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晶體管的檢測方法介紹

返回列表來源:壹芯微 發布日期 2021-12-30 瀏覽:-

晶體管的檢測方法介紹

晶體管作為一種可變電流開關,能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通開關(如Relay、switch)不同,晶體管利用電訊號來控制自身的開合,而且開關速度可以非???,實驗室中的切換速度可達100GHz以下。電路中的晶體管主要有晶體二極管、晶體三極管、可控硅和場效應管等等,其中最常用的是三極管和二極管,如何檢測二、三極管的好壞是學維修關鍵之一。下面一起來看看各種檢測方法:

晶體二極管

晶體二極管

1.二極管的檢測方法

1.1小功率晶體二極管

(1)判別正、負電極

(a)觀察外殼上的的符號標記。通常在二極管的外殼上標有二極管的符號,帶有三角形箭頭的一端為正極,另一端是負極。

(b)觀察外殼上的色點。在點接觸二極管的外殼上,通常標有極性色點(白色或紅色)。一般標有色點的一端即為正極。還有的二極管上標有色環,帶色環的一端則為負極。

(c)以阻值較小的一次測量為準,黑表筆所接的一端為正極,紅表筆所接的一端則為負極。

(2)檢測最高工作頻率fM。晶體二極管工作頻率,除了可從有關特性表中查閱出外,實用中常常用眼睛觀察二極管內部的觸絲來加以區分,如點接觸型二極管屬于高頻管,面接觸型二極管多為低頻管。另外,也可以用萬用表R×1k擋進行測試,一般正向電阻小于1k的多為高頻管。

(3)檢測最高反向擊穿電壓VRM。對于交流電來說,因為不斷變化,因此最高反向工作電壓也就是二極管承受的交流峰值電壓。需要指出的是,最高反向工作電壓并不是二極管的擊穿電壓。一般情況下,二極管的擊穿電壓要比最高反向工作電壓高得多(約高一倍)。

1.2玻封硅高速開關二極管

檢測硅高速開關二極管的方法與檢測普通二極管的方法相同。不同的是,這種管子的正向電阻較大。用R×1k電阻擋測量,一般正向電阻值為5k~10k,反向電阻值為無窮大。

1.3快恢復、超快恢復二極管

用萬用表檢測快恢復、超快恢復二極管的方法基本與檢測塑封硅整流二極管的方法相同。即先用R×1k擋檢測一下其單向導電性,一般正向電阻為4.5k左右,反向電阻為無窮大;再用R×1擋復測一次,一般正向電阻為幾歐,反向電阻仍為無窮大。

1.4雙向觸發二極管

(1)將萬用表置于R×1k擋,測雙向觸發二極管的正、反向電阻值都應為無窮大。若交換表筆進行測量,萬用表指針向右擺動,說明被測管有漏電性故障。

(2)將萬用表置于相應的直流電壓擋。測試電壓由兆歐表提供。測試時,搖動兆歐表,萬用表所指示的電壓值即為被測管子的VBO值。然后調換被測管子的兩個引腳,用同樣的方法測出VBR值。最后將VBO與VBR進行比較,兩者的絕對值之差越小,說明被測雙向觸發二極管的對稱性越好。

1.5瞬態電壓抑制二極管(TVS)的檢測

(1)用萬用表R×1k擋測量管子的好壞

(2)對于單極型的TVS,按照測量普通二極管的方法,可測出其正、反向電阻,一般正向電阻為4kΩ左右,反向電阻為無窮大。

(3)對于雙向極型的TVS,任意調換紅、黑表筆測量其兩引腳間的電阻值均應為無窮大,否則,說明管子性能不良或已經損壞。

1.6高頻變阻二極管的檢測

(1)識別正、負極

高頻變阻二極管與普通二極管在外觀上的區別是其色標顏色不同,普通二極管的色標顏色一般為黑色,而高頻變阻二極管的色標顏色則為淺色。其極性規律與普通二極管相似,即帶綠色環的一端為負極,不帶綠色環的一端為正極。

(2)測量正、反向電阻來判斷其好壞

具體方法與測量普通二極管正、反向電阻的方法相同,當使用500型萬用表R×1k擋測量時,正常的高頻變阻二極管的正向電阻為5k~5.5k,反向電阻為無窮大。

雙向觸發二極管

雙向觸發二極管

1.7變容二極管的檢測

將萬用表置于R×10k擋,無論紅、黑表筆怎樣對調測量,變容二極管的兩引腳間的電阻值均應為無窮大。如果在測量中,發現萬用表指針向右有輕微擺動或阻值為零,說明被測變容二極管有漏電故障或已經擊穿損壞。對于變容二極管容量消失或內部的開路性故障,用萬用表是無法檢測判別的。必要時,可用替換法進行檢查判斷。

1.8單色發光二極管的檢測

在萬用表外部附接一節1.5V干電池,將萬用表置R×10或R×100擋。這種接法就相當于給萬用表串接上了1.5V電壓,使檢測電壓增加至3V(發光二極管的開啟電壓為2V)。檢測時,用萬用表兩表筆輪換接觸發光二極管的兩管腳。若管子性能良好,必定有一次能正常發光,此時,黑表筆所接的為正極,紅表筆所接的為負極。

1.9紅外發光二極管的檢測

(1)判別紅外發光二極管的正、負電極。紅外發光二極管有兩個引腳,通常長引腳為正極,短引腳為負極。因紅外發光二極管呈透明狀,所以管殼內的電極清晰可見,內部電極較寬較大的一個為負極,而較窄且小的一個為正極。

(2)將萬用表置于R×1k擋,測量紅外發光二極管的正、反向電阻,通常,正向電阻應在30k左右,反向電阻要在500k以上,這樣的管子才可正常使用。要求反向電阻越大越好。

1.10紅外接收二極管的檢測

(1)識別管腳極性

(a)從外觀上識別。常見的紅外接收二極管外觀顏色呈黑色。識別引腳時,面對受光窗口,從左至右,分別為正極和負極。另外,在紅外接收二極管的管體頂端有一個小斜切平面,通常帶有此斜切平面一端的引腳為負極,另一端為正極。

(b)將萬用表置于R×1k擋,用來判別普通二極管正、負電極的方法進行檢查,即交換紅、黑表筆兩次測量管子兩引腳間的電阻值,正常時,所得阻值應為一大一小。以阻值較小的一次為準,紅表筆所接的管腳為負極,黑表筆所接的管腳為正極。

(2)檢測性能好壞。用萬用表電阻擋測量紅外接收二極管正、反向電阻,根據正、反向電阻值的大小,即可初步判定紅外接收二極管的好壞。

1.11激光二極管的檢測

將萬用表置于R×1k擋,按照檢測普通二極管正、反向電阻的方法,即可將激光二極管的管腳排列順序確定。但檢測時要注意,由于激光二極管的正向壓降比普通二極管要大,所以檢測正向電阻時,萬用表指針僅略微向右偏轉而已,而反向電阻則為無窮大。

2.三極管的檢測方法

2.1中、小功率三極管的檢測

(1)已知型號和管腳排列的三極管,可按下述方法來判斷其性能好壞

(a)測量極間電阻。將萬用表置于R×100或R×1k擋,按照紅、黑表筆的六種不同接法進行測試。其中,發射結和集電結的正向電阻值比較低,其他四種接法測得的電阻值都很高,約為幾百千歐至無窮大。但不管是低阻還是高阻,硅材料三極管的極間電阻要比鍺材料三極管的極間電阻大得多。

(b)三極管的穿透電流ICEO的數值近似等于管子的倍數β和集電結的反向電流ICBO的乘積。ICBO隨著環境溫度的升高而增長很快,ICBO的增加必然造成ICEO的增大。而ICEO的增大將直接影響管子工作的穩定性,所以在使用中應盡量選用ICEO小的管子。

通過用萬用表電阻直接測量三極管e-c極之間的電阻方法,可間接估計ICEO的大小,具體方法如下:

萬用表電阻的量程一般選用R×100或R×1k擋,對于PNP管,黑表管接e極,紅表筆接c極,對于NPN型三極管,黑表筆接c極,紅表筆接e極。要求測得的電阻越大越好。e-c間的阻值越大,說明管子的ICEO越小;反之,所測阻值越小,說明被測管的ICEO越大。一般說來,中、小功率硅管、鍺材料低頻管,其阻值應分別在幾百千歐、幾十千歐及十幾千歐以上,如果阻值很小或測試時萬用表指針來回晃動,則表明ICEO很大,管子的性能不穩定。

(c)測量放大能力(β)。目前有些型號的萬用表具有測量三極管hFE的刻度線及其測試插座,可以很方便地測量三極管的放大倍數。先將萬用表功能開關撥至 擋,量程開關撥到ADJ位置,把紅、黑表筆短接,調整調零旋鈕,使萬用表指針指示為零,然后將量程開關撥到hFE位置,并使兩短接的表筆分開,把被測三極管插入測試插座,即可從hFE刻度線上讀出管子的放大倍數。

另外:有此型號的中、小功率三極管,生產廠家直接在其管殼頂部標示出不同色點來表明管子的放大倍數β值,其顏色和β值的對應關系如表所示,但要注意,各廠家所用色標并不一定完全相同。

功率三極管

功率三極管

(2)檢測判別電極

(a)判定基極。用萬用表R×100或R×1k擋測量三極管三個電極中每兩個極之間的正、反向電阻值。當用第一根表筆接某一電極,而第二表筆先后接觸另外兩個電極均測得低阻值時,則第一根表筆所接的那個電極即為基極b。這時,要注意萬用表表筆的極性,如果紅表筆接的是基極b。黑表筆分別接在其他兩極時,測得的阻值都較小,則可判定被測三極管為PNP型管;如果黑表筆接的是基極b,紅表筆分別接觸其他兩極時,測得的阻值較小,則被測三極管為NPN型管。

(b)判定集電極c和發射極e。(以PNP為例)將萬用表置于R×100或R×1k擋,紅表筆基極b,用黑表筆分別接觸另外兩個管腳時,所測得的兩個電阻值會是一個大一些,一個小一些。在阻值小的一次測量中,黑表筆所接管腳為集電極;在阻值較大的一次測量中,黑表筆所接管腳為發射極。

(3)判別高頻管與低頻管

高頻管的截止頻率大于3MHz,而低頻管的截止頻率則小于3MHz,一般情況下,二者是不能互換的。

(4)在路電壓檢測判斷法

在實際應用中、小功率三極管多直接焊接在印刷電路板上,由于元件的安裝密度大,拆卸比較麻煩,所以在檢測時常常通過用萬用表直流電壓擋,去測量被測三極管各引腳的電壓值,來推斷其工作是否正常,進而判斷其好壞。

2.2大功率晶體三極管的檢測

利用萬用表檢測中、小功率三極管的極性、管型及性能的各種方法,對檢測大功率三極管來說基本上適用。但是,由于大功率三極管的工作電流比較大,因而其PN結的面積也較大。PN結較大,其反向飽和電流也必然增大。所以,若像測量中、小功率三極管極間電阻那樣,使用萬用表的R×1k擋測量,必然測得的電阻值很小,好像極間短路一樣,所以通常使用R×10或R×1擋檢測大功率三極管。

2.3普通達林頓管的檢測

用萬用表對普通達林頓管的檢測包括識別電極、區分PNP和NPN類型、估測放大能力等項內容。因為達林頓管的E-B極之間包含多個發射結,所以應該使用萬用表能提供較高電壓的R×10k擋進行測量。

達林頓管

達林頓管

2.4大功率達林頓管的檢測

檢測大功率達林頓管的方法與檢測普通達林頓管基本相同。但由于大功率達林頓管內部設置了V3、R1、R2等保護和泄放漏電流元件,所以在檢測量應將這些元件對測量數據的影響加以區分,以免造成誤判。具體可按下述幾個步驟進行:

(1)用萬用表R×10k擋測量B、C之間PN結電阻值,應明顯測出具有單向導電性能。正、反向電阻值應有較大差異。

(2)在大功率達林頓管B-E之間有兩個PN結,并且接有電阻R1和R2。用萬用表電阻擋檢測時,當正向測量時,測到的阻值是B-E結正向電阻與R1、R2阻值并聯的結果;當反向測量時,發射結截止,測出的則是(R1+R2)電阻之和,大約為幾百歐,且阻值固定,不隨電阻擋位的變換而改變。但需要注意的是,有些大功率達林頓管在R1、R2、上還并有二極管,此時所測得的則不是(R1+R2)之和,而是(R1+R2)與兩只二極管正向電阻之和的并聯電阻值。

2.5帶阻尼行輸出三極管的檢測

將萬用表置于R×1擋,通過單獨測量帶阻尼行輸出三極管各電極之間的電阻值,即可判斷其是否正常。具體測試原理,方法及步驟如下:

(1)將紅表筆接E,黑表筆接B,此時相當于測量大功率管B-E結的等效二極管與保護電阻R并聯后的阻值,由于等效二極管的正向電阻較小,而保護電阻R的阻值一般也僅有20Ω~50Ω,所以,二者并聯后的阻值也較小;反之,將表筆對調,即紅表筆接B,黑表筆接E,則測得的是大功率管B-E結等效二極管的反向電阻值與保護電阻R的并聯阻值,由于等效二極管反向電阻值較大,所以,此時測得的阻值即是保護電阻R的值,此值仍然較小。

(2)將紅表筆接C,黑表筆接B,此時相當于測量管內大功率管B-C結等效二極管的正向電阻,一般測得的阻值也較小;將紅、黑表筆對調,即將紅表筆接B,黑表筆接C,則相當于測量管內大功率管B-C結等效二極管的反向電阻,測得的阻值通常為無窮大。

(3)將紅表筆接E,黑表筆接C,相當于測量管內阻尼二極管的反向電阻,測得的阻值一般都較大,約300Ω~∞;將紅、黑表筆對調,即紅表筆接C,黑表筆接E,則相當于測量管內阻尼二極管的正向電阻,測得的阻值一般都較小,約幾Ω至幾十Ω。

2.6光敏三極管的檢測

光敏三極管只有集電極C和發射極E兩個引腳,基極B為受窗口。通常,較長(或靠近管鍵的一端)的引腳為E極,較短的引腳的C極。達林頓型光敏三極管封裝缺圓的一側為C極。

檢測時,先測量光敏三極管的暗電阻:將光敏三極管的受光窗口用黑紙或黑布遮住,再將萬用表置于R×1k檔。紅表筆和黑表筆分別接光敏三極管的兩個引腳。正常時,正、反向電阻均為無窮大。若測出一定阻值或阻值接近0,則說明該光敏三極管已漏電或已擊穿短路。

測量光敏三極管的亮電阻:在暗電阻測量狀態下,若將遮擋受光窗口的黑紙或黑布移開,將受光窗口靠近光源,正常時應有15"30kΩ的電阻值。則說明光敏三極管已開路損壞或靈敏度偏低。

光敏三極管

光敏三極管

以上就是晶體管的各種檢測方法介紹了。晶體管為電子領域帶來了革命性的變化,使得電子設備體積更小、成本更低、更加高效。晶體管機電一體化電路已經成為機電設備控制設備來控制機器。相比于機械控制系統,微控制器和計算機程序用于控制系統顯得更加便捷。

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