Динистор DB3 является двунаправленным диодом (триггер-диод), который специально создан для управления симистором или тиристором. В основном своем состоянии динистор DB3 не проводит через себя ток (не считая незначительный ток утечки) до тех пор, пока к нему не будет приложено напряжение пробоя.
В этот момент динистор переходит в режим лавинного пробоя и у него проявляется свойство отрицательного сопротивления. В результате этого на динисторе DB3 происходит падение напряжения в районе 5 вольт, и он начинает пропускать через себя ток, достаточный для открытия симистора или тиристора.
Диаграмма вольт-амперной характеристики динистора DB3 изображена ниже:
Цоколевка динистора DB3
Поскольку данный вид полупроводника является симметричным динистором (оба его вывода являются анодами), то нет абсолютно ни какой разницы, как его подключать.
Характеристики динистора DB3
Аналоги динистора DB3
- HT-32
- STB120NF10T4
- STB80NF10T4
- BAT54
Как проверить динистор DB3
Единственное, что можно определить простым мультиметром – это короткое замыкание в динисторе, в этом случае он будет пропускать ток в обоих направлениях. Подобная проверка динистора схожа с .
Для полной же проверки работоспособности динистора DB3 мы должны плавно подать напряжение, а затем посмотреть при каком его значении происходит пробой и появляется проводимость полупроводника.
Источник питания
Первое, что нам понадобится, это регулируемый источник питания постоянного напржения от 0 до 50 вольт. На рисунке выше показана простая схема подобного источника. Регулятор напряжения, обозначенный в схеме — это обычный диммер, используемый для регулировки комнатного освещения. Такой диммер, как правило, для плавного изменения напряжения имеет ручку или ползунок. Сетевой трансформатор 220В/24В. Диоды VD1, VD2 и С1, С2 образуют однополупериодный и фильтр.
Этапы проверки
Шаг 1 : Установите нулевое напряжение на выводах Х1 и Х3. Подключите вольтметр постоянного тока к Х2 и Х3. Медленно увеличивайте напряжение. При достижении напряжения на исправном динисторе около 30 (по datasheet от 28В до 36В), на R1 резко поднимется напряжение примерно до 10-15 вольт. Это связано с тем, что динистор проявляет отрицательное сопротивление в момент пробоя.
Шаг 2 : Медленно поворачивая ручку диммера в сторону уменьшения напряжения источника питания, и на уровне примерно от 15 до 25 вольт напряжение на резисторе R1 должно резко упасть до нуля.
Шаг 3 : Необходимо повторить шаги 1 и 2, но уже подключив динистор на оборот.
Проверка динистора с помощью осциллографа
Если есть осциллограф, то мы можем собрать на тестируемом динисторе DB3 релаксационный генератор.
В данной схеме заряжается через резистор сопротивлением 100k. Когда напряжение заряда достигает напряжения пробоя динистора, конденсатор резко разряжается через него, пока напряжение не уменьшится ниже тока удержания, при котором динистор закрывается. В этот момент (при напряжении около 15 вольт) конденсатор опять начнет заряжаться, и процесс повторится.
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.
Условное графическое обозначение динистора на схеме немного напоминает полупроводниковый диод за одним отличием. У него есть перпендикулярная черта, которая символизирует базовую область, и придающая динистору его необыкновенные параметры и характеристики.
Но как это ни странно изображение динистора на ряде схем бывает и другим. Допустим, изображение симметричного динистора может быть таким:
Такой разброс в условно-графических обозначениях связан с тем, что существует огромный класс полупроводников тиристоров. К которым относится динистор, тринистор (triac), симистор. На схемах все они похожи в виде сочетания из двух диодов и дополнительных линий. В зарубежных источниках этот подкласс полупроводника получил название trigger diode (триггерный диод), diac. На принципиальных схемах он может обозначаться латинскими символами VD, VS, V и D.
Принцип работы триггерного диода |
Основной принцип работы динистора основывается на том, что при прямом включении он не пропустит электрический ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет заданной величины.
Обычный диод также имеет такой параметр как напряжение открытия, но для него оно лишь пара сотен милливольт. При прямом включении обычный диод открывается как только к его выводам приложить небольшой уровень напряжения.
Чтобы наглядно понять в принцип работы необходимо посмотреть на вольт-амперную характеристику, она позволяет наглядно рассмотреть, как работает этот полупроводниковый прибор.
Рассмотрим ВАХ самого часто встречающегося симметричного динистора типа DB3. Его можно монтировать в любую схему без соблюдения цоколевки. Работать он будет точно, а вот напряжение включения (пробоя) может немного отличаться, где-то на три вольта
Как мы можем видеть обои ветви характеристики, абсолютно одинаковы. (говорит о том, что он симметричный) Поэтому и работа DB3 не зависит от полярности напряжения на его выводах.
ВАХ имеет три области, показывающие режим работы полупроводника типа DB-3 при определенных факторах.
Голубой участок показывает начальное закрытое состояние. Ток через него не идет. При этом уровень напряжения, приложенный к выводам, ниже уровня напряжения включения V BO – Breakover voltage
.
Желтый участок это момент открытия динистора когда напряжение на его контактах достигает уровня напряжения включения (V BO
или U вкл
.). При этом полупроводник начинает открываться и через него проходит электрический ток. Затем процесс стабилизируется и он переходит в следующее состояние.
Фиолетовый участок ВАХ показывает открытое состояние. При этом ток, протекающий через прибор ограничен только максимальным током I max
, который можно найти в справочнике. Падение напряжения на открытом триггерном диоде невелико и составляет около 1 – 2 вольт.
Таким образом из графика четко видно, что динистор в своей работе похож на диод за одним большим "НО". Если его пробивное напряжение обычного диода составляет значение (150 – 500 мВ), то для открытия триггерного диода требуется подать на его выводы напряжение от пары десятки вольт. Так для прибора DB3 напряжение включения составляет 32 вольта.
Для полного закрытия динистора, необходимо снизить уровень тока до значения ниже тока удержания. В случае несимметричного варианта, при обратном включении он не пропускает ток до тех пор, пока обратное напряжение не достигнет критического уровня и он сгорит. В радиолюбительских самоделках динистор может использоваться в стробоскопах, переключателях и регуляторах мощности и многих других устройствах.
Основой конструкции является релаксационный генератор на VS1. Входное напряжение выпрямляется диодом VD1 и поступает через сопротивление R1 на подстроечник R2. С его движка часть напряжения следует на емкость С1, тем самым заряжая ее. Если напряжение на входе не выше нормы, напряжения зарядки емкости нехватит для пробоя, и VS1 закрыт. Если уровень сетевого напряжения увеличивается, заряд на конденсаторе тоже возрастает, и пробивает VS1. С1 разряжается через VS1 головной телефон BF1 и светодиод, тем самым сигнализируя об опасном уровне сетевого напряжения. После этого VS1 закрывается и емкость опять начинает накапливать заряд. Во втором варианте схемы подстроечное сопротивление R2 должно быть мощностью не ниже 1 Вт, а резистор R6 - 0,25 Вт. Регулировка этой схемы заключается к установке подстроечными сопротивлениями R2 и R6 нижнего и верхнего предела отклонения уровня сетевого напряжения.
Здесь используется широко распространенный двунаправленный симметричный динистор DB3. Если FU1 цел, то динистор закорочен диодами VD1 и VD2 во время положительного полупериода сетевого напряжения 220В. Светодиод VD4 и сопротивление R1 шунтируют емкость С1. Светодиод горит. Ток через него определяется номиналом сопротивления R2.
Как мы уже выяснили – тиристор, это полупроводниковый
прибор, обладающий свойствами электрического вентиля.
Тиристор с двумя выводами (А - анод, К - катод)
, это динистор.
Тиристор с тремя выводами
(А – анод, К – катод, Уэ – управляющий электрод)
, это тринистор, или в
обиходе его называют просто тиристор.
С помощью
управляющего электрода (при определенных условиях) можно
изменять электрическое состояние тиристора, то есть
переводить его из состояния «выключено» в состояние
«включено».
Тиристор открывается в случае, если приложенное
напряжение между анодом и катодом превысит величину U =
Uпр, то есть величину напряжения пробоя тиристора;
Тиристор можно открыть и при напряжении меньше, чем Uпр
между анодом и катодом (U < Uпр), если подать импульс
напряжения положительной полярности между управляющим
электродом и катодом.
В открытом состоянии тиристор может находиться сколько
угодно долго, пока на него подано питающее напряжение.
Тиристор можно закрыть:
- если уменьшить напряжение между анодом и катодом до U
= 0;
- если снизить анодный ток тиристора до величины, меньше
тока удержания Iуд.
- подачей запирающего напряжения на управляющий
электрод, (только для запираемых тиристоров).
Тиристор может также находиться в закрытом состоянии
сколько угодно долго, до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного,
так и в цепях переменного тока.
Работа динистора
и тиристора в цепях постоянного тока.
Рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример
применения динистора,
это релаксационный
генератор звуковых сигналов. 
В качестве динистора используем КН102А-Б.
Работает генератор следующим образом.
При нажатии кнопки Кн, через резисторы R1 и R2
постепенно заряжается конденсатор С (+ батареи –
замкнутые контакты кнопки Кн – резисторы – конденсатор С
– минус батареи). Параллельно конденсатору подключена
цепочка из телефонного капсюля и динистора. Через
телефонный капсюль и динистор ток не протекает, так как
динистор еще «заперт».
При достижении на конденсаторе напряжения, при котором
пробивается динистор, через катушку телефонного капсюля
проходит импульс тока разряда конденсатора (С – катушка
телефона – динистор - С). Слышен щелчок из телефона,
конденсатор разрядился. Далее снова идет заряд
конденсатора С и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости
конденсатора и величины сопротивления резисторов R1 и
R2.
При указанных на схеме номиналах напряжения, резисторов
и конденсатора, частоту звукового сигнала с помощью
резистора R2 можно менять в пределах 500 – 5000 герц.
Телефонный капсюль необходимо использовать с низкоомной
катушкой 50 – 100 Ом, не более, например телефонный
капсюль ТК-67-Н.
Телефонный капсюль необходимо включать с соблюдением
полярности, иначе не будет работать. На капсюле есть
обозначение +(плюс) и – (минус).
У этой схемы (рис 1) есть один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора КН102 (большее напряжения пробоя), в некоторых случаях, нужно будет увеличить напряжение источника питания до 35 – 45 вольт, что не всегда возможно и удобно.
Устройство управления, собранное на тиристоре, для включения – выключения нагрузки с помощью одной кнопки показано на рис 2.
Устройство работает следующим образом.
В исходном
состоянии тиристор закрыт и лампочка не горит. Нажмем на
кнопку Кн в течении 1 – 2 секунды. Контакты кнопки
размыкаются, цепь катода тиристора разрывается. В этот
момент конденсатор С заряжается от источника питания
через резистор R1. Напряжение на конденсаторе достигает
величины U источника питания.
Отпускаем кнопку Кн. В
этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2
– управляющий электрод тиристора – катод - замкнутые
контакты кнопки Кн – конденсатор.
В цепи управляющего электрода потечет ток, тиристор
«откроется».
Загорается лампочка по цепи: плюс батареи – нагрузка в
виде лампочки – тиристор - замкнутые контакты кнопки –
минус батареи.
В таком состоянии схема будет находиться
сколько угодно долго.
В этом состоянии конденсатор
разряжен:
резистор R2, переход управляющий электрод
– катод тиристора, контакты кнопки Кн.
Для выключения лампочки необходимо кратковременно нажать
на кнопку Кн. При этом основная цепь питания лампочки
обрывается. Тиристор «закрывается». Когда контакты
кнопки замкнутся, тиристор останется в закрытом
состоянии, так как на управляющем электроде тиристора
Uynp = 0 (конденсатор разряжен).
Мною опробованы и надежно работали в этой схеме
различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208.
Как уже упоминалось, динистор и тиристор имеют свой
транзисторный аналог.
Схема аналога тиристора состоит из двух транзисторов и
изображена на рис 3.
Транзистор Тр 1 имеет p-n-p
проводимость, транзистор Тр
2 имеет n-p-n
проводимость. Транзисторы могут быть как
германиевые, так и кремниевые.
Аналог тиристора имеет
два управляющих входа. Первый вход:
А – Уэ1
(эмиттер
-
база транзистора Тр1). Второй вход:
К – Уэ2
(эмиттер –
база транзистора Тр2).
Аналог имеет: А – анод, К -
катод, Уэ1 – первый управляющий электрод, Уэ2 – второй
управляющий электрод.
Если управляющие электроды не
использовать, то это будет динистор, с электродами А -
анод и К - катод.
Пару транзисторов, для аналога тиристора, надо подбирать
одинаковой мощности с током и напряжением выше, чем
необходимо для работы устройства. Параметры аналога
тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyд),
будут зависеть от свойств применяемых транзисторов.
Для более устойчивой работы аналога в схему добавляют
резисторы R1 и R2. А с помощью резистора R3 можно
регулировать напряжение пробоя Uпр и ток удержания Iyд
аналога динистора – тиристора. Схема такого аналога
изображена на рис 4.
Если в схеме генератора звуковых частот (рис 1), вместо
динистора КН102 включить аналог динистора, получится
устройство с другими свойствами (рис 5).
Напряжение питания такой схемы составит от 5 до 15
вольт. Изменяя величины резисторов R3 и R5 можно
изменять тональность звука и рабочее напряжение
генератора. Переменным резистором R3 подбирается
напряжение пробоя аналога под используемое напряжение
питания. Потом можно заменить его на постоянный
резистор.
Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503;
КТ814 и КТ815
или
любые другие.
Интересна схема стабилизатора напряжения с защитой от короткого замыкания в нагрузке. Если ток в нагрузке превысит 1 ампер, сработает защита.
