Транзистор (триод) один из самых распространенных электронных компонентов. От его исправности зависит работоспособность всего устройства, но визуально нерабочий элемент не определить. Во многих случаях для проверки достаточно мультиметра.
Как определить мультиметром полярность
Проверка исправности транзисторов мультиметром сводится, большей частью, к диагностике p-n переходов. Существует полупроводниковый прибор, содержащий один такой переход – это диод. Разобравшись с принципом проверки его работоспособности, продиагностировать транзистор не составит труда.
Полупроводниковый переход, из которого состоит диод, обладает свойством односторонней проводимости – при приложении напряжения одной полярности его сопротивление будет небольшим, через диод потечет ток. Если приложить напряжение противоположной полярности, сопротивление перехода будет большим, ток течь не будет. Диагностика диода сводится к измерению сопротивления при каждой полярности напряжения. Для этого понадобится мультиметр с режимом омметра.
КАК ДЕЛАТЬ ДИАГНОСТИКУ ЭЛЕКТРОНИКИ СВОИМИ РУКАМИ
На сегодняшний день распространение получили цифровые тестеры. Они практически полностью вытеснили стрелочные, поэтому речь пойдет о проверке исправности с помощью современных измерительных приборов. Тестер должен иметь функцию замера сопротивления, причем большинство устройств обладают дополнительным режимом – тестирование диодов. Он отличается от обычного режима тем, что на полупроводниковый прибор подается повышенное напряжение (до нескольких вольт) – обычного уровня может не хватить для открытия p-n перехода.
Чтобы измерить сопротивление диода в двух направлениях, надо плюс мультиметра (красный провод) подключить к аноду диода, а минус (черный провод) – к катоду. Диод откроется, через него потечет ток. Омметр должен показать какое-то сопротивление (зависит от материала и конструкции диода).
Если изменить подключение щупов мультиметра на противоположное, диод запрется, тока не будет, тестер покажет бесконечно большое сопротивление. Можно считать полупроводниковый прибор (и его p-n переход) исправным. Если результаты замеров отличаются, диод вышел из строя. Бесконечное сопротивление в обе стороны означает обрыв цепи диода, малое – его «спекание». Уяснив принципы тестирования омметром полупроводниковых переходов на примере диода, можно разобраться, как проверить транзистор мультиметром.
Проверка транзисторов различных типов
Понятие транзистора, как полупроводникового прибора, включает в себя несколько классов и безграничное множество типов корпусов. Для проверки любого вида триода надо знать:
- его строение;
- расположение выводов – распиновку (встречается также устаревший термин цоколевка).
Эти сведения можно найти в технической литературе.
Биполярного
Биполярный транзистор представляет собой два p-n перехода:
- база-эмиттер (можно называть его эмиттерным);
- база-коллектор (коллекторный).
Каждый переход можно проверить с помощью тестера, как обычный диод. Если коллекторный и эмиттерный переходы в порядке, полупроводниковый прибор считается исправным.
Нельзя понимать эквивалентную схему буквально – ей можно пользоваться только для прозвонки. Если триод теоретически можно использовать, как два соединенных диода, то из сборки из двух диодов транзистор не получить.
Надо проверить наличие односторонней проводимости база-эмиттер и база-коллектор. Дополнительно можно измерить сопротивление между выводами эмиттера и коллектора. Оно должно быть высоким при прозвонке в обе стороны.
Видео: Определяем базу, коллектор и эмиттер биполярного транзистора.
Отличия в прозвонке PNP и NPN
Биполярные транзисторы бывают двух типов:
Эти типы отличаются друг от друга только чередованием слоев, а значит, направлением протекания тока. Проверка транзисторов обоих структур принципиально не различается, но проводить переходы будут в противоположном направлении.
Полевого
Класс полевых (униполярных) транзисторов подразумевает несколько видов конструкций. Проверка каждого типа производится по-разному.
Проверка триода с p-n переходом
Существуют полевые транзисторы с управляющим p-n переходом (в зарубежной терминологии – j-fet). К этому классу относятся, например, отечественные КП103, КП303 или зарубежные J105, J106. Конструктивно они представляют собой один полупроводниковый переход.
Проверяется наличие односторонней проводимости затвор-исток и затвор-сток. Между истоком и стоком мультиметр должен показать небольшое сопротивление, одинаковое в обе стороны.
