Igbt транзисторы как проверить

• AliExpress
• Радиотовары
• Сделано руками

Обзор специфичный, но наверняка кому-то будет полезен. Будет много технической информации, прошу понять и простить.

Длинная, но полезная предыстория

Иногда мне попадается на ремонт различная силовая электроника, например сварочные инверторы, преобразователи напряжения и частоты, приводы, блоки питания и т.п. Их ремонт часто связан с заменой различных силовых элементов (мосты, конденсаторы, реле, транзисторы MOSFET и IGBT). В магазинах чип и дип, компел, платан, элитан их купить в принципе не проблема, но оригинальные элементы стоят очень недёшево и с учётом доставки вызывают грусть-печаль… В заначке у меня лежит немного разных силовых элементов для быстрого ремонта всячины, но когда требуется 8 одинаковых транзисторов, дело немного осложняется… Есть 3 основные причины поломки такой техники: 1. Неправильная эксплуатация самим пользователем — это основная причина поломки аппаратов. Существует куча способов убить исправный аппарат, перечислять их можно бесконечно… 2. Косяки производителя — некачественные элементы и сборка. В данном случае иногда помогает гарантия (но далеко не всегда). 3. Естественный износ — происходит, если аппаратом пользоваться очень аккуратно или редко за длительный период времени. Как правило, до естественного износа аппараты не доживают 🙁 На этот раз в ремонт попал сварочный инвертор Сварог ARC205 (Jasic J96) после неудачного ремонта в мастерской. Изначальная причина выхода их строя была №2 и затем аппарат добили в мастерской Очень часто после таких «ремонтов» аппараты восстановлению уже не подлежат, т.к. отсутствуют крепёжные элементы и появляются дополнительные механические и электрические повреждения. Так и в этот раз — половина крепежа утеряна, не хватает прижимных планок, транзисторы стоят все пробитые и разные, причём которые в принципе тут работать не могли. Первопричиной неисправности явился конструктивный недостаток этого инвертора — плата управления своими элементами касалась металлической рамы. Это и привело к сбою работы управляющей схемы и выходу из строя IGBT транзисторов, а затем драйвера и схемы плавного пуска. Ремонт получался либо быстро и дорого, либо приемлемо но долго, поэтому хозяин аппарата решил его не восстанавливать и просто отдал на запчасти. Такое часто бывает… Если-бы ремонт сразу проводил нормальный мастер, проблем с восстановлением было-бы заметно меньше. Фото внутренностей сварочника в исходном виде я не делал, т.к. писать этот обзор не планировал. Т.к. этот сварочник более-менее приличный, решил его неспешно восстановить для себя 🙂

О подборе

При замене транзисторов, вовсе не обязательно ставить точно такие-же, как стояли с завода. Кроме того, зачастую родные транзисторы стоят не лучшего качества, ибо китайский производитель также пытается сэкономить иногда в ущерб надёжности работы. В интернете мало информации по принципам подбора аналогов, поэтому напишу из собственного опыта. Основными критериями при подборе IGBT транзистора в сварочный инвертор являются: 1. Наличие встроенного диода. Обычно он необходим всегда, кроме схемы подключения «косой полумост», где его наличие непринципиально. 2. Максимальное напряжение коллектор-эмиттер. В бытовых сварочниках на 220В почти всегда, за редким исключением, стоят транзисторы на 600-650 вольт. Туда можно ставить только транзисторы на 600 (650) вольт. Транзисторы на 900 и 1200 вольт ставить нельзя — они будут перегреваться за счёт повышенного падения напряжения, к тому-же и стоят они дороже. 3. Максимальный ток коллектора. Обычно используют транзисторы на 30А, 40А или 60А (при температуре 100°C). На ток при температуре 25гр внимание не обращаем ибо важен именно реальный рабочий режим. 4. Входная ёмкость затвора. Желательно, чтобы ёмкость была не более, чем у родных транзисторов, чтобы не перегружать драйвер и не затягивать фронты импульсов. 5. Время включения и особенно отключения. Должно быть не более, чем у родных, чтобы не греть транзисторы коммутационными потерями. 6. Напряжение насыщения. Должно быть не более, чем у родных транзисторов, чтобы не греть транзисторы омическими потерями. 7. Если транзисторы стоят на изоляционных прокладках, на максимальную мощность внимания можно вообще не обращать — всё равно термопрокладка не позволит передать радиатору более 50Вт рассеиваемой мощности. Если транзисторы установлены на отдельные изолированные радиаторы, на мощность уже следует смотреть, т.к. при этом из транзисторов выжимается максимум мощности (там их часто ставят в уменьшенном количестве 2 шт в полумост или 4шт в мост). Для MOSFET критерии подбора немного другие, но общий принцип тот-же. — Встроенный диод имеется всегда т.к. он автоматически получается в технологическом процессе производства — Время включения и отключения не имеет большого значения, т.к. оно заведомо меньше требуемого (мосфеты весьма шустрые элементы) — Вместо напряжения насыщения огромное значение имеет сопротивление открытого канала — чем оно меньше, тем будут меньше омическиие потери

О качестве

Под видом оригинальных, китайский продавец может прислать элементы сильно разного качества — неисправные, перемаркированные, либо восстановленные. На странице заказа фото товара можно не смотреть — показать могут и оригинал, а прислать не то. Заказывая товар недорого у непроверенного продавца, Вам наверняка пришлют товар низкого качества, даже не сомневайтесь. Этот вариант для меня совершенно неприемлем, ибо нужны гарантированно качественные новые элементы. Основные категории данного товара: 1. Неисправные — пустышки без кристалла, либо пробитые. Работать естественно не могут никак. 2. Восстановленные бывшие в употреблении — имеют кривые короткие либо кустарно наваренные выводы, которые ломаются при попытке их согнуть. Как правило, работают нормально, но у них есть неприятная особенность — их параметры довольно сильно гуляют у каждого экземпляра, что иногда неприемлемо. 3. Перемаркированные — берут транзистор меньшей мощности, спиливают или затирают маркировку и наносят новую для покупателя. Иногда уже при изготовлении берут кристалл от маломощного транзистора (для TO-220) и помещают его в корпус TO-3PN, TO-247. Такие элементы зачастую работают, но как правило недолго, иногда всего несколько секунд… 4. Оригинальные — тут всё понятно без комментариев 🙂 Представляю на обзор оригинальные биполярные IGBT транзисторы FGA40N65SMD от ON Semiconductor (Fairchild Semiconductor)

www.onsemi.com/products/discretes-drivers/igbts/fga40n65smd

www.onsemi.com/pub/Collateral/FGA40N65SMD-D.pdf Почему я выбрал именно эти транзисторы? Да приглянулись они мне 🙂 Мог с тем-же успехом заказать для ремонта например FGH40N60SMD и кучу других аналогичных по параметрам. Почему именно 10шт, когда нужно всего 8шт? Да не продаются они по 8шт 🙂

Почтовый пакет

Посылку доставили неожиданно быстро — всего за 2 недели. Продавец запаял транзисторы под вакуумом в антистатический пакет Основные параметры из даташита: Корпус TO-3PN Максимальное напряжение коллектор-эмиттер: 650В Максимальный постоянный ток коллектора при 100°C: 40А Максимальная рассеиваемая мощность при 100°C: 174Вт Номинальное напряжение насыщения коллектор-эмиттер: 1,9В Номинальная входная ёмкость затвора при напряжении коллектор-эмиттер 30В: 1880пФ Номинальное время включения / отключения: 12нс / 92нс Транзисторы имеют встроенный обратный силовой диод, необходимый для работы в мостовом включении инвертора. Остальные параметры большого значения не имеют. В оригинальности транзисторов я нисколько не сомневаюсь, т.к. по опыту интуитивно их определяю. Но для обзора сделал несколько измерений. Ничего магнитного внутри естественно нет. Толщина выводов и корпуса соответствуют норме Остальные размеры также в норме Напряжение насыщения коллектор — эмиттер при токе 10А и напряжении на затворе 10В составило 1,36В — норма Транзисторы в партии имеют очень небольшую разницу емкостей затвор — эмиттер 2726 — 2731пФ (измерено E7-22 при не подключенном выводе коллектора). Стабильность — это косвенный показатель качества. Небольшое замечание — некоторые пытаются определять оригинальность транзистора по ёмкости затвора. Да, это в какой-то степени возможно, но только если измерять правильно и при этом правильно анализировать результаты. Так вот, измерять ёмкость затвора надо именно на переменном токе при конкретном напряжении коллектор-эмиттер, причём нулевое напряжение не означает висящий в воздухе коллектор. Измеренная ёмкость затвор-эмиттер сильно зависит от измерительного прибора, что не удивительно для нелинейного элемента. Например, один и тот-же транзистор показывает входную ёмкость 2726пФ на положительной полярности и 3381пФ на отрицательной полярности прибором UT71E, 2660пФ и 2750пФ в зависимости от полярности тестером элементов MG328 VanVell ELC, 2860 пФ в обе стороны прибором E7-22 Ёмкость затвор — эмиттер при разном напряжении эмиттер-коллектор Измерял E7-22 на 1кГц 0В — 3920пФ 1В — 3130пФ 2В — 2750пф 3В — 2570пФ 5В — 2380пФ 10В — 2200пФ 20В — 2000пФ 30В — 1830пФ Для сравнения, измерил ёмкость затвор-эмиттер некоторых других оригинальных IGBT. FGH40N60SMD — 2860пФ FGH60N60SMD — 4410пФ HGTG40N60A4 — 2270пФ Взвешивать, поджигать, грызть и ломать транзисторы я не стал ибо в данном случае это не имеет никакого практического смысла. Если интересно, что внутри сгоревших транзисторов, то вот два из них HGTG30N60A4 (слева и в центре) и FGH40N60SFD (родной) HGTG30N60A4 вообще без диода и в принципе не мог нормально работать в этой сварке 🙁

