Πριν ξεκινήσετε την επισκευή μιας ηλεκτρονικής συσκευής ή τη συναρμολόγηση ενός κυκλώματος, αξίζει να βεβαιωθείτε ότι όλα τα στοιχεία που θα εγκατασταθούν είναι σε καλή κατάσταση. Εάν χρησιμοποιούνται νέα ανταλλακτικά, βεβαιωθείτε ότι λειτουργούν σωστά. Το τρανζίστορ είναι ένα από τα κύρια συστατικά πολλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων, επομένως πρέπει να κουδουνιστεί πρώτα. Αυτό το άρθρο θα σας πει λεπτομερώς πώς να ελέγξετε ένα τρανζίστορ με πολύμετρο.
Ο έλεγχος των τρανζίστορ είναι ένα υποχρεωτικό βήμα για τη διάγνωση και την επιδιόρθωση μικροκυκλωμάτων
Περιεχόμενο
Τι είναι ένα τρανζίστορ
Το κύριο συστατικό σε οποιοδήποτε ηλεκτρικό κύκλωμα είναι ένα τρανζίστορ, το οποίο, υπό την επήρεια εξωτερικού σήματος, ελέγχει το ρεύμα σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Τα τρανζίστορ χωρίζονται σε δύο τύπους: εφέ πεδίου και διπολικό.
Το τρανζίστορ είναι ένα από τα κύρια συστατικά των μικροκυκλωμάτων και των ηλεκτρικών κυκλωμάτων
Ένα διπολικό τρανζίστορ έχει τρία καλώδια: βάση, πομπό και συλλέκτη. Ένα μικρό ρεύμα εφαρμόζεται στη βάση, η οποία προκαλεί αλλαγή στη ζώνη αντίστασης του εκπομπού-συλλέκτη, η οποία οδηγεί σε αλλαγή στο ρεύμα ροής. Το ρεύμα ρέει προς μία κατεύθυνση, η οποία καθορίζεται από τον τύπο της μετάβασης και αντιστοιχεί στην πολικότητα της σύνδεσης.
Ένα τρανζίστορ αυτού του τύπου είναι εξοπλισμένο με δύο συνδέσεις pn. Όταν η ηλεκτρονική αγωγιμότητα (n) επικρατεί στην ακραία περιοχή της συσκευής και η τρύπα (p) επικρατεί στη μέση, το τρανζίστορ ονομάζεται n-p-n (αντίστροφη αγωγιμότητα). Αν το αντίθετο, τότε η συσκευή ονομάζεται τρανζίστορ pnp (forward konduction).
Τα τρανζίστορ εφέ πεδίου έχουν χαρακτηριστικές διαφορές από τα διπολικά. Είναι εξοπλισμένα με δύο καλώδια εργασίας - πηγή και αποστράγγιση και ένα χειριστήριο (πύλη). Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση ενεργεί στην πύλη, όχι στο ρεύμα, το οποίο είναι τυπικό για τον διπολικό τύπο. Το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μεταξύ πηγής και αποστράγγισης σε συγκεκριμένη ένταση, το οποίο εξαρτάται από το σήμα Αυτό το σήμα δημιουργείται μεταξύ πύλης και πηγής ή πύλης και αποστράγγισης. Ένα τρανζίστορ αυτού του τύπου μπορεί να είναι με σύνδεση pn ελέγχου ή με μονωμένη πύλη. Στην πρώτη περίπτωση, τα καλώδια εργασίας συνδέονται με μια γκοφρέτα ημιαγωγών, η οποία μπορεί να είναι τύπου p- ή n.
Η αρχή της λειτουργίας ενός τρανζίστορ πεδίου εφέ
Το κύριο χαρακτηριστικό των τρανζίστορ εφέ πεδίου είναι ότι ελέγχονται όχι από το ρεύμα, αλλά από την τάση. Η ελάχιστη χρήση ηλεκτρικού ρεύματος επιτρέπει τη χρήση του σε ραδιοεξαρτήματα με αθόρυβα και συμπαγή τροφοδοτικά. Τέτοιες συσκευές μπορεί να έχουν διαφορετικές πολικότητες.
Πώς να ελέγξετε ένα τρανζίστορ με πολύμετρο
Πολλοί σύγχρονοι δοκιμαστές είναι εξοπλισμένοι με εξειδικευμένους συνδέσμους που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της απόδοσης των ραδιοεξαρτημάτων, συμπεριλαμβανομένων των τρανζίστορ.
Για να προσδιορίσετε την κατάσταση λειτουργίας μιας συσκευής ημιαγωγών, κάθε στοιχείο πρέπει να δοκιμαστεί. Το διπολικό τρανζίστορ έχει δύο συνδέσεις pn με τη μορφή διόδων (ημιαγωγών), οι οποίες συνδέονται αντίθετα με τη βάση. Από εδώ, ένας ημιαγωγός σχηματίζεται από τους συλλέκτες και τους αγωγούς βάσης και ο άλλος στον πομπό και τη βάση.
Όταν χρησιμοποιείτε τρανζίστορ για τη συναρμολόγηση πλακέτας κυκλώματος, πρέπει να γνωρίζετε καθαρά τον σκοπό κάθε πείρου. Η εσφαλμένη τοποθέτηση κυττάρων μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση. Με τη βοήθεια ενός ελεγκτή, μπορείτε να μάθετε τον σκοπό κάθε καρφίτσας.
Για να προσδιορίσετε την κατάσταση του τρανζίστορ, είναι απαραίτητο να δοκιμάσετε κάθε ένα από τα στοιχεία του.
Σπουδαίος! Αυτή η διαδικασία είναι δυνατή μόνο για ένα τρανζίστορ που λειτουργεί.
Για αυτό, η συσκευή μεταβαίνει στη λειτουργία μέτρησης αντίστασης στο μέγιστο όριο. Με έναν κόκκινο ανιχνευτή, αγγίξτε την αριστερή επαφή και μετρήστε την αντίσταση στα δεξιά και μεσαία τερματικά. Για παράδειγμα, η οθόνη διαβάζει 1 και 817 ohms.
Στη συνέχεια, ο κόκκινος ανιχνευτής πρέπει να μετακινηθεί στη μέση και χρησιμοποιώντας τον μαύρο, μετρήστε την αντίσταση στα δεξιά και αριστερά τερματικά. Εδώ το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι: άπειρο και 806 ohms. Μεταφέρετε τον κόκκινο ανιχνευτή στη σωστή επαφή και μετρήστε τον υπόλοιπο συνδυασμό. Εδώ, και στις δύο περιπτώσεις, η οθόνη θα δείξει τιμή 1 ohm.
Με βάση ένα συμπέρασμα από όλες τις μετρήσεις, η βάση βρίσκεται στη σωστή έξοδο. Τώρα, για να προσδιορίσετε άλλα καλώδια, πρέπει να εγκαταστήσετε το μαύρο αισθητήρα στη βάση. Ένας πείρος έδειξε την τιμή των 817 Ohm - αυτή είναι μια διασταύρωση πομπού, η άλλη αντιστοιχεί σε 806 Ohm, μια σύνδεση συλλεκτών.
Κύκλωμα για τον έλεγχο τρανζίστορ χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο
Σπουδαίος! Η αντίσταση της διασταύρωσης του πομπού θα είναι πάντα μεγαλύτερη από αυτήν της σύνδεσης συλλέκτη.
Πώς να χτυπήσετε ένα τρανζίστορ με πολύμετρο
Για να βεβαιωθείτε ότι η συσκευή είναι σε καλή κατάσταση, αρκεί να γνωρίζετε την αντίσταση προς τα εμπρός και προς τα πίσω των ημιαγωγών της. Για να γίνει αυτό, ο ελεγκτής μεταβαίνει στη λειτουργία μέτρησης αντίστασης και ορίζεται στο όριο του 2000. Στη συνέχεια, καλέστε κάθε ζεύγος επαφών και στις δύο κατευθύνσεις. Έτσι γίνονται έξι μετρήσεις:
- η σύνδεση βάσης-συλλέκτη πρέπει να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα προς μία κατεύθυνση ·
- η σύνδεση εκπομπού βάσης μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα προς μία κατεύθυνση.
- Η σύνδεση εκπομπού-συλλέκτη δεν μεταδίδει ηλεκτρικό ρεύμα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση.
Πώς να ξεδιπλώσετε τα τρανζίστορ με πολύμετρο, η αγωγιμότητα του οποίου είναι p-n-p (το βέλος της διασταύρωσης πομπού κατευθύνεται προς τη βάση); Για να το κάνετε αυτό, αγγίξτε τη βάση με έναν μαύρο ανιχνευτή και αγγίξτε τις συνδέσεις πομπού και συλλέκτη με την κόκκινη. Εάν είναι σε καλή κατάσταση λειτουργίας, τότε θα εμφανιστεί μια άμεση αντίσταση 500-1200 ohms στην οθόνη του ελεγκτή.
Σημεία δοκιμής του τρανζίστορ p-n-p
Για να ελέγξετε την αντίστροφη αντίσταση, αγγίξτε τη βάση με τον κόκκινο ανιχνευτή και εναλλάξ με τις μαύρες προς τα καλώδια του πομπού και του συλλέκτη. Τώρα η συσκευή θα πρέπει να εμφανίζει μεγάλη τιμή αντίστασης και στις δύο μεταβάσεις, εμφανίζοντας την ένδειξη "1" στην οθόνη. Αυτό σημαίνει ότι και οι δύο μεταβάσεις είναι σε καλή κατάσταση και ότι το τρανζίστορ δεν έχει υποστεί ζημιά.
Αυτή η τεχνική σάς επιτρέπει να λύσετε την ερώτηση: πώς να ελέγξετε το τρανζίστορ με ένα πολύμετρο χωρίς να το κολλήσετε από την πλακέτα. Αυτό είναι δυνατό λόγω του γεγονότος ότι οι συνδέσεις της συσκευής δεν αποφεύγονται από αντιστάσεις χαμηλής αντίστασης. Ωστόσο, εάν κατά τη διάρκεια των μετρήσεων ο ελεγκτής εμφανίσει πολύ μικρές τιμές της αντίστασης εμπρόσθιας και αντίστροφης σχέσης του πομπού και του συλλέκτη, το τρανζίστορ πρέπει να αφαιρεθεί από το κύκλωμα.
Πριν ελέγξετε το τρανζίστορ n-p-n με ένα πολύμετρο (το βέλος της διασταύρωσης του πομπού κατευθύνεται από τη βάση), το κόκκινο καλώδιο δοκιμής του ελεγκτή για τον προσδιορισμό της αντίστασης προς τα εμπρός συνδέεται στη βάση. Η λειτουργικότητα της συσκευής ελέγχεται με την ίδια μέθοδο με ένα τρανζίστορ pnp.
Η αποτυχία του τρανζίστορ αποδεικνύεται από τη θραύση μιας από τις διασταυρώσεις, όπου ανιχνεύεται μεγάλη τιμή εμπρόσθιας ή αντίστροφης αντίστασης. Εάν αυτή η τιμή είναι 0, η διασταύρωση είναι ανοιχτή και το τρανζίστορ είναι ελαττωματικό.
Η αρχή της λειτουργίας ενός διπολικού τρανζίστορ
Αυτή η τεχνική είναι κατάλληλη μόνο για διπολικά τρανζίστορ. Επομένως, πριν από τον έλεγχο, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι δεν ανήκει σε σύνθετη συσκευή ή συσκευή πεδίου. Στη συνέχεια, πρέπει να ελέγξετε την αντίσταση μεταξύ του πομπού και του συλλέκτη. Δεν πρέπει να υπάρχει κλείσιμο εδώ.
Εάν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα τρανζίστορ με ένα κέρδος ρεύματος κατά προσέγγιση για τη συναρμολόγηση ενός ηλεκτρικού κυκλώματος, ένας ελεγκτής μπορεί να προσδιορίσει το απαιτούμενο στοιχείο. Για αυτό, ο ελεγκτής αλλάζει σε λειτουργία hFE. Το τρανζίστορ συνδέεται στον κατάλληλο σύνδεσμο για τον συγκεκριμένο τύπο συσκευής που βρίσκεται στη συσκευή. Το πολύμετρο πρέπει να εμφανίζει την τιμή της παραμέτρου h21.
Πώς να ελέγξετε έναν θυρίστορ με πολύμετρο; Είναι εξοπλισμένο με τρεις συνδέσεις pn, οι οποίοι είναι διαφορετικοί από ένα διπολικό τρανζίστορ. Εδώ οι δομές εναλλάσσονται μεταξύ τους με τον τρόπο μιας ζέβρας. Η κύρια διαφορά του από το τρανζίστορ είναι ότι η λειτουργία παραμένει αμετάβλητη μετά το χτύπημα του παλμού ελέγχου. Ο θυρίστορ θα παραμείνει ανοιχτός έως ότου το ρεύμα σε αυτό πέσει σε μια συγκεκριμένη τιμή, η οποία ονομάζεται ρεύμα διατήρησης. Η χρήση ενός θυρίστορ σας επιτρέπει να συναρμολογήσετε πιο οικονομικά ηλεκτρικά κυκλώματα.
Κύκλωμα δοκιμής Thyristor με πολύμετρο
Το πολύμετρο έχει ρυθμιστεί στην κλίμακα μέτρησης αντίστασης στην περιοχή 2000 Ohm. Για να ανοίξετε το θυρίστορ, ο μαύρος ανιχνευτής συνδέεται στην κάθοδο και ο κόκκινος στην άνοδο. Πρέπει να θυμόμαστε ότι ο θυρίστορ μπορεί να ανοίξει με θετικό και αρνητικό παλμό. Επομένως, και στις δύο περιπτώσεις, η αντίσταση της συσκευής θα είναι μικρότερη από 1. Ο θυρίστορ παραμένει ανοιχτός εάν το ρεύμα σήματος ελέγχου υπερβεί το όριο συγκράτησης. Εάν το ρεύμα είναι μικρότερο, τότε το κλειδί θα κλείσει.
Πώς να δοκιμάσετε ένα τρανζίστορ IGBT με πολύμετρο
Ένα μονωμένο διπολικό τρανζίστορ πύλης (IGBT) είναι μια συσκευή ημιαγωγών ισχύος τριών ηλεκτροδίων στην οποία δύο τρανζίστορ συνδέονται σε μια αρχή καταρράκτη σε μία δομή: εφέ πεδίου και διπολικό. Το πρώτο σχηματίζει το κανάλι ελέγχου και το δεύτερο σχηματίζει το κανάλι ισχύος.
Για να ελέγξετε το τρανζίστορ, το πολύμετρο πρέπει να τεθεί σε λειτουργία δοκιμής ημιαγωγών. Μετά από αυτό, χρησιμοποιώντας ανιχνευτές, μετρήστε την αντίσταση μεταξύ του πομπού και της πύλης προς τα εμπρός και προς τα πίσω για να εντοπίσετε ένα βραχυκύκλωμα.
Συλλεκτικά-Emitter IGBT
Τώρα συνδέστε το κόκκινο καλώδιο της συσκευής στον πομπό και αγγίξτε για λίγο το κλείστρο με το μαύρο. Αυτό θα φορτίσει την πύλη με αρνητική τάση, επιτρέποντας στο τρανζίστορ να παραμείνει εκτός λειτουργίας.
Σπουδαίος! Εάν το τρανζίστορ είναι εξοπλισμένο με ενσωματωμένη αντι-παράλληλη δίοδο, η οποία συνδέεται από την άνοδο με τον πομπό του τρανζίστορ και την κάθοδο με τον συλλέκτη, τότε πρέπει να κουδουνιστεί ανάλογα.
Τώρα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι η λειτουργικότητα του τρανζίστορ. Πρώτα, φορτίστε την χωρητικότητα εισόδου του πομπού πύλης με θετική τάση. Για το σκοπό αυτό, ταυτόχρονα και σύντομα, ο κόκκινος καθετήρας πρέπει να αγγίζει το κλείστρο και το μαύρο - στον πομπό. Τώρα πρέπει να ελέγξετε τη διασταύρωση συλλέκτη-εκπομπής, συνδέοντας τον μαύρο ανιχνευτή με τον πομπό και τον κόκκινο με τον συλλέκτη. Μια μικρή πτώση τάσης 0,5-1,5 V πρέπει να εμφανίζεται στην οθόνη του πολύμετρου. Αυτή η τιμή θα πρέπει να παραμείνει σταθερή για αρκετά δευτερόλεπτα. Αυτό δείχνει ότι δεν υπάρχει διαρροή στην χωρητικότητα εισόδου του τρανζίστορ.
Έλεγχος του τρανζίστορ με πολύμετρο χωρίς συγκόλληση από το μικροκύκλωμα
Χρήσιμες συμβουλές! Εάν η τάση του πολύμετρου δεν είναι αρκετή για να ανοίξει το τρανζίστορ IGBT, τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί πηγή σταθερής τάσης 9-15 V για τη φόρτιση της χωρητικότητας εισόδου του.
Πώς να ελέγξετε ένα τρανζίστορ εφέ πεδίου με ένα πολύμετρο
Τα τρανζίστορ εφέ πεδίου είναι πολύ ευαίσθητα στον στατικό ηλεκτρισμό, επομένως απαιτείται πρώτα η γείωση.
Πριν ξεκινήσετε να ελέγχετε το τρανζίστορ εφέ πεδίου, πρέπει να προσδιορίσετε το pinout του Τα εισαγόμενα φωτιστικά έχουν συνήθως ετικέτες που προσδιορίζουν τα σημεία σύνδεσης. Το γράμμα S σημαίνει την πηγή της συσκευής, το γράμμα D σημαίνει την αποστράγγιση και το γράμμα G σημαίνει το κλείστρο. Εάν δεν υπάρχει pinout, τότε πρέπει να χρησιμοποιήσετε την τεκμηρίωση για τη συσκευή.
Σχετικό άρθρο:
Ηλεκτρικό πολύμετρο: ελεγκτής για διάφορες ηλεκτρικές μετρήσεις
Δοκιμαστής μέτρησης ηλεκτρικής απόδοσης. Χρήση της συσκευής για το αυτοκίνητο και στο σπίτι. Η αρχή της μέτρησης των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών.
Πριν ελέγξετε την καλή κατάσταση του τρανζίστορ, αξίζει να λάβετε υπόψη ότι τα σύγχρονα ραδιοσυστήματα του τύπου MOSFET έχουν μια πρόσθετη δίοδο που βρίσκεται μεταξύ της πηγής και της αποστράγγισης, η οποία εφαρμόζεται απαραίτητα στο κύκλωμα της συσκευής. Η πολικότητα μιας διόδου εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τον τύπο του τρανζίστορ.
Χρήσιμες συμβουλές! Μπορείτε να προστατευτείτε από τη στατική συσσώρευση χρησιμοποιώντας έναν αντιστατικό ιμάντα γείωσης καρπού ή αγγίζοντας την μπαταρία με το χέρι σας.
Συσκευή τρανζίστορ εφέ πεδίου N-Channel
Το κύριο καθήκον του πώς να ελέγξετε ένα τρανζίστορ πεδίου-εφέ με ένα πολύμετρο χωρίς να το κολλήσετε από τον πίνακα αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα:
- Είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε τον στατικό ηλεκτρισμό από το τρανζίστορ.
- Αλλάξτε το μετρητή σε λειτουργία δοκιμής ημιαγωγών.
- Συνδέστε τον κόκκινο ανιχνευτή στην υποδοχή "+" της συσκευής και το μαύρο "-".
- Αγγίξτε το κόκκινο καλώδιο στην πηγή και το μαύρο στην αποστράγγιση του τρανζίστορ. Εάν η συσκευή βρίσκεται σε κατάσταση λειτουργίας, η οθόνη της συσκευής μέτρησης θα δείχνει τάση 0,5-0,7 V.
- Συνδέστε τον μαύρο ανιχνευτή στην πηγή του τρανζίστορ και τον κόκκινο στον αγωγό. Η οθόνη πρέπει να εμφανίζει άπειρο, πράγμα που δείχνει ότι η συσκευή είναι σε καλή κατάσταση.
- Ανοίξτε το τρανζίστορ συνδέοντας τον κόκκινο ανιχνευτή στην πύλη και τον μαύρο ανιχνευτή στην πηγή.
- Χωρίς αλλαγή της θέσης του μαύρου καλωδίου, συνδέστε τον κόκκινο καθετήρα στην αποχέτευση. Εάν το τρανζίστορ είναι καλό, τότε ο μετρητής θα δείξει τάση στην περιοχή 0-800 mV.
- Αλλάζοντας την πολικότητα των καλωδίων, η ένταση της τάσης πρέπει να παραμείνει αμετάβλητη.
- Κλείστε το τρανζίστορ συνδέοντας τον μαύρο ανιχνευτή στην πύλη και τον κόκκινο με την πηγή του τρανζίστορ.
Βήμα προς βήμα έλεγχος τρανζίστορ εφέ πεδίου με πολύμετρο
Μπορείτε να μιλήσετε για την καλή κατάσταση του τρανζίστορ με βάση το πώς μπορεί να ανοίξει και να κλείσει χρησιμοποιώντας μια σταθερή τάση από τον ελεγκτή. Λόγω του γεγονότος ότι το τρανζίστορ πεδίου-εφέ έχει μεγάλη χωρητικότητα εισόδου, θα χρειαστεί λίγος χρόνος για την εκφόρτιση. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι σημαντικό όταν το τρανζίστορ ανοίγει για πρώτη φορά με τη βοήθεια της τάσης που παράγεται από τον ελεγκτή (βλ. Σημείο 6) και λαμβάνονται μετρήσεις για μικρό χρονικό διάστημα (βλέπε σημεία 7 και 8).
Ο έλεγχος της κατάστασης λειτουργίας του τρανζίστορ πεδίου εφέ πεδίου p με ένα πολύμετρο πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως και για το κανάλι n. Απλώς ξεκινήστε τις μετρήσεις συνδέοντας τον κόκκινο ανιχνευτή στο μείον και το μαύρο στο συν, δηλαδή, αλλάξτε την πολικότητα των καλωδίων του ελεγκτή στο αντίθετο.
Η υγεία οποιουδήποτε τρανζίστορ, ανεξάρτητα από τον τύπο της συσκευής, μπορεί να ελεγχθεί με ένα απλό πολύμετρο. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να γνωρίζετε ξεκάθαρα τον τύπο του στοιχείου και να προσδιορίσετε τη σήμανση των συμπερασμάτων του. Περαιτέρω, στον τρόπο κλήσης των διόδων ή στη μέτρηση της αντίστασης, ανακαλύψτε την εμπρός και αντίστροφη αντίσταση των μεταβάσεών της. Με βάση τα ληφθέντα αποτελέσματα, κρίνετε την καλή κατάσταση του τρανζίστορ.
