Особенности проверки транзистора мультиметром без выпаивания. Прибор для проверки мощных IGBT и MOSFET транзисторов (n-канал) Проверить мощный транзистор

Содержание:

Работоспособность радиотехнических схем во многом зависит от правильно произведенной сборки, а также проверочных действий над ее элементами. У многих радиолюбителей самостоятельно собирать схемы часто возникает вопрос: как проверить транзистор мультиметром, особенно когда он уже установлен и идет настройка работоспособности собранного устройства? Для того чтобы настраивать радиотехнические схемы, надо понимать, что такое транзистор и как он работает. Рассмотрим вопросы тестирования схемы и проверки транзисторов.

Типы транзисторов

Проверка транзистора для специалиста начинается с определения элемента по его типу, это действие выполняется в случае ремонтных работ, а также в процессе проверки приобретенных схем на работоспособность.

Полупроводниковый триод, который сделан из материала с полупроводимыми свойствами, имеющий три вывода, когда он может от незначительного входного сигнала управлять в схеме большим током на выходе цепи, называется ТРАНЗИСТОРОМ. Его применяют в устройствах генерации энергии, в коммутирующих схемах, в усилительных приборах для усиления электрических сигналов, а также их преобразования.

В радиотехнике различают два типа часто встречающихся транзисторов - полевые и биполярные радиотехнические элементы.

Основные виды:

Биполярные транзисторы характеризуются созданием величины электротока на выходе электронами и дырками, иными словами, обоими носителями знаков. Полевые варианты используют для формирования тока на выходе устройства только один носитель. С помощью прозвонки на мультиметре можно проверить работоспособность биполярного элемента, который имеет три вывода и два p-n перехода. Работа этого элемента в схеме предусматривает применение зарядов электронов и дырок, через управляющий ток происходит управление протекающим через транзистор током. Биполярный транзистор имеет полупроводниковые слои N-P-N и P-N-P и два p-n перехода, соединяются слои при помощи контактов: средний слой - это база, два крайних слоя - это эмиттер и коллектор. В радиотехнике вывод со стрелкой в элементе на схеме обозначает эмиттер и направление протекающего тока.

Разные по типу транзисторы имеют разные функции носителей зарядов, чаще встречаются N-P-N типы, которые имеют лучшие характеристики и параметры. Из-за подвижности электроны играют в элементах «первую роль», улучшается работа устройства и с увеличением площади коллекторного перехода.

Как проверить транзистор мультиметром

Специалисты предлагают пошаговые действия, как проверить работоспособность радиотехнического элемента:

• определяем по стрелке эмиттера структуру полупроводникового прибора;
• если стрелка показывает в сторону базы, переход - P-N-P;
• когда стрелка направлена от базы прибора - N-P-N проводимость.

Различные типы по проводимости:

После определения проводимости элемента схемы выполняем последовательно следующие действия:

• измеряем наличие обратного сопротивления - щуп мультиметра (+) прикладываем к контакту базы;
• проверяем переход на эмиттере - щуп прибора (-) прикладываем к контакту эмиттера.

Результатом этих манипуляций будет значение = 1, когда элемент работоспособный, затем проверяем прямое сопротивление:

• щуп мультиметра (-) переносим от эмиттера на базу;
• положительный щуп (+) по очереди прикладываем к коллектору и эмиттеру.

В рабочем транзисторе мультиметр при этих манипуляциях должен показывать сопротивление от 500 до 1000 Ом, что говорит о целостности компонента.

Когда возникает вопрос, как мультиметром проверить транзистор, специалисты предлагают радиолюбителям определять базу, так как часто именно с ней происходят трудности в определении. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

• черный (-) щуп подключаем к первому контакту, а плюсовой - ко второму;
• затем измеряем - черный на первом контакте (+) на третий контакт;
• когда напряжение на дисплее падает, это означает, что определена пара «эмиттер – база» или «коллектор – база»;
• следующим шагом определяем вторую пару, а общий контакт и есть база.

Как можно убедиться в работоспособности транзистора в схеме?

Каждый раз проверять работу элементов, применяя выпаивание их из схемы, сложно, в некоторых случаях это трудно сделать, по этой причине специалисты рекомендуют использовать пробник, который поможет проверить исправность транзистора.

Данный прибор является блокинг-генератором, проверка npn транзистора - это выполнение им задания активного устройства, индикаторы в сложной схеме показывают, пробит полупроводниковый прибор или нет. Есть много решений по изготовлению пробников, их варианты хорошо представлены в сети. Чтобы прозвонить триод, пошагово надо произвести следующие действия:

1. Проверяем работу пробника на исправном транзисторе, должна быть генерация, затем продолжаем тестировать пробник. Если генерации нет, надо поменять выводы обмоток местами.
2. Обращаем внимание на Л1, лампу, работающую на размыкание щупов, она должна гореть, если лампа не реагирует, пробуем поменять местами выводы на обмотках трансформатора.
3. Когда пробник проверен, начинаем работу со схемой - проверяем pnp транзистор в схеме, не выпаивая на плате, подключаем к выводам пробник, а переключатель переходов устанавливаем в один из режимов - P-N-P или N-P-N, включаем питание.

Когда Л1 горит, это означает, что элемент работоспособный, если загорается Л2, то это свидетельство о какой-то неисправности, возможно, пробит один из переходов. Если не горит ни Л1, ни Л2, это означает, что полупроводниковый прибор не работает.

Когда нет возможности проверить транзистор мультиметром, не стоит отчаиваться, есть пробники, не требующие предварительной наладки, у них более простая схема - это обыкновенная батарейка и лампочка, можно использовать светодиод. Когда попеременным касанием контактов транзистора щупами простого устройства определяется пара, в которой загорается светодиод, а в другом варианте нет - элемент радиотехники (транзистор) рабочий. Этот способ прозванивать схему рекомендуется на платах, где нет силовой величины тока. Можно выполнить проверку тестером.

По какой причине не работает транзистор

Наиболее вероятные причины, по мнению специалистов, выхода из строя триода в схеме следующие:

• когда пропадает (обрывается) один из переходов;
• пробой перехода;
• пробой на одном из участков эмиттера или коллектора;
• потеря мощности полупроводниковым прибором в работе;
• визуальные повреждения выводов транзистора.

Признаки, по которым можно определить визуально поломку триода в схеме: потемнение или изменение первоначального цвета полупроводникового прибора, изменение его формы «выпуклость», наличие черного пятна.

Каким образом проверяется составной транзистор

Устройством Дарлингтона называется составной транзистор, который может в своей схеме объединять несколько биполярных полупроводниковых приборов, что позволяет в схеме решать такие задачи, как двукратное или большее увеличение по току. Обычно составные транзисторы применяются в схемах, в которых протекает большой ток: стабилизаторы, мощностные усилители. В этих устройствах нужен высокий уровень входного импеданса, иными словами, комплексного сопротивления в полном объеме. Проверить составной транзистор можно таким же образом, как и N-P-N элемент - прибором мультиметр, как обычный биполярный прибор.

Вывод

Прежде чем разбираться в вопросе, как проверить исправность работы триода, надо, по мнению специалистов, понимать, как он устроен и как должен работать. Следующим шагом рекомендуется ответственно подойти к выбору методики проверки работоспособности транзистора мультиметром. Кроме определения неисправного элемента в схеме надо понимать причину появления этой неисправности, мало заменить транзистор, надо искоренить причину, которая привела его в неработающее состояние.

Часто в ремонте разной электронной техники возникает подозрение в неисправности биполярных или полевых (Mosfet) транзисторов. Помимо специализированных приборов и пробников для проверки транзисторов, существуют способы доступные всем, из минимума нам подойдет самый простой тестер или мультиметр.

Как мы знаем транзисторы, в основном, бывают двух разновидностей: биполярные и полевые, принцип работы их похож но способы проверки существенно отличаются, поэтому мы рассмотрим разные методы проверки для каждых транзисторов по отдельности.

Проверка биполярных транзисторов

Биполярные транзисторы существуют двух типов проводимости: p-n-p и n-p-n что необходимо помнить и учитывать при проверке.

А диод как мы знаем, пропускает ток только в одну сторону, что мы и будем проверять.
Если так получится что ток проходит в обе стороны перехода то это явно указывает на то что транзистор "пробит" но это все условности, в реальности же при замере сопротивления ни в какой из позиций проверяемых переходов не должно быть "нулевого" сопротивления - поэтому это и есть самый простой способ выявления поломки транзистора.
Ну а теперь рассмотрим более достоверные способы проверки и поподробней.

И так выставляем тестер или мультиметр в режим прозвонки (проверка диодов), дальше нужно убедится в том что щупы вставлены в правильные разъемы (красный и черный), а на дисплее нет значка "разряжен". На дисплее должна быть единица а при замыкание щупов должны высветится нули (или близкие к нулям значения), также должен прозвучать звуковой сигнал. И так мы убедились в выборе правильного режима мультиметра, можем приступать к проверке.

И так поочередно проверяем все переходы транзистора:

• База - Эмиттер - исправный переход будит вести себя как диод, то есть проводить ток только в одном направление.

• База - Коллектор - исправный переход будит вести себя как диод, то есть проводить ток только в одном направление.

• Эмиттер - Коллектор - в исправном состояние сопротивление перехода должно быть "бесконечное", то есть переход не должен пропускать ток или прозваниватmся ни в одном из положений полярности.

В зависимости от полярности транзистора (p-n-p или n-p-n) будит зависить лишь направление "прозвонки" переходов база-эмиттер и база-коллектор, с разной полярностью транзисторов направление будет противоположное.

Как определяется "пробитый" переход?
Если мультиметр обнаружит что какой ли бо из переходов (Б-К или Б-Э) в обоих из включений полярности имеет "нулевое" сопротивление и пищит звуковая индикация то такой переход пробит и транзистор неисправен.

Как определить обрыв p-n перехода?
Если один из переходов в обрыве - он не будит пропускать ток и прозваниватся ни в одну из сторон полярности как бы вы не меняли при этом полярность щупов.

Думаю всем понятно как проверять переходы транзистора, суть проверки такая же как у диодов, черный (минусовой) щуп ставим например на коллектор, а красный щуп (плюсовой) на базу и смотрим показания на дисплее. Затем меняем щупы тестера местами и смотрим показания снова. В исправного транзистора в одном случае должно быть какое то значение, как правило больше 100, в другом случае на дисплее должна быть единица "1" что говорит о "бесконечном" сопротивление.

Проверка транзистора стрелочным тестером

Для проверки в схеме (не выпаивая) стрелочным тестером можно даже более точно определить сопротивление перехода если он в схеме зашунтирован низкоомным резистором, например показания сопротивления в 20 Ом будет уже указывать о том что сопротивление перехода не "нулевое" а значит большая вероятность что переход исправен. С мультиметром же в режиме прозвонки диодов будит такая картина что он попросту будет показывать "кз" и пищать (тоже конечно зависит от точности прибора).

Если не известно где база, а где эмиттер и коллектор. Цоколевка транзистора?

Нам нужно найти два перехода которые покажут бесконечность "1". Например: мы нашли бесконечность между правим-левим и правим-среднем, то есть по сути мы нашли и измеряли обратное сопротивления двух p-n переходов (как диодов) из этого размещение базы стает очевидным - база справа.
Дальше ищем где коллектор а где эмиттер, для этого от базы уже измеряем прямое сопротивление переходов и здесь все стает ясно так как сопротивление перехода база-Коллектор всегда меньше по сравнению с переходом база-Эмиттер.

Быстрая точная проверка транзистора

Простой пробник

Если транзистор рабочий - при нажатие кнопки светодиод светится, при отпускание гаснет.
Схема представлена для n-p-n транзисторов, но она универсальна, все что нужно сделать, это поставить параллельно к светодиоду еще один светодиод в обратной полярности, а при проверке p-n-p транзистора - просто менять полярность источника питания.

Если по данной методике что то идет не так, задумайтесь, а транзистор ли перед вами и случайно быть может он не биполярный, а полевой или составной.
Часто бывает путают при проверке составные транзисторы пытаясь их проверить стандартным способом, но нужно в первую очередь смотреть справочник или "даташит" со всем описанием транзистора.

Как проверить составной транзистор

Проверка полевых транзисторов

Здесь есть один отличительный момент при проверке таких транзисторов - они очень чувствительны к статическому электричеству которое способно вывести из строя транзистор если не соблюдать методы безопасности при проверке а также выпайке и перемещению. И в большей мере подвержены статике именно маломощные и малогабаритные полевые транзисторы.

Какие методы безопасности?
Транзисторы должны находится на столе на металлическом листе который подключен к заземлению. Для того чтобы снять с человека предельный статический заряд - применяют антистатический браслет который надевают на запястье.
Кроме того хранение и транспортировка особо чувствительных полевиков должна быть з закорочеными выводами, как правило выводы просто обматывают тонкой медной проволкой.

Полевой транзистор в отличие от биполярного управляется напряжением , а не током как у биполярного, поэтому прикладывая напряжение к его затвору мы его или открываем (для N-канального) или закрываем (для P-канального).

Проверить полевой транзистор можно как стрелочным тестером так и цифровым мультиметром.
Все выводы полевого транзистора должны показывать бесконечное сопротивление, независимо от полярности и напряжения на щупах.

Но если поставить положительный щуп тестера к затвору (G) транзистора N-типа, а отрицательный - к истоку (S), зарядится емкость затвора и транзистор откроется. И уже измеряя сопротивления между стоком (D) и истоком (S) прибор покажет некоторое значение сопротивления, которое зависит от ряда факторов, например емкости затвора и сопротивления перехода.

Для P-канального типа транзистора полярность щупов обратная. Также для чистоты эксперимента, перед каждой проверкой необходимо закорачивать выводы транзистора пинцетом чтобы снять заряд с затвора после чего сопротивление сток-исток должно снова стать "бесконечным" ("1") - если это не так то транзистор скорее всего неисправен.

Особенностью современных мощных полевых транзисторов (MOSFET"ов) есть то что канал сток-исток прозванивается как диод, встроенный диод в канале полевого транзистора есть особенностью мощных полевиков (явление производственного процесса).
Чтобы не посчитать такую "прозвонку" канала за неисправность просто следует помнить о диоде.

В исправном состояние переход сток-исток MOSFETа должен в одну сторону звониться как диод а в другую показывать бесконечность (в закрытом состояние - после закорачивания выводов) Если переход прозваниваеться в обе стороны с "нулевым" сопротивлением то такой транзистор "пробит" и неисправен

Наглядный способ (экспресс проверка)

• Необходимо замкнуть выводы транзистора

• Тестером в режиме прозвонки (диод) ставим плюсовой щуп к истоку, а минусовой к стоку (исправный покажет 0.5 - 0.7 вольта)

• Теперь меняем щупы местами (исправный покажет "1" или по другому говоря бесконечное сопротивление)

• Минусовой щуп ставим к истоку, а плюсовой на затвор (открываем транзистор)

• Минусовой щуп оставляем на истоке, а плюсовой сразу ставим на сток, исправный транзистор будет открыт и покажет 0 - 800 милливольт

• Теперь можем поменять плюсовой и минусовой щупы местами, в обратной полярности переход сток-исток должен иметь такое же сопротивление.

• Плюсовой щуп ставим к истоку, а минусовой на затвор - транзистор закроется

• Можем снова проверить переход сток-исток, он должен показывать снова "бесконечное" сопротивление так как транзистор уже закрыт (но помним про диод в обратной полярности)

Большая емкость затвора некоторых полевых транзисторов (особенно мощных) позволяет некоторое продолжительное время сохранять транзистор открытим, что позволяет нам открыв его проверять сопротивление сток-исток уже убрав плюсовой щуп с затвора. Но у транзисторов с малой емкостью затвора необходимо очень быстро перемещать щупы что бы зафиксировать правильную работу транзистора.

Примечание: для проверки P-канального полевого транзистора , процесс выглядит также но щупы мультиметра должны быть противоположной полярности. Для удобства можно перекинуть их местами (красный на минус, а черный на плюс) и использовать все туже описану выше инструкцию.

Проверяя транзистор по такой методике канал сток-исток можно открывать и закрывать даже пальцем, например чтобы открыть достаточно прикоснутся пальцем к затвору держась при этом второй рукой за плюс, а чтобы закрыть нужно все также прикоснутся к затвору но уже держась другим пальцем или второй рукой за минус. Интересный опыт который дает понимание того что транзистор управляется не током (как у биполярных) а напряжением.

Простая схема пробника для проверки полевых транзисторов

Как проверить транзистор? (Или как прозвонить транзистор) Такой вопрос, к сожалению, рано или поздно возникает у всех. Транзистор может быть повреждён перегревом при пайке либо неправильной эксплуатацией. Если есть подозрение на неисправность, есть два лёгких способа проверить транзистор.

Как проверить транзистор мультиметром (тестером)

Проверка транзистора мультиметром (тестером) (прозвонка транзистора ) производится следующим образом.
Для лучшего понимания процесса на рисунке изображён "диодный аналог" npn-транзистора . Т.е. транзистор как бы состоит из двух диодов . Тестер устанавливается на прозвонку диодов и прозванивается каждая пара контактов в обоих направлениях. Всего шесть вариантов.

• База - Эмиттер (BE)
  
• База - Коллектор (BC) : соединение должно вести себя как диод и
  проводить ток только в одном направлении.
• Эмиттер - Коллектор (EC) : соединение не должно проводить ток ни в каком направлении.

При прозвонке pnp-транзистора "диодный аналог" будет выглядеть также, но с перевёрнутыми диодами. Соответственно направление прохождения тока будет обратное, но также, только в одном направлении, а в случае "Эмиттер - Коллектор" - ни в каком направлении.

Соберите схему с транзистором, как показано на рисунке. В этой схеме транзистор работает как "ключ". Такая схема может быть быстро собрана на монтажной печатной плате, например. Обратите внимание на 10Ком резистор , который включается в базу транзистора. Это очень важно, иначе транзистор "сгорит" во время проверки.

Если транзистор исправен, то при нажатии на кнопку светодиод должен загораться и при отпускании - гаснуть.

Эта схема для проверки npn-транзисторов. Если необходимо проверить pnp-транзистор, в этой схеме надо поменять местами контакты светодиода и подключить наоборот источник питания.

Таким образом, можно сказать, что проверка транзистора мультиметром более проста и удобна. К тому же, существуют мультиметры с функцией проверки транзисторов. Они показывают ток базы, ток коллектора и даже коэффициент усиления транзистора.

И помните, никто не умирает так быстро и так бесшумно, как транзистор.

В технике и радиолюбительской практике часто применяются полевые транзисторы. Такие устройства отличаются от обычных, биполярных, транзисторов тем, что в них управление выходным сигналом осуществляется управляющим электрическим полем. Особенно часто используются полевые транзисторы с изолированным затвором.

Англоязычное обозначение таких транзисторов – MOSFET, что означает «управляемый полем металло-оксидный полупроводниковый транзистор». В отечественной литературе эти приборы часто называют МДП или МОП транзисторами. В зависимости от технологии изготовления такие транзисторы могут быть n- или p-канальными.

Транзистор n-канального типа состоит из кремниевой подложки с p-проводимостью, n-областей, получаемых путем добавления в подложку примесей, диэлектрика, изолирующего затвор от канала, расположенного между n-областями. К n-областям подсоединяются выводы (исток и сток). Под действием источника питания из истока в сток по транзистору может протекать ток. Величиной этого тока управляет изолированный затвор прибора.

При работе с полевыми транзисторами необходимо учитывать их чувствительность к воздействию электрического поля. Поэтому хранить их надо с закороченными фольгой выводами, а перед пайкой необходимо закоротить выводы проволочкой. Паять полевые транзисторы надо с использованием паяльной станции, которая обеспечивает защиту от статического электричества.

Прежде, чем начать проверку исправности полевого транзистора, необходимо определить его цоколевку. Часто на импортном приборе наносятся метки, определяющие соответствующие выводы транзистора.

Буквой G обозначается затвор прибора, буквой S – исток, а буквой D- сток.

При отсутствии цоколевки на приборе необходимо посмотреть ее в документации на данный прибор.

Схема проверки полевого транзистора n-канального типа мультиметром

Перед тем, как проверить исправность полевого транзистора, необходимо учитывать, что в современных радиодеталях типа MOSFET между стоком и истоком есть дополнительный диод. Этот элемент обычно присутствует на схеме прибора. Его полярность зависит от типа транзистора.

Общие правила в том, гласят начать процедуру с определения работоспособности самого измерительного прибора. Убедившись, что тот работает безошибочно, переходят к дальнейшим измерениям.

Выводы:

1. Полевые транзисторы типа MOSFET широко используются в технике и радиолюбительской практике.
2. Проверку работоспособности таких транзисторов можно осуществить с помощью мультиметра, следуя определенной методике.
3. Проверка p-канального полевого транзистора мультиметром осуществляется таким же образом, что и n-канального транзистора, за исключением того, что следует изменить полярность подключения проводов мультиметра на обратную.

Видео о том, как проверить полевой транзистор

Современные электронные мультиметры имеют специализированные коннекторы для проверки различных радиодеталей, включая транзисторы.

Это удобно, однако, проверка не совсем корректная. Радиолюбители со стажем помнят, как проверить транзистор тестером со стрелочной индикацией. Техника проверки на цифровых приборах не изменилась. Для точного определения состояния полупроводникового прибора, каждые его элемент тестируется отдельно.

Классика вопроса: как проверить биполярный транзистор мультиметром

Этот популярный проводник выполняет две задачи:

• Режим усиления сигнала. Получая команду на управляющие выводы, прибор дублирует форму сигнала на рабочих контактах, только с большей амплитудой;
• режим ключа. Подобно водопроводному крану, полупроводник открывает или закрывает путь электрическому току по команде управляющего сигнала.

Полупроводниковые кристаллы соединены в корпусе, образуя p-n переходы . Такая же технология применяется в диодах. По сути – биполярный транзистор состоит из двух диодов, соединенных в одной точке одноименными выводами.
Чтобы понять, как проверить транзистор мультиметром, рассмотрим отличие pnp и npn структуры.

Так называемый «прямой» (см. фото)


С обратным переходом, как изображено на фото


Разумеется, если вы спаяете диоды так, как показано на условной схеме – транзистор не получится. Но с точки зрения проверки исправности – можно представить, что у вас обычные диоды в одном корпусе.

То есть, положив перед собой схему полупроводниковых переходов, вы легко определите не только исправность детали в целом, но и локализуете конкретный неисправный p-n переход. Это поможет понять причину поломки, ведь полупроводник работает не автономно, а в составе электросхемы.

Как проверить биполярный транзистор мультиметром – видео.

Возникает резонный вопрос: Как определить маркировку выводов транзистора, не имея каталога? Такая практика пригодится не только для проверки радиодеталей. При сборке монтажной платы, незнание конструкции транзистора приведет к его перегоранию.