Симистор в стиральной машине что это

Симистор Z0607 управления периферийными устройствами

Купить Симистор Z0607 — это компонент, предназначенный для управления периферийными устройствами. С его помощью можно контролировать работу различных устройств, таких как помпа слива, клапан набора воды и другие. Симистор Z0607 обладает следующими техническими характеристиками: максимальное напряжение составляет 600 В, максимальная сила тока — 0.8 Ампер, ток открытия — 5 мА. Этот компонент обеспечивает надежное и эффективное управление периферийными устройствами, обеспечивая стабильную работу и защиту от перегрузок. Он может использоваться в различных сферах, где требуется точное и надежное управление периферийными устройствами. Симистор Z0607 — это оптимальное решение для создания системы автоматизации, обеспечивая комфорт и безопасность в использовании периферийных устройств. Благодаря своим техническим характеристикам и простой установке, он станет незаменимым компонентом в вашей системе управления. #china

Сгорел симистор в стиральной машине

Заподозрить, что сгорел симистор в стиральной машине, несложно – автомат зависает, не включается или работает с явными сбоями. Но на 100% быть уверенным в поломке радиоэлемента нельзя, так как схожими «симптомами» проявляются и другие неполадки в электронике. Для подтверждения «диагноза» необходимо провести комплексную диагностику платы управления стиралки.

Электронный модуль следует демонтировать, осмотреть и, обнаружив симисторы, начать их тестирование. Разберемся, что делать и в какой последовательности.

Методы тестирования симисторов

Перед ремонтом и заменой симистора на плате управления необходимо убедиться в неисправности полупроводника. Протестировать радиоэлемент можно разными способами. Чаще используются следующие варианты проверки:

• «прозвонка» мультиметром;
• установка на испытательный стенд;
• включение в цепь с источником питания и лампой;
• обследование транзистором-тестером.

Для тестирования симистора на управляющей плате достаточно иметь под рукой мультиметр.

Самый популярный способ диагностики симистора – прозвонка с помощью мультиметра. Данный тестер в отличие от транзисторного доступен практически всем и достаточно прост в использовании. Собирать же для разовой проверки испытательный стенд или организовывать электрическую цепь-контрольку труднее и дольше. Лучше не усложнять задачу и отдать предпочтение «цешке».

Типичные поломки данных деталей

Перед диагностикой симистора рекомендуется разобраться в его конструкции и принципе работы. С электротехнической точки зрения, это полупроводник, открывающийся и закрывающийся для протекания тока наподобие тиристора. Но в отличие от последнего данный радиоэлемент состоит из двух параллельно подключенных кристаллов, что позволяет ему проводить токовые импульсы в обоих направлениях. Благодаря такой особенности он широко используется в системах с переменным напряжением.

Симистор может выйти из строя по двум причинам:

• в полупроводнике оборвалась цепь с последующим нарушением ее целостности;
• произошел пробой p-n перехода, простыми словами, утечка тока.

Симистор на плате выходит из строя при обрыве линии и при пробое p-n перехода.

Без прозвонки мультиметром проблему с симистором не выявит даже профессиональный электромеханик – визуально все может быть «чисто». Чтобы убедиться в неисправности полупроводника, придется прозвонить его зуммером и замерить сопротивление на контактах.

Тестируем деталь по инструкции

Прежде чем приступить к непосредственному тестированию, следует определиться с методом диагностики. Практикуются два варианта: или выпаять полупроводник и проверить отдельно, или провести измерения сразу на плате. Второй способ проще, удобнее и безопаснее: нет необходимости в лишних манипуляциях, что снижает вероятность ошибки и усугубления ситуации. Но есть и недостаток – общая работоспособность модуля неизменно повлияет на результаты, сбив их.

Для получения точного результата следует выпаять симистор с платы, а уже после – цеплять щупы мультиметра. Рекомендуется действовать строго по инструкции.

1. Определить расположение управляющего контакта и двух рабочих. В идеале следует изучить электрическую схему детали. При отсутствии техпаспорта – сверяемся по модели симистора. На любом подобном радиоэлементе есть три электрода. Два из них силовые и помечаются сочетанием «А1» и «А2» или «Т1» и «Т2». Третья ножка – главная и обозначается буквой «G» (от английского «gate», что переводится как «ворота»). Важно уточнить, где на полупроводнике какой вывод.

При выпаивании симистора с управляющей платы будьте осторожны – не повредите соседние элементы и дорожки!

1. Настроить мультиметр. Необходимо активировать режим зуммера – для «прозвонки» на пробой. На большинстве современных тестеров он обозначается кнопкой с изображением полупроводникового диода.
2. Подсоединить зажимы мультиметра в соответствующие разъемы. Речь идет о гнезде с пометкой «СОМ» – общее реле, предназначенное для замера сопротивления и прозванивания на пробой. В таком случае на концах щупов тестера образуется разность потенциалов, а рабочий ток с испытательным напряжением поступает на проверяемый симистор.

Подготовив симистор и мультиметр, можно приступать к диагностике. На первом этапе переход проверяется на пробой: щупы прикладываются к силовым электродам, и оценивается результат. Появившийся «0» скажет о неисправности элемента. Если на экране высветилось «1», значит, полупроводник в рабочем состоянии. Некоторые современные тестеры вместо единицы показывают «OL», что также свидетельствует о работоспособности детали.

Вторым шагом следует переместить один из щупов на управляющий контакт, чтобы замерить сопротивление между ними. В норме показатель должен разниться примерно на 100-200 Ом. После зажим цепляется на другой силовой электрод, что приведет к высвечиванию «1» на экране.

Далее проверяем, открывается ли переход радиоэлемента. Для этого необходимо быстро коснуться щупом управляющего вывода при подаче тока на остальные контакты. Последнего можно достичь, воспользовавшись дополнительным проводом или поместив зажим тестера по диагонали. Если симистор исправен, то показатель на экране мультиметра изменится – вместо единицы высветится другое число. Важно быть предельно внимательным, так как в открытом состоянии полупроводник пробудет недолго из-за недостаточного напряжения.

Если в ходе проверки выяснилось, что выпаянный симистор исправен, значит, вызывает сбой другой элемент управляющей платы. Для комплексной диагностики модуля лучше обратиться в сервисный центр.

Интересное:

• Поделитесь своим мнением — оставьте комментарий

Что такое симистор в стиральной машинке?

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».

• 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.

Интересное:

• Поделитесь своим мнением — оставьте комментарий

Как стиральная машина управляет двигателем. Часть I — подключение двигателя и алгоритм стабилизации

Данная вступительная статья рассчитана на самый начальный уровень, “продвинутых” в области электроники читателей сможет заинтересовать следующая, где я доберусь до анализа схемотехники реальных машин

Давно позади стены альма матер, но мир сегодня меняется так быстро, что надо всегда бежать, даже если всего лишь хочешь стоять на месте. В области разработки электронной техники эта бессмертная фраза Алисы имеет наверное самую большую актуальность. В последние годы у меня появилось новое хобби — ремонт бытовой электронной техники. Ремонтирую не ради денег, чисто для себя и родственников, то что ранее выкидывал не задумываясь и заменял на новое.

Электронная начинка современных бытовых приборов, особенно если речь идёт не о наколенной сборке в мастерской дядюшки Ли, а известных брендах, представляет собой чудеса оптимизации. Занимаясь ремонтом, я попутно подсматриваю достойные внимания технические решения, улыбаюсь замечая промахи проектировщиков. Временами их бывает крайне сложно объяснить чем то иным, кроме как требованиями маркетологов вносить в конструкцию элементы “планового устаревания”.

Погода на дворе не очень, очередной прототип отправляется на опытную эксплуатацию, почему бы не рассказать о чём то интересном? Давно я не писал на Хабр!
Почему двигатель, почему стиральные машины?

Ну хотя бы потому, что движки от стиральных машин отлично подходят для многих самоделок, а добыть их проще простого. Можно извлечь из отслужившей свой срок собственной стиральной машины, а можно купить на Авито за смешные деньги! Для тех кто предпочитает один раз увидеть, чем десять прочитать, бонусом к статье послужат сопроводительные видео с моего канала.

важное дополнение по результату замечаний в комментариях

В комментариях был высказан ряд замечаний по поводу типа двигателя, описываемого далее по тексту. Честно говоря, я не знаю точного ответа. Скорее всего комментаторы правы и его следует назвать коллекторным. С другой стороны, в данном включении частота оборотов двигателя отличается от частоты тока на обмотках и, с этой точки зрения, в данном конкретном включении, его можно назвать асинхронным.
Во многих источниках так и делают, называя коллекторным асинхронным. Возможно для того, чтобы отличить от другой модификации асинхронного двигателя, в котором отсутствует роторная обмотка, а ротор представляет собой сердечник с алюминиевыми стержнями, накоротко замкнутыми торцевыми кольцами.
В этой, так называемой «беличьей клетке», создаётся поле, взаимодействующее с полем статора и приводящее к вращению ротора.

Таходатчик. Что за зверь и зачем нужен?

В большинстве современных стиральных машин трудятся коллекторные двигатели переменного тока, регулировкой напряжения на двигателе занимается симистор, а направление вращения переключают с помощью реле. Понятно, что для того, чтобы устанавливать и поддерживать стабильную скорость вращения, необходимо как минимум определять эту скорость. Вот для этого и служит таходатчик.

В простейшем случае он представляет из себя двигатель наоборот — генератор переменного напряжения, частота которого пропорционально изменяется в зависимости скорости вращения. Результат короткого вращения вала рукой виден на осциллограмме заставки. Изменяется, кстати, и амплитуда, что создаёт проблемы при обработке сигнала. Не будем углубляться в эту тему, при желании, о моих экспериментах с ним можете ознакомиться в видео по ссылке в конце статьи.

Подсоединяем двигатель к колодке

Эта статья ознакомительная, до реальной схемотехники мы доберёмся в следующей, а пока будем использовать функциональные либо сильно упрощённые схемы.

Ниже именно такая, содержащая разобранный на части движок, подсоединённый к колодке стиральной машины.

В каждый момент времени в работе участвуют две обмотки. На металлической основе мотора намотана обмотка статора. С ней по очереди взаимодействуют обмотки ротора. Для того, чтобы ротор постоянно вращался эти обмотки необходимо последовательно переключать. Происходит это за счёт серии закреплённых на вращающимся валу контактов. Напряжение на них передаётся посредством скользящих ответных контактов, так называемых щёток.

У такого подхода существуют как плюсы, так и минусы. С одной стороны двигатель всеяден — может работать как от переменного, так и от постоянного тока, с другой — скользящие механические контакты — не самая надёжная штука и для устройств непрерывного цикла подобные движки не подходят, а вот для бытовых приборов, включаемых время от времени, типа стиральных машинок или шуруповёртов, сгодятся вполне.

А что же за колодкой?

Добавим к нашей схеме элементы, находящиеся за пределами колодки. Симистор и реле.

Очень кратко, буквально в двух словах, опишу её работу. В схеме задействованы целых три реле с контактами на переключение. Два из них К2 и К3 используются для изменения направления протекания тока через ротор и, как следствие, изменения его направления вращения. Реле К4 устанавливается только на продвинутых стиральных машинах с повышенными оборотами двигателя. Оно работает в паре со статором, имеющим отвод от основной обмотки. За счёт этого можно дополнительно регулировать мощность, а значит и скорость оборотов. Подробнее вышеописанный процесс рассмотрен в другом моём видео.

Включением двигателя и регулировкой скорости его вращения занимается симистор.

В действие вступает микроконтроллер

Управляет симистором конечно же микроконтроллер. Используя обратную связь и фазоимпульсное управление, он умудряется не просто устанавливать заданную скорость вращения барабана в очень широких пределах, но и удерживает её при изменении нагрузки на вал в сотни раз!

Удивительно, что несмотря на огромное количество датчиков и исполнительных механизмов для управления всеми процессами, происходящими в стиральной машине используется не продвинутый 32 битный ARM, а скромный трудяга — медленный дешёвенький 8 битник, оперативной памяти у которого в разы меньше, чем у Синклера образца конца восьмидесятых прошлого столетия — каких нибудь 2, ну максимум 4 килобайта. По сегодняшним меркам, это просто НИЧТО. Я уже не говорю о тактовой частоте в 8 мегагерц, которая типична для такого старичка — сегодня она вряд ли поражает чьё-то воображение. Но одно достижение за ним всё таки числится — по количеству выводов он сумел обойти сороконожку!

Алгоритм работы

Чтобы регулировать величину оборотов барабана, микроконтроллеру необходимо, как минимум, её определить. Для этого он подсчитывает количество оборотов двигателя за единицу времени с помощью закреплённого на валу тахометра.

Глядя на рисунок нетрудно понять, что сигнал тахогенератора в чистом виде совершенно не годится в качестве входного и нам просто необходим формирователь импульсов, чтобы привести его к удобоваримой форме. Подробно работу и схемотехнику этого узла разберём в следующий раз, а сейчас прошу поверить мне на слово, что благодаря формирователю на входе микроконтроллера, появляются красивые импульсы с крутыми фронтами и без намёков на дребезг. Всё бы хорошо, но встаёт вопрос: “Каким образом столь слабое и медленное вычислительное ядро микроконтроллера успевает подсчитывать несущиеся с внушительной скоростью импульсы?”

Этим скучным занятием в микроконтроллере занимается прилежный счетовод Пан Ватруба. Ну а если без шуток, то его роль выполняет встроенный таймер. Таймер современного микроконтроллера — мастер на все руки и подсчёт количества импульсов, поступающих на его вход за единицу времени, с последующим сохранением в специальном регистре, пожалуй самая простая из операций, на которую он способен. Главное, что при этом вообще не задействуются ресурсы вычислительного ядра. Микроконтроллер просто считывает значение из регистра в любой удобный для него момент, ну скажем 50 или всего 10 раз в секунду и, по мере необходимости, использует в дальнейших расчётах.

Симисторный регулятор

Прошу извинить, уж слишком мало места оставляет Habr для полезной информации, поэтому текст на графике не виден. На этой и аналогичной картинках читать его надо следующим образом:
Входное напряжение от электросети
Управляющий импульс
Напряжение на нагрузке

ОК. Информацию о скорости вращения мы получили и теперь изменяя мощность, подаваемую на двигатель, можем регулировать частоту его оборотов, а значит и скорость вращения барабана с бельём. В современных бюджетных стиральных машинах, это чаще всего делается посредством фазоимпульсного метода, а в качестве силового элемента выступает симистор. Он подаёт напряжение на двигатель в виде импульсов, строго синхронизированных с началом каждой полуволны сетевого напряжения и заданной длительности. Немалая инерция вращающейся части двигателя — ротора и ещё большая тяжёлого барабана с бельём, отлично сглаживают импульсный характер крутящего момента. Порт микроконтроллера выступает как бы в роли ну очень быстрого выключателя, подавая на управляющий электрод симистора короткие отрицательные импульсы, обозначенные на диаграмме красной стрелочкой.

Этого достаточно, чтобы в симисторе запустился лавинообразный процесс и сопротивление между его силовыми электродами упало почти до нуля. В результате, как это показано на нижнем графике, на обмотках двигателя появляется напряжение. Продержится оно вплоть до момента исчезновения входного.

В соответствии с выбранной программой стирки и её текущего этапа, микроконтроллер получает команду раскрутить двигатель до требуемых оборотов, а для поддержания скорости на необходимом уровне запускается механизм достижения и стабилизации заданного параметра, в данном случае оборотов двигателя, под названием ПИД.

Но вернёмся к нашему микроконтроллеру. Для формирования короткого импульса, с заданной задержкой от начала полупериода, он использует уже второй свой таймер. Для этого таймер тоже занимается подсчётом импульсов, но уже не от внешнего источника, а внутреннего генератора самого микроконтроллера, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором.

Второй таймер работает, в так называемом, режиме PWM — формирования короткого импульса включения симистора с заданной задержкой, относительно момента перехода напряжения через ноль. Длительность задержки может меняться от нуля до одного полупериода сетевого напряжения. Для российской сети с частотой 50 Гц это значение составляет 10 миллисекунд.

Для точного определения нулевого напряжения служит специальная схема, которая так и называется — “детектор нуля”. Схемотехника этого узла также весьма любопытна, мы рассмотрим её в следующий раз, если тема вызовет интерес у читателей. Пока же отмечу только, что в момент перехода напряжения питания из положительного в отрицательное, на выходе детектора появляется логическая единица, а в момент перехода в отрицательное — логический ноль. И именно при изменении логического уровня, запускается правый на рисунке таймер. Он отсчитывает заданную выдержку и подаёт короткий импульс на управляющий электрод симистора. Тот открывается и подаёт напряжение уже на двигатель. Важно! Закрывается симистор автоматически по достижению протекающим в цепи током значения близкого к нулю. По этой причине использование его в большинстве случаев ограничено цепями переменного тока. Таким образом, не смотря на то, что наш двигатель способен работать и на постоянном токе, в паре с симисторным регулятором придётся ограничиться переменным.
Движок обесточивается и начинается новый цикл работы.

Стабилизация заданной скорости вращения

Остаётся выяснить главное — каким образом работает стабилизация. Допустим наш двигатель вращается с нужной частотой и, вдруг, нагрузка на вал уменьшилась. Такое может произойти например, когда в процессе отжима вес белья уменьшился. Барабан в этом случае начинает разгоняться и, как следствие, увеличится частота вращения тахогенератора, а значит и импульсов поступающих с формирователя на входе таймера 1.

Заметив это, микроконтроллер увеличит задержку подачи управляющего импульса на симистор. Симистор откроется позже и на двигатель поступит меньшая мощность, его вращающий момент уменьшается и скорость барабана снижается до заданной в программе, ну а частота импульсов тахогенератора приходит в норму. Об этом свидетельствует нижний график рисунка. На нижней диаграмме графика заполненным красным цветом показано насколько уменьшится время подачи напряжения на двигатель. Мощность, поступающая на двигатель уменьшится ещё серьёзней — при изменении амплитуды она изменяется квадратично.

Несложно представить себе и другую ситуацию. В машинку, на этапе полоскания, клапан добавил водички, выросла нагрузка на вал и приходящие с формирователя импульсы уменьшили свою частоту.

В ответ микроконтроллер уменьшает длительность выдержки таймера Т2. Симистор включается раньше, а значит остаётся открытым ДОЛЬШЕ, и мощность на двигателе повышается. Частота оборотов приходит в норму.

В заключении отмечу, что описал типичный пример действия обратной связи. Работает она не мгновенно и стабилизация скорости происходит за несколько итераций, при этом возможен даже запуск небольшого колебательного процесса, амплитуда которого, при правильных настройках ПИД, быстро затухает.

Ссылки на мои видео по материалам которых была подготовлена статья, для тех, кто предпочитает смотреть, да и разрешение там побольше

• управление двигателем
• промышленная электроника
• схемотехника стиральных машин