سلام بر همه دوستان اسمارت کامپ، در این مقاله قصد داریم شما را با نحوه تست تریستور (SCR) به کمک مولتی مترهای دیجیتال آشنا کنیم. همانطور که می دانیم مولتی مترهای دیجیتال (DMM) را می توان برای آزمایش و تشخیص طیف گسترده ای از مدارها و قطعات استفاده کرد. یکی از مهارت های مفید این است که بدانید چگونه تریستور را با استفاده از مولتی متر دیجیتال آزمایش کنید. 

برای مشاهد عملی تست به پیج اینستاگرامی ما به آدرس smartcomp_ir@ مراجعه کنید.

مکانیزم روشن کردن تریستور

هنگامی که یک سیگنال گیت مثبت به SCR به صورت بایاس رو به جلو اعمال می شود، انتقال SCR از حالت مسدود به حالت هدایت به عنوان مکانیزم روشن شدن نامیده می شود.

زمان صرف شده برای عبور SCR از حالت مسدود به حالت هدایت، زمان روشن شدن نامیده می شود.

زمان روشن به 3 دوره تقسیم می شود.

tON = td + tr + tp

td = زمان تاخیر، 

tp یا ts = زمان اوج (یا) زمان پخش

هنگامی که جریان گیت به 0.9IG می رسد، جریان آند IA شروع به افزایش می کند و به 0.1IA می رسد (10٪ از حداکثر مقدار آن)

زمان لازم برای رسیدن جریان آند به 0.1IA به عنوان زمان تاخیر (td) نامیده می شود.

به عبارت دیگر، زمان کاهش ولتاژ آند از 0.1VA به 0.9VA است

جریان آند بیشتر افزایش می یابد و به 0.9IA می رسد.

زمانی که جریان آند از 0.1IA به 0.9IA افزایش می یابد، زمان افزایش (tr) نامیده می شود.

به عبارت دیگر، زمان کاهش ولتاژ آند از 0.9VA به 0.1VA است.

زمان پخش یا زمان پیک (ts یا tp)

مدت زمانی که طول می کشد تا جریان آند از ( 0.9IAبه حداکثر مقدار IA) 90% به 100% مقدار کامل خود برسد. (یا) مدت زمانی است که VA از 0.1VAبه افت ولتاژ روشن (نزدیک به صفر) می رسد.

در این مدت رسانش در تمام سطح مقطع کاتد پخش می شود و بنابراین الکترون ها در تمام پیوندها پخش می شوند.

مکانیسم خاموش کردن تریستور:

خاموش کردن SCR به معنای آوردن SCR از حالت هدایت به حالت مسدود کردن است.

برای خاموش کردن یک SCR دو کار باید انجام شود

(1) جریان آند را کمتر از سطح جریان نگهدارنده آن کاهش دهید.

(2) استفاده از ولتاژ معکوس.

هنگامی که جریان آند صفر باشد، اگر ولتاژ رو به جلو را به SCR اعمال کنیم، تریستور نمی تواند این ولتاژ رو به جلو را مسدود کند، زیرا حامل های بار اضافی هنوز در محل پیوند هستند، بنابراین تریستور حتی زمانی که سیگنال گیت اعمال نمی شود، روشن است و هدایت می کند.

برای جلوگیری از این امر، بایاس معکوس SCR برای حذف حامل های بار اضافی از هر چهار لایه انجام می شود.

زمان خاموشی به صورت زمانی تعریف می‌شود که از لحظه صفر شدن جریان آند تا زمانی که SCR فوراً به توانایی مسدود کردن جلو می‌رسد.

زمان خاموش کردن tOFF = trr + tgr

trr = زمان بازیابی معکوس

tgr =زمان بازیابی گیت

فرآیند بازیابی معکوس حذف حامل های بار بیش از حد از لایه های بالا و پایین SCR است.

در t1 جریان IA صفر است.

بعد از زمان t1  جریان IA در جهت معکوس ایجاد می شود، زیرا حامل های بار در چهار لایه ذخیره می شوند.

جریان بازیابی معکوس، حامل های اضافی را از پیوندهای J1 و J3 در طول زمان t1 تا t3 حذف می کند. (جریان بازیابی معکوس به دلیل خارج شدن از حفره ها از لایه p بالا و الکترون ها از لایه n پایین جریان می یابد)

زمان بازیابی معکوس (trr):

این زمان برای حذف حامل های اضافی از لایه بالا و پایین SCR است.

در t2: هنگامی که نزدیک به 60٪ از بارها از دو لایه بیرونی حذف می شود، جریان بازیابی معکوس کاهش می یابد.

این حذف بارها باعث می شود که یک ولتاژ معکوس در سراسر SCR اعمال شود.

