Как проверить транзисторы igbt: Как проверить IGBT транзистор, принцип работы IGBT.

Как проверить IGBT транзистор, принцип работы IGBT.

Принцип работы IGBT транзисторов основан на применении n-канального МОП-транзистора малой мощности для управления мощным биполярным транзистором. Таким образом, удалось совместить достоинства биполярного и полевого транзистора. Малая управляющая мощность, высокое входное сопротивление, большой уровень пробивных напряжений, малое сопротивление в открытом состоянии – позволяют применять IGBT в цепях с высокими напряжениями и большими токами.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT или БТИЗ) целесообразно использовать в сильноточных, высоковольтных ключевых схемах. Сварочные аппараты, источники бесперебойного питания, приводы электрических двигателей, мощные преобразователи напряжения – вот сфера применения таких элементов.

Названия выводов IGBT: затвор, эмиттер, коллектор.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором способны коммутировать токи в тысячи ампер, напряжение эмиттер-коллектор может достигать несколько киловольт. Но частота работы этих транзисторов значительно ниже, чем частота полевых транзисторов.

Как проверить IGBT транзистор мультиметром

Проверяется IGBT FGh50N60SFD. IGBT часто пробиваются накоротко, такие неисправные транзисторы легко выявить с помощью мультиметра. Перед проверкой IGBT транзистора мультиметром, необходимо обратиться к справочным данным и выяснить назначение его выводов.

Затем произвести следующие действия:

1. Переключить мультиметр в режим «прозвонка». Произвести измерение между затвором и эмиттером для выявления возможного замыкания.

2. Произвести измерение между затвором и коллектором для выявления возможного замыкания.

3. На секунду замкнуть пинцетом или перемычкой эмиттер и затвор. После этого транзистор будет гарантированно закрыт.

4. Соединить щуп мультиметра «V/Ω» с эмиттером, щуп «СОМ» с коллектором. Мультиметр должен показать падение напряжения на внутреннем диоде.

5. Соединить щуп мультиметра «V/Ω» с коллектором, щуп «СОМ» с эмиттером. Мультиметр должен показать отсутствие замыкания и утечки.

Для более надежной проверки IGBT транзистора можно собрать следующую схему:

При замыкании контактов кнопки лампочка должна загораться, при размыкании – тухнуть.

В этом видео показано как проверить IGBT мультиметром:

Опубликовано 05.11.2016

Как проверить IGBT транзистор мультиметром | Энергофиксик

Здравствуйте уважаемые посетители моего канала! В этом материале мы продолжаем с вами знакомиться с правилами проверки различных элементов электроники. И сегодня нашим героем станет IGBT транзистор.

IGBT транзистор

IGBT транзистор

Немного теории

За основу работы биполярных транзисторов с изолированным затвором взято использование n – канального МОП – транзистора небольшой мощности для коммутирования мощного биполярного транзистора. В данном устройстве получилось соединить все самое лучшее от биполярного и полевого транзисторов.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором (БТИЗ) нашли самое широкое применение во многих современных электроприборах. Так, например, большинство современных сварочных аппаратов обязательно в своей конструкции имеют сборку из IGBT транзисторов.

Графически данный элемент изображается следующим образом.

Графическое обозначение транзистора на схемах где G – Затвор, C- коллектор, E – эмиттер.

Графическое обозначение транзистора на схемах где G – Затвор, C- коллектор, E – эмиттер.

Проверяем IGBT транзистор мультиметром

Ну а теперь давайте от слов перейдем к делу и проверим мультиметром транзистор STGW45HF60WD.

Транзистор и мультиметр MASTECH MY62

Транзистор и мультиметр MASTECH MY62

Для начала нам нужно выяснить, где у элемента эмиттер, коллектор и затвор. Для этого открываем любой поисковик и ищем Datasheet на наш элемент.

Datasheet испытуемого транзистора

Datasheet испытуемого транзистора

После того как мы узнали назначение каждого вывода, можно приступать к проверке работоспособности. Для этого берем мультиметр и ставим регулятор на прозвонку и производим замер между затвором и эмиттером.

Как проверить IGBT транзистор мультиметром

Тем самым мы проверим наш транзистор на возможный «коротыш». Если мультиметр показывает «1», значит все в норме и можно продолжать измерения, а если прибор покажет «ноль», то изделие неисправно.

Теперь щупами производим замер между затвором и коллектором, так же проверяя на возможное короткое замыкание.

Как проверить IGBT транзистор мультиметром

Далее с помощью перемычки или любого металлического предмета перемыкаем вывода транзистора на пару секунд. Тем самым мы гарантировано закроем его.

После этого вновь берем мультиметр и «минус» (черный щуп) соединяем с коллектором, а «плюс» (красный щуп) с эмиттером. При этом на дисплее мультиметра вы увидите падение напряжения на внутреннем диоде.

Как проверить IGBT транзистор мультиметром

Теперь меняем щупы местами и мультиметр должен показать «1». Это означает, что в транзисторе нет утечки и внутреннего замыкания.

Как проверить IGBT транзистор мультиметром

Кроме этого вы можете собрать простенькую схему, с помощью которой вы так же гарантировано проверите работоспособность транзистора даже без проверочного оборудования.

Схема проверки транзистора сторонним источником питания и лампой на 12 Вольт

Схема проверки транзистора сторонним источником питания и лампой на 12 Вольт

Так если кнопка будет зажата, то лампочка будет гореть, а в отжатом положении нет.

Вот таким нехитрым способом можно проверить работоспособность IGBT (БТИЗ) транзистора. Если вам понравился материал, и вы хотите видеть в своей ленте больше подобного, тогда ставим лайк и подписываемся. А в комментариях вы можете написать на какую тему вы хотите почитать статью.

Igbt транзисторы как проверить – Морской флот

Полупроводниковые элементы используются практически во всех электронных схемах. Те, кто называют их наиболее важными и самыми распространенными радиодеталями абсолютно правы. Но любые компоненты не вечны, перегрузка по напряжению и току, нарушение температурного режима и другие факторы могут вывести их из строя. Расскажем (не перегружая теорией), как проверить работоспособность различных типов транзисторов (npn, pnp, полярных и составных) пользуясь тестером или мультиметром.

С чего начать?

Прежде, чем проверить мультиметром любой элемент на исправность, будь то транзистор, тиристор, конденсатор или резистор, необходимо определить его тип и характеристики. Сделать это можно по маркировке. Узнав ее, не составит труда найти техническое описание (даташит) на тематических сайтах. С его помощью мы узнаем тип, цоколевку, основные характеристики и другую полезную информацию, включая аналоги для замены.

Например, в телевизоре перестала работать развертка. Подозрение вызывает строчный транзистор с маркировкой D2499 (кстати, довольно распространенный случай). Найдя в интернете спецификацию (ее фрагмент показан на рисунке 2), мы получаем всю необходимую для тестирования информацию.

Рисунок 2. Фрагмент спецификации на 2SD2499

Большая вероятность, что найденный даташит будет на английском, ничего страшного, технический текст легко воспринимается даже без знания языка.

Определив тип и цоколевку, выпаиваем деталь и приступаем к проверке. Ниже приведены инструкции, с помощью которых мы будем тестировать наиболее распространенные полупроводниковые элементы.

Проверка биполярного транзистора мультиметром

Это наиболее распространенный компонент, например серии КТ315, КТ361 и т.д.

С тестированием данного типа проблем не возникнет, достаточно представить pn переход в как диод. Тогда структуры pnp и npn будут иметь вид двух встречно или обратно подключенных диодов со средней точкой (см. рис.3).

Рисунок 3. «Диодные аналоги» переходов pnp и npn

Присоединяем к мультиметру щупы, черный к «СОМ» (это будет минус), а красный к гнезду «VΩmA» (плюс). Включаем тестирующее устройство, переводим его в режим прозвонки или измерения сопротивления (достаточно установить предел 2кОм), и приступаем к тестированию. Начнем с pnp проводимости:

1. Присоединяем черный щуп к выводу «Б», а красный (от гнезда «VΩmA») к ножке «Э». Смотрим на показания мультиметра, он должен отобразить величину сопротивления перехода. Нормальным считается диапазон от 0,6 кОм до 1,3 кОм.
2. Таким же образом проводим измерения между выводами «Б» и «К». Показания должны быть в том же диапазоне.

Если при первом и/или втором измерении мультиметр отобразит минимальное сопротивление, значит в переходе(ах) пробой и деталь требует замены.

1. Меняем полярность (красный и черный щуп) местами и повторяем измерения. Если электронный компонент исправный, отобразится сопротивление, стремящееся к минимальному значению. При показании «1» (измеряемая величина превышает возможности устройства), можно констатировать внутренний обрыв в цепи, следовательно, потребуется замена радиоэлемента.

Тестирование устройства обратной проводимости производится по такому же принципу, с небольшим изменением:

1. Красный щуп подключаем к ножке «Б» и проверяем сопротивление черным щупом (прикасаясь к выводам «К» и «Э», поочередно), оно должно быть минимальным.
2. Меняем полярность и повторяем измерения, мультиметр покажет сопротивление в диапазоне 0,6-1,3 кОм.

Отклонения от этих значений говорят о неисправности компонента.

Проверка работоспособности полевого транзистора

Этот тип полупроводниковых элементов также называют mosfet и моп компонентами. На рисунке 4 показано графическое обозначение n- и p-канальных полевиков в принципиальных схемах.

Рис 4. Полевые транзисторы (N- и P-канальный)

Для проверки этих устройств подключаем щупы к мультиметру, таким же образом, как и при тестировании биполярных полупроводников, и устанавливаем тип тестирования «прозвонка». Далее действуем по следующему алгоритму (для n-канального элемента):

1. Касаемся черным проводом ножки «с», а красным – вывода «и». Отобразится сопротивление на встроенном диоде, запоминаем показание.
2. Теперь необходимо «открыть» переход (получится только частично), для этого щуп с красным проводом соединяем с выводом «з».
3. Повторяем измерение, проведенное в п. 1, показание изменится в меньшую сторону, что говорит о частичном «открытии» полевика.
4. Теперь необходимо «закрыть» компонент, с этой целью соединяем отрицательный щуп (провод черного цвета) с ножкой «з».
5. Повторяем действия п. 1, отобразится исходное значение, следовательно, произошло «закрытие», что говорит об исправности компонента.

Для тестирования элементов p-канального типа последовательность действий остается той же, за исключением полярности щупов, ее нужно поменять на противоположную.

Заметим, что биполярные элементы, у которых изолированный затвор (IGBT), тестируются также, как описано выше. На рисунке 5 показан компонент SC12850, относящийся к этому классу.

Рис 5. IGBT транзистор SC12850

Для тестирования необходимо выполнить те же действия, что и для полевого полупроводникового элемента, с учетом, что сток и исток последнего будут соответствовать коллектору и эмиттеру.

В некоторых случаях потенциала на щупах мультиметра может быть недостаточно (например, чтобы «открыть» мощный силовой транзистор), в такой ситуации понадобится дополнительное питание (хватит 12 вольт). Подключать его нужно через сопротивление 1500-2000 Ом.

Проверка составного транзистора

Такой полупроводниковый элемент еще называют «транзистор Дарлингтона», по сути это два элемента, собранные в одном корпусе. Для примера, на рисунке 6 показан фрагмент спецификации к КТ827А, где отображена эквивалентная схема его устройства.

Рис 6. Эквивалентная схема транзистора КТ827А

Проверить такой элемент мультиметром не получится, потребуется сделать простейший пробник, его схема показана на рисунке 7.

Рис. 7. Схема для проверки составного транзистора

Обозначение:

• Т – тестируемый элемент, в нашем случае КТ827А.
• Л – лампочка.
• R – резистор, его номинал рассчитываем по формуле h31Э*U/I, то есть, умножаем величину входящего напряжения на минимальное значение коэффициента усиления (для КТ827A – 750), полученный результат делим на ток нагрузки. Допустим, мы используем лампочку от габаритных огней автомобиля мощностью 5 Вт, ток нагрузки составит 0,42 А (5/12). Следовательно, нам понадобится резистор на 21 кОм (750*12/0,42).

Тестирование производится следующим образом:

1. Подключаем к базе плюс от источника, в результате должна засветиться лампочка.
2. Подаем минус – лампочка гаснет.

Такой результат говорит о работоспособности радиодетали, при других результатах потребуется замена.

Как проверить однопереходной транзистор

В качестве примера приведем КТ117, фрагмент из его спецификации показан на рисунке 8.

Рис 8. КТ117, графическое изображение и эквивалентная схема

Проверка элемента осуществляется следующим образом:

Переводим мультиметр в режим прозвонки и проверяем сопротивление между ножками «Б1» и «Б2», если оно незначительное, можно констатировать пробой.

Как проверить транзистор мультиметром, не выпаивая их схемы?

Этот вопрос довольно актуальный, особенно в тех случаях, если необходимо тестировать целостность smd элементов. К сожалению, только биполярные транзисторы можно проверить мультиметром не выпаивая из платы. Но даже в этом случае нельзя быть уверенным в результате, поскольку не редки случаи, когда p-n переход элемента зашунтирован низкоомным сопротивлением.

Принцип работы IGBT транзисторов основан на применении n-канального МОП-транзистора малой мощности для управления мощным биполярным транзистором. Таким образом, удалось совместить достоинства биполярного и полевого транзистора. Малая управляющая мощность, высокое входное сопротивление, большой уровень пробивных напряжений, малое сопротивление в открытом состоянии – позволяют применять IGBT в цепях с высокими напряжениями и большими токами.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT или БТИЗ) целесообразно использовать в сильноточных, высоковольтных ключевых схемах. Сварочные аппараты, источники бесперебойного питания, приводы электрических двигателей, мощные преобразователи напряжения – вот сфера применения таких элементов.