Немного о ремонте

После разборки, аппарат очистил от грязи и пыли, провёл первичную диагностику, выпаял все неисправные элементы, подобрал им замену. Доступная схема аппарата неплохо помогает ремонту. Проверил состояние термопрокладок на пробой и повреждения. Восстановил цепь заряда конденсаторов, восстановил драйвер. Перепаял на другую сторону проблемный конденсатор на плате управления (который касался рамки) Проверил осциллографом форму импульсов с драйверов на затворы транзисторов (которые ещё не впаяны). Смазал прокладку термопастой КПТ-8, прилепил её на место, смазал транзисторы ей-же, вставил их на место, прикрутил к радиатору и только потом запаял. Очистил плату от флюса, всё ещё раз проверил. Отдельно подал питание на систему управления и ещё раз проверил форму импульсов на затворах транзисторов (они пока без силового питания). Если всё в норме — подключаем сварочник в сеть через ЛАТР и лампу накаливания 100Вт или 95Вт. Это позволяет вовремя и безопасно диагностировать дополнительные проблемы в работе устройства. Прямое включение сварочника после ремонта иногда приводит к неприятностям. Плавно увеличиваю входное напряжение до запуска аппарата. Проверяю, что реле сработало, вентилятор крутится, на выходе появилось напряжение и лампа при этом не горит. При плавном повышении напряжения до полного сетевого, лампа не должна загораться. Если всё прошло нормально, устанавливаю крышку на место и включаю сварочник в сеть. Проверять его на электрод пока нельзя, т.к. необходимо убедиться в нормальной работе ограничения тока. При её неисправности, сварочник тут-же сгорит при касании электродом свариваемой детали. Для проверки работы токоограничения, необходим балласт и токовые клещи на постоянный ток или шунт ампер на 200. Я в качестве балласта использую толстую нихромовую спираль сопротивлением около 0,15 Ом. Убедившись, что ток в замкнутой цепи регулируется в нужных пределах, можно приступать к тестовой сварке на токах от минимума до максимума. В данной сварке ток нормально регулировался от 25А до 195А Т.к. штатный ремень неудобен для оперативной переноски, на корпус была приклёпана дверная ручка 🙂 Более подробную информацию о ремонтах сварочников можно легко найти в интернете (например от Измаил инвертор) Вывод: при желании, в Китае вполне возможно купить качественные оригинальные комплектующие. Покупайте в проверенных магазинах и Вам не придётся изучать, чем подделка отличается от оригинала. Магазин могу смело рекомендовать, теперь с них должок за рекламу 🙂

p.s. сварочные провода из этого обзора я делал для этого сварочника.

p.p.s. судя по м, когда я товар ругаю, нахожу поддержку аудитории, но когда нормальный товар начинаю хвалить — сразу идут необоснованные обвинения во всех грехах. Это похоже местная традиция… Планирую купить +54 Добавить в избранное Обзор понравился +147 +232

Как проверить мультиметром транзистор: испытание различных типов устройств – Советы по ремонту

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 h21.

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

Как проверить IGBT транзистор мультиметром

Чтобы проверить IGBT транзистор мультиметром, необходимо разобраться с понятием биполярного устройства. Тестер при его проверке способен функционировать в разных режимах. Для прозвонки надо следовать инструкции.

Что такое IGBT транзистор

IGBT транзистор — это биполярный элемент, изготовленный с изолированным затвором. Он используется в системах управления и предназначен для понижения, повышения напряжения. У элементов высокий показатель сопротивления. По характеристикам они схожи с компонентами MOSFET.

MOSFET

Принцип действия

Работа транзистора построена на изменении сопротивления. Элемент включает коллектор, эмиттер, который принимает на себя напряжение.

Когда сигнал поступает на проводник, сопротивление уменьшается. Уровень тока зависит от площади контакта. Эмиттер предназначен для сильных токов, осуществляет переход транзистора.

Происходит смещение, цепь открывается. Электронный заряд перебегает на базу.

Важно! Роль коллектора — усиление слабого сигнала. Увеличение напряжения на выходе происходит постепенно.

Назначение

Биполярные транзисторы востребованы в разных отраслях. Больше всего они устанавливаются в блоках питания и в инверторах. Если рассматривать сварочный приборы, они находятся на платах управления. Электротранспорт также не обходится без биполярных компонентов. Электровоз, трамвай управляется за счёт них.

Трамвай

Интересно! Бытовые приборы частично содержат элементы. К примеру, IGBT могут встречаться в вентиляционных устройствах, насосах.

Проверка на работоспособность

Проверка IGBT транзисторов мультиметром происходит поэтапно:

1. тест затвора,
2. замыкание цепи,
3. связь с коллектором.

Используя мультиметр, легко разобраться, как проверять IGBT, даже не имея схемы. Если плата управления не отвечает на сигналы, имеет смысл узнать проводимость компонентов. Поскольку в устройстве имеется три выхода, положение щупов мультиметра придется изменять. Действовать необходимо в режиме «прозвонка».

Прозвонка мультиметром

В зависимости от модели используются разные обозначения. Если рассматривать мультиметры российского производства, у них режим обозначается стрелкой вправо. Щупы устанавливаются в разъемы COM и мА. Важно подвести контакты к затвору и эмиттеру. На транзисторе они располагаются по краям. Если устройство работает нормально, мультиметр покажет «1».

Вторым шагом проверяется связь между коллектором и затвором. Замыкание в цепи приводит к появлению значения «0» на дисплее. Если всё хорошо, раздастся звуковой либо визуальный сигнал. Далее требуется определить связь между эмиттером и затвором. Мультиметр должен быть установлен в режиме прозвонки. Однако теперь интересует напряжение в цепи.

Вам это будет интересно  Особенности мультиметраПроверка IGBT

У отечественных моделей оно обозначается, как «V/Ω». Щупы подсоединяются к диоду. Если утечка отсутствует, на экране показывается единица. Распространенной считается схема с использованием 12-вольтовой лампочки. Тумблер устанавливается на выходе. Когда транзистор пропускает ток, лампочка горит.

Важно! Если контакт разорван, индикатор не сработает. Для лампочки требуется источник питания.

Индикатор мультиметра

Используя мультиметр китайского производителя, тестер необходимо настроить. В режиме сопротивления выставляется значение «-2000». Первым делом осуществляется проверка базы коллектора, далее устанавливается связь с эмиттером. Проще всего работать с цифровым тестером. В данном режиме нормальным считается показатель «500 Ом». Электрики также прозванивают компонент в режиме проверки диодов.

Цифровой тестер

Недостаток метода кроется в том, что элемент должен быть отсоединен от цепи. Прикасаться к затвору во время измерения запрещено. В противном случае уменьшается сопротивление и мультиметр не покажет точное значение.

Теперь понятно, как проверить IGBT транзистор мультиметром. Рассмотрен принцип действия, особенности элементов. Необходимо разбираться в режимах мультиметра, знать инструкцию.

Как проверять транзисторы тестером – отвечаем

Содержание статьи

Перед использованием транзистора всегда рекомендуют проверять его исправность. Для этого применяют различные приборы, но наиболее удобный и точный – мультиметр, о котором мы подробно рассказали в одном из предыдущих материалов. А сейчас расскажем, как правильно проверять мультиметром транзисторы разных типов.

Что такое транзистор и зачем его проверять

Транзисторы – важные элементы электрических схем и плат приборов, потребляющих ток. Эта радиоэлектронная конструкция позволяет управлять потоком электричества в сети.

Технически она представляет собой полупроводниковый триод с тремя контактами. Регулирующее действие прибора основано на переходе «электрон-дырка».

В зависимости от конструкции и соответствующего принципа работы различают два типа транзисторов:

• Биполярный. Основан на двух каналах движения частиц, а области чередующейся проводимости могут располагаться двумя способами: «дырка – электрон – дырка» (PNP) или «электрон – дырка – электрон» (NPN). Различают также аналоговые (для обычной электротехники), цифровые (для электроники) и гибридные (для силовых систем, поэтому их также называют силовыми) модели биполярных транзисторов. Они имеют три вывода: коллектор, эмиттер и базу, представляющие собой длинные тонкие штыри, торчащие из корпуса устройства. Их обозначают буквами «К», «Б» и «Э» соответственно. 
• Униполярный. Его также называют полевым. Это более простая конструкция, в которой ток проходит только через один узкий канал. Измерение основано не на паре «электрон-дырка», а только на одном элементе из этой пары. Во время прозвона прибора внутри этого канала изменяется напряжение. Разница между входным и выходным значением характеризует состояние устройства. Устройство также имеет три вывода-штыря: сток (обозначается буквой «С» и соответствует в схемах прозвонки коллектору биполярной модели), исток («И», соответствует эмиттеру) и затвор («З», соответствует базе).

Проверять транзистор лучше всякий раз перед тем, как встроить его в плату или схему. Это намного проще, удобнее и безопаснее, чем потом пытаться найти и устранить поломку в готовой, собранной электрической цепи или электронике.

Прозвонить нужно и новые, только что купленные устройства, и изделия, извлеченные из оборудования или найденные среди старых запасов.

Вполне реальны ситуации, когда в партии триодов, поставленной в магазин с завода электроники, имеется значительный процент брака.

Как проверить мультиметром биполярный транзистор

Биполярные транзисторы распространены больше полевых, поэтому особенно важно знать, как правильно проверить их перед эксплуатацией. Алгоритм прозвона устройств PNP-типа, представленных здесь как встречно подключенные диоды, следующий:

1. Подключаем к мультиметру щупы. Для прозвона черный щуп нужно вставить в разъем COM (отрицательный полюс), а красный – в разъем «VΩmA» (положительный полюс). Выставляем регулятор на передней панели прибора в режим прозвонки или измерения сопротивления в пределах 2 кОм.
2. Подносим черный щуп к выводу «Б», красный – к ножке «Э» транзистора. Если транзистор исправен, сопротивление перехода будет находиться в пределах от 0,6 до 1,3 кОм. Точно так же замеряем выводы «Б» (черный щуп) и «К» (красный щуп). Нормальный диапазон сопротивления перехода для этой пары тоже 0,6–1,3 кОм. 
3. Если хотя бы в одном из этих двух замеров указанная величина будет меньше 0,6 кОм, транзистор неисправен. Тогда меняем щупы местами: красный вставляем в разъем COM, а черный – в «VΩmA» и повторяем замеры выводов транзистора. Если прибор исправен, сопротивление будет минимально. 
4. Иначе на дисплее будет единица. Это значит, что прибор не может измерить значения такого уровня. В этом случае транзистор неисправен, применять его в текущем состоянии нельзя, он требует замены или, по возможности, ремонта.

Аналогичным способом проверяют биполярные транзисторы NPN-типа, представленные здесь как обратно подключенные диоды. Важное отличие – только в подключении щупов.

Сначала черный щуп подключают к разъему COM, а красный – к «VΩmA», черный щуп подносят к выводу «Э», а красный – к выводу «К». Затем меняют местами гнезда на мультиметре, подносят красный щуп к ножке «К», а черный – к ножке «Б».

В обоих случаях об исправности триода говорит сопротивление в интервале от 0,6 до 1,3 кОм.

Как проверить мультиметром униполярный транзистор

Униполярные (полевые) транзисторы встречаются реже биполярных, но все равно полезно знать, как проверять их исправность. Для элементов, основанных на n-канале (электрон), применяют следующий алгоритм тестирования:

1. Нужно подключить щупы, вставив их в разъемы мультиметра аналогично тому, как это описано для прозвона биполярного транзистора. Затем так же нужно выбрать режим прозвонки (только прозвонки, режим измерения сопротивления здесь не подойдет), повернув колесо регулятора на передней панели мультиметра.
2. Черный провод подносят к ножке «С», а красный – к выводу «И» на транзисторе. Следует зафиксировать полученное показание. Затем красным щупом касаются вывода «З» (так мы частично открываем канал, по которому проходит ток), при этом в норме получается значение меньше, чем в первом случае.
3. Далее проход необходимо закрыть. Для этого черным щупом касаются ножки «З», красным – вывода «И». Если транзистор исправен, мультиметр покажет исходное значение, зафиксированное после первого измерения. Если прибор сломан, второе значение будет таким же, как первое, или больше (частичного открытия не вышло), или третье будет отличаться в ту или иную сторону от первого (канал не закрылся).

Этот же алгоритм используют, чтобы проверить полевые транзисторы, основанные на p-канале (дырка). Единственная разница в том, что в самом начале щупы на мультиметре нужно подключить наоборот: черный вставить в разъем «VΩmA», красный – в COM.

Часто спрашивают, как проверить мультиметром IGBT-транзистор. Это другое название смешанной модели – разновидности биполярных устройств, сочетающих элементы аналоговых и цифровых конструкций.

Для них актуален алгоритм полевых моделей, нужно только учитывать, что коллектору соответствует вывод «С» (сток), а эмиттеру – вывод «И» (исток).

PNP-типы тестируют по схеме для n-канала, NPN-модели – как для p-канала.

Часто задаваемые вопросы

Как проверить транзистор на плате без выпаивания?

Теоретически – по тем же алгоритмам, что и транзисторы, не включенные в схему или плату. Однако на практике без выпаивания прозвонить устройство очень трудно. Для полевых моделей такой возможности нет вообще – касаться прибора щупами вы можете, но показания будут некорректны.

Биполярные транзисторы без выпаивания дают более адекватные значения, но и они нередко далеки от отражающих настоящее состояние прибора. Поэтому выпаивать транзистор, скорее всего, придется.

Так что проверяйте исправность элементов до того, как вы встроите их в электрические схемы или платы.

Как проверить транзистор большой мощности?

Транзисторы большой мощности – как правило, биполярные гибридные (силовые). Их коллектор рассчитан на ток до 100 ампер, мощность таких устройств может достигать 100 ватт.

Но в плане проверки исправности действует общий алгоритм для всех моделей биполярной конструкции, приведенный выше.

Если вы ставите мультиметр в режим прозвонки, отличий нет никаких; если выбираете режим проверки сопротивления, следует выставить соответствующий максимальный уровень этого параметра, указанный в технической документации проверяемого транзистора. 

Как проверить строчный транзистор?

Строчный транзистор (строчной развертки) – один из важнейших элементов телевизоров, обеспечивающий формирование качественного изображения на экране. Технически это, как правило, биполярные конструкции PNP-типа, поэтому для их проверки подходит соответствующий алгоритм.

Основная проблема в том, что строчный элемент обычно на момент поломки уже впаян в плату. Если выпаивать его очень не хочется, попробуйте прозвонить, как есть – возможно, значения все-таки окажутся корректными.

В противном случае придется выпаивать транзистор строчной развертки из платы телевизора.

Как проверить составной транзистор?

Составная модель также называется транзистором Дарлингтона. Она состоит из двух элементов в общем корпусе. Мультиметром такую конструкцию проверить невозможно – вы можете касаться выводов щупами, но корректных значений вы не получите.

Для прозвона составных транзисторов придется собрать простую электросхему из резистора, лампочки и самого проверяемого устройства. Если оно исправно, при подключении к базе положительного полюса лампочка загорится, если подключить отрицательный полюс – погаснет.

Если что-то идет не по этому алгоритму, транзистор нуждается в замене.

Дополнительное видео по теме:

Другие материалы по теме

Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.