در t3 تمام حامل های اضافی از پیوندهای J1 و J3 حذف می شوند.

ولتاژ معکوس در سراسر SCR حامل های اضافی را از پیوند J2 حذف می کند.

فرآیند بازیابی گیت در واقع حذف حامل های اضافی از پیوند J2 با اعمال ولتاژ معکوس است.

زمان صرف شده برای حذف بارهای به دام افتاده از J2، زمان بازیابی گیت (tgr) نامیده می شود.

در t4 همه حامل ها حذف می شوند و تریستور به حالت مسدود کردن فوروارد می رود.

فرآیند تعیین پایه های مولتی متر

با استفاده از تست دیود اتصال P-N، می توانیم قطبیت لیدهای مولتی متر را دریابیم. دیود اتصال یک طرفه است و دیود در بایاس رو به جلو مقاومت کم و در بایاس معکوس مقاومت بالایی دارد.

حال، سیم های مولتی متر را به آند و کاتد دیود وصل کنید. اگر مولتی متر مقاومت کم را نشان دهد، سیم مولتی متر متصل به آند دیود سر مثبت و سر دیگر منفی است.

اگر اهم متر مقاومت بالا را نشان دهد، وضعیت بایاس معکوس دیود را نشان می دهد. در این حالت سر متصل به آند، سر منفی مولتی متر و سر متصل به آند، سرب مثبت مولتی متر است.

به طور کلی سر مثبت مولتی متر اتصال خود را در سوکت قرمز رنگ مولتی متر دارد.

فرآیند گام به گام تست تریستور با مولتی متر:

مولتی متر را در حالت اهم نگه دارید.

 سر مثبت مولتی متر را به آند SCR و سر منفی مولتی متر را به سر کاتد وصل کنید.

طبق مرحله شماره 2، SCR در حالت مسدود کردن رو به جلو است. در این حالت SCR هدایت نمی کند. در این شرایط SCR باید مقاومت بی نهایت نشان دهد و بوق پیوستگی وجود نخواهد داشت. اگر مقاومت SCR خیلی زیاد باشد، SCR طبق این آزمایش سالم است.

SCR اگر در مرحله شماره 3 پیوستگی (مقاومت کم) را نشان دهد، به منزله اتصال کوتاه است و SCR معیوب است.

اگر SCR در مرحله شماره 3 هدایت کند، آن را برای عملکرد گیت آن تست می کنیم.

 سر مثبت مولتی متر را به ترمینال آند و سیم منفی مولتی متر را به کاتد SCR وصل کنید.

حالا گیت را از طریق سیم (جامپر) به آند وصل کنید. اگر به یاد داشته باشید این حالت هدایت رو به جلو SCR است. SCR باید روشن باشد. مقاومت اندازه گیری شده در آند و کاتد باید صفر باشد. اگر مقاومت صفر باشد، به این معنی است که SCR در حالت هدایت است. می توانیم بگوییم که SCR مشکلی ندارد.

هنگامی که سیم جامپر بین گیت و آند جدا می شود، بسته به اینکه اهم متر جریان گیت کافی را برای نگه داشتن دستگاه بالاتر از سطح جریان نگهدارنده خود تامین می کند، هدایت ممکن است متوقف شود یا ادامه یابد. اگر SCR به عملکرد خود ادامه دهد، این وضعیت قفل شدن SCR است.

محدودیت تست SCR با مولتی متر

تست SCR و نتایج آن به جریان تغذیه مولتی متر بستگی دارد. اگر مولتی متر جریان کافی برای هدایت SCR را تامین کند، می توانیم SCR را با یک مولتی متر آزمایش کنیم.

روش دیگر تست SCR

نمودار مداری روش دیگر تست تریستوردر زیر آورده شده است.

روش تست

SCR را در جایگاه خودش در مدار تست وصل کنید.

12 ولت را روی آند و کاتد SCR اعمال کنید. آند را به منبع مثبت و کاتد را به منبع منفی وصل کنید. در این شرایط لامپ باید خاموش باشد. نشان می دهد که SCR در وضعیت OFF است.

کلید S را یک لحظه فشار دهید تا گیت SCR یک پالس جریان گیت دریافت کند. SCR باید روشن شود و باید در حالت ON باقی بماند. SCR باید در حالت قفل باشد. در این شرایط، لامپ باید روشن شود و تا زمانی که منبع 12 ولت قطع شود، باید در حالت روشن باقی بماند.

اگر بررسی های بالا مثبت باشد، SCR سالم است.

برای مشاهد عملی تست به پیج اینستاگرامی ما به آدرس smartcomp_ir@ مراجعه کنید.