Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как проверить мультиметром транзистор любого типа

Как проверить мультиметром транзистор любого типа

Для проверки транзисторов имеется множество специализированных испытателей, измерителей и подобных им дорогостоящих приборов. Здесь рассказывается о том, как доступным прибором проверяется работоспособность или определится назначение выводов. Имеющееся у некоторых моделей специальное гнездо для подключения транзистора позволяет снять его характеристики, но для проверки работоспособности достаточно двух щупов со шнурами. Черный провод подключается на вход COM мультиметра, а красный включатся в гнездо измерения сопротивления. Включен режим измерения диодов, либо в режим измерения сопротивления на пределе 2000 Ом.

Важно иметь представление об устройстве и принципе работа проверяемого транзистора и доступ к справочным материалам.

Что такое транзистор? Основные типы

Транзистором назван полупроводниковый радиоэлектронный компонент для преобразования тока в усилительном, когда большой выходной сигнал меняется пропорционально малому входному, или ключевом, когда транзистор полностью открыт или закрыт в зависимости от наличия входного сигнала, режимах. Применительно к технологии изготовления можно разделить на биполярные и полевые радиоэлементы. Биполярные компоненты бывают прямой (p-n-p) либо обратной (n-p-n) проводимости. Приборы полевые могут быть n-типа или p-типа, с изолированным или встроенным каналом.

Проверка исправности конкретного транзистора требует некоторых познаний в электронике. Достаточно просто прозвонить выводы транзистора как электрическую цепь, чтобы убедиться, что транзистор исправен. Щуп с черным проводом подключается на вход COM прибора. К входу измерения сопротивления подключен красный провод.

Как проверить биполярный транзистор мультиметром

Проверка биполярного транзистора мультиметром позволяет выявить неисправный компонент или определить расположение выводов (коллектор К, эмиттер Э и база Б). Чтобы знать, как проверить работоспособность, необходимо представить аналог схемы транзистора в виде двух встречно (p-n-p) или обратно (n-p-n) подключенных диодов со средней точкой, которая эквивалентна выводу базы. А оставшиеся два идентичны выводам эмиттера и коллектора. У транзисторов прямой проводимости на базе соединяются катоды («палочки» по схеме), а с обратной проводимостью аноды («стрелочки»). При подсоединении к аноду диода красного (плюсового провода), а черного к катоду тестер покажет на индикаторе какое-то значение. Если оно очень маленькое, значит, измеряемый диод пробит. А если очень большое, тогда диод в обрыве.

Нормальные значения сопротивления эмиттерного или коллекторного перехода лежат в пределах 0,4 — 1,6 кОм в зависимости от конкретного транзистора. Попарным соединением выводов транзистора с щупами мультиметра определяют пары выводов «Б-Э» и «Б-К». Сопротивление перехода К-Э всегда очень велико. Если пара не находится или сопротивление перехода коллектор-эмиттер небольшое, значит транзистор не исправен. Стоит учитывать, что сопротивление коллектора по отношению к базе всегда меньше сопротивления перехода Б-Э, что поможет определиться с цоколевкой исправной детали.

Вышесказанное справедливо как при проверке транзистора прямой проводимости, так и транзистора структуры n-p-n. В последнем случае измерения проводятся с подсоединением проводов тестера в обратной полярности.

Как проверить полевой транзистор

У полевых транзисторов выводы называются сток (С), исток (И) и затвор (З). Несмотря на то, что физика работы отличается от биполярного, при проверке на исправность также можно использовать диодный эквивалент схемы.

Схема проверки полевого транзистора p-типа аналогична испытанию с p-n-p. Перед проверкой необходимо соединить все выводы для разряда емкостей переходов. Сопротивление при подключении щупов к парам выводов «С, З» и «И, З» должно показываться только в одном из направлений. Подсоединяем черный щуп к выводу «С», а красный к вывод «И». Величину показанного сопротивления (400-700 Ом)нужно запомнить. После этого на секундочку соединяем красный провод с затвором, тем самым открывая переход. После этого замеряем сопротивление перехода. Его уменьшение говорит о том, что транзистор частично открылся. Теперь так же соединяем черный провод с выводом «З» и закрываем переход. Восстановление первоначального значения сопротивления перехода свидетельствует об исправности радиодетали. Отличие проверки полевика n-типа заключается только в перемене полярности подключения щупов прибора.

При тестировании полевых транзисторов с изолированным затвором проверяется отсутствие проводимости между затвором и истоком. Потом объединяем исток с затвором. Двухсторонняя проводимость появится у транзистора обедненного типа. У деталей обогащенного типа проводимость будет односторонняя.

Проверка мультиметром составного транзистора

Как проверить транзистор Дарлингтона? Проверить составной транзистор можно так же как биполярный, цифровым мультиметром с прозвонкой транзисторов в режиме проверки диодов. Отличие лишь в том, что прямое напряжение паре выводов Б-Э должно составлять 1,2-1,4 вольта. Если имеющийся прибор не может этого обеспечить, проверка невозможна. И тогда лучше воспользоваться элементарным пробником с использованием батареи 12 В, резистора номиналом 22 кОм включенного в базу и автомобильной лампочки мощностью 5 Вт. Далее подсоединяем «минус» источника к эмиттеру, а коллектор соединяем с лампой. Второй вывод лампы включаем в «плюс» батареи. Если подсоединить резистор к плюсовой клемме лампочка засветится. Теперь резистор переключаем на «плюс» — лампочка погасла. Это означает, что проверяемый транзистор исправен.

Как проверить транзистор, не выпаивая из монтажа

Проверить транзистор мультиметром можно после проверки схемы для выявления вероятного закорачивания выводов проверяемого элемента низкоомными резисторами. Если таковые обнаружатся, деталь для проверки придется выпаять. Если нет – проверка выполняется вышеописанными методами, но достоверность тестирования будет мала. Иногда достаточно отпайки вывода базы.

Полевые транзисторы лучше проверять отдельно от платы. Они очень чувствительны к статическому электричеству, поэтому необходимо пользоваться антистатическим браслетом.

Как проверить транзистор без мультиметра

Проверка транзистора без использования мультиметра возможна не всегда. Применение при измерениях лампочек и источников питания может с высокой вероятностью вывести из строя проверяемый элемент.

Проверка транзистора биполярного типа может быть сделана простейшей контролькой из батарейки 4,5 В, «минус» которой соединен с лампочкой от карманного фонаря. Попарно подключаете «плюс» и второй контакт лампы к выводам. Если при подключении в любой полярности к паре «К-Э» лампа не загорается — переход исправен. Подключить через ограничительный резистор «плюс» на «Б». Лампу поочередно соединяем с выводами «Э» или «К» и проверяем эти переходы. Чтобы протестировать транзистор другой структуры, изменяем полярность подключения.

Читайте так же:
Затяжка болтов гбц без динамометрического ключа

Эффективно использовать для проверки транзисторов приборы, сделанные своими руками и схемы которых достаточно доступны.

О проверке полевых транзисторов импульсных цепей питания

При эксплуатации видеокарт с повышенной нагрузкой (например, при майнинге) иногда возникают ситуации, когда они выходят из строя. Частой причиной их поломки является неисправность элементов цепей питания. В случае, если какие-то транзисторы, конденсаторы или другие детали сгорели с образованием короткого замыкания, от пожара должен спасать блок питания, точнее его защита от КЗ (высокого тока).

Как правило, если у видеокарты имеется короткое замыкание по цепям, идущим от разъема дополнительного питания +12V, либо по напряжениям +3.3V/+12 со слота PCI-E, срабатывает защита блока питания и компьютер не включается. Если БП не имеет такой защиты, либо она не работает, то последствия могут быть очень печальными: появление возгораний, прогаров и других проблем, которые очень тяжело устранить.

В то же время, неисправность цепей питания видеокарт, не сопровождающаяся прогарами, достаточно легко устраняется даже специалистами среднего уровня подготовки.

В данной статье рассматривается последовательность действий по проверке исправности полевых транзисторов фаз питания видеокарт, которые приводят к срабатыванию защиты блока питания компьютера.

Выявление причин неисправности видеокарты, которая не дает компьютеру включиться

При установке видеокарты с коротким замыканием по питанию в материнскую плату (либо в райзер), при включении компьютера блок питания уходит в защиту.

Для уточнения причин неисправности в первую очередь нужно проверить сопротивление на разъеме дополнительного питания +12 вольт и контактах +3.3 и +12 вольт на контактах PCI-E видеокарты.

Если сопротивление очень мало или равно нулю, то это свидетельствует о выходе из строя каких-то элементов в цепях питания видеокарты.

Для нахождения причин проблемы нужно произвести внимательный осмотр деталей на плате на предмет потемнений, повреждений, обуглений и других отклонений от нормы.

Частой причиной короткого замыкания является использование некачественных керамических конденсаторов в цепях питания. Они иногда выходят из строя с образованием участка с очень малым сопротивлением. Подробнее о таких проблемах можно прочитать в статье «Устранение типичной неисправности в цепи питания Sapphire Radeon RX400/500-й серий».

Если визуальный осмотр не дает никаких результатов, нужно приступать к проверке сопротивлений подозрительных электронных элементов в цепях питания видеокарты.

Наиболее частой причиной появления проблем, связанных с появлением коротких замыканий, являются пробои полевых транзисторов фаз питания. Точно проверить их исправность можно только выпаяв их с печатной платы, хотя у пробитого полевого транзистора выявить короткое замыкание можно и не снимая его с платы. Для оценки состояния полевых транзисторов используется измерение сопротивления, а также падение напряжения между выводами.

О роли полевых транзисторов в импульсных источниках питания

В современных видеокартах в качестве ключевых элементов импульсных фаз питания чаще всего используются n-канальные полевые транзисторы с изолированным затвором.

Полевые транзисторы являются электронными ключами, обеспечивающими работу фаз питания видеокарт (картинка с сайта techpowerup):

Это активные электронные компоненты с МОП-структурой (металл-окисел-полупроводник), в которых используется полевой эффект.

На английском языке их называют MOSFET-транзисторами (Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor):

MOSFET-транзисторы еще называют МДП-транзисторами (структура метал-диэлектрик-полупроводник), МОП-транзисторами (структура метал-окисел-полупроводник).

Упрощенная структура n-канального полевого транзистора:

N-канальные транзисторы имеют три вывода:

  • G-gate (затвор) — служит для управления состоянием транзистором (аналог сетки электронных ламп или базы на биполярных транзисторах);
  • D-drain (сток) — является входом управляемой электрической цепи (аналог коллектора биполярных транзисторов);
  • S-source (исток) — выход управляемой электроцепи (аналог эмиттера у биполярных транзисторов).

Типовая электрическая схема N-канального полевого MOSFET-транзистора:

Как видно из схемы, между истоком и стоком n-канального полевого транзистора (иногда) включается диод. Это элемент, который должен защищать транзистор от всплесков обратного напряжения, вызванных переходными процессами на индуктивной нагрузке фаз питания при выключении транзистора. Он должен гасить на себе всплеск напряжения от катушки индуктивности в момент закрытия транзистора.

MOSFET-транзисторы выпускаются в четырех видах корпусов:

  • для поверхностного монтажа — TO-263, TO-252, MO-187, SO-8, SOT-223, SOT-23, TSOP-6 и другие;
  • с проволочными выводами — TO-262, TO-251, TO-274, TO-220, TO-247 и другие;
  • DirectFET — DirectFET M4, DirectFET MA, DirectFET MD, DirectFET ME, DirectFET S1, DirectFET SH и другие;
  • PQFN — PQFN 2×2, PQFN 3×3, PQFN 3.3×3.3, PQFN 5×4, PQFN 5×6 и другие.

Виды корпусов MOSFET-транзисторов:

Чтобы проверить полевые транзисторы, нужно знать хотя бы на базовом уровне их устройство, принцип работы, назначение выводов и какое сопротивление должно быть между ними в выключенном состоянии.

Как работают ключевые MOSFET-транзисторы в фазах питания импульсных цепей питания

N-канальные транзисторы обычно открываются путем подачи на затвор положительного потенциала.

Упрощенный пример подключения нагрузки через MOSFET-транзистор (Enhancement-типа):

В данной схеме для того, чтобы n-канальный MOSFET-транзистор заработал, к его стоку(drain) необходимо подать позитивное напряжение Vdd, а на затвор (gate) — минимальное напряжение Vg. После этого n-канал между стоком-истоком откроется, по нему потечет ток от стока (+Vdd) к истоку (минусовой вывод) — транзистор перейдет во включенное, открытое состояние.

Иллюстрация работы n-канала, образующегося при открытии MOSFET-транзистора:

Чтобы выключить MOSFET, нужно отключить напряжение Vdd или Vg.

Более подробно о работе импульсных фаз питания можно почитать в статье «Как работает VRM материнских плат».

Как омметром проверить полевой транзистор?

Исходя из логики работы рассмотренного полевого транзистора, в закрытом состоянии он не должен проводить ток между стоком-истоком, то есть его сопротивление должно быть очень велико.

Читайте так же:
Заточка ручных ножовок по дереву

В связи с тем, что между выводами сток-исток включен диод, сопротивление между этими выводами будет значительно отличаться при разной полярности щупов омметра. Если к истоку (source) подключить плюсовой вывод, а на сток (drain) — минус, то сопротивление будет очень маленьким — оно должно соответствовать внутреннему сопротивлению диода (здесь можно измерять падение напряжения на его переходе). При обратной полярности (на истоке — минус, ан стоке — плюс) сопротивление должно быть очень большим.

Сопротивление между затвором и стоком, а также затвором-истоком должно быть очень большим, так как затвор электрически изолирован от других выводов.

При подаче на затвор небольшого положительного потенциала (например, от плюсового вывода щупа мультиметра) транзистор должен открываться, а сопротивление между всеми выводами — падать практически до нуля (в связи с этим поведение открытого полевого транзистора похоже на пробитый элемент с коротким замыканием). Закрыть транзистор после этого можно путем подачи отрицательного потенциала на затвор.

Для исключения влияния других электронных элементов, лучше всего транзисторы проверять в отпаянном от платы состоянии. Так как это не всегда удобно делать, то оценить состояние транзисторов приходится не снимая их с видеокарты (другого устройства).

Для этого мультиметром в режиме измерения сопротивления измеряется его начение между стоком (drain) — истоком (Source). Если щуп минуса находится на стоке, а плюс — на истоке, то транзистор, находящийся в закрытом состоянии должен показывать высокое сопротивление (что соответствует падению напряжения, равному сотням милливольт).

В качестве практического примера проверки полевых транзисторов VRM рассмотрим видеокарту Nvidia GeForce GTX950.

Практическая проверка полевых транзисторов на печатной плате видеокарты

На видеокарте Nvidia GeForce GTX950 (модель Strix от фирмы ASUS) используется 4 фазы питания GPU и 1 фаза для VRAM (аналогичная схемотехника используется и во некоторых других видеокартах Nvidia).

Четыре фазы питания GPU у видеокарты GeForce GTX950 собраны на транзисторах M3056M (две штуки, формирующие нижнее плечо фазы питания) и одного M3054M (верхняя фаза). Три фазы управляются ШИМ-контроллером uP9501P (справа вверху на изображении), еще одна — uP1959R:

Одна фаза питания памяти видеокарты Nvidia GeForce GTX950 состоит из двух полевых транзисторов M3056M и одного M3054M под управлением ШИМ-контроллера uP1541P:

Полевые транзисторы M3056M выпускаются в корпусе с восемью выводами типа QFN-8. Это N-канальные MOSFET-транзисторы со следующими параметрами:

  • напряжение сток-исток, при котором наступает пробой (BVDSS) = 30V;
  • сопротивление сток-исток открытого канала (RDSON) = 4.2 mΩ;
  • максимальный продолжительный, непрерывный ток стока (Id) = 103A.

Полевые транзисторы M3054M имеют следующие параметры:

  • напряжение сток-исток, при котором наступает пробой (BVDSS) = 30V;
  • сопротивление сток-исток открытого канала (RDSON) = 4.8 mΩ;
  • максимальный продолжительный, непрерывный ток стока (Id) = 97A.

Распиновка полевых транзисторов M3054M/M3056M:

Для проверки этих транзисторов нужно замерить сопротивление в обоих направлениях (падение напряжения) между выводами сток-исток (source-drain) — оно должно быть очень большим при включении плюсового щупа на исток (так как защитный диод между стоком-истоком включен в обратном направлении) и показывать сопротивление защитного диода при измерении сопротивления от source к истоку (плюс щупа подключается к source). Иногда защитный диод отсутствует, поэтому сопротивление в обеих направлениях большое.

Для уменьшения времени, затрачиваемого на проверку ключевых транзисторов фаз питания следует учитывать, что наиболее часто выходят из строя транзисторы, работающие в качестве верхнего ключа.

У видеокарты GeForce GTX950 при первоначальной диагностике было диагностировано аномально низкое сопротивление по линии +12 вольт из слота PCI-E (около 6 Ом)

Измерение сопротивления транзисторов фаз питания GPU показало пробой транзисторов M3054M (верхние плечи) двух фаз питания, расположенных ближе к разъему PCI-E (сопротивление около 6 Ом в обеих направлениях), а также одного транзистора M3056M нижнего плеча (сопротивление 0.5 Ом в обеих направлениях). Такие же исправные транзисторы двух верхних фаз на плате показывали сопротивление, близкое к бесконечности.

Неисправные транзисторы фаз питания, выявленные путем измерения сопротивления сток-исток на печатной плате видеокарты:

После выпаивания и замены неисправных транзисторов аномально низкое сопротивление по линии +12 вольт со слота PCI-E, приводящее к срабатыванию защиты в блоке питания ушло. Обычно при такой неисправности вылетает и ШИМ-контроллер, который рекомендуется заменить, даже если он чудом выжил.

Заключение

Чтобы избежать выхода из строя полевых транзисторов фаз питания, работающих в импульсном режиме, нужно обеспечить выполнение следующих условий:

  • значения напряжений, возникающих на участках затвор-исток (Ugs), сток-исток (BVDSS), а также ток Id, проходящий через транзистор, не должны выходить за лимиты, предусмотренные в datasheet. При этом нужно учитывать импульсы, вызванные нелинейными процессами в источниках питания, в том числе те, которые гасятся варисторами/термисторами;
  • при работе транзисторов должен быть обеспечен оптимальный температурный режим, не выходящий за рамки предусмотренных производителем ограничений. В связи с этим при майнинге не стоит жалеть вентиляторов видеокарт, которые по умолчанию настроены на работу с минимальным шумом. Для уменьшения температуры на видеокартах при майнинге и во время других интенсивных режимов нужно использовать сторонние утилиты, управляющие их системой охлаждения;

При поиске неисправностей в импульсных фазах питания стоит учитывать, что наиболее частой причиной выхода из строя MOSFET-транзистора является короткое замыкание (пробой) между истоком и стоком. При этом внутри транзистора очень сильно поднимается температура, расплавляется кристалл и металлические элементы, что может повредить близлежащие электронные элементы и прожечь печатную плату вместе с проводящими слоями.

Для уменьшения вероятности пробоя транзисторов следует обеспечивать запас по напряжению BVDSS у транзисторов фаз питания, в расчете на возможное повышение рабочего напряжения во время бросков тока/пиковых нагрузок. Это важно учитывать при ремонте и замене неисправных полевых транзисторов на аналоги. Кроме того, для обеспечения щадящего режима работы транзисторов фаз питания, в импульсных цепях питания должны быть установлены необходимые сглаживающие и блокировочные конденсаторы (в рабочем состоянии).

Читайте так же:
Ввиду тугоплавкости и высокой химической стойкости

Вам также может понравиться

Как правильно запитывать видеокарты в майнинг ригах?

29 октября, 2019

Как проверить транзистор мультиметром без выпайки

Как проверить транзистор мультиметром

Любая электронная схема состоит из полупроводниковых элементов. Наиболее распространённые из них транзисторы. Хотя в последнее время выпускаемые элементы отличаются надёжностью, но всё же нарушения в работе электронных устройств могут привести к повреждению полупроводника.

Перед тем как проверить транзистор мультиметром, необязательно выпаивать его из схемы, но для получения точных результатов лучше это сделать.

Принцип работы и виды транзисторов

Транзисторы — это полупроводниковые приборы, служащий для преобразования электрических величин. Основное их применение заключается в усилении сигнала и способность работать в режиме ключа. Они выпускаются с тремя и более выводами. Существует три вида приборов:

  • биполярные;
  • полевые;
  • биполярные транзисторы с изолированным затвором.

Бывает ещё составной транзистор. Он подразумевает электрическое объединение в одном корпусе нескольких приборов одного типа. Такие сборки называются парой Дарлингтона и Шиклаи, также имеют три вывода.

Биполярное устройство

Разделяются по своему типу. Выпускаются как электронного, так и дырочного типа проводимости. В своей конструкции используют n-p или p-n переход. Дырочного типа транзисторы состоят из двух крайних областей p проводимости, и средней n проводимости. Электронного типа наоборот. Средняя зона называется базой, а примыкающие к ней области коллектором и эмиттером. Каждая зона имеет свой вывод.

Промежуток между граничащими переходами очень мал, не превышает микрометры. При этом содержание примесей в базе меньше, чем их количество в других зонах прибора. Графически биполярный прибор обозначается для PNP стрелкой внутрь, а NPN стрелкой наружу, что показывает направление тока.

Перед тем как проверить биполярный транзистор мультиметром, нужно понимать, какие физические процессы происходят в приборе. Основа работы устройства лежит в способности p-n перехода пропускать ток в одном направлении. При подаче питания на одном переходе возникает прямое напряжение, а на другом обратное. Область перехода с прямым напряжением имеет малое сопротивление, а с обратным — большое.

Принцип работы заключается в том, что прямой сигнал влияет на токи эмиттера и коллектора. При увеличении величины прямого сигнала возрастает ток в области прямого подключения. Носители заряда перемещаются в зону базы, что приводит к увеличению тока и в обратной области подключения. Возникает объёмный заряд и электрическое поле, способствующее втягиванию в зону обратного подключения заряда другого знака. В базе происходит частичное уничтожение зарядов противоположного знака, процесс рекомбинации. Благодаря чему и возникает ток базы.

Эмиттером называется область прибора, служащая для передачи носителей заряда в базу. Коллектором называют зону, предназначенную для извлечения носителей заряда из базы. А база — это область для передачи эмиттером противоположной величины заряда. Основной характеристикой прибора является вольт-амперная характеристика. На схеме элемент обозначается латинскими буквами VT или Q.

Полевой прибор

Полевые транзисторы были изобретены в 1952 году. Основное их достоинство в высоком входном сопротивлении по сравнению с биполярными приборами. Такие элементы часто называются униполярными или мосфетами. Разделяют их по способу управления, на транзисторы с управляющим p-n переходом и с изолированным затвором.

Полевой транзистор выпускается с тремя выводами, один из них управляющий, называемый затвор. Другой исток, соответствующий эмиттерному выводу в биполярном приборе, и третий сток, вывод с которого снимается сигнал. В каждом типе устройства есть транзисторы с n-каналом и p-каналом.

Работа прибора с управляющим каналом, например, n-типа, основана на следующем принципе. Источник питания, подключённый к прибору, создаёт на его переходе обратное напряжение. Если уровень входного сигнала изменяется, то изменяется и обратное напряжение. Это приводит к тому, что меняется площадь, через которую протекают основные носители заряда. Такая площадь называется каналом. Полевые транзисторы изготавливаются методом сплавления или диффузией.

Мосфет с изолированным затвором представляет собой металлический канал, отделённый от полупроводникового слоя диэлектриком. Общепринятое название прибора — MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor).

Основанием элемента служит пластинка из кремния с дырочной электропроводностью. В ней создаются области с электронной проводимостью, соответственно образующие исток и сток. Такой мосфет работает в режиме обеднения или обогащения. В первом случае на затвор подаётся напряжение относительно истока отрицательного значения, из канала выдавливаются электроны, и ток истока уменьшается. Во втором режиме, наоборот, ток увеличивается из-за втягивания новых носителей заряда.

Транзистор с индуцированным каналом, открывается при возникновении разности потенциалов между затвором и истоком. Для полевика с p-каналом к затвору прикладывается отрицательное напряжение, а с n-каналом положительное. Особенность мощных транзисторов состоит в том, что вывод истока соединяется с корпусом прибора. При этом соединяется база с эмиттером. Такое соединение образует диод, который в закрытом состоянии не влияет на работу прибора.

Биполярный тип с изолированным затвором

Устройства такого типа называются IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). Это сложный прибор, в котором, например, полевой n-канальный транзистор управляется биполярным устройством типа PNP.

К эмиттеру биполярного транзистора подключается коллектор мосфета. Если на затвор подаётся напряжение положительной величины, то между эмиттером и базой транзистора возникает проводящий канал. В результате транзистор IGBT отпирается, падение напряжения на PN переходе уменьшается. Когда значение напряжения увеличивается, то пропорционально увеличивается и ток канала в базе биполярного прибора, а падение напряжения на IGBT транзисторе уменьшается. Если полевой транзистор заперт, то и ток биполярного прибора будет почти нулевым.

Читайте так же:
Metabo bosch или makita

Как пользоваться цифровым мультиметром

Для того чтобы провести измерения, тестер подключается набором проводов к измеряемому элементу. На одном конце каждого из проводов находится штекер, предназначенный для установки в гнездо измерителя, а на другом — контактный щуп. Порядок измерения электронным мультиметром в общем виде можно представить в виде следующих действий:

    Включить устройство, нажав на кнопку ON/OFF.
  1. Вставить штекера проводов в соответствующие гнёзда на панели. COM — общее гнездо для подключения щупа. V/Ω — положительное гнездо для подключения щупа.
  2. Поворотный выключатель установить в положение диодной прозвонки «o)))».
  3. Прижать измерительные щупы к выводам прибора.
  4. Снять показания с экрана.

Кроме метода прозвонки, если позволяет тестер, можно провести измерения полупроводникового элемента установив переключатель в положение hFE. В таком случае провода и щупы не понадобятся. Но этот метод подходит только для биполярных приборов.

Проверка биполярного прибора тестером

Проверку прибора можно осуществить двумя способами. Для этого в тестере используется режим прозвонки или специально предназначенный режим проверки биполярных транзисторов.

На начальном этапе выясняется тип проводимости элемента. Для этого можно воспользоваться справочником или вычислить путём прозвонки. База вычисляется методом перебора. Щуп с общего вывода тестера подключается к одному из выводов транзистора, а щуп со второго вывода по очереди прикасается к двум оставшимся ножкам радиоэлемента. При этом смотрится какую величину сопротивления показывает тестер.

Необходимо найти такое положение, чтоб величина значения сопротивления между выводами составляла бесконечность. На цифровом тестере в режиме прозвонки будет гореть единица. Если такое положение не найдено, следует зафиксировать щуп второго вывода, а щупом с общего выхода осуществлять перебор.

Когда требуемая комбинация будет достигнута, то вывод, по отношению которого измеряется сопротивление, будет базой. Для вычисления выводов коллектора и эмиттера понадобится: в случае pnp транзистора на вывод базы — подать отрицательное напряжение, а для npn — положительное. Сопротивление перехода эмиттер — база будет немного больше, чем база-коллектор.

Например, исследуя биполярный низкочастотный транзистор NPN типа MJE13003, который имеет последовательность выводов база, коллектор, эмиттер, понадобится:

  1. Переключить мультиметр в режим прозвонки.
  2. Стать положительным щупом на базу прибора.
  3. Вторым концом прикоснуться к коллектору прибора, сопротивление должно быть около 800 Ом.
  4. Второй конец переставить на эмиттер прибора, сопротивление должно составить 820 Ом.
  5. Поменять полярность. На базу стать отрицательным щупом, а к коллектору и эмиттеру прикоснуться поочерёдно вторым концом. Сопротивление должно быть бесконечным.

Если во время проверки все пункты выполняются верно, то транзистор исправен. В ином случае, при возникновении короткого замыкания между любыми переходами, или обрыва в обратном включении, делается вывод о неисправности транзистора. Проверка прибора обратной проводимости проводится аналогичным образом, лишь меняется полярность приложенных щупов. Таким способом можно проверить транзистор мультиметром, не выпаивая его, так и сняв с платы.

Второй способ измерения при использовании современного мультиметра, позволит не только проверить исправность полупроводникового прибора, но и определить коэффициент усиления h21. В зависимости от типа и вида, ножки транзистора совмещаются с соответствующими надписями на гнезде, обозначенном также hFE. При включении прибора на экране появится цифра, обозначающая коэффициент усиления транзистора. Если цифра определяется равной нулю, то такой транзистор работать не будет, или же неправильно определена его проводимость.

Определение целостности полевого радиоэлемента

Такой тип электронного прибора не получится проверить без выпайки из схемы. Способ проверки как для n-канального, так и для p-канального, а также IGBT вида, одинакова. Разница лишь в полярности, прикладываемой к выводам. Например, исправность F3NK80Z n-канального прибора выясняется по следующему алгоритму:

  1. Мультиметр переключается в режим прозвонки.
  2. Щуп общего провода прикасается к стоку прибора, а положительный — к истоку.
  3. Щуп переставляется с истока на затвор. Переход в транзисторе откроется.
  4. Возвращаем щуп на исток. Значение сопротивления должно быть маленьким, прибор, если у него есть звуковая прозвонка, запищит.
  5. Для закрытия прибора щуп общего провода соединяется с затвором, при этом положительный щуп с истока не снимается.
  6. Устанавливается положения щупов согласно первому пункту.

Для проверки p-типа проводимости последовательность операций остаётся такой же, за исключением полярности щупов, которая меняется на обратную.

Для мощных полевых приборов может случиться так, что напряжения тестера не хватит для его открытия. Так как прозвонить такой полевой транзистор мультиметром не удастся, понадобиться применить дополнительное питание. В таком случае в разрыв через сопротивление 1–2 кОм подаётся постоянное напряжение равное 12 вольт.

Существуют такие радиоэлементы, например, КТ117а, имеющие две базы. Их относят к однопереходным приборам. В современных устройствах они не получил широкого применения, но порой встречаются. У них нет коллектора.

Проверка транзистора мультиметром

Такие транзисторы тестером проверяются только на отсутствие короткого замыкания между выводами. Убедиться в его работе можно воспользовавшись схемой генератора.

Тестирование составного полупроводника

Такой элемент по своей конструкции напоминает микросхему. Так как проверить микросхему на работоспособность мультиметром практически невозможно, так нельзя и проверить составной прибор, используя только тестер. Для тестирования понадобится собрать несложную схему.

Как проверить полевой транзистор мультиметром не выпаивая

В ней применяется источник постоянного напряжения 10−14 вольт. Нагрузкой цепи служит лампочка. В качестве резистора используется элемент мощностью 0,25 Вт. Его сопротивление рассчитывается по формуле h21*U/I, где:

  • h21— коэффициент усиления;
  • U — напряжение источника питания;
  • I — ток нагрузки.

Для проверки на базу подаётся положительный сигнал от источника питания. Лампочка светится. При смене полярности лампочка гаснет. Такое поведение говорит о работоспособности прибора.

Таким образом, узнав, как прозвонить транзистор мультиметром, можно легко вычислить неисправный элемент в схеме, даже его не выпаивая.

Читайте так же:
Как подключить розетку фаркопа к автомобилю

Как проверить транзистор мультиметром

Программирование микроконтроллеров Курсы

Если под рукой нет документации на биполярный транзистор, то мультиметр позволяет определить некоторые параметры и выводы транзистора. Поэтому рассмотрим, как проверить транзистор мультиметром.

Принципиально различают два вида биполярных транзисторов: npn и pnp структуры. Принцип работы их аналогичен. Отличие заключается лишь в полярности подключения источника питания и других полярных радиодеталей: электролитических конденсаторов, диодов, светодиодов и т.п.

Как проверить биполярный транзистор

Упрощенно любой биполярный транзистор можно представить в виде двух последовательно и встречно соединенных диодов, поэтому рекомендую изначально ознакомиться с тем, как проверить диод. Однако следует понимать, что если взять и соединить таким образом два диода, то транзистор не получится. Но в данном случае мы можем допустить такое упрощение.

Как проверить транзистор

Место соединения двух условных диодов называется базой. А два оставшихся вывода, соответственно будут эмиттер и коллектор. Теперь рассмотрим, как проверить транзистор мультиметром и определить его выводы.

Проще всего определить базу. С нее и начнем. Если относительно одного вывода ток будет протекать в сторону других выводов, то это и есть база. Когда на базе находится положительный щуп, то значит, то биполярный транзистор имеет npn структуру. В противоположном случае – pnp структуру.

Как проверить биполярный транзистор мультиметром

Когда база определена, осталось узнать, какой из выводов является эмиттером, а какой коллектором. Для этого следует выполнить «прозвонку» выводов между базой и другими выводами и сравнить показания двух падений напряжений. Большее значение соответствует эмиттеру, а меньшее – коллектору.

Как определить выводы транзистора

Как проверить транзистор мультиметром наверняка

У современных биполярных транзисторов эта разница выражена не очень явно и бывает, что мультиметр показывает одинаковые значения. Поэтому с целью однозначного определения выводов можно воспользоваться функцией измерения коэффициента усиления биполярного транзистора по току. Для этого переключатель устанавливается на отметке hFE. Этому режиму соответствует специальный режим на передней части корпуса. Он имеет 8 отверстий: 4 для pnp структуры и 4 для npn структуры. Отверстия для эмиттера дублируются, поскольку транзисторы могут иметь разное расположение выводов относительно корпуса. Поэтому такой подход позволяет определить коэффициент усиления по току транзистора с любой распиновкой.