Диагностика МОП транзистора
Другое строение имеют транзисторы структуры МОП (в зарубежной терминологии MOSFET). Их принцип действия не основан на односторонней проводимости полупроводниковых переходов (хотя некоторые типы триодов их содержат). Приборы класса МОСФЕТ делятся на две категории:
- с встроенным каналом;
- с индуцированным каналом.
В каждой категории есть приборы с каналом n-типа и p-типа, отличающиеся характером проводимости полупроводника, на базе которого организован проводящий канал.
Первую проверку таких транзисторов можно провести прозвонкой цепи исток-сток. У приборов со встроенным каналом омметр должен показать сопротивление, близкое к нулю (в обе стороны). У триодов с индуцированным каналом при отсутствии напряжения на затворе тестер должен обнаружить бесконечно большое сопротивление. Затвор исправного прибора должен быть изолирован от всех выводов – при проверке тестер также должен определить высокое сопротивление.
У мощных силовых триодов между стоком и истоком может быть присутствовать диод (он называется паразитным и образуется в процессе производства). Такой диод проверяется точно также, как и обычный – по наличию односторонней проводимости между стоком и истоком.
Для более глубокой проверки можно попробовать открыть MOSFET подачей на затвор измерительного напряжения от мультиметра. На примере n-канального полевика с индуцированным каналом процедура выглядит так:
- измерить сопротивление исток-сток (S-D) в прямом направлении, запомнить значение;
- красным (плюсовым) щупом мультиметра коснуться затвора (G), черным – вывода истока (S);
- емкость завтор-подложка зарядится измерительным напряжением, канал приоткроется;
- снова замерить сопротивление исток-сток (S-D) в прямом направлении, у исправного полевика оно должно уменьшиться.
Для некоторых приборов испытательного напряжения может не хватить для открытия канала. В этом случае можно попробовать зарядить емкость затвор-подложка от внешнего источника питания (9-12 VDC) через резистор в несколько сотен ом.
Прозвонить полевой транзистор с p-каналом можно тем же способом, но для открытия надо приложить щупы в обратном направлении – черный к затвору, красный к истоку. У триодов со встроенным каналом реакция на воздействие обратная – сопротивление исток-сток увеличивается.
Схема и сборка самодельного блока питания с регулировкой напряжения и тока
Типа IGBT
Транзистор IGBT представляет собой гибрид полевого и биполярного триодов. Его полупроводниковые переходы недоступны для проверки (не выведены на корпус), поэтому протестировать такой триод можно так же, как MOSFET:
- проверить наличие высокого сопротивления между эмиттером и коллектором (надо учитывать возможное наличие диода в цепи, тогда следует ожидать односторонней проводимости);
- проверить наличие высокого сопротивления затвор-эмиттер и затвор-коллектор;
Также можно попытаться открыть триод подачей напряжения на затвор. Если попытка окажется удачной, сопротивление эмиттер-коллектор в прямом направлении уменьшится.
Составного
Некоторые триоды (например, отечественные КТ825, КТ827) имеют составную структуру (схема Дарлингтона). Фактически, в одном корпусе находятся два триода.
Проверяется такой прибор тем же методом, что и обычный, с двумя оговорками:
- при проверке эмиттерной цепи на пути база-эмиттер находятся два полупроводниковых перехода, для их открытия требуется вдвое большее напряжение, у тестера может его не хватить;
- коллекторный переход выходного элемента (выделен красным) недоступен для прозвонки.
Чтобы полностью убедиться в исправности такого прибора, придется собрать тестовую схему.
Однопереходного
Еще один тип транзистора, который применяется довольно редко – однопереходный (например, отечественный КТ117). Из названия понятно, что он состоит из одного p-n перехода.
Надо определить наличие односторонней проводимости эмиттер-база 1 и эмиттер-база 2. Между базами тестер должен показать небольшое сопротивление в обе стороны.
Выпаивание корпуса прибора из платы для проверки с последующей установкой на место – процесс трудоемкий, особенно, если полупроводниковый прибор закреплен на радиаторе. Также непросто демонтировать приборы в исполнении SMD. Возникает естественное желание проверить его исправность непосредственно на плате.
Статья по теме
Можно ли проверять не выпаивая прямо на плате
Выпаивание корпуса прибора из платы для проверки с последующей установкой на место – процесс трудоемкий, особенно, если полупроводниковый прибор закреплен на радиаторе. Также непросто демонтировать приборы в исполнении SMD. Возникает естественное желание проверить его исправность непосредственно на плате.
Возможность проверки без демонтажа зависит от схемы включения транзистора. Компоненты, к которым подключены выводы прибора, могут шунтировать переходы триода и искажать результаты измерения. Например, на первой схеме резистор R1 включен параллельно переходу база-коллектор. Если его сопротивление сравнимо с сопротивлением перехода, мультиметр покажет уменьшенное сопротивление в обе стороны, и вывод о неисправности будет ошибочным. На второй схеме резистор R2 шунтирует эмиттерный переход, и проверить его исправность не выпаивая также проблематично.
На другой схеме видно, что в данном включении внешние элементы при приложении испытательного напряжения отсутствуют или препятствуют прохождению постоянного тока. В данном случае полупроводниковый прибор можно тестировать без демонтажа.
Поэтому перед принятием решения о диагностике полупроводникового прибора непосредственно на плате надо проанализировать включение триода на предмет шунтирующих элементов.
Диагностирование транзисторов без выпайки из схемы методом прозвонки тестером производится при отключенном питании.
Если проверить работоспособность триода без демонтажа проверкой сопротивлений невозможно, можно измерить режимы транзистора по постоянному току (при поданном питании). Иногда на схеме их указывают. В этом случае несовпадение существующих режимов с заданными служит достаточным основанием для выпайки транзистора и его проверки. Если режимы в порядке, прибор можно считать исправным (на самом деле, не всегда).
При определенном опыте можно самостоятельно анализировать напряжения на выводах транзисторов, даже если они не указаны на схеме. Так, у кремниевого биполярного триода в открытом состоянии напряжение между базой и эмиттером должно быть около 0,6 вольт (у германиевого – 0,2). Если измеренное значение отличается от приведенных значений, это также служит поводом для проверки элемента (но только если на базе присутствует уровень выше 0,6 вольт для Si-триодов и выше 0,2 для Ge-триодов).
Проверка состояния полупроводникового триода мультиметром позволяет убедиться в его исправности на 90+ процентов. Встречаются, хоть и достаточно редко, случаи, когда проверка тестером дает положительный результат, а транзистор не работает. В этом случае окончательно проверить работоспособность прибора можно, собрав тестовую схему.
Источник: zapitka.ru
Как проверить транзистор мультиметром.
Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Сегодня хочу рассказать, как проверить исправность транзистора обычным мультиметром. Хотя для этого существуют специальные пробники, и даже в самом мультиметре имеется гнездо для проверки транзисторов, но, на мой взгляд, все они не совсем практичны. Вот чтобы подобрать пару транзисторов с одинаковым коэффициентом усиления (h21э) пробники вещь даже очень нужная. А для определения исправности достаточно будет и обыкновенного мультика.
Мы знаем, что транзистор имеет два p-n перехода, причем каждый переход можно представить в виде диода (полупроводника). Поэтому можно утверждать, что транзистор — это два диода включенных встречно, а точка их соединения будет являться «базой».
Отсюда получается, что один диод образован выводами, например, базы и коллектора, а другой диод выводами базы и эмиттера. Тогда нам будет достаточно проверить прямое и обратное сопротивление этих диодов, и если они исправны, значит, и транзистор работоспособен. Все очень просто.
Начнем с транзисторов структуры (проводимость) p-n-p. На принципиальных схемах структура транзисторов обозначается стрелкой эмиттерного перехода. Если стрелка направлена к базе, значит это структура p-n-p, а если от базы, значит это транзистор структуры n-p-n. Смотрите рисунок выше.
Так вот, чтобы открыть p-n-p транзистор, на вывод базы подается отрицательное напряжение (минус). Мультиметр переводим в режим измерения сопротивлений на предел «2000», можно в режиме «прозвонка» — не критично.
Минусовым щупом (черного цвета) садимся на вывод базы, а плюсовым (красного цвета) поочередно касаемся выводов коллектора и эмиттера — так называемые коллекторный и эмиттерный переходы. Если переходы целы, то их прямое сопротивление будет находиться в пределах 500 – 1200 Ом.
Теперь проверяем обратное сопротивление коллекторного и эмиттерного переходов.
Плюсовым щупом садимся на вывод базы, а минусовым касаемся выводов коллектора и эмиттера. На этот раз мультиметр должен показать большое сопротивление на обоих p-n переходах.
В данном случае на индикаторе высветилась «1», означающая, что для предела измерения «2000» величина сопротивления велика, и составляет более 2000 Ом. А это говорит о том, что коллекторный и эмиттерный переходы целы, а значит, наш транзистор исправен.
Таким способом можно проверять исправность транзистора и на печатной плате, не выпаивая его из схемы.
Конечно, встречаются схемы, где p-n переходы транзистора сильно зашунтированы низкоомными резисторами. Но это редкость. Если при измерении будет видно, что прямое и обратное сопротивление коллекторного или эмиттерного переходов слишком мало, тогда придется выпаять вывод базы.
Исправность транзисторов структуры n-p-n проверяется так же, только уже к базе подключается плюсовой щуп мультиметра.
Мы рассмотрели, как проверить исправный транзистор. А как понять, что транзистор неисправный?
Здесь тоже все просто. Если прямое и обратное сопротивление одного из p-n переходов бесконечно велико, т.е. на пределе измерения «2000» и выше мультиметр показывает «1», значит, этот переход находится в обрыве, и транзистор однозначно неисправен.
Вторая распространенная неисправность транзистора – это когда прямое и обратное сопротивления одного из p-n переходов равны нулю или около того. Это говорит о том, что переход пробит, и транзистор не годен.
И тут уважаемый читатель Вы меня спросите: — А где у этого транзистора находится база, коллектор и эмиттер. Я его вообще в первый раз вижу. И будете правы. А ведь действительно, где они? Как их определить?
Значит, будем искать.
В первую очередь, нужно определить вывод базы.
Плюсовым щупом мультиметра садимся, например, на левый вывод транзистора, а минусовым касаемся среднего и правого выводов. При этом смотрим, какую величину сопротивления показывает мультиметр.
Между левым и средним выводами величина сопротивления составила «1», а между левым и правым мультиметр показал 816 Ом. На данном этапе это нам ничего не говорит. Идем дальше.
Плюсовым щупом садимся на средний вывод, а минусовым касаемся левого и правого.
Здесь результат измерения получился почти таким же, как и на рисунке выше. Между средним и левым величина сопротивления составила «1», а между средним и правым получилось 807 Ом. Тут опять ничего не ясно, поэтому идем дальше.
Теперь садимся плюсовым щупом на правый вывод, а минусовым касаемся среднего и левого выводов транзистора.
На рисунке видно, что величина сопротивления между правым-средним и правым-левым выводами одинаковая и составила бесконечность. То есть получается, что мы нашли и измерили обратное сопротивление обоих p-n переходов транзистора. В принципе, уже можно смело утверждать, что вывод базы найден. Он оказался правым.
Но нам еще надо определить, где у транзистора коллектор и эмиттер. Для этого измеряем прямое сопротивление переходов. Минусовым щупом садимся на вывод базы, а плюсовым касаемся среднего и левого выводов.
Величина сопротивления на левой ножке транзистора составила 816 Ом – это эмиттер, а на средней 807 Ом – это коллектор.
Запомните! Величина сопротивления коллекторного перехода всегда будет меньше по отношению к эмиттерному. Т.е. вывод коллектора будет там, где сопротивление p-n перехода меньше, а эмиттера, где сопротивление p-n перехода больше.
Отсюда делаем вывод:
1. Транзистор структуры p-n-p;
2. Вывод базы находится с правой стороны;
3. Вывод коллектора в середине;
4. Вывод эмиттера – слева.
А если у Вас остались вопросы, то можно дополнительно посмотреть мой видеоролик о проверке обычных транзисторов мультиметром.
Ну и напоследок надо сказать, что транзисторы бывают малой, средней мощности и мощные. Так вот, у транзисторов средней мощности и мощных, вывод коллектора напрямую связан с корпусом и находится в середине между базой и эмиттером. Такие транзисторы устанавливаются на специальные радиаторы, предназначенные для отвода тепла от корпуса транзистора.
Зная расположение коллектора, базу и эмиттер определить будет легко.
Удачи!
Источник: sesaga.ru
По интересующим вопросам обращаться по указанным контактам
Все поставляемое нами оборудование соответствует Госстандарту и имеет сертификаты соответствия Ростеста.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
- Электростанции
- ИБП
- Аккумуляторные батареи
- Щитовое оборудование
- Диспетчеризация инженерных систем
Источник: andreevka-ndv.ru