Стабилизатор состоит из:
-
управляющего элемента –
стабилитрона КС510, который определяет напряжение
выхода;
-
исполнительного элемента –транзисторов КТ817А,
КТ808А, исполняющих роль регулятора напряжения;
-
в
качестве датчика перегрузки используется резистор R4;
-
исполнительным механизмом защиты используется аналог
динистора, на транзисторах КТ502 и КТ503.
На входе
стабилизатора в качестве фильтра стоит
конденсатор С1. Резистором R1 задается ток стабилизации
стабилитрона КС510, величиной 5 – 10 мА. Напряжение на
стабилитроне должно быть 10 вольт. Резистор R4,
величиной 1,0 Ом, включен последовательно в цепь
нагрузки. Резистор R5 задает начальный режим
стабилизации выходного напряжения.
Чем больше ток нагрузки, тем больше на нем
выделяется напряжение, пропорциональное току. В исходном
состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала
или отключена, аналог тиристора закрыт., Приложенного к
нему напряжения 10 вольт (от стабилитрона) не хватает
для пробоя. В этот момент падение напряжения на
резисторе R4 почти равно нулю.
Если постепенно увеличивать ток нагрузки, будет
увеличиваться падение напряжения на резисторе R4. При
определенном напряжении на R4, аналог тиристора пробивается и
установится напряжение, между точкой Тчк1 и общим проводом,
равное 1,5 - 2,0 вольта. Это есть напряжение перехода
анод - катод открытого тиристора. Одновременно
загорается светодиод Д1, сигнализируя об аварийной
ситуации. Напряжение на выходе стабилизатора, в этот
момент, будет равно
1,5 - 2,0 вольта.
Что бы восстановить
нормальную работу стабилизатора, необходимо выключить
нагрузку и нажать на кнопку Кн, сбросив блокировку
защиты. На выходе стабилизатора вновь будет напряжение 9
вольт, а светодиод погаснет.
Настройкой резистора R3, можно подобрать ток
срабатывания защиты от 1 ампера и более. Транзисторы Т1
и Т2 можно ставить на один радиатор без изоляции. Сам же
радиатор изолировать от корпуса.
Соха 3 TD- M это цифровой металлоискатель работающий по принцу баланса индукции (IB) . Схема металлоискателя имеет средний уровень сложности и содержит 2 микроконтроллера.
Технические характеристики металлоискателя Соха 3TD-M:
- Рабочая частота – от 5 до 17 кГц (Зависит от датчика);
- Баланс грунта – ручной;
- Питание металлоискателя – 12 вольт;
- Ток потребления (Без подсветки и при отсутствии металла) – 25 мА;
Металлоискатель имеет следующие органы управления:
- 2 Кнопки Sens – резулировка чувствительности + подсветка экрана + фильтры.
- Ручку регулировки звука.
- Ручку баланса грунта.
Во время работы, на дисплее отображается следующая информация:
- В верхней строке: «S06» – порог чувствительности, «F1» — номер фильтра, «SX0» — опция вычитания грунта по каналу Х, Напряжение питания.
- В нижней строке отображается шкала VDI: первые 3 столбика черные металлы (по 15 градусов) и 12 справа — цветные металлы (С шагом 7,5 градуса).
Проект металлоискателя СОХА 3ТД-М начат в 2012 году, но уже я не смог найти многие полезные данные по его изготовлению, поэтому если кого-то остались скачанные материалы, прошу прислать для дополнения статьи. А ниже будит та информация которая была еще найдена.
Схема металлоискателя Соха 3TD-M:
Собранная плата металлоискателя Соха 3 ТДМ выглядит следующим образом:
Все данные по изготовлению плат для металлоискателя соха 3
, собраны в Один архив (печатная плата перед и зад, сверловка, зеркало и файлы Пикад —
Прошивка для микроконтроллеров металлоискателя Соха -3TD-M (Версия 11) —
При прошивке микроконтроллера PIC12F629, биты конфигурации необходимо установить следующим образом:
Поставить галочку-PWRT
Поставить галочку-BODEN
Для контролера PIC16F876A биты ставим следующимобразом:
Поставить галочку-PWRT
Поставить галочку-BODEN
Видео по настройки фазы ферритом, для металлоискателя Соха 3TD-M
(При настройке: регулятор GB, на Сохе-3 в центральном положении.
На FORTUNE 160 шагов, цифрового резистора.)
Заключение: Соха 3TD-M — интересные вариант металлоискателя, с неплохими задатками. Но в свете недостаточно подробной информации? в процессе его изготовления и настройки могут возникнуть трудности. Также остается вопрос с прошивкой: (На начальном этапе, автор ограничивал количество включений прибора, после чего необходимо было оплатить «символическую» сумму и получить пинкод, как обстоит дело с этим вопросом в более поздних версиях неясно!)
