора через устройство будет протекать небольшой ток утечки, поскольку приложенное напряжение меньше напряжения пробоя. При повышении напряжения до напряжения пробоя срабатывает симистор и через устройство протекает большой ток.

 

 
Применение симистора

Симисторы используются в самых разных устройствах, включая регуляторы освещенности, регуляторы скорости электрических вентиляторов и других электродвигателей, а также сложные компьютеризированные схемы управления в самых разных домашних условиях, малых и больших Техника. Их можно использовать как в цепях переменного, так и постоянного тока, но их первоначальная цель состояла в том, чтобы заменить два тиристора в цепях переменного тока. БТ136 и БТ139— это два семейства симисторов, которые в основном используются в прикладных целях.

Симистор как цепь переключения

Эта схема работает следующим образом: если первый переключатель разомкнут, устройство действует как разомкнутый переключатель, и свет проходит через нулевой ток.

С помощью токоограничивающего резистора R устройство находится во включенном состоянии, когда SW1 замкнут. Самоблокировка происходит сразу после начала каждого полупериода, что приводит к полной мощности переключения на легкую нагрузку.

На вход этой схемы подается синусоидальный переменный ток, и TRIAC автоматически размыкается по завершении каждого полупериода. Пока переключатель замкнут, мгновенное напряжение источника питания и ток нагрузки уменьшаются до нуля, и он снова защелкнет его, используя противоположный тиристор.

 

 

Симисторы для управления скоростью электрических вентиляторов

Симисторы — это компоненты, используемые для управления сигналами переменного тока. Они используются в различных приложениях, где требуется высокая мощность переключения сигналов переменного тока. Симисторы обычно используются в схемах диммера переменного тока и чрезвычайно полезны при попытке контролировать скорость вентилятора или в качестве диммера для лампы переменного тока.

 

BT136 TRIAC

BT136 — это TRIAC с максимальным током на клеммах 4A. Пороговое напряжение затвора BT136 также очень мало, поэтому им можно управлять с помощью цифровых схем.

Поскольку симисторы являются двунаправленными коммутационными устройствами, они обычно используются для коммутации приложений переменного тока. Поэтому, если вы хотите управлять переключением (регулировка яркости, скорости) нагрузки переменного тока, потребляющей менее 6 А, с помощью цифрового устройства, такого как микроконтроллер или микропроцессор, то BT136 может подойти вам.

BT136 Спецификация

Технические характеристики

Повторяющееся пиковое напряжение в выключенном состоянии	600 В
Действующее значение тока в открытом состоянии	4А
Пиковый ток затвора	2А
Пиковая мощность затвора	5 Вт
Средняя мощность затвора	0,5 Вт
Ток удержания	2,2 мА
Ток фиксации	4 мА
Ток запуска затвора	10 мА
Температура перехода	125 °С

 

Применение

• Диммеры переменного тока
• Регулятор скорости двигателя переменного тока
• Цепи шумовой связи
• Управление нагрузками переменного тока с помощью MCU/MPU
• Регулятор мощности переменного/постоянного тока

 

BT131 TRIAC

BT131 — это TRIAC с максимальным током на клеммах 1 ампер. Пороговое напряжение затвора BT131 также очень низкое, что позволяет управлять им с помощью цифровых схем. TRIAC обычно используются для коммутации приложений переменного тока, потому что они являются двунаправленными переключающими устройствами. BT131 — лучший выбор для отключения управления нагрузкой переменного тока, потребляющей менее 3 А, с помощью цифрового устройства, такого как микроконтроллер или микропроцессор.

Распиновка BT131

Главный разъем 1 (контакт 1)	Подключен к фазе или нейтрали сети переменного тока
Главный разъем 2 (контакт 2)	Подключен к фазе или нейтрали сети переменного тока
2697%;»> Ворота (контакт 3)	Используется для срабатывания SCR.

 

Применение

• Диммеры переменного тока
• Светильники Strode
• Регулятор скорости двигателя переменного тока
• Цепи шумовой связи
• Управление нагрузками переменного тока с помощью MCU/MPU
• Регулятор мощности переменного/постоянного тока
• Светорегуляторы
• Стиральные машины
• Блок управления двигателем

Симистор BTA12-600B

Симистор BTA12-600B подходит для коммутации переменного тока общего назначения. Их можно использовать в таких приложениях, как статические реле, регулирование нагрева и цепи запуска асинхронных двигателей в качестве функции ВКЛ/ВЫКЛ. Они также рекомендуются для управления фазой в регуляторах освещенности и регуляторах скорости электродвигателей бытовых электроприборов.

Особенности: 

• Симистор среднего тока
• Низкое термическое сопротивление благодаря зажимному соединению
• Керамическая изоляция с низким термическим сопротивлением для изоляции BTA
• Возможность высокой коммутации (4Q) или очень высокой коммутации (3Q)
• Подходит для коммутации переменного тока общего назначения.
• Применение: статические реле, регулирование нагрева, пусковые цепи асинхронных двигателей, управление фазой в регуляторах освещенности, регуляторы скорости двигателя.
• БТА-12 | БТА12 | БТА12-600б | БТА12-600 | БТА12 600б |

Общий TRIAC с номером модели
BT131
BT139
BTA41
BTA12
BTA12-600B
Если вы хотите купить диод любого типа, нажмите ЗДЕСЬ.


Триак против реле

Триак против реле Твитнуть

Январь 2020 г. AutomatedBuildings.com

Сетевые шлюзы Babel Buster: большие возможности. Маленькая цена. Control Solutions, Inc. – Миннесота (Нажмите Сообщение для получения дополнительной информации)

---

Триак против реле  Когда предпочесть симистор реле?

Моника Мусиелак Менеджер по продукции, Global Control 5

Артикул

Интервью

Выпуски

Новые продукты

Отзывы

Редакция

События

Спонсоры

Поиск по сайту

Информационные бюллетени

Архив

Прошлое Проблемы

Дом

Редакторы

ОБРАЗОВАНИЕ

Обучение

Звенья

Программное обеспечение

Подписаться

Триаки полупроводниковые устройства, предназначенные для управления уровнем распределения Переменный ток, потому что в твердотельном состоянии его работа бесшумна. Тогда как реле являются электромеханическими устройствами и могут работать с переменным и постоянным током ток, но когда они работают, вы можете услышать «щелчок». Из-за тех особенности, мы используем симисторы или реле для разных целей.

Реле работают просто – при подаче питания на катушку контакты замыкаются. Контакты разомкнутся, когда вы обесточите катушку. Вам понадобится простой транзистор, чтобы управлять им. Одна вещь, которая может случиться, это индуктивная откат; если ключ в цепи сначала замкнут, а затем немедленно открыт, произойдет мгновенное падение тока. К чтобы предотвратить эту ситуацию, вам нужно будет добавить пренебрежение.

Другой дело в том, что контакты реле не являются неуязвимыми; если открыть контакт под нагрузкой его можно сломать и он больше не раскроется. На с другой стороны, если используется реле, рассчитанное на мощность, и вы пытаетесь переключить слабые сигналы, контакты со временем могут загрязниться и не получить хороший контакт между контактами.

Один одной из самых больших особенностей симисторов является бесшумность, благодаря их твердое состояние. Триаки могут использоваться как PWM (широтно-импульсная модуляция) для приводы регулирующих клапанов в радиаторном отоплении. Потому что там нет индуктивной связи, симисторы можно использовать в опасных условиях, особенно во взрывоопасных средах, где искровое реле контакты совсем нет.

Триаки выходы имеют гораздо более длительный срок службы, чем реле. Потому что они построены полупроводников, они могут длиться миллионы циклов. Чтобы поместить это в точки зрения, давайте представим, что вам нужно управлять ШИМ-приводом, чтобы управление отоплением; будет работать с частотой 1Гц (один раз в второй). Реле обычно выдерживает 100 000 циклов, что дает около 1 дня и 4 часов работы и постоянный щелкающий шум. Симистор может last/work миллионы циклов, и тихо.

Итак: когда вам нужен тихий и часто работающий выход, вы должны выбрать триак. Лучше всего использовать в гостиничных номерах или любом другом месте, где вам нужно управлять светом или отоплением и т.