Как проверить транзистор мультиметром

Как проверить транзистор мультиметром наверняка

Структуру транзистора ранее мы уже научились определять «прозвонкой». С базой тоже проблем нет. Осталось убедиться в правильности соответствия коллектора и эмиттера. Вставляем полупроводниковый прибор в нужные отверстия. Если на дисплее отображается число в среднем от 30 и выше, то коллектор с эмиттером определены верно, а данное число показывает коэффициент усиления по току. В противном случае нужно поменять местами два вывода.

Я надеюсь статья стала полезной и Вы нашли ответ на вопрос, как проверить транзистор мультиметром. Более подробно с работой мультиметра можно ознакомиться, перейдя по ссылке.

Как нужно изменить схему управления лампой через Arduino, чтобы транзистор открывался?

Была собрана схема, аналогичная указанной на ergoz.ru/electronics/arduino/arduino-n-channel-mos. :
545473f7e5564444a7a2c2186a9742c4.png
( storage5.static.itmages.ru/i/14/0731/h_1406838465_. )

Были использованы:
Arduino Mega 2560;
Резистор, 10 кОм, 2 Вт;
MOSFET-транзистор IRFZ44N, V(DSS) = 55 В, R(DS) = 17.5 мОм, I(D) = 49 А
( спецификации: www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfz44n.pdf
на русском: triatron.ru/upload/specification/27-01-IMPORT/25-I. );
Галогенная лампа JC G4, 20 Вт, 12 В;
Импульсный блок питания EN5000S, 12 В, 5 А, 60 Вт;
Беспаечная макетная плата, перемычки;

Гейт транзистора подключался к ШИМ-выводу Arduino, для которого использовалась функция analogWrite(pinNumber, signal). Использовался как и указанный в руководстве скетч, так и тривиальная смена analogWrite(pinNumber, HIGH) и analogWrite(pinNumber, LOW) с частотой в 1000 мс.
Всего было три одинаковых транзистора. При подключении в схему первого ток шел, независимо от сигнала с Arduino, лампочка горела с постоянной мощностью (видимо, транзистор пробит):
6a93298aaffb4c81b81641f1e3c00c3a.jpg
( storage5.static.itmages.ru/i/14/0731/h_1406838465_. )
При подключении двух других ток не шел, независимо от сигнала. Смена ШИМа на выводы 5 и 3.3 В Arduino ничего не дала:
ba4ee1a116504cfb97fdb787765f365a.jpg
( storage6.static.itmages.ru/i/14/0731/h_1406838465_. )
Подключение к макетной плате крупным планом:
4ed96de4b78047b8a2ec522f3f701d5f.jpg
( storage8.static.itmages.ru/i/14/0731/h_1406838466_. )

  • Вопрос задан более трёх лет назад
  • 8875 просмотров
  • Facebook
  • Вконтакте
  • Twitter

IRFZ44N — хороший транзистор, но может быть ему недостаточно вашего напряжения, а 3.3 вольта уж точно мало. Возьмите какой-нибудь из серии IRL, я раньше часто использовал IRL2703 или IRL2705.
Не забывайте смотреть на график №3 в даташитах, да и вообще на сам даташит.

У вас сейчас много точек отказа, их нужно по отдельности проверить. Попробуйте включить/выключить транзистор сами, подавая на затвор 0 или 10 вольт. Затвор при этом должен быть замкнут на землю через резистор больше 10кОм, чтобы накопленный заряд рассасывался.
Проверить транзистор нужно обязательно, потому что они довольно чувствительны к статике, и обижаются когда их трогают мокрыми руками.

Я не использую ардуино (более того, я ардуинохейтер), но «тривиальная смена analogWrite(pinNumber, HIGH) и analogWrite(pinNumber, LOW) с частотой в 1000 мс» — разве это правильно? По-моему, в этом варианте нужно использовать digitalWrite.

Дурацкая какая-то схема, что значит «0-60V+» и «0-60V-«? Это явно от недомыслия автора схемы. Вы не могли из-за этого случайно перепутать + и -?

P.S. почитал сайт ergoz.ru, это просто насилие над мозгом. Нельзя обучаться по таким руководствам, разве что если себя не уважать, весь текст — дословный перевод с английского:
* изобретение самодельных терминов, например «стягивающий резистор» или «ворота»;
* сплошные кальки с английского (например, «Arduino действительно пульсирует от 0 до 5V»);
* неверные объяснения процессов. «обязательно убедитесь, что подключаете диод правильно <. > иначе толку от него будет ноль, и может сделать даже хуже.» Человек вообще не понимает о чём пишет.

Найдите нормальный обучающий сайт, а лучше выбросьте эту ардуину в мусорное ведро.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector