|
Thyristoren en triac's zijn niet gemakkelijk te testen. Daar brengt de SCR100 van Peak Electronic Design verandering in. Dit apparaatje zoekt de gatestroom waarbij het onderdeel gaat geleiden en zet deze waarde op het scherm. Bovendien identificeert dit handige apparaat de drie aansluitingen van het onderdeel dat wordt getest. |
Achtergrondinformatie
Wat is een thyristor?
Een thyristor is een elektronische schakelaar die gaat geleiden als er een stroom met een bepaalde grootte in een van de aansluitingen, gate genaamd, wordt gestuurd. Die stroom noemt met de 'gate sensitivity' of de 'ontsteekstroom'. Op die manier kunt u op een heel eenvoudige manier een elektrische belasting, bijvoorbeeld een lamp, met een spanning verbinden. Het merkwaardige is dat een thyristor blijft geleiden als de gatestroom wegvalt. De enige methode om de thyristor uit te schakelen is de spanning over het onderdeel heel even te reduceren tot nul. Een thyristor is een unidirectioneel onderdeel. Dat wil zeggen dat het onderdeel uitsluitend gelijkspanning kan aan- of uitschakelen. De anode moet positief zijn ten opzichte van de kathode en in de gate moet een positieve stroom worden gestuurd.
 |
| Symbool en aansluitingen van een thyristor. (© - 2017 Jos Verstraten) |
Wat is een triac?
Een triac is te vergelijken met een thyristor, maar is een bidirectioneel onderdeel. Het grote verschil is dus dat een triac ook kan werken met wisselspanning tussen de aansluitingen. Vandaar dat deze aansluitingen niet anode en kathode heten, maar MT1 en MT2, afkorting van 'main terminal'. Bovendien kunt u het onderdeel in geleiding brengen door een positieve of negatieve stroom in de gate te sturen. Als u een lichtdimmer in huis hebt, dan zit daar gegarandeerd een triac in.
 |
| Symbool en aansluitingen van een triac. (© - 2017 Jos Verstraten) |
Testen met een universeelmeter lukt niet
Het testen van een thyristor of triac is niet zo eenvoudig. Een universeelmeter stuurt een bepaalde, constante stroom in de gate. Die stroom kan kleiner of groter zijn dan de ontsteekstroom. Als die kleiner is dan de ontsteekstroom van het geteste onderdeel, dat doet dit onderdeel helemaal niets. U kunt dan niet weten of dat de normale reactie is op de te lage gatestroom of dat het onderdeel defect is. Stuurt de universeelmeter een stroom in de gate die groter is dat de ontsteekstroom, dan moet de triac of thyristor gaan geleiden. Dat verschijnsel meet de universeelmeter, maar hetzelfde resultaat zou u krijgen als het geteste onderdeel intern is kortgesloten. Kortom, de metingen van de universeelmeter zeggen weinig over de staat van het onderdeel.
De SCR100 snelt ter hulp
Heel anders gaat het er aan toe als u een thyristor of triac aansluit op de SCR100. De SCR100 is namelijk een microprocessor gestuurd meetapparaat, dat via uitgekiende software in staat is thyristoren en triacs volledig automatisch te analyseren en te testen. De SCR100 is echter niet geschikt voor het testen van onderdelen in een schakeling. U moet dus eerst de halfgeleider uit de print solderen. Nadien sluit u de drie draadjes van de triac of thyristor aan op rode, groene en blauwe clips van de SCR100. Het maakt niet uit hoe u dat doet, de intelligente elektronica in de tester bepaalt later wel de juiste aansluitgegevens.
 |
| De SCR100 van Peak Electronic Design. (© Peak Electronic Design) |
Analyseren van thyristoren
De procedure
De SCR100 analyseert vrijwel alle thyristoren, de enige begrenzing is dat de ontsteekstroom van het onderdeel kleiner moet zijn dan 90 mA. Alleen de allerzwaarste thyristoren kunt u dus niet testen.
Sluit de drie clips van de SCR100 in een willekeurige volgorde aan op de drie draden van het onderdeel. Druk op de linker drukknop. Na de analyse van de thyristor verschijnt melding A op het display. Het woord 'SCR' staat voor 'Silicon Controlled Rectifier', een ander woord voor thyristor. Druk vervolgens éénmaal op de 'scroll-off' knop en u ziet de aansluitgegevens van de thyristor op het schermpje (melding B). De teksten 'RED', 'GREEN' en 'BLUE' wijzen uiteraard naar de kleuren van de drie testclips.
 |
| De teksten in het display bij het testen van een thyristor. (© - 2017 Jos Verstraten) |
Druk weer op de knop 'scroll-off' en de SCR100 geeft de minimale ontsteekstroom weer, die u in de gate moet sturen om de thyristor te laten ontsteken (melding C). Na weer en druk op de knop wordt de spanning op de gate weergegeven bij de toegepaste gatestroom (melding D). Tot slot van de analyse stuurt de SCR100 een bepaalde belastingsstroom van de anode naar de kathode door de thyristor. Na een volgende druk op de knop 'scroll-off' ziet u de waarde van deze belastingsstroom (melding E).
Bepalen van de minimale ontsteekstroom
De SCR100 doorloopt een analyseprocedure, waarbij achtereenvolgens negen verschillende stromen in de gate worden gestuurd: 0,1-1-10-25-35-50-60-75-90 mA. De software detecteert het in geleiding komen van de thyristor en zet de gatestroom waarbij dit gebeurt op het display. Als u dus de melding 'Trigger current Ig=25mA' op het display ziet, dan betekent dit dat de aangesloten thyristor nog niet ontsteekt bij een gatestroom van 10 mA, maar wél bij een gatestroom van 25 mA. In de praktijk kan het onderdeel dus al gaan geleiden bij een gatestroom van 15 mA. Beschouw de aangegeven waarde als een 'worst case'-stroom, waarbij het absoluut zeker is dat uw thyristor gaat geleiden.
Analyseren van triac's
Een identieke procedure
Een triac heeft drie elektroden MT1, gate en MT2. U kunt ook nu de drie clips van de tester in een willekeurige volgorde op de drie draden van het onderdeel aansluiten. De analyse van een triac gebeurt op dezelfde manier als deze van een thyristor. Ook nu worden de gegevens van de analyse in vijf duidelijke schermpjes weergegeven. Het enige verschil is dat het woord 'SCR' vervangen is door 'Triac', 'Anode' door 'MT1' en 'Cath' door 'MT2'.
Even iets over de quadranten van een triac
Triacs werken bidirectioneel, het maakt niet uit of MT1 positief of negatief is ten opzichte van MT2. Ook de gatestroom kan bidirectioneel zijn. In totaal zijn er dus vier mogelijke situaties van polariteiten op de drie aansluitingen. Dit noemt men 'de vier quadranten' van een triac. Tóch zijn er duidelijk verschillen in de grootte van de ontsteekstroom, afhankelijk van het quadrant waarin de triac staat ingesteld. De SCR100 meet alleen de minimale ontsteekstroom in het eerste quadrant.
 |
| De vier quadranten van een triac. (© - 2017 Jos Verstraten) |
Specificaties van de SCR100
Het apparaat wordt gevoed uit een 12 V batterij van het type GP23 (MN21). De elektronica zit in een kunststof behuizing met als afmetingen 103 mm x 72 mm x 20 mm. In onderstaande tabel zijn de elektrische specificaties overzichtelijk samengevat.
| GROOTHEID | MINIMUM | TYPISCH | MAXIMUM | EENHEID |
|---|---|---|---|---|
| Teststroom gate | 0,1 | 90 | mAdc | |
| Teststroom anode | 90 | 100 | 110 | mAdc |
| Testspanning anode | 12 | Vdc | ||
| Pulsbreedte gatestroom | 100 | µs | ||
| Pulsbreedte anodestroom | 200 | µs |
Sensoren aan de Raspberry Pi