Названия выводов IGBT: затвор, эмиттер, коллектор.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором способны коммутировать токи в тысячи ампер, напряжение эмиттер-коллектор может достигать несколько киловольт. Но частота работы этих транзисторов значительно ниже, чем частота полевых транзисторов.

Как проверить IGBT транзистор мультиметром

Проверяется IGBT FGh50N60SFD. IGBT часто пробиваются накоротко, такие неисправные транзисторы легко выявить с помощью мультиметра. Перед проверкой IGBT транзистора мультиметром, необходимо обратиться к справочным данным и выяснить назначение его выводов.

Затем произвести следующие действия:

1. Переключить мультиметр в режим «прозвонка». Произвести измерение между затвором и эмиттером для выявления возможного замыкания.

2. Произвести измерение между затвором и коллектором для выявления возможного замыкания.

3. На секунду замкнуть пинцетом или перемычкой эмиттер и затвор. После этого транзистор будет гарантированно закрыт.

4. Соединить щуп мультиметра «V/Ω» с эмиттером, щуп «СОМ» с коллектором. Мультиметр должен показать падение напряжения на внутреннем диоде.

5. Соединить щуп мультиметра «V/Ω» с коллектором, щуп «СОМ» с эмиттером. Мультиметр должен показать отсутствие замыкания и утечки.

Для более надежной проверки IGBT транзистора можно собрать следующую схему:

При замыкании контактов кнопки лампочка должна загораться, при размыкании – тухнуть.

В этом видео показано как проверить IGBT мультиметром:

Это сравнительно новый тип транзисторов, управление которых осуществляется не электрическим током, как в биполярных транзисторах, а электрическим напряжением (полем), о чём и говорит английская аббревиатура MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor или в переводе металл-окисел-полупроводник полевой транзистор), в русской транскрипции этот тип обозначается как МОП (металл-окисел-полупроводник) или МДП (металл-диэлектрик-полупроводник).

Отличительной конструктивной особенностью полевых транзисторов является изолированный затвор (вывод, аналогичный базе у биполярных транзисторов), также у MOSFET имеются выводы сток и исток, аналоги коллектора и эмиттера у биполярных.

Существует и ещё более современный тип IGBT, в русской транскрипции БТИЗ (биполярный транзистор с изолированным затвором), гибридный тип, где МОП (МДП) транзистор с переходом n-типа управляет базой биполярного, и это позволяет использовать преимущества обоих типов: быстродействие, почти как у полевых, и большой электрический ток через биполярный при очень малом падении напряжения на нём при открытом затворе, при очень большом напряжении пробоя и большом входном сопротивлении.

Полевики находят широкое применение в современной жизни, а если говорить о чисто бытовом уровне, то это всевозможные блоки питания и регуляторы напряжения от компьютерного железа и всевозможных электронных гаджетов до других, более простых, бытовых приборов — стиральных, посудомоечных машин, миксеров, кофемолок, пылесосов, различных осветителей и другого вспомогательного оборудования. Само собой, что-то из всего этого разнообразия иногда выходит из строя и появляется необходимость выявления конкретной неисправности. Сама распространённость этого вида деталей ставит вопрос:

Как проверить полевой транзистор мультиметром?

Перед любой проверкой полевого транзистора нужно разобраться с назначением и маркировкой его выводов:

• G (gate) — затвор, D (drain) — сток, S (source) — исток

Если маркировки нет или она не читается, придётся найти паспорт (даташип) изделия с указанием назначения каждого вывода, причём выводов может быть не три, а больше, это значит, что выводы объединены между собой внутри.

И также нужно подготовить мультиметр: подключить красный щуп к плюсовому разъёму, соответственно, чёрный к минусу, переключить прибор в режим проверки диодов и коснуться щупами друг друга, мультиметр покажет «0» или «короткое замыкание», разведите щупы, мультиметр покажет «1» или «бесконечное сопротивление цепи» — прибор рабочий. Про исправную батарейку в мультиметре говорить излишне.

Подключение щупов мультиметра указано для проверки n-канального полевого транзистора, описание всех проверок тоже для n-канального типа, но если вдруг попадётся более редкий p-канальный полевик, щупы надо поменять местами. Понятно, что в первую очередь ставится задача оптимизации процесса проверки, чтобы пришлось как можно меньше выпаивать и паять деталей, поэтому посмотреть, как проверить транзистор, не выпаивая, можно на этом видео:

Проверка полевика, не выпаивая

Является предварительной, она может помочь определить, какую деталь нужно проверить точнее и, может быть, заменить.

При прозвонке полевого транзистора, не выпаивая, обязательно отключаем проверяемый прибор от сети и/или блока питания, вынимаем аккумуляторы или батарейки (если они есть) и приступаем к проверке.

1. Чёрный щуп на D, красный на S, показание мультиметра примерно 500 мВ (милливольт) или больше — скорее исправен, показание 50 мВ вызывает подозрение, когда показание меньше 5 мВ — скорее неисправен.
2. Чёрный на D, а красный на G: большая разность потенциалов (до1000 мВ и даже выше) — скорее исправен, если мультиметр показывает близко к пункту 1, то это подозрительно, маленькие цифры (50 мВ и меньше), и близко к первому пункту — скорее неисправен.
3. Чёрный на S, красный на G: около 1000 мВ и выше — скорее исправен, близко к первому пункту — подозрительно, меньше 50 мВ и совпадает с предыдущими показаниями — видимо, полевой транзистор неисправен.

Проверка показала предварительно по всем трём пунктам неисправность? Нужно выпаивать деталь и приступать к следующему действию:

Проверка полевого транзистора мультиметром

Включает в себя подготовку мультиметра (смотри выше). Обязательно снятие статического напряжения с себя и накопленного заряда с полевика, иначе можно просто «убить» вполне себе исправную деталь. Статическое напряжение с себя можно снять, используя антистатический манжет, накопленный заряд снимается закорачиванием всех выводов транзистора.

Прежде всего нужно учитывать, что практически все полевые транзисторы имеют предохранительный диод между истоком и стоком, поэтому проверять начинаем именно с этих выводов.

1. Красный щуп на S (исток), чёрный на D (сток): показания мультиметра в районе 500 мВ или чуть выше — исправен, чёрный щуп на S, красный на D, показания мультиметра «1» или «бесконечное сопротивление» — шунтирующий диод исправен.
2. Чёрный на S, красный на G: показания мультиметра «1» или «бесконечное сопротивление», норма, заодно зарядили затвор положительным зарядом, открыли транзистор.
3. Не убирая чёрного щупа, переносим красный на D, по открытому каналу течёт ток, мультиметр что-то показывает (не «0» и не «1»), меняем щупы местами: показания примерно такие же — норма.
4. Красный щуп на D, чёрный на G: показания мультиметра «1» или «бесконечное сопротивление» — норма, заодно разрядили затвор, закрыли транзистор.
5. Красный остаётся на D, чёрный щуп на S, показания мультиметра «1» или «бесконечное сопротивление» — исправен. Меняем щупы местами, показания мультиметра в районе 500 мВ или выше — норма.

Вывод по итогам проверки: пробоев между электродами (выводами) нет, затвор срабатывает от небольшого (меньше 5В) напряжения на щупах мультиметра, транзистор исправен.

Проверка IGBT (БТИЗ) мультиметром

Про подготовку мультиметра повторяться не будем.

IGBT транзистор имеет следующие выводы:

• G (gate) — затвор, К (C) — коллектор, Э (E) — эмиттер

1. Красный на G, чёрный на E: мультиметр показывает «1» или «бесконечное сопротивление» — норма. Меняем щупы местами, показания те же — норма, заодно зарядили затвор отрицательным зарядом, закрыли транзистор.
2. Чёрный на C, красный на E: мультиметр показывает «1» или «бесконечное сопротивление» — норма.
3. Меняем щупы местами, когда есть шунтирующий диод, мультиметр покажет не«0» и не «1», а падение напряжения на диоде, если диода нет мультиметр покажет «1» или бесконечное сопротивление — норма.

Вывод: по итогам проверки это изделие исправно.

Проверка igbt транзисторов мультиметром – Морской флот

Принцип работы IGBT транзисторов основан на применении n-канального МОП-транзистора малой мощности для управления мощным биполярным транзистором. Таким образом, удалось совместить достоинства биполярного и полевого транзистора. Малая управляющая мощность, высокое входное сопротивление, большой уровень пробивных напряжений, малое сопротивление в открытом состоянии – позволяют применять IGBT в цепях с высокими напряжениями и большими токами.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT или БТИЗ) целесообразно использовать в сильноточных, высоковольтных ключевых схемах. Сварочные аппараты, источники бесперебойного питания, приводы электрических двигателей, мощные преобразователи напряжения – вот сфера применения таких элементов.

Названия выводов IGBT: затвор, эмиттер, коллектор.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором способны коммутировать токи в тысячи ампер, напряжение эмиттер-коллектор может достигать несколько киловольт. Но частота работы этих транзисторов значительно ниже, чем частота полевых транзисторов.

Как проверить IGBT транзистор мультиметром

Проверяется IGBT FGh50N60SFD. IGBT часто пробиваются накоротко, такие неисправные транзисторы легко выявить с помощью мультиметра. Перед проверкой IGBT транзистора мультиметром, необходимо обратиться к справочным данным и выяснить назначение его выводов.

Затем произвести следующие действия:

1. Переключить мультиметр в режим «прозвонка». Произвести измерение между затвором и эмиттером для выявления возможного замыкания.

2. Произвести измерение между затвором и коллектором для выявления возможного замыкания.

3. На секунду замкнуть пинцетом или перемычкой эмиттер и затвор. После этого транзистор будет гарантированно закрыт.

4. Соединить щуп мультиметра «V/Ω» с эмиттером, щуп «СОМ» с коллектором. Мультиметр должен показать падение напряжения на внутреннем диоде.

5. Соединить щуп мультиметра «V/Ω» с коллектором, щуп «СОМ» с эмиттером. Мультиметр должен показать отсутствие замыкания и утечки.

Для более надежной проверки IGBT транзистора можно собрать следующую схему:

При замыкании контактов кнопки лампочка должна загораться, при размыкании – тухнуть.

В этом видео показано как проверить IGBT мультиметром:

Перед началом ремонта электронного прибора или сборки схемы стоит убедиться в исправном состоянии всех элементов,…

Перед началом ремонта электронного прибора или сборки схемы стоит убедиться в исправном состоянии всех элементов, которые будут устанавливаться. Если используются новые детали, необходимо убедиться в их работоспособности. Транзистор является одним из главных составляющих элементов многих электросхем, поэтому его следует прозвонить в первую очередь. Как проверить мультиметром транзистор подробно расскажет данная статья.

Проверка транзисторов — обязательный шаг при диагностике и ремонте микросхем

Что такое транзистор

Главным компонентом в любой электросхеме является транзистор, который под влиянием внешнего сигнала управляет током в электрической цепи. Транзисторы делятся на два вида: полевые и биполярные.

Транзистор один из основных компонентов микросхем и электрических схем

Биполярный транзистор имеет три вывода: база, эмиттер и коллектор. На базу подается ток небольшой величины, который вызывает изменение в зоне эмиттер-коллектор сопротивления, что приводит к изменению протекающего тока. Ток протекает в одном направлении, которое определяется типом перехода и соответствует полярности подключения.

Транзистор данного типа оснащен двумя p-n переходами. Когда в крайней области прибора преобладает электронная проводимость (n), а в средней — дырочная (p), то транзистор называется n-p-n (обратная проводимость). Если наоборот, тогда прибор именуется транзистором типа p-n-p (прямая проводимость).

Полевые транзисторы имеют характерные отличия от биполярных. Они оснащены двумя рабочими выводами — истоком и стоком и одним управляющим (затвором). В данном случае на затвор воздействует напряжение, а не ток, что характерно для биполярного типа. Электрический ток проходит между истоком и стоком с определенной интенсивностью, которая зависит от сигнала. Этот сигнал формируется между затвором и истоком или затвором и стоком. Транзистор такого типа может быть с управляющим p-n переходом или с изолированным затвором. В первом случае рабочие выводы подключаются к полупроводниковой пластине, которая может быть p- или n-типа.

Принцип работы полевого транзистора

Главной особенностью полевых транзисторов является то, что их управление обеспечивается не при помощи тока, а напряжения. Минимальное использование электроэнергии позволяет его применять в радиодеталях с тихими и компактными источниками питания. Такие устройства могут иметь разную полярность.

Как проверить мультиметром транзистор

Многие современные тестеры оснащены специализированными коннекторами, которые используются для проверки работоспособности радиодеталей, в том числе и транзисторов.

Чтобы определить рабочее состояние полупроводникового прибора, необходимо протестировать каждый его элемент. Биполярный транзистор имеет два р-n перехода в виде диодов (полупроводников), которые встречно подключены к базе. Отсюда один полупроводник образовывается выводами коллектора и базы, а другой эмиттера и базы.

Используя транзистор для сборки монтажной платы необходимо четко знать назначение каждого вывода. Неправильное размещение элемента может привести к его перегоранию. При помощи тестера можно узнать назначение каждого вывода.

Чтобы определить состояние транзистора, необходимо протестировать каждый его элемент

Важно! Данная процедура возможна лишь для исправного транзистора.

Для этого прибор переводится в режим измерения сопротивления на максимальный предел. Красным щупом следует коснуться левого контакта и измерить сопротивление на правом и среднем выводах. Например, на дисплее отобразились значения 1 и 817 Ом.

Затем красный щуп следует перенести на середину, и с помощью черного измерить сопротивления на правом и левом выводах. Здесь результат может быть: бесконечность и 806 Ом. Красный щуп перевести на правый контакт и произвести замеры оставшейся комбинации. Здесь в обоих случаях на дисплее отобразится значение 1 Ом.

Делая вывод из всех замеров, база располагается на правом выводе. Теперь для определения других выводов необходимо черный щуп установить на базу. На одном выводе показалось значение 817 Ом – это эмиттерный переход, другой соответствует 806 Ом, коллекторный переход.

Схема проверки транзисторов с помощью мультиметра

Важно! Сопротивление эмиттерного перехода всегда будет больше, чем коллекторного.

Как прозвонить мультиметром транзистор

Чтобы убедиться в исправном состоянии устройства достаточно узнать прямое и обратное сопротивление его полупроводников. Для этого тестер переводится в режим измерения сопротивления и устанавливается на предел 2000. Далее следует прозвонить каждую пару контактов в обоих направлениях. Так выполняется шесть измерений:

• соединение «база-коллектор» должно проводить электрический ток в одном направлении;
• соединение «база-эмиттер» проводит электрический ток в одном направлении;
• соединение «эмиттер-коллектор» не проводит электрический ток в любом направлении.

Как прозванивать мультиметром транзисторы, проводимость которых p-n-p (стрелка эмиттерного перехода направлена к базе)? Для этого необходимо черным щупом прикоснуться к базе, а красным поочередно касаться эмиттерного и коллекторного переходов. Если они исправны, то на экране тестера будет отображаться прямое сопротивление 500-1200 Ом.

Точки проверки транзистора p-n-p

Для проверки обратного сопротивления красным щупом следует прикоснуться к базе, а черным поочередно к выводам эмиттера и коллектора. Теперь прибор должен показать на обоих переходах большое значение сопротивления, отобразив на экране «1». Значит, оба перехода исправны, а транзистор не поврежден.

Такая методика позволяет решить вопрос: как проверить мультиметром транзистор, не выпаивая его из платы. Это возможно благодаря тому, что переходы устройства не зашунтированы низкоомными резисторами. Однако, если в ходе замеров тестер будет показывать слишком маленькие значения прямого и обратного сопротивления эммитерного и коллекторного переходов, транзистор придется выпаять из схемы.

Перед тем как проверить мультиметром n-p-n транзистор (стрелка эмиттерного перехода направлена от базы), красный щуп тестера для определения прямого сопротивления подключается к базе. Работоспособность устройства проверяется таким же методом, что и транзистор с проводимостью p-n-p.

О неисправности транзистора свидетельствует обрыв одного из переходов, где обнаружено большое значение прямого или обратного сопротивления. Если это значение равно 0, переход находится в обрыве и транзистор неисправен.

Принцип работы биполярного транзистора

Такая методика подходит исключительно для биполярных транзисторов. Поэтому перед проверкой необходимо убедиться, не относиться ли он к составному или полевому устройству. Далее необходимо проверить между эмиттером и коллектором сопротивление. Замыканий здесь быть не должно.

Если для сборки электрической схемы необходимо использовать транзистор, имеющий приближенный по величине тока коэффициент усиления, с помощью тестера можно определить необходимый элемент. Для этого тестер переводится в режим hFE. Транзистор подключается в соответствующий для конкретного типа устройства разъем, расположенный на приборе. На экране мультиметра должна отобразиться величина параметра h31.

Как проверить мультиметром тиристор? Он оснащен тремя p-n переходами, чем отличается от биполярного транзистора. Здесь структуры чередуются между собой на манер зебры. Главных отличием его от транзистора является то, что режим после попадания управляющего импульса остается неизменным. Тиристор будет оставаться открытым до того момента, пока ток в нем не упадет до определенного значения, которое называется током удержания. Использование тиристора позволяет собирать более экономичные электросхемы.

Схема проверки тиристора мультиметром

Мультиметр выставляется на шкалу измерения сопротивления в диапазон 2000 Ом. Для открытия тиристора черный щуп присоединяется к катоду, а красный к аноду. Следует помнить, что тиристор может открываться положительным и отрицательным импульсом. Поэтому в обоих случаях сопротивление устройства будет меньше 1. Тиристор остается открытым, если ток управляющего сигнала превышает порог удержания. Если ток меньше, то ключ закроется.

Как проверить мультиметром транзистор IGBT

Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) является трехэлектродным силовым полупроводниковым прибором, в котором по принципу каскадного включения соединены два транзистора в одной структуре: полевой и биполярный. Первый образует канал управления, а второй – силовой канал.

Чтобы проверить транзистор, мультиметр необходимо перевести в режим проверки полупроводников. После этого при помощи щупов измерить сопротивление между эмиттером и затвором в прямом и обратном направлении для выявления замыкания.

IGBT-транзисторы с напряжением коллектор-эмиттер

Теперь красный провод прибора соединить с эмиттером, а черным коснуться кратковременно затвора. Произойдет заряд затвора отрицательным напряжением, что позволит транзистору оставаться закрытым.

Важно! Если транзистор оснащен встроенным встречно-параллельным диодом, который анодом подключен к эмиттеру транзистора, а катодом к коллектору, то его необходимо прозвонить соответствующим образом.

Теперь необходимо убедиться в функциональности транзистора. Сначала стоит зарядить положительным напряжением входную емкость затвор-эмиттер. С этой целью одновременно и кратковременно красным щупом следует прикоснуться к затвору, а черным к эмиттеру. Теперь необходимо проверить переход коллектор-эмиттер, подключив черный щуп к эмиттеру, а красный к коллектору. На экране мультиметра должно отобразиться незначительное падение напряжения в 0,5-1,5 В. Эта величина на протяжении нескольких секунд должна оставаться стабильной. Это свидетельствует о том, что во входной емкости транзистора утечки нет.

Проверка транзистора мультиметром без выпаивания из микросхемы

Полезный совет! Если напряжения мультиметра недостаточно для открытия IGBT транзистора, тогда для заряда его входной емкости можно использовать источник постоянного напряжения в 9-15 В.

Как проверить мультиметром полевой транзистор

Полевые транзисторы проявляют высокую чувствительность к статическому электричеству, поэтому предварительно требуется организация заземления.

Перед тем как приступить к проверке полевого транзистора, следует определить его цоколевку. На импортных приборах обычно наносятся метки, которые определяют выводы устройства. Буквой S обозначается исток прибора, буква D соответствует стоку, а буква G – затвор. Если цоколевка отсутствует, тогда необходимо воспользоваться документацией к прибору.

Перед проверкой исправного состояния транзистора, стоит учесть, что современные радиодетали типа MOSFET имеют дополнительный диод, расположенный между истоком и стоком, который обязательно нанесен на схему прибора. Полярность диода полностью зависит от вида транзистора.

Полезный совет! Обезопасить себя от накопления статических зарядов можно при помощи антистатического заземляющего браслета, который надевается на руку, или прикоснуться рукой к батарее.

Устройство полевого транзистора с N-каналом

Основная задача, как проверить мультиметром полевой транзистор, не выпаивая его из платы, состоит из следующих действий:

1. Необходимо снять с транзистора статическое электричество.
2. Переключить измерительный прибор в режим проверки полупроводников.
3. Подключить красный щуп к разъему прибора «+», а черный «-».
4. Коснуться красным проводом истока, а черным стока транзистора. Если устройство находится в рабочем состоянии на дисплее измерительного прибора отобразиться напряжение 0,5-0,7 В.
5. Черный щуп подключить к истоку транзистора, а красный к стоку. На экране должна отобразиться бесконечность, что свидетельствует об исправном состоянии прибора.
6. Открыть транзистор, подключив красный щуп к затвору, а черный – к истоку.
7. Не меняя положение черного провода, присоединить красный щуп к стоку. Если транзистор исправен, тогда тестер покажет напряжение в диапазоне 0-800 мВ.
8. Изменив полярность проводов, показания напряжения должны остаться неизменными.
9. Выполнить закрытие транзистора, подключив черный щуп к затвору, а красный – к истоку транзистора.

Пошаговая проверка полевого транзистора мультиметром

Говорить об исправном состоянии транзистора можно исходя из того, как он при помощи постоянного напряжения с тестера имеет возможность открываться и закрываться. В связи с тем, что полевой транзистор обладает большой входной емкостью, для ее разрядки потребуется некоторое время. Эта характеристика имеет значение, когда транзистор вначале открывается с помощью создаваемого тестером напряжения (см. п. 6), и на протяжении небольшого количества времени проводятся измерения (см. п.7 и 8).

Проверка мультиметром рабочего состояния р-канального полевого транзистора осуществляется таким же методом, как и n-канального. Только начинать измерения следует, подключив красный щуп к минусу, а черный – к плюсу, т. е. изменить полярность присоединения проводов тестера на обратную.

Исправность любого транзистора, независимо от типа устройства, можно проверить с помощью простого мультиметра. Для этого следует четко знать тип элемента и определить маркировку его выводов. Далее, в режиме прозвонки диодов или измерения сопротивления узнать прямое и обратное сопротивление его переходов. Исходя из полученных результатов, судить об исправном состоянии транзистора.

Как проверить мультиметром транзистор: видео инструкция

Содержание / Contents

↑ Схема

Он состоит из источника питания 16В постоянного тока, цифрового милливольтметра 0-1В, стабилизатора напряжения +5В на LM7805 для питания этого милливольтметра и питания «световых часов» – мигающего светодиода LD1, cтабилизатора тока на лампе – для питания испытуемого транзистора, стабилизатора тока на LM317 — для создания регулируемого напряжения (при стабильном токе) на затворе испытуемого транзистора при помощи переменного резистора, и двух кнопок для открытия и закрытия транзистора.

Прибор очень прост по устройству и собран из общедоступных деталей. У меня в наличии был какой-то трансформатор с габаритной мощностью около 40Вт и напряжением на вторичной обмотке 12В. При желании, и в случае необходимости прибор можно питать от АКБ 12В / 0,6 Ач (например). Так же был в наличии китайский цифровой вольтметр-показометр с пределом измерения 0-1 В .

Я решил использовать питание от сети 220В, т.к на рынок для покупок с прибором не сильно пойдешь, да и сеть все же стабильнее, чем «севший» АКБ. Но… дело вкуса.
Далее, изучая и адаптируя вольтметр, обнаружил интересную его особенность, если на его клеммы L0 и HI подать напряжение, превышающее его верхний порог измерения (1В), то табло просто тухнет и он ничего не показывает, но стоит снизить напряжение и все возвращается к нормальной индикации (это все при постоянном питании +5В между клеммами 0V и 5V). Я решил использовать эту особенность. Думаю, что очень многие цифровые «показометры» имеют такую же особенность. Взять, к примеру, любой китайский цифровой тестер, если в режиме 20В на него подать 200В, то ничего страшного не произойдет, он лишь только высветит «1» и все. Такие табло, подобные моему сейчас есть в продаже.
Возможные варианты цифровых вольтметров 0-2 Вольта с доставкой .

↑ О работе схемы

Дальше расскажу о четырех интересных моментах по схеме и ее работе:
1. Применение лампы накаливания в цепи коллектора испытуемого транзистора обусловлено стремлением (первоначально было такое желание) визуально видеть, что транзистор ОТКРЫЛСЯ. Кроме того, лампа выполняет здесь еще 2 функции, это защита схемы при подключении «пробитого» транзистора и некоторая стабилизация тока (54-58 mA), протекающего через транзистор при изменении сети от 200 до 240В. Но «особенность» моего вольтметра позволила первую функцию игнорировать, при этом даже выиграв в точности измерений, но об этом позже…
2. Применение стабилизатора тока на LM317 позволило НЕ сжечь случайно переменный резистор (когда он в верхнем по схеме положении) и случайно нажатых двух кнопках одновременно, или при испытании «пробитого» транзистора. Величина ограниченного тока в этой цепи даже при коротком замыкании равна 12 mA.
3. Применение 4 шт диодов IN4148 в цепи затвора испытуемого транзистора для медленного разряда емкости затвора транзистора, когда напряжение на его затворе уже снято, а транзистор находится еще в открытом состоянии. Они имеют какой-то ничтожный ток утечки, которым и разряжается емкость.
4. Применение «моргающего» светодиода в качестве измерителя времени (световые часы) при разряде емкости затвора.
Из всего вышесказанного становится абсолютно понятно, как все работает, но об этом чуть позже более подробно…

↑ Корпус и компоновка

Ну и вот так это выглядит в работе:

↑ Как пользоваться прибором

1. Включаем прибор в сеть, при этом начинает моргать светодиод, «показометр» не светится
2. Подключаем испытуемый транзистор (как на фото выше)
3. Устанавливаем ручку регулятора напряжения на затворе в крайнее левое положение (против часовой стрелки)
4. Нажимаем на кнопку «Откр» и одновременно потихоньку прибавляем регулятор напряжения по часовой стрелке до момента зажигания «показометра»
5. Останавливаемся, отпускаем кнопку «Откр», снимаем показания с регулятора и записываем. Это есть напряжение открытия.
6. Поворачиваем регулятор до упора по часовой стрелке
7. Нажимаем кнопку «Откр», зажжется «показометр», снимаем с него показания и записываем. Это есть напряжение К-Э на открытом транзисторе
8. Возможно, что за время, потраченное на записи, транзистор уже закрылся, тогда открываем его еще раз кнопкой, и после этого отпускаем кнопку «Откр» и нажимаем кнопку «Закр» — транзистор должен закрыться и «показометр» соответственно потухнуть. Это есть проверка целостности транзистора – открывается и закрывается
9. Опять открываем транзистор кнопкой «Откр» (регулятор напряжения в максимуме) и, дождавшись ранее записанных показаний, отпускаем кнопку «Откр» одновременно начиная подсчитывать количество вспышек (морганий) светодиода
10. Дождавшись потухания «показометра» записываем количество вспышек светодиода. Это и есть относительное время разряда емкости затвора транзистора или время закрытия (до увеличения падения напряжения на закрывающемся транзисторе более чем 1В). Чем это время (количество) больше, тем соответственно емкость затвора больше.

Дальше проверяем все имеющиеся транзисторы, и все данные сводим в таблицу.
Именно из этой таблицы и происходит сравнительный анализ транзисторов – фирменные они или «перемаркеры», соответствуют своим характеристикам или нет.

Ниже приведена таблица, которая получилась у меня. Желтым выделены транзисторы, которых не оказалось в наличии, но я ими точно когда то пользовался, поэтому оставил их на будущее. Безусловно, в ней представлены не все транзисторы, которые проходили через мои руки, кое что просто не записал, хотя пишу вроде всегда. Безусловно у кого то при повторении этого прибора может получиться таблица с несколько иными цифрами, это возможно, т.к цифры зависят от многих вещей: от имеющейся лампочки или трансформатора или АКБ, например.

Из таблицы видно, чем отличаются, транзисторы, например G30N60A4 от GP4068D. Отличаются временем закрытия. Оба транзистора применяются в одном и том же аппарате – Телвин, Техника 164, только первые применялись немного раньше (года 3, 4 назад), а вторые применяются сейчас. Да и остальные характеристики по ДАТАШИТ у них приблизительно одинаковы. А в данной ситуации все наглядно видно – все налицо.

Кроме того, если у Вас получилась табличка всего из 3-4 или 5 типов транзисторов, и остальных просто нет в наличии, то можно, наверное, посчитать коэффициент «согласованности» ваших цифр с моей таблицей и, используя его, продолжить свою таблицу, используя цифры из моей таблицы. Думаю, что зависимость «согласованности“ в этой ситуации будет линейной. Для первого времени, наверное хватит, а потом подкорректируете свою таблицу со временем.
На этот прибор я потратил около 3 дней, один из которых покупал некоторую мелочевку, корпус и еще один на настройку и отладку. Остальное работа.

Безусловно, в приборе возможны варианты исполнения: например применение более дешевого стрелочного милливольтметра (необходимо подумать об ограничении хода стрелки вправо при закрытом транзисторе), использовании вместо лампочки еще одного стабилизатора на LM317, применении АКБ, установить дополнительно переключатель для проверки транзисторов с p-каналом и т.д. Но принцип при этом в приборе не изменится.

Еще раз повторюсь, прибор не измеряет величин (цифр) указанных в ДАТАШИТАХ, он делает почти то же самое, но в относительных единицах, сравнивая один образец с другим. Прибор не измеряет характеристик в динамическом режиме, это только статика, как обычным тестером. Но и тестером не все транзисторы поддаются проверке, да и не все параметры можно увидеть. На таких я обычно ставлю маркером знак вопроса “?”

Можно соорудить и проверку в динамике, поставить маленький ШИМ на К176 серии, или что-то подобное.
Но прибор вообще простой и бюджетный, а главное, он привязывает всех испытуемых к одним рамкам.

Меня зовут Сергей, проживаю в Киеве, возраст 46 лет. Имею свой автомобиль, свой паяльник, и даже, свое рабочее место на кухне, где ваяю что либо интересное.

Люблю качественную музыку на качественном оборудовании. У меня есть древненький Техникс, на нем все и звучит. Женат, есть взрослые дети.

Бывший военный. Работаю мастером по ремонту и регулировке сварочного, в том числе инверторного, оборудования, стабилизаторов напряжения и многого другого, где присутствует электроника.

Достижений особых не имею, кроме того, что стараюсь быть методичным, последовательным и, по возможности, доводить начатое до конца. Пришел к Вам нетолько взять, но и по возможности – дать, обсудить, поговорить. Вот кратко и все.

“>

Как проверить igbt транзистор мультиметром не выпаивая

Ни одна современная схема не обходится без полупроводниковых приборов. Самый распространённый из них — транзистор и именно он часто выходит из строя. Тому причиной — перепады напряжения, которые есть в наших сетях, нагрузки и т. д. Рассмотрим два способа позволяющие проверить исправность транзистора при помощи мультиметра.

Необходимый минимум сведений

Чтобы понять исправен биполярный транзистор или нет, нам необходимо знать хотя бы в самых общих чертах, как он устроен и работает. Это активный электронный компонент, который является полупроводниковым прибором. Есть два основных вида — NPN и PNP. Каждый из них имеет три электрода: база, эмиттер и коллектор.

Виды транзисторов и принцип работы

Коротко сформулировать принцип работы транзисторов можно таким образом, это управляемый электронный ключ. Он пропускает ток по направлению от коллектора к эмиттеру в случае NPN типа и от эмиттера к коллектору у PNP, при наличии напряжения на базе. Причём изменяя потенциал на базе, меняем степень «открытости» перехода, регулируя величину пропускаемого тока. То есть, если на базу подавать больший ток, имеем больший ток коллектор-эмиттер, уменьшим потенциал на базе, снизим ток, протекающий через транзистор.

Ещё важно знать, это то, что в обратном направлении ток течь не может. И неважно, есть потенциал на базе или нет. Он всегда течёт в направлении, на схеме указанном стрелкой. Собственно, это вся информация, которая нам нужна, чтобы знать как работает транзистор.

Цоколевка

У биполярных транзисторов средней и большой мощности цоколевка одинаковая в основном, слева направо — эмиттер, коллектор, база. У транзисторов малой мощности лучше проверять. Это важно, так как при определении работоспособности, эта информация нам понадобится.

Внешний вид биполярного транзистора средней мощности и его цоколевка

То есть, если вам необходимо определить рабочий или нет биполярный транзистор, нужно искать его цоколевку. Хотите убедиться или не знаете, где «лицо», то ищите информацию в справочнике или наберите на компьютере «имя» вашего полупроводникового прибора и добавьте слово «даташит». Это транслитерация с английского Datasheet, что переводится как «технические данные». По этому запросу вам в выдаче будет перечень характеристик прибора и его цоколёвка.

Как проверить транзистор мультиметром со встроенной функцией

Начнём с того, что есть мультиметры с функцией проверки работоспособности транзистора и определения коэффициента усиления. Их можно опознать по наличию характерного блока на лицевой панели. В ней есть гнездо под установку транзистора, круглая цветная пластиковая вставка с отверстиями под ножки полупроводникового прибора. Цвет вставки может быть любым, но обычно, он выделяется.

Первым делом переводим переключатель диапазонов (большую ручку) в соответствующее положение. Опознать режим можно по надписи — hFE. Перед тем как проверить транзистор мультиметром, определяемся с типом NPN или PNP.

Мультиметр с функцией проверки транзисторов

Далее рассматриваем разъёмы, в которые надо вставлять электроды. Они подписаны латинскими буквами: E — эмиттер, B — база, C — коллектор. В соответствии с надписями, ставим выводы полупроводникового элемента в гнёзда. Через несколько мгновений на экране высвечивается результат измерений, это коэффициент усиления транзистора. Если прибор неисправен, показаний не будет, транзистор неисправен.

Как видите, проверить рабочий транзистор или нет мультиметром со встроенной функцией проверки просто. Вот только в гнёзда нормально вставляются далеко не все электроды. Удобно устанавливать транзисторы с тонкими выводами S9014, S8550, КТ3107, КТ3102. У больших, надо пинцетом или плоскогубцами менять форму выводов, ну а транзистор на плате так не проверишь. В некоторых случаях проще проверить переходы транзистора в режиме прозвонки и определить его исправность.

Проверка на плате

Чтобы проверить транзистор мультиметром не выпаивая или нужен мультиметр с функцией прозвонки диодов. Переключатель переводим в это положение, подключение щупов стандартное: чёрный в общее звено (COM или со значком земли), красный — в среднее (гнездо для измерения сопротивления, тока, напряжения).

Как проверить транзистор мультиметром не выпаивая

Чтобы понять принцип проверки, надо вспомнить структуру биполярных транзисторов. Как уже говорили, они бывают двух типов: PNP и NPN. То есть это три последовательные области с двумя переходами, объединёнными общей областью — базой.

Строение биполярного транзистора и как его можно представить, чтобы понять как его будем проверять

Условно, мы можем представить этот прибор как два диода. В случае с PNP типом они включены навстречу друг другу, у NPN — в зеркальном отражении. Это представление на картинке в правом столбике и ни в коем случае не отображает устройство этого полупроводникового прибора, но поясняет, что мы должны увидеть при прозвонке.

Проверка биполярного транзистора PNP типа

Итак, начнём с проверки биполярника PNP типа. Вот что у нас должно получиться:

• Если подать на базу плюс (красный щуп), на эмиттер или коллектор — минус (чёрный щуп), должно быть бесконечно большое сопротивление. В этом случае диоды закрыты (смотрим на эквивалентной схеме).
• Если подаём на базу минус (чёрный щуп), а на эмиттер или коллектор плюс (красный щуп), видим ток от 600 до 800 мВ. В этом случае получается, что переход открыт.

Проверка биполярного PNP транзистора мультиметром

Итак, PNP транзистор будет открыт только тогда, когда плюс подаётся на эмиттер или коллектор. Если во время испытаний есть хоть какие-то отклонения, элемент неработоспособен.

Тестируем исправность NPN транзистор

Как видим, в NPN приборе ситуация будет другой. Практически она диаметрально противоположна:

• Если подать на базу плюс (красный щуп), а на эмиттер или коллектор минус, переход будет открыт, на экране высветятся показания — от 600 до 800 мВ.
• Если поменять местами щупы: плюс на коллектор или эмиттер, минус на базу — переходы заперты, тока нет.
• При прикосновении щупами к эмиттеру и коллектору тока по-прежнему быть не должно.

Проверка работоспособности биполярного NPN транзистора мультиметром

Как видим, этот прибор работает в противоположном направлении. Для того чтобы понять, рабочий транзистор или нет, необходимо знать его тип. Только так можем проверить транзистор мультиметром не выпаивая его с платы.

И ещё раз обращаем ваше внимание, картинки с диодами никак не отображают устройство этого полупроводникового прибора. Они нужны только для понимания того, что мы должны увидеть при проверке переходов. Так проще запомнить, и понимать показания на экране мультиметра.

Как определить базу, коллектор и эмиттер

Иногда бывают ситуации, когда нет под рукой справочника и возможности найти цоколёвку в интернете, а надпись на корпусе транзистора стала нечитаемой. Тогда, пользуясь схемами с диодами, можно опытным путём найти базу и определить тип прибора.

Строение биполярного транзистора и как его можно представить чтобы понять как его будем проверять

Путём перебора ищем положение щупов, при котором «звонятся» все три электрода. Тот вывод, относительно которого появляются показания на двух других и будет базой. Потому, плюс или минус подан на базу определяем тип, PNP или NPN. Если на базу подаём плюс — это NPN тип, если минус — это PNP.

Чтобы определить, где эмиттер,а где коллектор, надо сравнить показания мультиметра при измерении. На эмиттере ток всегда больше. Так и найдём опытным путём базу, эмиттер и коллектор.

Перед началом ремонта электронного прибора или сборки схемы стоит убедиться в исправном состоянии всех элементов,…

Перед началом ремонта электронного прибора или сборки схемы стоит убедиться в исправном состоянии всех элементов, которые будут устанавливаться. Если используются новые детали, необходимо убедиться в их работоспособности. Транзистор является одним из главных составляющих элементов многих электросхем, поэтому его следует прозвонить в первую очередь. Как проверить мультиметром транзистор подробно расскажет данная статья.

Проверка транзисторов — обязательный шаг при диагностике и ремонте микросхем

Что такое транзистор

Главным компонентом в любой электросхеме является транзистор, который под влиянием внешнего сигнала управляет током в электрической цепи. Транзисторы делятся на два вида: полевые и биполярные.

Транзистор один из основных компонентов микросхем и электрических схем

Биполярный транзистор имеет три вывода: база, эмиттер и коллектор. На базу подается ток небольшой величины, который вызывает изменение в зоне эмиттер-коллектор сопротивления, что приводит к изменению протекающего тока. Ток протекает в одном направлении, которое определяется типом перехода и соответствует полярности подключения.

Транзистор данного типа оснащен двумя p-n переходами. Когда в крайней области прибора преобладает электронная проводимость (n), а в средней — дырочная (p), то транзистор называется n-p-n (обратная проводимость). Если наоборот, тогда прибор именуется транзистором типа p-n-p (прямая проводимость).

Полевые транзисторы имеют характерные отличия от биполярных. Они оснащены двумя рабочими выводами — истоком и стоком и одним управляющим (затвором). В данном случае на затвор воздействует напряжение, а не ток, что характерно для биполярного типа. Электрический ток проходит между истоком и стоком с определенной интенсивностью, которая зависит от сигнала. Этот сигнал формируется между затвором и истоком или затвором и стоком. Транзистор такого типа может быть с управляющим p-n переходом или с изолированным затвором. В первом случае рабочие выводы подключаются к полупроводниковой пластине, которая может быть p- или n-типа.

Принцип работы полевого транзистора

Главной особенностью полевых транзисторов является то, что их управление обеспечивается не при помощи тока, а напряжения. Минимальное использование электроэнергии позволяет его применять в радиодеталях с тихими и компактными источниками питания. Такие устройства могут иметь разную полярность.

Как проверить мультиметром транзистор

Многие современные тестеры оснащены специализированными коннекторами, которые используются для проверки работоспособности радиодеталей, в том числе и транзисторов.

Чтобы определить рабочее состояние полупроводникового прибора, необходимо протестировать каждый его элемент. Биполярный транзистор имеет два р-n перехода в виде диодов (полупроводников), которые встречно подключены к базе. Отсюда один полупроводник образовывается выводами коллектора и базы, а другой эмиттера и базы.

Используя транзистор для сборки монтажной платы необходимо четко знать назначение каждого вывода. Неправильное размещение элемента может привести к его перегоранию. При помощи тестера можно узнать назначение каждого вывода.

Чтобы определить состояние транзистора, необходимо протестировать каждый его элемент

Важно! Данная процедура возможна лишь для исправного транзистора.

Для этого прибор переводится в режим измерения сопротивления на максимальный предел. Красным щупом следует коснуться левого контакта и измерить сопротивление на правом и среднем выводах. Например, на дисплее отобразились значения 1 и 817 Ом.

Затем красный щуп следует перенести на середину, и с помощью черного измерить сопротивления на правом и левом выводах. Здесь результат может быть: бесконечность и 806 Ом. Красный щуп перевести на правый контакт и произвести замеры оставшейся комбинации. Здесь в обоих случаях на дисплее отобразится значение 1 Ом.

Делая вывод из всех замеров, база располагается на правом выводе. Теперь для определения других выводов необходимо черный щуп установить на базу. На одном выводе показалось значение 817 Ом – это эмиттерный переход, другой соответствует 806 Ом, коллекторный переход.

Схема проверки транзисторов с помощью мультиметра

Важно! Сопротивление эмиттерного перехода всегда будет больше, чем коллекторного.

Как прозвонить мультиметром транзистор

Чтобы убедиться в исправном состоянии устройства достаточно узнать прямое и обратное сопротивление его полупроводников. Для этого тестер переводится в режим измерения сопротивления и устанавливается на предел 2000. Далее следует прозвонить каждую пару контактов в обоих направлениях. Так выполняется шесть измерений:

• соединение «база-коллектор» должно проводить электрический ток в одном направлении;
• соединение «база-эмиттер» проводит электрический ток в одном направлении;
• соединение «эмиттер-коллектор» не проводит электрический ток в любом направлении.

Как прозванивать мультиметром транзисторы, проводимость которых p-n-p (стрелка эмиттерного перехода направлена к базе)? Для этого необходимо черным щупом прикоснуться к базе, а красным поочередно касаться эмиттерного и коллекторного переходов. Если они исправны, то на экране тестера будет отображаться прямое сопротивление 500-1200 Ом.

Точки проверки транзистора p-n-p

Для проверки обратного сопротивления красным щупом следует прикоснуться к базе, а черным поочередно к выводам эмиттера и коллектора. Теперь прибор должен показать на обоих переходах большое значение сопротивления, отобразив на экране «1». Значит, оба перехода исправны, а транзистор не поврежден.

Такая методика позволяет решить вопрос: как проверить мультиметром транзистор, не выпаивая его из платы. Это возможно благодаря тому, что переходы устройства не зашунтированы низкоомными резисторами. Однако, если в ходе замеров тестер будет показывать слишком маленькие значения прямого и обратного сопротивления эммитерного и коллекторного переходов, транзистор придется выпаять из схемы.

Перед тем как проверить мультиметром n-p-n транзистор (стрелка эмиттерного перехода направлена от базы), красный щуп тестера для определения прямого сопротивления подключается к базе. Работоспособность устройства проверяется таким же методом, что и транзистор с проводимостью p-n-p.

О неисправности транзистора свидетельствует обрыв одного из переходов, где обнаружено большое значение прямого или обратного сопротивления. Если это значение равно 0, переход находится в обрыве и транзистор неисправен.

Принцип работы биполярного транзистора

Такая методика подходит исключительно для биполярных транзисторов. Поэтому перед проверкой необходимо убедиться, не относиться ли он к составному или полевому устройству. Далее необходимо проверить между эмиттером и коллектором сопротивление. Замыканий здесь быть не должно.

Если для сборки электрической схемы необходимо использовать транзистор, имеющий приближенный по величине тока коэффициент усиления, с помощью тестера можно определить необходимый элемент. Для этого тестер переводится в режим hFE. Транзистор подключается в соответствующий для конкретного типа устройства разъем, расположенный на приборе. На экране мультиметра должна отобразиться величина параметра h31.

Как проверить мультиметром тиристор? Он оснащен тремя p-n переходами, чем отличается от биполярного транзистора. Здесь структуры чередуются между собой на манер зебры. Главных отличием его от транзистора является то, что режим после попадания управляющего импульса остается неизменным. Тиристор будет оставаться открытым до того момента, пока ток в нем не упадет до определенного значения, которое называется током удержания. Использование тиристора позволяет собирать более экономичные электросхемы.

Схема проверки тиристора мультиметром

Мультиметр выставляется на шкалу измерения сопротивления в диапазон 2000 Ом. Для открытия тиристора черный щуп присоединяется к катоду, а красный к аноду. Следует помнить, что тиристор может открываться положительным и отрицательным импульсом. Поэтому в обоих случаях сопротивление устройства будет меньше 1. Тиристор остается открытым, если ток управляющего сигнала превышает порог удержания. Если ток меньше, то ключ закроется.

Как проверить мультиметром транзистор IGBT

Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) является трехэлектродным силовым полупроводниковым прибором, в котором по принципу каскадного включения соединены два транзистора в одной структуре: полевой и биполярный. Первый образует канал управления, а второй – силовой канал.

Чтобы проверить транзистор, мультиметр необходимо перевести в режим проверки полупроводников. После этого при помощи щупов измерить сопротивление между эмиттером и затвором в прямом и обратном направлении для выявления замыкания.

IGBT-транзисторы с напряжением коллектор-эмиттер

Теперь красный провод прибора соединить с эмиттером, а черным коснуться кратковременно затвора. Произойдет заряд затвора отрицательным напряжением, что позволит транзистору оставаться закрытым.

Важно! Если транзистор оснащен встроенным встречно-параллельным диодом, который анодом подключен к эмиттеру транзистора, а катодом к коллектору, то его необходимо прозвонить соответствующим образом.

Теперь необходимо убедиться в функциональности транзистора. Сначала стоит зарядить положительным напряжением входную емкость затвор-эмиттер. С этой целью одновременно и кратковременно красным щупом следует прикоснуться к затвору, а черным к эмиттеру. Теперь необходимо проверить переход коллектор-эмиттер, подключив черный щуп к эмиттеру, а красный к коллектору. На экране мультиметра должно отобразиться незначительное падение напряжения в 0,5-1,5 В. Эта величина на протяжении нескольких секунд должна оставаться стабильной. Это свидетельствует о том, что во входной емкости транзистора утечки нет.

Проверка транзистора мультиметром без выпаивания из микросхемы

Полезный совет! Если напряжения мультиметра недостаточно для открытия IGBT транзистора, тогда для заряда его входной емкости можно использовать источник постоянного напряжения в 9-15 В.

Как проверить мультиметром полевой транзистор

Полевые транзисторы проявляют высокую чувствительность к статическому электричеству, поэтому предварительно требуется организация заземления.

Перед тем как приступить к проверке полевого транзистора, следует определить его цоколевку. На импортных приборах обычно наносятся метки, которые определяют выводы устройства. Буквой S обозначается исток прибора, буква D соответствует стоку, а буква G – затвор. Если цоколевка отсутствует, тогда необходимо воспользоваться документацией к прибору.

Перед проверкой исправного состояния транзистора, стоит учесть, что современные радиодетали типа MOSFET имеют дополнительный диод, расположенный между истоком и стоком, который обязательно нанесен на схему прибора. Полярность диода полностью зависит от вида транзистора.

Полезный совет! Обезопасить себя от накопления статических зарядов можно при помощи антистатического заземляющего браслета, который надевается на руку, или прикоснуться рукой к батарее.

Устройство полевого транзистора с N-каналом

Основная задача, как проверить мультиметром полевой транзистор, не выпаивая его из платы, состоит из следующих действий:

1. Необходимо снять с транзистора статическое электричество.
2. Переключить измерительный прибор в режим проверки полупроводников.
3. Подключить красный щуп к разъему прибора «+», а черный «-».
4. Коснуться красным проводом истока, а черным стока транзистора. Если устройство находится в рабочем состоянии на дисплее измерительного прибора отобразиться напряжение 0,5-0,7 В.
5. Черный щуп подключить к истоку транзистора, а красный к стоку. На экране должна отобразиться бесконечность, что свидетельствует об исправном состоянии прибора.
6. Открыть транзистор, подключив красный щуп к затвору, а черный – к истоку.
7. Не меняя положение черного провода, присоединить красный щуп к стоку. Если транзистор исправен, тогда тестер покажет напряжение в диапазоне 0-800 мВ.
8. Изменив полярность проводов, показания напряжения должны остаться неизменными.
9. Выполнить закрытие транзистора, подключив черный щуп к затвору, а красный – к истоку транзистора.

Пошаговая проверка полевого транзистора мультиметром

Говорить об исправном состоянии транзистора можно исходя из того, как он при помощи постоянного напряжения с тестера имеет возможность открываться и закрываться. В связи с тем, что полевой транзистор обладает большой входной емкостью, для ее разрядки потребуется некоторое время. Эта характеристика имеет значение, когда транзистор вначале открывается с помощью создаваемого тестером напряжения (см. п. 6), и на протяжении небольшого количества времени проводятся измерения (см. п.7 и 8).

Проверка мультиметром рабочего состояния р-канального полевого транзистора осуществляется таким же методом, как и n-канального. Только начинать измерения следует, подключив красный щуп к минусу, а черный – к плюсу, т. е. изменить полярность присоединения проводов тестера на обратную.

Исправность любого транзистора, независимо от типа устройства, можно проверить с помощью простого мультиметра. Для этого следует четко знать тип элемента и определить маркировку его выводов. Далее, в режиме прозвонки диодов или измерения сопротивления узнать прямое и обратное сопротивление его переходов. Исходя из полученных результатов, судить об исправном состоянии транзистора.

Как проверить мультиметром транзистор: видео инструкция

Прежде, чем проверить мультиметром любой элемент на исправность, будь то транзистор, тиристор, конденсатор или резистор, необходимо определить его тип и характеристики. Сделать это можно по маркировке. Узнав ее, не составит труда найти техническое описание (даташит) на тематических сайтах. С его помощью мы узнаем тип, цоколевку, основные характеристики и другую полезную информацию, включая аналоги для замены.

Например, в телевизоре перестала работать развертка. Подозрение вызывает строчный транзистор с маркировкой D2499 (кстати, довольно распространенный случай). Найдя в интернете спецификацию (ее фрагмент показан на рисунке 2), мы получаем всю необходимую для тестирования информацию.

Рисунок 2. Фрагмент спецификации на 2SD2499

Большая вероятность, что найденный даташит будет на английском, ничего страшного, технический текст легко воспринимается даже без знания языка.

Определив тип и цоколевку, выпаиваем деталь и приступаем к проверке. Ниже приведены инструкции, с помощью которых мы будем тестировать наиболее распространенные полупроводниковые элементы.

Это наиболее распространенный компонент, например серии КТ315, КТ361 и т.д.

С тестированием данного типа проблем не возникнет, достаточно представить pn переход в как диод. Тогда структуры pnp и npn будут иметь вид двух встречно или обратно подключенных диодов со средней точкой (см. рис.3).

Рисунок 3. «Диодные аналоги» переходов pnp и npn

Присоединяем к мультиметру щупы, черный к «СОМ» (это будет минус), а красный к гнезду «VΩmA» (плюс). Включаем тестирующее устройство, переводим его в режим прозвонки или измерения сопротивления (достаточно установить предел 2кОм), и приступаем к тестированию. Начнем с pnp проводимости:

Если при первом и/или втором измерении мультиметр отобразит минимальное сопротивление, значит в переходе(ах) пробой и деталь требует замены.

Тестирование устройства обратной проводимости производится по такому же принципу, с небольшим изменением:

Отклонения от этих значений говорят о неисправности компонента.

Этот тип полупроводниковых элементов также называют mosfet и моп компонентами. На рисунке 4 показано графическое обозначение n- и p-канальных полевиков в принципиальных схемах.

Рис 4. Полевые транзисторы (N- и P-канальный)

Для проверки этих устройств подключаем щупы к мультиметру, таким же образом, как и при тестировании биполярных полупроводников, и устанавливаем тип тестирования «прозвонка». Далее действуем по следующему алгоритму (для n-канального элемента):

Для тестирования элементов p-канального типа последовательность действий остается той же, за исключением полярности щупов, ее нужно поменять на противоположную.

Заметим, что биполярные элементы, у которых изолированный затвор (IGBT), тестируются также, как описано выше. На рисунке 5 показан компонент SC12850, относящийся к этому классу.

Рис 5. IGBT транзистор SC12850

Для тестирования необходимо выполнить те же действия, что и для полевого полупроводникового элемента, с учетом, что сток и исток последнего будут соответствовать коллектору и эмиттеру.

В некоторых случаях потенциала на щупах мультиметра может быть недостаточно (например, чтобы «открыть» мощный силовой транзистор), в такой ситуации понадобится дополнительное питание (хватит 12 вольт). Подключать его нужно через сопротивление 1500-2000 Ом.

Такой полупроводниковый элемент еще называют «транзистор Дарлингтона», по сути это два элемента, собранные в одном корпусе. Для примера, на рисунке 6 показан фрагмент спецификации к КТ827А, где отображена эквивалентная схема его устройства.

Проверить такой элемент мультиметром не получится, потребуется сделать простейший пробник, его схема показана на рисунке 7.

Рис. 7. Схема для проверки составного транзистора

Тестирование производится следующим образом:

Такой результат говорит о работоспособности радиодетали, при других результатах потребуется замена.

В качестве примера приведем КТ117, фрагмент из его спецификации показан на рисунке 8.

Рис 8. КТ117, графическое изображение и эквивалентная схема

Проверка элемента осуществляется следующим образом:

Переводим мультиметр в режим прозвонки и проверяем сопротивление между ножками «Б1» и «Б2», если оно незначительное, можно констатировать пробой.

Этот вопрос довольно актуальный, особенно в тех случаях, если необходимо тестировать целостность smd элементов. К сожалению, только биполярные транзисторы можно проверить мультиметром не выпаивая из платы. Но даже в этом случае нельзя быть уверенным в результате, поскольку не редки случаи, когда p-n переход элемента зашунтирован низкоомным сопротивлением.

Проверка IGBT и MOSFET транзисторов — Меандр — занимательная электроника

Порядок проверки IGBT и MOSFET такой.

Шаг 1. Необходимо убедится в отсутствии коротких замыканий между затвором и эмиттером IGBT (затвором и истоком MOSFET), прозвонив сопротивления между соответствующими выводами в обоих направлениях.

Шаг 2. Необходимо убедится в отсутствии коротких замыканий между коллектором и эмиттером IGBT (истоком и стоком MOSFET), прозвонив сопротивления между соответствующими выводами в обоих направлениях. Перед этим необходимо перемычкой закоротить выводы затвора и эмиттера транзистора. Но лучше будет не закорачивать затвор и эмиттер транзистора, а просто зарядить входную емкость затвор-эмиттер отрицательным напряжением. Для этого кратковременно и одновременно прикасаемся щупом «СОМ» мультиметра к затвору, а щупом «V/Ω/f» к эмиттеру.

Некоторые IGBT транзисторы, как и MOSFET, имеют встроенный встречно-параллельный диод, подключенный катодом к коллектору транзистора, а анодом к эмиттеру (см. рисунок). Если транзистор имеет такой диод, то последний должен соответствующим образом прозвониться между эмиттером и коллектором транзистора.

Шаг 3. Теперь убедимся в функциональности транзистора. Для этого необходимо зарядить входную емкость затвор-эмиттер положительным напряжением. Для этого кратковременно и одновременно прикасаемся щупом «V/Ω/f» мультиметра к затвору, а щупом «СОМ» к эмиттеру. После этого проверяем состояние перехода коллектор-эмиттер транзистора, подключив щуп «V/Ω/f» мультиметра к коллектору, а щуп «СОМ» к эмиттеру. На переходе коллектор-эмиттер должно падать небольшое напряжение величиной 0,5—1,5 В.

Меньшее значение напряжения соответствует низковольтным транзисторам, а большее высоковольтным.

Величина падения напряжения должна быть стабильной, по крайней мере, в течение нескольких секунд, что говорит об отсутствии утечки входной емкости транзистора.

Иногда напряжения мультиметра может не хватить для того чтобы полностью открыть IGBT транзистор (характерно для высоковольтных IGBT). В этом случае входную емкость транзистора можно зарядить от источника постоянного напряжения величиной 9—15 В. Зарядку лучше производить через резистор величиной 1—2 кОм.

Как проверить транзистор мультиметром не выпаивая, проверка исправности

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.

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 h31. 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.

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

Как проверить IGBT (INS045E)

Как проверить IGBT (INS045E)

БТИЗ

широко используются в преобразователях частоты, контроллерах мощности, переключаемых источниках и преобразователях постоянного / постоянного тока. Эти компоненты имеют гибридные функции, с изолированным затвором в качестве полевого МОП-транзистора и переходами между коллектором и эмиттером в качестве биполярного транзистора.

Одним из наиболее распространенных тестов IGBT является динамическое испытание зарядки лампы мощностью 40–100 Вт в ее коллекторе и подачи питания на схему напряжением до 100 В постоянного тока.

Когда затвор соединен с эмиттером транзистора, он должен оставаться в разрезе, и при этом лампа выключена.

При подключении затвора к коллектору (что необходимо сделать с резистором 10 кОм) транзистор насыщается и лампа загорается. Эта динамическая процедура показана на рисунке 1.

Рисунок 1 – Динамический тест IGBT

Если лампа продолжает гореть, оба IGBT закорочены, а если он не горит, IGBT разомкнут.Читатель должен знать о максимальном напряжении, которое может быть приложено между затвором и эмиттером транзистора, которое обычно составляет 20 В.

Если испытание проводится с более высокими напряжениями, напряжение, подаваемое на затвор, всегда должно быть меньше 20 В.

Однако аналогичный тест может быть проведен с аналоговым измерителем и даже с некоторыми типами цифровых мультиметров, у которых есть достаточное испытательное напряжение для его насыщения при размещении на шкале резисторов или тесте диодов.

Для этого мы можем сначала выполнить тест на короткое замыкание, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 – Тестирование с помощью измерителя

Сначала мы измерили сопротивление между затвором и выводами коллектора, а затем между затвором и эмиттером.

В обоих измерениях мы должны иметь показания высокого сопротивления. Под высоким сопротивлением мы подразумеваем значения выше 10 МОм.

Если какое-либо из измерений имеет низкое сопротивление или даже среднее значение (от 10 кОм до 1 МОм), IGBT выходит из строя из-за короткой или даже чрезмерной утечки.Если он проходит этот тест, мы измеряем сопротивление между коллектором и эмиттером.

В одном смысле он должен быть высоким, а другой – низким, потому что мы должны учитывать защитный диод, который есть в этих компонентах, как показано на рисунке 2.

Низкое значение сопротивления при обоих измерениях указывает на короткий IGBT, а несколько низкое значение сопротивления, когда оно должно быть очень высоким (от 10 кОм до 1 МОм), указывает на негерметичный компонент. В обоих случаях компонент использовать не следует.

В зависимости от напряжения батареи мультиметра можно выполнить относительно простой тест переключения. Для этого мы используем соединение, показанное на Рисунке 3, с мультиметром в промежуточном диапазоне резисторов.

Рисунок 3 – Тест с помощью измерителя

При прикосновении к отвертке или перемычке затвора (g) и коллектора (C) транзистора он должен переключиться.

Это приведет к падению сопротивления с очень высокого значения до более низкого значения в зависимости от характеристик тестового IGBT и самого измерителя.

Однако необходимо учитывать, что внутренняя батарея некоторых мультиметров не имеет достаточного напряжения для обеспечения проводимости компонента.

Чтобы убедиться, что этот тест применим к имеющемуся мультиметру, будет интересно попробовать с IGBT, который, как мы знаем, находится в хорошем состоянии.

Один из способов тестирования IGBT с помощью мультиметра в случае, если описанный прямой тест невозможен, показан на рисунке 4.

Рисунок 4 – Мультиметр и внешний источник в тесте IGBT

Батарея на 9 В или даже более мощный источник напряжения (20 В) обеспечивает напряжение, необходимое для поляризации компонента, и, таким образом, в случае исправного компонента может быть получено значение тока вольтодобавки.

Испытательная цепь IGBT

Есть простые способы проверить IGBT. Однако с помощью генератора функций и осциллографа мы можем пойти дальше и определить характеристики тестируемого компонента.

На рисунке 5 мы показываем схему для этой цели. Эта схема подходит для большинства распространенных IGBT и проста в развертывании. Мы также можем использовать его в дидактических целях для демонстрации характеристик этого компонента.

Рисунок 5 – Испытательная схема для IGBT

В этой схеме осциллограф настроен на функцию B / A, т.е.е., сигналы оси Y как функция оси X, и типичная чувствительность двух осей составляет 2 В / дел.

Смотрите, нам еще нужен блок питания на 6 В для тестов. Генератор сигналов настроен на создание сигнала 1 кГц, модулированного по амплитуде с частотой 100 Гц и глубиной 1 единицы.

На рисунке 6 у нас есть сигнал, который должен наблюдаться для хорошего IGBT при моделировании, выполненном в Multisim.

Рисунок 6 – Сигнал, наблюдаемый при испытании IGBT

Значения используемых компонентов могут быть изменены так же, как и тестовые сигналы, в зависимости от характеристик тестируемого IGBT.

Как проверить IGBT?

БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР С ИЗОЛИРОВАННЫМ ВОРОТОМ (IGBT) представляет собой трехконтактное силовое полупроводниковое устройство, используемое в качестве электронного переключателя, а в более новых устройствах отличается высокой эффективностью и быстрым переключением. регулируемые холодильники, кондиционеры и даже стереосистемы с переключаемыми усилителями. Поскольку он предназначен для быстрого включения и выключения, усилители, которые его используют, часто синтезируют сложные формы волны с широтно-импульсной модуляцией и фильтрами нижних частот.В коммутационных приложениях современные устройства могут похвастаться частотой повторения импульсов в ультразвуковом диапазоне – частотах, которые по крайней мере в десять раз превышают максимальную звуковую частоту, обрабатываемую устройством при использовании в качестве аналогового аудиоусилителя.
IGBT сочетает в себе простые характеристики управления затвором полевых МОП-транзисторов с высокой силой тока и низким напряжением насыщения биполярных транзисторов путем объединения изолированного полевого транзистора с затвором для управляющего входа и биполярного силового транзистора в качестве переключателя в одиночное устройство.БТИЗ используется в приложениях средней и большой мощности, таких как импульсные источники питания, управление тяговым электродвигателем и индукционный нагрев. Большие модули IGBT обычно состоят из множества параллельно подключенных устройств и могут иметь возможность обработки очень высоких токов, порядка сотен ампер с блокирующим напряжением 6000 В, что соответствует сотням киловатт.

IGBT сочетает в себе преимущества силового полевого МОП-транзистора и биполярного силового транзистора. Точно так же его структура представляет собой комбинацию двух устройств.Как показано ниже, вход имеет структуру затвора MOS, а выход – транзистор PNP с широкой базой. Ток возбуждения базы для транзистора PNP подается через входной канал. Помимо PNP-транзистора, существует NPN-транзистор, который предназначен для отключения путем замыкания базы и эмиттера на металл источника MOSFET. 4 слоя PNPN, которые включают транзистор PNP и транзистор NPN, образуют тиристорную структуру, которая вызывает возможность фиксации. В отличие от силового полевого МОП-транзистора, он не имеет встроенного паразитного обратного диода, поэтому при необходимости его необходимо подключать к соответствующему диоду быстрого восстановления.


STEP-1 – ТЕСТИРОВАНИЕ IGBT С МУЛЬТИМЕТРОМ: – IGBT DATA SHEET: IGBT-CT60AM-datasheet
Замкните G1 на E1 и G2 на E2.
С помощью мультиметра, установленного для проверки диодов, проверьте переход C1-C2 E1.
С датчиком (+) на C1 и (-) датчиком на C2 E1 вы должны увидеть обрыв цепи.
Замените щупы. Вы должны увидеть падение диода на измерителе.
ШАГ-2
Проверьте соединение C2 E1-E2.
С датчиком (+), на C2E1 и (-) датчиком на E2, вы должны увидеть обрыв цепи.
Замените щупы. Вы должны увидеть падение диода на измерителе.
STEP-3
Подключите аккумулятор на 6 В, подключите клемму (+) к G1, а клемму (-) к E1. Используя ваш измеритель (настроенный для проверки диодов), вы должны увидеть падение диода на переходе C1-C2E1 в обоих направлениях.
Подключите клемму (+) к G2, а клемму (-) к E2.Здесь вы также должны увидеть диодный перепад на переходе C2E1-E2 в обоих направлениях.
ПРОВЕРКА: – Если IGBT прошел все вышеперечисленные тесты, IGBT исправен.
Вы можете использовать второй мультиметр в качестве источника напряжения, настроив его на проверку сопротивления по наименьшей доступной шкале сопротивления. Зонд (+) – положительный полюс. Однако не все счетчики обеспечивают для этого достаточное напряжение постоянного тока и могут даже давать ложные показания. Вместо этого рекомендуется известное постоянное напряжение от 8 до 15 В.
ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: – ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ IGBT.

Соберите и протестируйте свои схемы IGBT: –

Уловка, которая научит вас определять, хорош ли модуль IGBT – VEICHI ELECTRIC

В работе бывают ситуации: неисправный модуль IGBT должен проанализировать причину отказа, или модуль с хорошим внешним видом должен судить, есть ли какие-либо отклонения от нормы. В отсутствие специализированного оборудования цифровые мультиметры могут использоваться как обычный инструмент, помогающий нам быстро идентифицировать IGBT.В это время обычно используются файл диодов, файл сопротивления и файл емкости мультиметра. Стоит отметить, что тестовые данные мультиметра не универсальны и могут использоваться только как справочные.

Структура модуля

В качестве примера возьмем стандартный 62-мм корпус IGBT-модуля. Внутренняя часть состоит из микросхемы IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), микросхемы FWD (диода свободного хода), соединительного провода и т. Д. Некоторые сильноточные модули необходимо объединять с помощью нескольких наборов микросхем.На рис. 1, 2 показан модуль на 400 А производителя:

.

Его электрическое соединение показано на рисунке 3. Верхний и нижний мосты модуля имеют 4 набора микросхем IGBT и FWD, подключенных параллельно через линию соединения. Эквивалентный электрический символ показан на Рисунке 4:

.

Методы измерения

1. Диодный напильник

С помощью файла диода можно измерить прямое падение напряжения VF на обратном диоде. Замкните затвор-эмиттер, соедините эмиттер с красной ручкой мультиметра, черная ручка подключена к коллектору, и нормальный модуль VF будет около 0.3 ~ 0,7 В. Если VF слишком большой, микросхема FWD или соединительный провод будут отключены. Короткое замыкание происходит в микросхеме FWD или IGBT.

Размер VF зависит от прямого тока IF. Как показано на рисунке ниже, есть некоторые различия в сопротивлении и напряжении в испытательной цепи разных мультиметров, что приведет к различию результатов измерения. Следовательно, это тестовое значение нельзя сравнивать с другими тестовыми значениями мультиметра. Он не может представлять данные в таблице данных.Другого значения это тестовое значение не имеет. Его можно использовать только для определения того, хороша ли микросхема FWD.

2. Файл сопротивления

(1) Измерьте сопротивление между коллектором и эмиттером каждой трубки IGBT в модуле, закоротите затвор-эмиттер, красная ручка мультиметра подключена к коллектору, черный счетчик подключен к эмиттеру, а нормальное сопротивление модуля значение обычно выше уровня мегаом.

(2) Измерьте сопротивление между затвор-эмиттер (затвор-коллектор) каждой трубки IGBT в модуле.Красный и черный измерительные провода мультиметра подключены к затвору и эмиттеру (затвор и коллектор) соответственно, и нормальный модуль также показывает высокий импеданс. Когда плата драйвера подключена к модулю, сопротивление затвор-эмиттер равно сопротивлению утечки, обычно несколько тысяч Ом.

Из-за диапазона измерений мультиметра некоторые мультиметры не могут отображать действительные значения для вышеуказанных измерений высокого сопротивления. Конечно, когда тестовое значение имеет высокий импеданс, это не полностью означает, что модуль исправен.Вышеупомянутый метод работы оказывает определенное влияние на определение отказавшего модуля, но вероятность успеха не очень высока, и также требуется результат измерения емкости.

3. Напильник конденсаторный

Измерительный механизм мультиметра настроен на файл конденсатора, красная ручка подключена к затвору, черная ручка подключена к эмиттеру, и измеряется внутренняя емкость между затвором и эмиттером IGBT в модуле, данные измерений записываются, а затем тестовое перо заменяется черным.Измерительная ручка подключается к затвору, красная ручка подключается к эмиттеру, и измеренные данные записываются. Емкость модуля варьируется от нескольких нФ до нескольких десятков нФ. Наконец, данные сравниваются с другими микросхемами IGBT в модуле, измеренными мультиметром, или данными измерений того же производителя и того же типа модуля, и значения должны быть такими же или подобными.

Рекомендуется измерять только емкость между затвором и эмиттером во время измерения.Cies в микросхеме IGBT является самым большим, Cres и Coes намного меньше, чем Cies, см. Рисунки 6 и 7, а точность мультиметра для проверки емкости ограничена.

Дополнительно:

(1) Подобно прямому падению напряжения VF, тестовое значение здесь отличается от условий тестирования тестового значения в листе данных и может использоваться только в качестве эталона для сравнения.

(2) Если плата драйвера подключена к модулю, это повлияет на результат измерения емкости, и ее следует сначала удалить.

Сводка

Краткое описание цифрового мультиметра для определения качества IGBT выглядит следующим образом:

Шаг	Положение редуктора	Показать результат	Дискриминантный результат
1	Диодный файл	Падение давления на FWD 0,3 ~ 0,7 В	Чип FWD нормальный
		Падение давления слишком мало	Микросхема FWD или короткое замыкание микросхемы IGBT
		Слишком большой перепад давления	Обрыв стружки FWD или разрыв линии соединения
2	Файл сопротивления	Rce, Rge, Rgc состояние высокого сопротивления	CE, GE, GC не закорочены
		Rce, Rge, Rgc состояние низкого сопротивления	CE, GE, GC Обрыв или короткое замыкание
3	Напильник конденсаторный	Значение Cies составляет от нескольких нФ до десятков нФ	Обычная дверь
		Нет значения или отклонения контрастности	Поломка или отключение двери

Примечание:

1.Вышеупомянутый метод используется в качестве предварительного дискриминирующего метода, и для более точного анализа требуются специальные инструменты.

2. Не прикасайтесь к электродам модуля во время процесса измерения, чтобы избежать электростатического повреждения или помешать дальнейшему анализу неисправного модуля.

Тестовые силовые полевые МОП-транзисторы, результаты IGBT, наблюдения

Рис. 1 Моя коллекция MOSFET в основном подарена посетителями.

Я взял на себя ряд вопросов, касающихся конструкции элементов управления двигателем H-Bridge и связанных тем.Я разработал простую схему управления CMOS с тремя состояниями, используя две микросхемы CD4093.

Идея заключалась не в том, чтобы покупать специализированные устройства. Просто используйте базовые транзисторы и т. Д.

Выходные драйверы для двигателя представляют собой комбинации IGBT, MOSFET и биполярных транзисторов. Идея заключалась в том, чтобы двигатели работали на 12, 24, 36 и 48 вольт.

Результаты следующие:

Не следует использовать

IGBT, по крайней мере, те, которые у меня есть.Они имеют высокое падение напряжения (Vce ~ 2 В) и лучше подходят для переключения на более высокое напряжение.

См. Схемы IGBT биполярного транзистора с изолированным затвором и схему Н-моста с выходами транзистора Дарлингтона-IGBT.

Для напряжения двигателя ниже 15 В используйте полевые МОП-транзисторы: IRF4905 для p-канала и IRFZ44N для n-канала.

Для напряжений выше 15 В используйте схему транзистора Дарлингтона с оптопарой для p-канала и IRFZ44N. См. Раздел «Управление транзисторами Дарлингтона с оптопарами

».

Проблема сводится к сопротивлению rDS (on).Используйте как можно более низкие значения. См. Следующие два рисунка:

Высокая избыточная мощность rDS вызывает перегрев.
Low rDS обеспечивает максимальную мощность нагрузки.

Источник переменного тока, используемый в испытательных схемах и видеороликах:
LM2575 Простые импульсные регуляторы напряжения
LM2575 Простые импульсные регуляторы напряжения YouTube Video

Связанные видео и веб-страницы.
Проблемы при параллельном подключении полевых МОП-транзисторов
Проблемы при параллельном подключении полевых МОП-транзисторов Видео на YouTube
Простые схемы для тестирования МОП-транзисторов Видео YouTube
N-Channel Power MOSFET Switching Tutorial
Учебное пособие по переключателю P-Channel Power MOSFET

См. От базовых цифровых схем к элементам управления двигателем с Н-мостом.

Особая благодарность Полу за полевые МОП-транзисторы!

Рис. 2 Испытательная установка N-Channel MOSFET на моем рабочем месте.

Рис. 3 Схема тестовой схемы N-канального полевого МОП-транзистора.

На рис. 3 простой импульсный стабилизатор напряжения LM2575 заменил потенциометр на 10 кОм. Он должен быть подключен к собственному отдельному источнику питания, например к дешевой вилке в розетке. Соблюдайте полярность. Положительный на ворота отрицательный на землю.

0 9023 9023

9023 9023

Устройство	Vds MAX	Rds (вкл.)	3.3V Ids, Vds	5V Ids, Vds	10V Ids, Vds
IRF640N	200V	0,15	ВЫКЛ.	200 В	0,4	ВЫКЛ	3.33A, 1,99 В	3,41A, 1,66 В
IRF730 изогнутый	200 В	1,0	ВЫКЛ	2.57A, 4,922 В V
Трубка IRF730	200 В	1.0	ВЫКЛ.	2.48A, 5V	2.85A, 3.75V
IRF740	400V	0,55	OFF	3.0A, 2.21V	3,25A
Выкл. В
IRF540	100 В	0.077	ВЫКЛ.	3.75A, 0.44V	3.81A, 0.29V
IRFZ44N	55V	0,032	3.81A, 0.19V	3.82A, 0.17V 3.82V
IRFZ40	60 В	0,028	ВЫКЛ.	3,82 А, 0,25 В	3,85 А, 0,12 В
NDP605A	50 В	50 В	3,82 А, 0,15 В
NF37AB **	?	?	2.4A	3.83A, 0.19V	3.83A, 0.17V
RFP50N06	60V	0,022	ВЫКЛ. данные найдены. Загрузить графику mosfet_test1.jpg Наблюдение: полевые МОП-транзисторы с низким rDS (on) имеют низкое напряжение, как правило, 55-60 вольт. Для более высокого напряжения мы часто имеем более высокое значение rDS (вкл.). Многие устройства легко подключать параллельно, но следует учитывать емкость затвор-исток и т. Д.сложить вместе. Рис. 4 Испытательная установка P-Channel MOSFET на моем рабочем месте. Рис. 5 Схема тестовой схемы P-канального полевого МОП-транзистора. На рис. 5 простой импульсный стабилизатор напряжения LM2575 заменил потенциометр на 10 кОм. Он должен быть подключен к собственному отдельному источнику питания, например к дешевой вилке в розетке. Соблюдайте полярность. Отрицательный к воротам положительный к земле. Рис. 6 Четыре параллельных МОП-транзистора IRF9630. P-канальные полевые МОП-транзисторы, такие как n-канальные, могут быть подключены параллельно для низкого rDS (вкл.), Как показано выше. Устройство Vds MAX Rds (вкл.) Идентификаторы 3,3 В, Vds Идентификаторы 5 В, Vds идентификаторы 10 В, Vds IRF9540 -100228 9023 9023 9023 9023 1,39A, -9,35 2,68A, -4,56V IRF9630 -200V 0,8 ВЫКЛ. 4 -200В 0.8/4 ВЫКЛ. 3.59A, -0.91V 3.6A, -0.71V IRF4905 -55V 0,02 3.81A, -0,44 3.81VA, -0,44 3.81VA 3.81A, -0.44V Поскольку я мог использовать ту же установку для тестирования IGBT, что и n-канальные MOSFET, я протестировал те, которые у меня были. Вывод: IGBT не работают напрямую с микроконтроллерами 3,3 В и 5 В, такими как Arduino. Для включения требуется минимум 7 вольт. Высокий Vce, равный 1.От 5 до 2 В может тратить энергию впустую. БТИЗ отличаются от полевых МОП-транзисторов как положительным потоком, так и потоком электронов, который может обеспечивать большую мощность даже при 2 В Vce на нагрузку. Они действительно предназначены для коммутации высокого напряжения. 9023 9023 9023 9023A Устройство * Vce * Vce (sat) * Ic Ic 10V Vce h30R1202 1200V 1.4822 IXGh35N100A 1000 В 3.5V 50A 3.4A 1.96V IXGh2539 ** 1000V? ? ? 3.7A 1.68V * из спецификации. ** данные не найдены. См. Также Учебное пособие по схемам IGBT биполярного транзистора с изолированным затвором. Скачать графику mosfet_test2.jpg Рис. 7 Сравнение IGBT, MOSFET, протекание тока биполярного транзистора. Как показано на рис.7 MOSFET – это только устройства с электронным потоком. Рис. 8 N-канальный MOSFET выключен. Рис. 9 N-канальный MOSFET включен. Как проверить IGBT Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) – это трехконтактный полупроводник, используемый в качестве бесшумного высокоскоростного электронного переключателя; один терминал – «Эмиттер», второй – «Коллектор», а третий – «Ворота». Эти устройства идеально подходят для современного оборудования, такого как холодильники с регулируемой скоростью, стереосистемы с переключающими усилителями, электромобили, поезда и многие другие одно- или трехфазные устройства.Из-за требований к сверхнизкому напряжению IGBT могут иметь размер от спичечного коробки до плоского кирпича. Проверить IGBT довольно просто. 1 БТИЗ с одинарным затвором Подключите одну клемму 12-вольтовой лампы к положительной клемме 12-вольтовой батареи, а другую клемму – к клемме коллектора, помеченной буквой «C» на одном блоке IGBT. Подключите отрицательную клемму 12-вольтовой батареи непосредственно к клемме эмиттера, помеченной буквой «E» на IGBT. Проверить последовательность «ВКЛ». Сначала прикоснитесь к положительной клемме аккумулятора одним пальцем, а затем прикоснитесь к меньшей клемме, отмеченной буквой «G» для ворот, другим пальцем. Это включит свет. Подключите одну клемму 12-вольтовой лампы к положительной клемме 12-вольтовой батареи, а другую клемму – к клемме коллектора, помеченной буквой «C» на одиночном блоке IGBT. Сначала прикоснитесь к положительной клемме аккумулятора одним пальцем, а затем прикоснитесь к меньшей клемме, помеченной буквой «G» для ворот, другим пальцем. Уберите оба пальца, свет должен оставаться включенным. Имейте в виду, что схема затвора чувствительна, и вы можете разрушить IGBT, если измените порядок, коснувшись клеммы затвора, прежде чем коснуться положительной клеммы аккумулятора. Обратите внимание: поскольку статическое электричество, проводимое вашим телом, очень мало, вы не можете его почувствовать, и оно не может причинить вам вреда. Проверить последовательность «ВЫКЛ». Сначала прикоснитесь к отрицательной клемме аккумулятора одним пальцем, а затем прикоснитесь к клемме затвора на IGBT другим пальцем.Свет должен погаснуть. Убедитесь, что вы не повредили IGBT, прикоснувшись к клемме затвора, прежде чем коснуться отрицательной клеммы на аккумуляторе. 2 Dual Gate IGBT Используйте ту же контрольную лампу, что и для теста с одним затвором. Осмотрите двойные клеммы IGBT; вы заметите, что он имеет одну общую клемму эмиттера, а также две клеммы коллектора, помеченные «C1» и «C2». Кроме того, на верхней стороне IGBT есть два лопастных разъема затвора, один с маркировкой «G1» и другой помечен как «G2.” Используйте ту же контрольную лампу, что и для теста с одним затвором. Осмотрите двойные клеммы IGBT; вы заметите, что у нее есть одна общая клемма эмиттера вместе с двумя клеммами коллектора, отмеченными« C1 »и« C2 ». . ” Подключите отрицательную клемму аккумулятора к общей клемме эмиттера, а положительный разъем лампы к клемме с маркировкой «G1». Проверьте последовательность «ВКЛ» цепи «G1»: прикоснитесь к положительной клемме на аккумуляторе, а затем коснитесь лопаточного разъема «G1».Свет должен включиться. Опять же, не меняйте последовательность. Проверить последовательность «ВЫКЛ». Коснитесь отрицательной клеммы на аккумуляторе, а затем коснитесь лопаточного разъема «G1» на IGBT. Свет должен погаснуть. Повторите этот тест, подключив лампу к клемме «E2», а затем проверьте последовательность включения / выключения по очереди через клемму «G2». Вы можете протестировать IGBT с несколькими затворами, повторив последовательность с двумя затворами. Подключите отрицательную клемму аккумулятора к клемме общего эмиттера, а затем проверьте каждую цепь C и G на нескольких IGBT. Независимо от того, тестируете ли вы один или несколько IGBT, если лампа загорается, как только вы подключаете IGBT к батарее, это означает, что цепь «ВКЛ» этого конкретного затвора уже заряжена, поэтому вы можете включить свет. выключите и завершите тест, сначала прикоснувшись к отрицательной клемме аккумулятора, а затем прикоснувшись к клемме эмиттера на устройстве. Биполярный транзистор с изолированным затвором или транзистор IGBT Биполярный транзистор с изолированным затвором , также называемый для краткости IGBT , представляет собой нечто среднее между обычным биполярным переходным транзистором (BJT) и полевым транзистором (MOSFET), что делает его идеальным в качестве полупроводниковое коммутационное устройство. IGBT-транзистор использует лучшие части этих двух типов общих транзисторов, высокий входной импеданс и высокую скорость переключения полевого МОП-транзистора с низким напряжением насыщения биполярного транзистора, и объединяет их вместе для создания другого типа переключения транзисторов. устройство, способное выдерживать большие токи коллектор-эмиттер с практически нулевым током затвора. Типичный IGBT Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) сочетает в себе технологию с изолированным затвором (отсюда первая часть его названия) полевого МОП-транзистора с выходными характеристиками обычного биполярного транзистора (отсюда и вторая часть его названия). Результатом этой гибридной комбинации является то, что «IGBT-транзистор» имеет характеристики переключения выхода и проводимости биполярного транзистора, но управляется напряжением, как MOSFET. БТИЗ в основном используются в приложениях силовой электроники, таких как инверторы, преобразователи и источники питания, где требования к твердотельному коммутационному устройству не полностью удовлетворяются силовыми биполярами и силовыми полевыми МОП-транзисторами. Доступны сильноточные и высоковольтные биполяры, но их скорости переключения медленные, в то время как силовые полевые МОП-транзисторы могут иметь более высокие скорости переключения, но высоковольтные и сильноточные устройства дороги и труднодоступны. Преимущество биполярного транзистора с изолированным затвором перед биполярным транзистором или полевым МОП-транзистором состоит в том, что он обеспечивает больший выигрыш по мощности, чем стандартный биполярный транзистор, в сочетании с более высоким напряжением и меньшими входными потерями полевого МОП-транзистора. По сути, это полевой транзистор, интегрированный с биполярным транзистором в форме конфигурации типа Дарлингтона, как показано. Биполярный транзистор с изолированным затвором Мы можем видеть, что биполярный транзистор с изолированным затвором представляет собой трехконтактное устройство для повышения проводимости, которое объединяет вход N-канального MOSFET с изолированным затвором и выход биполярного транзистора PNP, подключенный по типу конфигурации Дарлингтона. В результате клеммы обозначены как: Коллектор , Эмиттер и Затвор . Два из его выводов (C-E) связаны с путем проводимости, по которому проходит ток, а его третий вывод (G) управляет устройством. Величина усиления, достигаемая биполярным транзистором с изолированным затвором , представляет собой соотношение между его выходным сигналом и его входным сигналом. Для обычного биполярного переходного транзистора (BJT) величина усиления приблизительно равна отношению выходного тока к входному току, называемого бета. Для металлооксидного полупроводникового полевого транзистора или полевого МОП-транзистора входной ток отсутствует, поскольку затвор изолирован от основного токоведущего канала. Следовательно, коэффициент усиления полевого транзистора равен отношению изменения выходного тока к изменению входного напряжения, что делает его устройством крутизны, и это также верно для IGBT. Тогда мы можем рассматривать IGBT как силовой BJT, базовый ток которого обеспечивается полевым МОП-транзистором. Биполярный транзистор с изолированным затвором может использоваться в схемах усилителя малых сигналов во многом так же, как транзисторы типа BJT или MOSFET.Но поскольку IGBT сочетает в себе низкие потери проводимости BJT с высокой скоростью переключения силового MOSFET, существует оптимальный твердотельный переключатель, который идеально подходит для использования в приложениях силовой электроники. Кроме того, IGBT имеет гораздо более низкое сопротивление в открытом состоянии, R ON , чем эквивалентный MOSFET. Это означает, что падение напряжения I 2 R на биполярной выходной структуре для заданного тока переключения намного меньше. Операция прямой блокировки транзистора IGBT идентична силовому полевому МОП-транзистору. При использовании в качестве переключателя с статическим управлением биполярный транзистор с изолированным затвором имеет номинальные значения напряжения и тока, аналогичные номинальным значениям тока и напряжения биполярного транзистора. Однако наличие изолированного затвора в IGBT делает его намного проще в управлении, чем BJT, поскольку требуется гораздо меньшая мощность привода. Биполярный транзистор с изолированным затвором просто включается или выключается путем активации и деактивации его клеммы затвора. Подача положительного сигнала входного напряжения на затвор и эмиттер будет держать устройство в состоянии «ВКЛ», в то время как установка нулевого или слегка отрицательного входного сигнала затвора приведет к его отключению во многом так же, как биполярный транзистор. или eMOSFET.Еще одним преимуществом IGBT является то, что он имеет гораздо более низкое сопротивление канала в открытом состоянии, чем стандартный полевой МОП-транзистор. Характеристики IGBT Поскольку IGBT – это устройство, управляемое напряжением, для поддержания проводимости через устройство требуется только небольшое напряжение на затворе, в отличие от BJT, которые требуют, чтобы базовый ток постоянно подавался в достаточном количестве для поддержания насыщения. Также IGBT является однонаправленным устройством, что означает, что он может переключать ток только в «прямом направлении», то есть от коллектора к эмиттеру, в отличие от полевых МОП-транзисторов, которые имеют возможность двунаправленного переключения тока (контролируемого в прямом направлении и неконтролируемого в обратном направлении. ). Принцип работы и схемы управления затвором биполярного транзистора с изолированным затвором очень похожи на схему N-канального силового МОП-транзистора. Основное отличие состоит в том, что сопротивление основного проводящего канала при протекании тока через устройство в его состоянии «ВКЛ» намного меньше в IGBT. Из-за этого номинальный ток намного выше по сравнению с MOSFET эквивалентной мощности. Основными преимуществами использования биполярного транзистора с изолированным затвором перед другими типами транзисторных устройств являются его высокое напряжение, низкое сопротивление в открытом состоянии, простота управления, относительно быстрая скорость переключения и в сочетании с нулевым током управления затвором, что делает его хорошим выбором. для среднескоростных приложений с высоким напряжением, таких как широтно-импульсная модуляция (ШИМ), управление переменной скоростью, импульсные источники питания или инверторы постоянного и переменного тока с солнечной батареей и преобразователи частоты, работающие в диапазоне сотен килогерц. Общее сравнение BJT, MOSFET и IGBT приведено в следующей таблице. IGBT Сравнительная таблица Устройство Характеристика Мощность Биполярный Питание МОП-транзистор БТИЗ Номинальное напряжение высокий <1 кВ высокий <1 кВ Очень высокий> 1 кВ Текущий рейтинг Высокий <500A Низкий <200A высокий> 500A Входной привод Ток, ч ФЭ 20-200 Напряжение, В GS 3-10В Напряжение, В GE 4-8В Входное сопротивление Низкий Высокая Высокая Выходное сопротивление Низкий Средний Низкий Скорость переключения Медленная (США) Быстро (нС) Средний Стоимость Низкий Средний Высокая Мы видели, что биполярный транзистор с изолированным затвором представляет собой полупроводниковое переключающее устройство, которое имеет выходные характеристики биполярного переходного транзистора, BJT, но управляется как полевой транзистор на основе оксида металла, MOSFET. Одним из основных преимуществ транзистора IGBT является простота, благодаря которой его можно включить в положение «ВКЛ», приложив положительное напряжение затвора, или переключить в «ВЫКЛ», сделав сигнал затвора нулевым или слегка отрицательным, что позволяет использовать его в множество коммутационных приложений. Он также может работать в линейной активной области для использования в усилителях мощности. Благодаря более низкому сопротивлению в открытом состоянии и потерям проводимости, а также его способности переключать высокие напряжения на высоких частотах без повреждений, биполярный транзистор с изолированным затвором идеально подходит для управления индуктивными нагрузками, такими как обмотки катушек, электромагниты и двигатели постоянного тока. Тестирование IGBT с помощью мультиметра BAD или хорошее состояние Как проверить IGBT с помощью мультиметра, мы расскажем в этой статье. Если кто-то может использовать простой мультиметр и знает, как проверять диоды, он также может легко проверить IGBT. Перед тестированием обратите внимание на клеммы IGBT, у нее есть клеммы G, C и E.G = затвор, C = коллектор, E = эмиттер. Некоторые модели IGBT имеют внутренний диод, подключенный к клеммам C и E. Высокоточный и большой IGBT имеют тенденцию выходить из строя из-за короткого замыкания и разомкнутого состояния, поэтому перед тестированием всего процесса вы можете сначала проверить короткое и разомкнутое состояние. Разрядите IGBT, закоротив 3 клеммы вместе. Этот образец IGBT имеет расположение выводов G C E (1-2-3 соответственно). Шаг для проверки IGBT с помощью мультиметра. 1. Разрядите IGBT, закоротив 3 клеммы вместе. Используйте ножки резистора или другой подобный металлический провод. После разряда не прикасайтесь к его клеммам и во время теста всегда держитесь за изолированную область или черный корпус. Перед проведением любых испытаний отключите IGBT от цепи. 2. Проверьте клеммы C и E, используя диапазон Rx1K Ом. Прикоснитесь к щупу и прочтите измеренное значение. Замените измерительный провод и снова прочитайте измеренное значение. Хороший IGBT будет отображать некоторое сопротивление 1 раз и ∞ 1 раз.Биполярный транзистор с изолированным затвором будет указывать на 0 Ом 2 раза. Открытый IGBT будет указывать на ∞ 2 раза. Хороший IGBT будет указывать на какое-то сопротивление 1 раз. Хороший IGBT будет указывать на шкалу ∞ 1 раз. 3. Проверьте клеммы G и C, используя диапазон Rx10K Ом. Прикоснитесь к щупу и прочтите измеренное значение. Замените измерительный провод и снова прочитайте измеренное значение. Хороший IGBT отобразит ∞ 2 раза. 4. Проверьте клеммы G и E, используя диапазон Rx10K Ом. Прикоснитесь к щупу и прочтите измеренное значение. Замените измерительный провод и снова прочитайте измеренное значение. Хороший IGBT отобразит ∞ 2 раза. Проверьте клеммы G и C, используя диапазон Rx10K Ом. Проверьте клеммы G и E, используя диапазон Rx10K Ом. Все испытания на этапах 1, 2, 3–4 должны быть в хорошем состоянии, чтобы IGBT находился в хорошем состоянии. Если какой-либо из только 1 шага не работает, значит, IGBT уже неисправен. Простой метод проверки IGBT – это триггер по затвору. Разрядите IGBT, закоротив 3 клеммы вместе. В процессе тестирования не прикасайтесь ни к каким клеммам и всегда держите IGBT за черный корпус. Подключите последний провод, как на фото, затем используйте резистор для подачи напряжения триггера с клеммы C на клемму G триггера.Хороший IGBT приведет к тому, что стрелка мультиметра переместится вперед и укажет на некоторое сопротивление. затем удалите резистор (напряжение срабатывания), IGBT по-прежнему пропускает ток, а указатель по-прежнему указывает на то же положение при срабатывании затвора. Подключение тестовых проводов к триггерному затвору IGBT После снятия напряжения триггера указатель все еще указывает на то же положение (для хорошего IGBT) Тестовый полевой МОП-транзистор с цифровым и аналоговым мультиметром Тестовый транзистор NPN PNP с цифровым мультиметр Тестовый диод с цифровым мультиметром Как проверить электронное устройство, Подробнее . Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт