Jak můžete zjistit, zda tranzistor funguje?

Při práci s deskami plošných spojů, vývoji a vytváření mikroobvodů, aby bylo zařízení v budoucnu provozuschopné, je nutné být velmi pečlivý nejen při sestavování obvodu, ale také při výběru prvků součástek. V tomto případě je jednou z povinných operací jejich předběžné testování. Při diagnostice poruch zařízení musíte otestovat každý prvek samostatně, aniž byste narušili obvod. Proto je otázka, jak zkontrolovat tranzistor pomocí multimetru, velmi relevantní pro elektronické a rádiové inženýry.

Tranzistory a jejich typy

Radiový prvek se třemi kontakty, trioda, je určen k ovládání proudu elektrického obvodu při vystavení vnějšímu signálu. Používá se k vytváření generátorů, zesilovačů a dalších podobných systémů. Triody trubkového typu byly velmi objemné, spotřebovávaly velké množství energie a byly velmi horké. Vytvoření polovodičů umožnilo, aby byly kompaktnější a vhodné pro miniaturizaci zařízení. Polovodičová trioda – tranzistor plní stejné funkce, ale nevyžaduje předehřívání, spotřebovává minimální množství energie pro „vlastní potřeby“ a je velmi kompaktní.

Moderní trh radiotechniky nabízí několik typů tranzistorů:

• bipolární, mají tři terminály a dva pn přechody, jejich působení je založeno na pohybu volných elektronů se záporným nábojem a „díry“ (krystalické struktury, ve kterých chybí jeden elektron), kladně nabité, jsou široce používány v elektronice a radiotechnika ;
• pole, řízené napětím příchozího obvodu, používané ve video, audio zařízení, při výrobě monitorů, napájecích zdrojů atd.;
• kompozitní (Darlingtonovy tranzistory), jedná se o obvod, ve kterém jsou zapojeny dva (nebo více) bipolární tranzistory, díky čemuž se zvyšuje jejich proudový koeficient, tyto prvky jsou žádané v zařízeních pracujících s vysokými proudy: stabilizátory, výkonové zesilovače atd. na;
• digitální tranzistor je základním prvkem technologie mikrokontrolérů, video a audio zařízení, jedná se o bipolární tranzistor a řetězec (1-2) rezistorů, rezistoru a zenerovy diody, jejich použití pomáhá zmenšit plochu tištěného obvodu; deska a snižuje náklady na instalaci zařízení.

V případě poruchy zařízení první věc, kterou servisní technik nebo opravna zařízení udělá, je kontrola pomocí multimetru, aniž by bylo nutné odstranit tranzistory z obvodu.

Nutnost kontroly tranzistorů

Moderní rádiový trh nabízí široký výběr tranzistorů vyráběných domácími i zahraničními společnostmi. Mnoho spotřebitelů poznamenává, že případy, kdy se nové položky ukážou jako nepoužitelné, nejsou neobvyklé. Navíc to může být buď jedna kopie, nebo dávka sestávající z 50-100 kusů. Nejčastěji jsou k tomu náchylné výkonné tranzistory. Každý mistr a radioamatér proto ví, že i nový, nikdy nepájený celek musí být před instalací zkontrolován na funkčnost.

Při práci na montáži nového zařízení je spotřebitel postaven před instrukce, popisy vytvářeného designu a určité požadavky na použité tranzistory. Pro stanovení parametrů prvků existují speciální zařízení (testery tranzistorů), které umožňují měřit téměř všechny charakteristiky. Nejčastěji je však nutné provádět testování podle principu „dobrý/chybný“, k čemuž stačí běžný multimetr.

Radioamatéři, lidé zapálení pro svépomocnou montáž, vývoj a tvorbu různých rádiových, elektrických a elektronických zařízení, poměrně často používají dříve používané prvky, které byly získány při demontáži opotřebovaných desek plošných spojů, vadných zařízení a zařízení, která ztratily svou relevanci. V tomto případě je nutné zkontrolovat všechny použité prvky, nejen tranzistory, ale i ostatní rádiové součástky. Je totiž mnohem jednodušší odmítnout kopie, které ještě nebyly nainstalovány, než později po dokončení montáže konstrukce ověřit její nefunkčnost a hledat vadný, „slabý“ článek.

Zkoušečka tranzistorů

Pro určení charakteristik tranzistorů a kontrolu jejich provozuschopnosti existují speciální zařízení, ale mnohem jednodušší a ekonomicky oprávněné je použít multimetr, zařízení, které má po ruce každý radiotechnik nebo elektronik.

Multimetr je univerzální, multifunkční měřič. Nejjednodušší modely měří napětí, odpor a proud. Výrobci však u tohoto minimálního seznamu nekončí. Nové, modernější modely jsou schopné měřit kapacitu kondenzátorů, frekvenci elektrického proudu, mají vestavěný nízkofrekvenční generátor, teploměr, vlhkoměr, zvukovou sondu a tak dále. Mezi jejich funkce patří i možnost vyzvánění diod a tranzistorů: posouzení úbytku napětí na pn přechodu, měření některých dalších charakteristik, testování výkonu.

Multimetry na dnešním trhu spadají do dvou širokých kategorií: analogové a digitální. Jejich hlavní rozdíl je ve způsobu zobrazení výsledků měření. Analogové modely mají číselník s vytištěnými stupnicemi a šipkou, podle které může uživatel posuzovat přijatá data. Přesnost informací je ovlivněna nejen vlastnostmi zařízení a nutností správně zvolit rozsah očekávaných hodnot, ale také tím, že ručička „nezamrzá“ na jednom místě, ale neustále dělá, byť nepatrné , kolísání kolem určité hodnoty.

Digitální modely tyto nevýhody nemají, protože data získaná s jejich pomocí se zobrazují na displeji nebo obrazovce v digitální podobě. Taková zařízení mají samozřejmě vyšší náklady, ale jsou přesnější, pohodlnější k použití, a proto s jistotou „dobývají“ všechny nové „vrcholy“.

Ověřovací proces

Multimetr je malé, spíše ploché, obdélníkové zařízení. Na jeho předním panelu se nachází: číselník (displej), spínač, další ovládací tlačítka, zásuvky a výstupy pro připojení sond. Oblast kolem spínače je rozdělena na segmenty, měřicí rozsahy. Před zahájením testování si uživatel otáčením rukojeti vybere segment, který potřebuje. Jeden z odporových rozsahů se používá k „zvonění“ tranzistorů. Pozná se podle značkovací značky, což je symbolické označení diody a znějícího reproduktoru.

Než začnete testovat polovodič, měli byste se ujistit, že samotný měřič funguje správně. Skládá se z jednoduchých, nekomplikovaných operací:

• ujistěte se, že je baterie zařízení nabitá, bude to indikováno indikátorem nabití;
• zapněte tester a vyberte režim „vyzvánění“ tranzistoru, na displeji by se měla zobrazit jedna z nejvýznamnější číslice;
• připojte sondy k zařízení a spojte je dohromady, měl by zaznít zvukový signál a na obrazovce indikátoru by se měly objevit nuly, což znamená, že multimetr funguje, tento postup není v žádném případě zbytečný, protože přerušené vodiče na sondách jsou poměrně běžná porucha.

Poté, co ověříte, že tester funguje, můžete začít testovat „zvonění“ polovodičů a musíte dávat pozor na polaritu sond: černá je zasunuta do zdířky „COM“ a červená do zdířky „VΩmA“. “zásuvka.

Vývody pn přechodů se nazývají emitor a kolektor, střední kontakt je báze. Červená sonda je připojena k anodě a černá ke katodě, to je dopředný směr, hodnota napětí by měla být zobrazena na obrazovce. Pokud jsou sondy prohozeny (obrácený směr), na displeji se neobjeví žádná jednotka, která ukazuje nekonečně velkou hodnotu napětí. Pokud je polovodič vadný, pak v obou případech tester vydá zvukový signál a na displeji se bude stále zobrazovat.

Při provádění postupu testování tranzistoru se doporučuje provést šest měření, každé jedno v dopředném a zpětném směru:

• báze-emitor;
• kolektorová základna;
• emitor-kolektor.

Provozuschopnost polovodiče je indikována:

• nízký odpor s přímým DC připojením;
• nekonečně velké a naopak.

Nefunkčnost tranzistoru je indikována:

• nulový nebo nekonečně velký odpor v obou případech;
• nestabilita čtení;
• jakékoli významné číslo při připojení zpět.

Před použitím tranzistoru se vždy doporučuje zkontrolovat jeho provozuschopnost. K tomu se používají různá zařízení, ale nejpohodlnější a nejpřesnější je multimetr, který jsme podrobně popsali v jednom z předchozích materiálů. Nyní vám řekneme, jak správně zkontrolovat různé typy tranzistorů pomocí multimetru.

Co je to tranzistor a proč jej kontrolovat

Tranzistory jsou důležitými prvky elektrických obvodů a desek zařízení, které spotřebovávají proud. Tato radioelektronická konstrukce umožňuje řídit tok elektřiny v síti. Technicky jde o polovodičovou triodu se třemi kontakty. Regulační činnost zařízení je založena na přechodu elektron-díra. V závislosti na konstrukci a odpovídajícím principu činnosti se rozlišují dva typy tranzistorů:

• Bipolární. Je založen na dvou kanálech pohybu částic a oblasti se střídavou vodivostí lze lokalizovat dvěma způsoby: „díra-elektron-díra“ (PNP) nebo „elektron-díra-elektron“ (NPN). Existují také analogové (pro konvenční elektrotechniku), digitální (pro elektroniku) a hybridní (pro energetické systémy, proto se jim také říká výkonové) modely bipolárních tranzistorů. Mají tři vývody: kolektor, emitor a základnu, což jsou dlouhé tenké kolíky vyčnívající z těla zařízení. Jsou označeny písmeny „K“, „B“ a „E“.
• Unipolární. Říká se mu také pole. Jedná se o jednodušší konstrukci, ve které proud protéká pouze jedním úzkým kanálem. Měření není založeno na páru elektron-díra, ale pouze na jednom prvku tohoto páru. Když zařízení zazvoní, napětí uvnitř tohoto kanálu se změní. Rozdíl mezi vstupními a výstupními hodnotami charakterizuje stav zařízení. Zařízení má také tři piny: drain (označený písmenem „C“ a odpovídá v obvodech volby kolektoru bipolárního modelu), zdroj („I“, odpovídá emitoru) a hradlo („Z“, odpovídá základu).

Je lepší zkontrolovat tranzistor pokaždé před jeho integrací do desky nebo obvodu. Je to mnohem jednodušší, pohodlnější a bezpečnější, než se snažit najít a opravit poruchu v hotovém, sestaveném elektrickém obvodu nebo elektronice. Musíte prozvonit jak nová, právě zakoupená zařízení, tak produkty odstraněné ze zařízení nebo nalezené ve starém skladu. Je docela možné, že šarže triod dodaná do obchodu z továrny na elektroniku obsahuje značné procento závad.

Jak otestovat bipolární tranzistor pomocí multimetru

Bipolární tranzistory jsou běžnější než tranzistory s efektem pole, takže je zvláště důležité vědět, jak je před použitím správně otestovat. Algoritmus vyzvánění pro zařízení typu PNP, zde prezentovaný jako diody typu back-to-back, je následující:

1. Sondy připojíme k multimetru. Pro provedení testu zvonění musí být černá sonda zasunuta do konektoru COM (záporný pól) a červená sonda do konektoru „VΩmA“ (kladný pól). Regulátor na předním panelu zařízení nastavíme do režimu vytáčení nebo měření odporu do 2 kOhm.
2. Černou sondu přivedeme na svorku „B“, červenou na kolík „E“ tranzistoru. Pokud tranzistor pracuje správně, bude přechodový odpor v rozsahu od 0,6 do 1,3 kOhm. Stejným způsobem měříme svorky „B“ (černá sonda) a „K“ (červená sonda). Normální rozsah odporu přechodu pro tento pár je také 0,6–1,3 kOhm.
3. Pokud je alespoň v jednom z těchto dvou měření indikovaná hodnota menší než 0,6 kOhm, je tranzistor vadný. Poté sondy vyměníme: vložte červenou do konektoru COM a černou do „VΩmA“ a zopakujte měření svorek tranzistoru. Pokud zařízení funguje správně, odpor bude minimální.
4. Jinak se na displeji zobrazí jedna. To znamená, že zařízení nemůže měřit hodnoty na této úrovni. Tranzistor je v tomto případě vadný, v současném stavu jej nelze použít, vyžaduje výměnu nebo pokud možno opravu.

Podobným způsobem se testují bipolární tranzistory NPN, zde znázorněné jako diody s reverzním zapojením. Jediný důležitý rozdíl je v připojení sond. Nejprve se černá sonda připojí ke konektoru COM a červená ke svorce „VΩmA“, černá sonda se připojí ke svorce „E“ a červená ke svorce „K“. Poté vyměňte zdířky na multimetru, přiveďte červenou sondu k noze „K“ a černou k noze „B“. V obou případech je provozuschopnost triody indikována odporem v rozsahu od 0,6 do 1,3 kOhm.

Jak zkontrolovat unipolární tranzistor pomocí multimetru

Unipolární tranzistory (efekt pole) jsou méně běžné než bipolární, ale přesto je užitečné vědět, jak zkontrolovat jejich provozuschopnost. Pro prvky založené na n-kanálu (elektronu) se používá následující testovací algoritmus:

1. Sondy musíte zapojit zasunutím do konektorů multimetru stejným způsobem, jak je popsáno pro testování bipolárního tranzistoru. Pak je také potřeba zvolit režim vytáčení (pouze vytáčení, režim měření odporu zde nebude fungovat) otáčením voliče na předním panelu multimetru.
2. Černý vodič je přiveden na nohu „C“ a červený vodič je přiveden ke svorce „I“ na tranzistoru. Získaná hodnota by měla být zaznamenána. Poté se červená sonda dotkne svorky „Z“ (tímto způsobem částečně otevřeme kanál, kterým prochází proud) a normálně je získaná hodnota menší než v prvním případě.
3. Dále musí být průchod uzavřen. Chcete-li to provést, dotkněte se nohy „Z“ černou sondou a kolíku „I“ červenou. Pokud tranzistor funguje správně, multimetr ukáže počáteční hodnotu zaznamenanou po prvním měření. Pokud je zařízení rozbité, bude druhá hodnota stejná jako první nebo vyšší (nedošlo k částečnému otevření), nebo se třetí bude v jednom nebo druhém směru lišit od první (kanál se neuzavřel).

Stejný algoritmus se používá k testování tranzistorů s efektem pole na základě p-kanálu (díra). Jediný rozdíl je v tom, že na samém začátku je třeba sondy na multimetru zapojit obráceně: zasuňte černou do konektoru „VΩmA“ a červenou do konektoru COM.

Lidé se často ptají, jak zkontrolovat IGBT tranzistor pomocí multimetru. Toto je jiný název pro smíšený model – typ bipolárního zařízení, které kombinuje prvky analogového a digitálního designu. Algoritmus polních modelů je pro ně relevantní, stačí vzít v úvahu, že kolektor odpovídá výstupu „C“ (drain) a emitor odpovídá výstupu „I“ (zdroj). Typy PNP se testují podle schématu pro n-kanál, NPN modely – jako pro p-kanál.

Často kladené dotazy

Jak otestovat tranzistor na desce bez pájení?

Teoreticky pomocí stejných algoritmů jako tranzistory, které nejsou součástí obvodu nebo desky. V praxi je však velmi obtížné zařízení prozvonit bez odpájení. U polních modelů taková možnost vůbec neexistuje – zařízení se můžete dotknout sondami, ale údaje budou nesprávné. Bipolární tranzistory bez pájení dávají adekvátnější hodnoty, ale často zdaleka neodrážejí aktuální stav zařízení. Proto s největší pravděpodobností budete muset tranzistor odpájet. Zkontrolujte tedy, zda jsou součásti v dobrém stavu, než je začleníte do elektrických obvodů nebo desek.

Jak otestovat vysoce výkonný tranzistor?

Vysokovýkonové tranzistory jsou obvykle bipolární hybridní (výkonové). Jejich kolektor je navržen pro proud až 100 ampér, výkon takových zařízení může dosáhnout 100 wattů. Ale pokud jde o kontrolu provozuschopnosti, platí obecný algoritmus pro všechny modely bipolární konstrukce, uvedený výše. Pokud přepnete multimetr do režimu vytáčení, není žádný rozdíl; pokud zvolíte režim testu odporu, měli byste nastavit příslušnou maximální úroveň tohoto parametru, specifikovanou v technické dokumentaci testovaného tranzistoru.

Jak zkontrolovat horizontální tranzistor?

Horizontální tranzistor (line scan) je jedním z nejdůležitějších prvků televizorů, zajišťující vytvoření vysoce kvalitního obrazu na obrazovce. Technicky se obvykle jedná o bipolární konstrukce typu PNP, takže pro jejich kontrolu je vhodný vhodný algoritmus. Zásadní problém je v tom, že linkový prvek je v době poruchy obvykle již zapájen do desky. Pokud to opravdu nechcete odpájet, zkuste to prozvonit tak, jak to je – možná se hodnoty stále ukáží jako správné. V opačném případě budete muset odpájet horizontální skenovací tranzistor z TV desky.

Jak otestovat složený tranzistor?

Kompozitní model se také nazývá Darlingtonův tranzistor. Skládá se ze dvou prvků ve společném těle. Kontrolu takového provedení multimetrem je nemožné – vodičů se můžete dotknout sondami, ale nezískáte správné hodnoty. Chcete-li vyzkoušet vyzvánění kompozitních tranzistorů, budete muset sestavit jednoduchý elektrický obvod z rezistoru, žárovky a testovaného zařízení. Pokud to funguje správně, když připojíte kladný pól k základně, kontrolka se rozsvítí, pokud připojíte záporný pól, zhasne. Pokud něco nejde podle tohoto algoritmu, je třeba tranzistor vyměnit.

Další video k tématu: