Как проверить транзистор без мультиметра

19

Как проверить биполярный транзистор без мультиметра?

В вопросе стоит условие — без мультиметра, то есть (тестера, омметра и т.д.). Делаете простую "контрольку". Батарейка + лампочка. Замыкаете через база-эмиттер, потом через база коллектор. Потом меняете полярность "контрольки" и повторяете. В зависимости от структуры транзистора, таблица "истинности" такова.

б+ э- горит, б- э+ не горит — переход исправен

б+ к- горит, б- к+ не горит — переход исправен

э — к в обе стороны не горит — транзистор исправен

То же для транзистора другой структуры, только "горит — не горит" меняются местами. Батарейку брать не более 5 вольт.

Все зависит от Ваших познаний, опыта, наличия инструмента и оборудования. Если имеется в виду отсутствие именно мультиметра, имеющего функцию проверки транзисторов, то общую картину уже обрисовали авторы предыдущих ответов. Хочу только добавить, что в старые годы, когда кроме омметра в тестере ничем не располагал, пользовался таким методом: после обычной проверки переходов на пробой, подсоединял омметр в прямой для данного транзистора полярности к коллектору и эмиттеру. А мокрым языком касался выводов базы и коллектора. Резкое уменьшение сопротивления между коллектором и эмиттером указывало на полную исправность транзистора. При этом накопленный опыт давал возможность с довольно большой долей вероятности оценить и коэффициент усиления: чем в бОльших пределах меняется сопротивление, тем больше коэффициент. Хотя несколько раз бывали совсем уже анекдотические ситуации, когда приходилось выпаивать подозрительный транзистор и впаивать его в исправный аппарат, или при возможности, в этом же аппарате менять транзисторы местами в разных блоках или каскадах.

Иногда собиралась классическая схема: источник питания, лампочка соответствующей мощности, цепь коллектор — эмиттер. База замкнута с эмиттером. Лампочка горит — есть пробой. Не горит — отсоединяем базу и через резистор (номинал высчитываем исходя из допустимого тока базы) соединяем с коллектором. При исправном транзисторе лампочка должна загореться.

ДИАГНОСТИКА И РЕМОНТ ЭЛЕКТРОНИКИ БЕЗ СХЕМ

В жизни каждого домашнего мастера, умеющего держать в руках паяльник и пользоваться мультиметром, наступает момент, когда поломалась какая-то сложная электронная техника и он стоит перед выбором: сдать на ремонт в сервис или попытаться отремонтировать самостоятельно. В этой статье мы разберем приемы, которые могут помочь ему в этом.

Итак, у вас сломалась какая-либо техника, например ЖК телевизор, с чего нужно начать ремонт? Все мастера знают, что начинать ремонт надо не с измерений, или даже сходу перепаивать ту деталь, которая вызвала подозрение в чем-либо, а с внешнего осмотра. В это входит не только осмотр внешнего вида плат телевизора, сняв его крышку, на предмет подгоревших радиодеталей, вслушивание с целью услышать высокочастотный писк либо щелканье.

Включаем в сеть прибор

Для начала нужно просто включить телевизор в сеть и посмотреть: как он себя ведет после включения, реагирует ли на кнопку включения, либо моргает светодиод индикации дежурного режима, или изображение появляется на несколько секунд и пропадает, либо изображение есть, а звук отсутствует, или же наоборот. По всем этим признакам, можно получить информацию, от которой можно будет оттолкнуться при дальнейшем ремонте. Например в мигании светодиода, с определённой периодичностью, можно установить код поломки, самотестирования телевизора.

Коды ошибок ТВ по миганию LED

После того, как признаки установлены, следует поискать принципиальную схему устройства, а лучше если выпущен Service manual на устройство, документацию со схемой и перечнем деталей, на специальных сайтах посвященных ремонту электроники. Также не лишним, будет в дальнейшем, вбить в поисковик полное название модели, с кратким описанием поломки, передающим в нескольких словах, ее смысл.

Правда иногда лучше искать схему по шасси устройства, либо названию платы, например блока питания ТВ. Но как же быть, если схему все же найти не удалось, а вы не знакомы со схемотехникой данного устройства?

Блок схема ЖК ТВ

В таком случае, можно попробовать попросить помощи на специализированных форумах по ремонту техники, после проведения предварительной диагностики самостоятельно, с целью собрать информацию, от которой мастера, помогающие вам смогут оттолкнуться. Какие этапы включает в себя, эта предварительная диагностика? Для начала, вы должны убедиться в том, что питание поступает на плату, если устройство вообще не подает никаких признаков жизни. Может быть это покажется банальным, но не лишним будет прозвонить шнур питания на целостность, в режиме звуковой прозвонки. Читайте тут как пользоваться обычным мультиметром.

Тестер в режиме звуковой прозвонки

Затем в ход идет прозвонка предохранителя, в этом же режиме мультиметра. Если у нас здесь все нормально, следует померять напряжения на разъемах питания, идущих на плату управления ТВ. Обычно напряжения питания, присутствующие на контактах разъема, бывают подписаны рядом с разъемом на плате.

Разъем питания платы управления ТВ

Итак, мы замеряли и напряжение какое-либо у нас отсутствует на разъеме – это говорит о том, что схема функционирует не правильно, и нужно искать причину этого. Наиболее частой причиной поломок встречающейся в ЖК ТВ, являются банальные электролитические конденсаторы, с завышенным ESR, эквивалентным последовательным сопротивлением. Про ESR подробнее здесь.

Таблица ESR конденсаторов

В начале статьи я писал про писк, который вы возможно услышите, так вот, его проявление, в частности и есть следствие завышенного ESR конденсаторов небольшого номинала, стоящих в цепях дежурного напряжения. Чтобы выявить такие конденсаторы требуется специальный прибор, ESR (ЭПС) метр, либо транзистор тестер, правда в последнем случае, конденсаторы придется выпаивать для измерения. Фото своего ESR метра позволяющего измерять данный параметр без выпаивания выложил ниже.

Мой прибор ESR метр

Как быть если таких приборов нет в наличии, а подозрение пало на эти конденсаторы? Тогда нужно будет проконсультироваться на форумах по ремонту, и уточнить, в каком узле, какой части платы, следует заменить конденсаторы, на заведомо рабочие, а таковыми могут считаться только новые (!) конденсаторы из радиомагазина, потому что у бывших в употреблении этот параметр, ESR, может также зашкаливать или уже быть на грани.

Фото – вздувшийся конденсатор

То что вы могли выпаять их из устройства, которое ранее работало, в данном случае значения не имеет, так как этот параметр важен только для работы в высокочастотных цепях, соответственно ранее, в низкочастотных цепях, в другом устройстве, этот конденсатор мог прекрасно функционировать, но иметь параметр ESR сильно зашкаливающий. Сильно облегчает работу то, что конденсаторы большого номинала имеют в своей верхней части насечку, по которой в случае прихода в негодность просто вскрываются, либо образовывается припухлость, характерный признак их непригодности для любого, даже начинающего мастера.

Мультиметр в режиме Омметра

Если вы видите почерневшие резисторы, их нужно будет прозвонить мультиметром в режиме омметра. Сначала следует выбрать режим 2 МОм, если на экране будут значения отличающиеся от единицы, или превышения предела измерения, нам следует соответственно уменьшить предел измерения на мультиметре, для установления его более точного значения. Если же на экране единица, то скорее всего такой резистор находится в обрыве, и его следует заменить.

Цветовая маркировка резисторов

Если есть возможность прочитать его номинал, по маркировке цветными кольцами, нанесенными на его корпус, хорошо, в противном случае без схемы, не обойтись. Если схема есть в наличии, то нужно посмотреть его обозначение, и установить его номинал и мощность. Если резистор прецизионный, (точный) его номинал можно набрать, путем включения двух обычных резисторов последовательно, большего и меньшего номиналов, первым мы задаем номинал грубо, последним мы подгоняем точность, при этом их общее сопротивление сложится.

Транзисторы разные на фото

Транзисторы, диоды и микросхемы: у них не всегда можно определить неисправность по внешнему виду. Потребуется измерение мультиметром в режиме звуковой прозвонки. Если сопротивление какой либо из ножек, относительно какой то другой ножки, одного прибора, равно нулю, или близко к к этому, в диапазоне от нуля до 20-30 Ом, скорее всего, такая деталь подлежит замене. Если это биполярный транзистор, нужно вызвонить в соответствии с распиновкой, его p-n переходы.

Проверка транзистора мультиметром

Чаще всего такой проверки бывает достаточно, чтобы считать транзистор рабочим. Более качественный метод описан тут. У диодов мы также вызваниваем p-n переход, в прямом направлении, должны быть цифры порядка 500-700 при измерении, в обратном направлении единица. Исключение составляют диоды Шоттки, у них меньшее падение напряжения, и при прозвонке в прямом направлении на экране будут цифры в диапазоне 150-200, в обратном также единица. Мосфеты, полевые транзисторы, обычным мультиметром без выпаивания так не проверить, приходится часто считать их условно рабочими, если их выводы не звонятся между собой накоротко, или в низком сопротивлении.

Мосфет в SMD и обычном корпусе

При этом следует учитывать, что у мосфетов между Стоком и Истоком стоит встроенный диод, и при прозвонке будут показания 600-1600. Но здесь есть один нюанс: в случае, если например вы прозваниваете мосфеты на материнской плате и при первом прикосновении слышите звуковой сигнал, не спешите записывать мосфет в пробитый. В его цепях стоят электролитические конденсаторы фильтра, которые в момент начала заряда, как известно, на какое-то время ведут себя, как будто цепь замкнута накоротко.

Мосфеты на материнской плате ПК

Что и показывает наш мультиметр, в режиме звуковой прозвонки, писком, первые 2-3 секунды, а затем на экране побегут увеличивающиеся цифры, и установится единица, по мере заряда конденсаторов. Кстати по этой же причине, с целью сберечь диоды диодного мостика, в импульсных блоках питания ставят термистор, ограничивающий токи заряда электролитических конденсаторов, в момент включения, через диодный мост.

Диодные сборки на схеме

Многих знакомых начинающих ремонтников, обращающихся за удаленной консультацией в Вконтакте, шокирует – им говоришь прозвони диод, они прозваниют и сразу-же говорят: он пробитый. Тут стандартно всегда начинается объяснение, что нужно либо приподнять, выпаять одну ножку диода, и повторить измерение, либо проанализировать схему и плату, на наличие параллельно подключенных деталей, в низком сопротивлении. Таковыми часто бывают вторичные обмотки импульсного трансформатора, которые как раз и подключаются параллельно выводам диодной сборки, или иначе говоря сдвоенного диода.

Параллельное и последовательное соединение резисторов

Здесь лучше всего один раз запомнить, правило подобных соединений:

1. При последовательном соединении двух и более деталей, их общее сопротивление будет больше большего каждой, по отдельности.
2. А при параллельном соединении, сопротивление будет меньше меньшего каждой детали. Соответственно наша обмотка трансформатора, имеющая сопротивление в лучшем случае 20-30 Ом, шунтируя, имитирует для нас “пробитую” диодную сборку.

Конечно все нюансы ремонтов, к сожалению, в одной статье раскрыть не реально. Для предварительной диагностики большинства поломок, как выяснилось, бывает достаточно обычного мультиметра, применяемого в режимах вольтметра, омметра, и звуковой прозвонки. Часто при наличии опыта, в случае простой поломки, и последующей замены деталей, на этом ремонт бывает закончен, даже без наличия схемы, проведенный так зазываемым “методом научного тыка”. Что конечно не совсем правильно, но как показывает практика, работает, и, к счастью, совсем не так как изображено на картинке выше). Всем удачных ремонтов, специально для сайта Радиосхемы – AKV.

Как проверить биполярный или полевой транзистор

Транзисторы, наряду с конденсаторами, резисторами, — одни из основных элементов на платах электроприборов, почти всегда присутствуют в схемотехнике. Эти детали от небольшого импульса управляют током, поэтому некорректный подбор, любая поломка ведет к существенному нарушению функциональности устройств, а часто из-за этого они перегорают. Опишем способы, как проверить транзистор, а это потребуется сделать при анализе неисправностей электроприборов и при подборе запчастей для сборок.

Что такое транзистор

Транзисторы вытеснили электролампы, позволили уменьшить количество реле, переключателей в устройствах. Это полупроводниковые триоды — радиоэлектронные компоненты из полупроводников, стандартно имеют 3 вывода.

Транзисторы, предназначенные для управления током, то есть основным силовым фактором электросхем, именно его удар (не напряжения) несет опасность для человека.

Элемент способен контролировать чрезвычайно высокие величины в выходных цепях при подаче слабого входного сигнала. Транзисторы повышают, генерируют, коммутируют, преобразовывают электросигналы, это основа микроэлектроники, электроустройств.

Разновидности по принципу действия:

• биполярный транзистор из 2 типов проводников, в основе функционирования – взаимодействие на кристалле соседних p-n участков. Состоят из эмиттера/коллектора/базы (далее, эти термины будем сокращать): на последнюю идет слабый ток, вызывающий модификацию сопротивления (дальше по тексту «сопр.») в линии, состоящей из первых 2 элементов. Таким образом, протекающая величина меняется, сторона ее однонаправленности (n-p-n или p-n-p) определяется характеристиками переходов (участков) в соответствии с полярностью подключения (обратно, прямо). Управление осуществляется модулированием тока на сегменте база/эмит., вывод последнего всегда общий для сигналов управления и выхода;
• полевой. Тип проводника один — узкий канал, подпадающий под электрополе обособленного затворного прохода. Контроль основывается на модуляции количества Вольт между ним и истоком. А между последним и стоком течет электроток (2 рабочие контакты). Величина имеет силу, зависящую от сигналов, формируемых между затвором (контакт контроля) и одной из указанных частей. Есть изделия с p-n участком управления (рабочие контакты подключаются к p- или n-полупроводнику) или с обособленными затворами.

У полевиков есть варианты полярности, для управления требуется низкий вольтаж, из-за экономичности их ставят в радиосхемы с маломощными БП. Биполярные варианты активируются токами. В аналоговых сборках превалируют вторые (БТ, BJT), в цифровых (процессоры, компьютеры) — первые. Есть также гибриды — IGBT, применяются в силовых схемах.

Зачем проверять

Когда затребована проверка транзистора:

• новые элементы перед сборкой схем крайне рекомендовано перепроверить;
• при поломке электроприбора. Неполадки описываемых запчастей редкие, но их неисправности (чаще всего возникают пробои) не исключены.

Проверка биполярных типов

Ниже схема проверки npn, pnp транзисторов тестером, после нее распишем процедуру по пунктам.

Биполярный транзистор снабжен p-n линиями — условно, это диоды, а точнее, 2 таковых расположенных встречно, точка их пересечения — «база».

Один условный диод сконструирован контактами базы/коллект., иной — базы/эмит. Для анализа хватит посмотреть сопр. (прямо и обратно) указанных участков: если там нет неполадок, то деталь без изъянов.

Проверка своими руками без выпаивания биполярного pnp, npn транзистора предполагает прозвонку 3 комбинаций ножек:

Вариант p-n-p

Структуры (типы) показывает стрелка эмит. участка: p-n-p/n-p-n (к базе/от нее). Начнем с проверки первого варианта. Раскрываем p-n-p деталь подачей на базу минусового напряжения. На мультиметре селектор ставим на замеры Ом на отметку «2000», допускается также выставлять на «прозвонку».

Жила «−» (черная) — на ножку базы. Плюс (красная) — поочередно к коллект., эмит. Если участки не поврежденные, то отобразят около 500–1200 Ом.

Дальше опишем, как прозвонить обратное сопр.: «+» – на базу, «−» — на колл. и эмит. Должно отобразиться высокое сопр. на обоих p-n участках. У нас появилась «1», то есть для выставленной рамки в «2000» значение превышает 2000. Значит, 2 перехода без обрывов, изделие исправное.

Аналогично, как описано, можно прозвонить на исправность транзистор, не выпаивая из схемы. Реже есть сборки, где к переходам применено основательное шунтирование, например, резисторами. Тогда, если отобразится слишком низкое сопр., потребуется выпаивать деталь.

Структура n-p-n

Элементы n-p-n проверяются аналогично, только на базу от тестера идет щуп «+».

Признаки неисправности

Если сопр. (прямое и обратное) одного из участков (p-n) стремится к бесконечности, то есть на отметке «2000» и выше на дисплее «1», значит, данный участок имеет обрыв, транзистор не годный. Если же «0» — изделие также с изъяном, пробит участок. Прямое сопр. там должно быть 500–1200 Ом.

Где база, коллектор, эмиттер

Определяем базовую ножку (режим тот же — «2000 Ом»): «+» тестера касаемся левого контакта, «−» — остальных поочередно.

Ножки левая/средняя «1», левая/правая — 816 Ом. Пока это малоинформативно. Щупом «+» — на средний контакт, «−» — на остальные.

Результат схожий. Следующий этап: «+» на правую ножку, «−» — на среднюю и затем на левую.

Получаем по «1», то есть сопр. одинаковое на этих участках и оно идет к бесконечности. Выходит, что мы замерили обратную эту величину на обоих p-n сегментах. Итак, база — это правая ножка. Но полная процедура как проверить исправность предполагает нахождение колл. и эмит. замерами прямого сопр. Минусом касаемся базового вывода, «+» — остальных.

Ножка слева — 816 Ом, это эмит., средняя — 807 Ом, это коллект., там значение всегда ниже.

• имеющийся тип — p-n-p;
• база справа, эмит. — слева; колл. — посередине.

Особенности транзисторов по мощности

Транзисторы выпускаются высоко, средне и маломощными. У первых двух коллект. напрямую связывается с корпусом и размещен между базой и эмит. (посередине). Такие изделия имеют радиаторы, они интенсивно нагреваются.

Проверка полевых транзисторов

Прозвонка, не выпаивая, полевого транзистора, схожая как для не смонтированного экземпляра. Полевики чувствительные к статике — перед мероприятием ее снимают заземлением. Достаточно прикоснуться одной рукой к запчасти, другой — к отопительным батареям. Для проверки полевых транзисторов перед процедурой определяют их цоколевку.

Метки, по которым можно определить выводы (не всегда есть, особенно на отечественной продукции): S — исток, D — сток, G — затвор. Смотрят также техдокументацию, данные есть в интернете.

Как проверить полевой транзистор:

1. Снимаем статику.
2. Ставим режим для полупроводников («прозвонка»).
3. Красный провод «+» и черный «–» вставляем в соответствующие гнезда мультиметра.
4. «+» к истоку, «−» — к стоку. Рабочее состояние — 0.5–0.7 В.
5. Меняем щупы. Если цифры идут к бесконечности — транзистор исправный.
6. «+» к затвору, «−» к истоку, происходит открытие. Последний провод не отсоединяем, первым — к стоку. Рабочий экземпляр покажет 0–800 мВ. Меняем полярность проводков — значения не должны меняться.
7. Выполняем закрытие: «−» — на затвор, «+» — на исток.

Определяют исправность полевика по его открытию/закрытию (наблюдается ли это вообще) подачей слабого вольтажа с тестера. Входная емкость в элементе большая, для разрядки требуется определенное время. Это имеет значение, так как сначала происходит открытие небольшим напряжением мультиметра (п. 4), а далее надо провести замеры в рамках короткого периода (п. 6, 7).

Процедура как проверить полевой транзистор p типа такая же, как и для n, только подсоединять надо красный щуп к «−», а черный — к «+», то есть поменять полярность.

Составные транзисторы

Чтобы проверить составной транзистор, надо его запустить. Удобно применять стрелочный тестер, установленный на анализ сопр. (1000 или 2000 Ом). Для типа n-p-n: щуп «+» — на коллект., минусовый — на эмит. Для pnp — наоборот. Стрелка будет нерушимой (в начале секции «бесконечность»), а в цифровом мультиметре «1». Если увлажнить палец и сделать замыкание, прикоснуться им к ножке базы и коллектора, то стрелка подвинется, так как деталь чуть приоткроется. Исправность транзистора подтверждена.

Проверка IGBT

IGBT имеют изолированный затвор, это 3-электродные силовые полупроводниковые элементы. Тут каскадным включением соединяются 2 транз. в 1 структуре: полевик и биполярный (управляющий и силовой каналы).

Проанализировать можно транзистор на плате и выпаянный аналогичным методом. Тестер ставят на анализ полупроводников («прозвонка», значок диода) или сопр. 2000 Ом. Затем замеряют сопр. на участке эмит./затвор прямо и обратно. Так выявим замыкание, если оно есть. Далее, красный провод подключают к эмит., черным делают краткое касание затвора. Происходит заряд последнего отрицательным напряжением, транзистор останется закрытым.

Следующий пункт — надо подтвердить функциональность. Заряжают плюсовым напряжением входной участок затвор-эмит.: одновременно коротко красной жилой касаются затвора, черной — эмит.

Далее, проверяем переходную точку между колл. и эмит.: красный провод к первому, черный — к другому. Если отобразится слабое падение значения на 0.5–1.5 В и величина будет несколько сек. стабильной, то вх. емкость целая, транзистор рабочий.

Проверка мощных высоковольтных транзисторов имеет особенность. Если напряжения мультиметра не хватает, чтобы открыть IGBT, то для его зарядки на выходе используют источники на 9–15 В, например, батарейку «крону» 9 В.

Цифровые транзисторы

Цифровой транзистор — особый вид, есть особенности как правильно его проверить.

Составными частями цифровых транзисторов являются резист. (R1 и 2), их номинал одинаковый (10, 22, 47 кОм) или смешанный, разный. Внешне изделие имеет обычный вид, но при «прозвонке» возникают существенные различия.

Удобный прибор для проверки транзисторов — ампервольтметр, можно взять и multimeter. При прямонаправленности, при открытом сегменте, на тестере появится сопр. приблизительно сравнимое с базовым резист. R1. При изменении полярности щупов точка база/эмит. закрытая, ток течет через последовательно включенные резист. R1 (10 кОм) и 2 (22 кОм), на табло будет сумма их сопр., в нашем примере 32 кОм.

Сегмент база-эмит. (VD2) шунтируется резистором R2. Сопротивление там должно быть примерно в 10 раз ниже R2, а при смене полярности АВОметра — бесконечно большим.

Проверка тиристоров

Рассмотрим также как прозванивать тиристоры, они во многом напоминают рассматриваемые детали. Тут есть 3 p-n сегмента, а режим после сигнала управления не меняется — в этом и заключается разница. Структуры идут поочередно как полосы на зебре. Thyristor открыт, пока значение протекающей величины не спадет «до тока удержания». Такие детали позволяют создавать экономные схемы.

Мультиметр ставят на отметку 2000 Ом. Чтобы открыть проверяемый thyristor, черную жилу — к катоду, красную — к аноду. Деталь открывается как зарядом «+», так и «−». В двух случаях сопр. должно быть меньше «1». Деталь открытая, если величина управляющего импульса превысит рамку удержания, если меньше — ключ закрывается.

Сборка кустарного пробника

Самодельный прибор (пробник) позволит мгновенно определить исправность transistor любого типа. Приведем элементарную действенную схему.

Что потребуется (всего рабочих 3 компонента):

• основа — любой небольшой понижающий трансф. (из импульсн. БП, балласта лампочек экономок, небольших электроприборов). У нашего первичка из 24 витков со средним отводом; вторичка — 15;
• далее, 2 элемента. Светодиод подсоединяется к вторичке через резист. 100 Ом, мощность его не важная, как и полярность первого элемента, поскольку на выходе возникает переменная величина.

Есть также гнездо для вставки проверяемых деталей согласно цоколевке. Для биполярных прямопроводных типов (КТ 814…818 и так далее) база идет через резист. на один из контактов трансформ., средний вых. которого (отвод) подключен к «+» питания. Эмит. подсоединяем к «−» питания, коллект. — к свободному вых. первички. Если проводимость у детали обратная, то просто меняем «+» и «−». Аналогично с полевиками, главное — соблюсти цоколевку. Если после подачи питания появится свет, то изделие рабочее.

Пробник запитывается от 3.7–6 В, подойдет свинцовая или литий-ионная аккумуляторная батарейка.

Любой транзистор проверяется мультиметром. Надо узнать назначение его ножек (база/колл./эмит., сток/исток/затвор). Далее, тестер поставить на «прозвонку» или на отметку 2000 Ом. Затем проанализировать прямое и обратное сопр. По результату можно определить работоспособность транзистора. А также можно проанализировать коэф. усиления: на тестере есть специальное гнездо и отметка hFE.

Как прозвонить транзисторы не выпаивая из платы

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.

Принцип проверки исправности диода.

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.

Символ диода на дисплее – режим проверки полупроводниковых переходов.

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).

Прозвонка диода в прямом (слева) и обратном (справа) направлении.

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.

Структура, обозначение на схеме и эквивалентная схема для проверки биполярного транзистора.

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:

• pnp;
• npn.

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.

Различие биполярных триодов разных структур.

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.

Схема проверки jfet-транзистора с управлением p-типа и n-типа.

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.

Проверка различных типов MOSFET без подачи напряжения на затвор.

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.

Диод в цепи исток-сток.

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.

IGBT-триод и схема его проверки.

Составного

Некоторые триоды (например, отечественные КТ825, КТ827) имеют составную структуру (схема Дарлингтона). Фактически, в одном корпусе находятся два триода.

Транзистор Дарлингтона и схема его проверки.

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.

Структура и схема проверки однопереходного триода.

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.

Электрические схемы для самодельных зарядных устройств

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.

Шунтирование резисторами выводов транзисторов.

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.

Переходы VT1 не шунтируются сторонними элементами.Переходы VT1 не шунтируются сторонними элементами.

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).

Фрагмент схемы телевизора с указанием режимов активных элементов.

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.