• 常用電子元器件檢測方法與經驗大全

    2019-10-25 14:54| 發布者: | 查看: |


    元器件的檢測是工程師的一項基本功,如何準確有效地檢測元器件的相關參數,判斷元器件的是否正常,不是一件千篇一律的事,必須根據不同的元器件采用不同的方法,從而判斷元器件的正常與否。特別對初學者來說,熟練掌握常用元器件的檢測方法和經驗很有必要,以下對常用電子元器件的檢測經驗和方法進行詳細介紹。
     
    Part 1
     
    電阻器的檢測方法與經驗
     
    1、固定電阻器的檢測
     
    A)將兩表筆(不分正負)分別與電阻的兩端引腳相接即可測出實際電阻值。為了提高測量精度,應根據被測電阻標稱值的大小來選擇量程。由于歐姆擋刻度的非線性關系,它的中間一段分度較為精細,因此應使指針指示值盡可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的20%~80%弧度范圍內,以使測量更準確。根據電阻誤差等級不同。讀數與標稱阻值之間分別允許有±5%、±10%或±20%的誤差。如不相符,超出誤差范圍,則說明該電阻值變值了。
     
    B)注意測試時,特別是在測幾十kΩ以上阻值的電阻時,手不要觸及表筆和電阻的導電部分;被檢測的電阻從電路中焊下來,至少要焊開一個頭,以免電路中的其他元件對測試產生影響,造成測量誤差;色環電阻的阻值雖然能以色環標志來確定,但在使用時最好還是用萬用表測試一下其實際阻值。
     
    2、水泥電阻的檢測
     
    檢測水泥電阻的方法及注意事項與檢測普通固定電阻完全相同。
     
    3、熔斷電阻器的檢測
     
    在電路中,當熔斷電阻器熔斷開路后,可根據經驗作出判斷:若發現熔斷電阻器表面發黑或燒焦,可斷定是其負荷過重,通過它的電流超過額定值很多倍所致;如果其表面無任何痕跡而開路,則表明流過的電流剛好等于或稍大于其額定熔斷值。對于表面無任何痕跡的熔斷電阻器好壞的判斷,可借助萬用表R×1擋來測量,為保證測量準確,應將熔斷電阻器一端從電路上焊下。若測得的阻值為無窮大,則說明此熔斷電阻器已失效開路,若測得的阻值與標稱值相差甚遠,表明電阻變值,也不宜再使用。在維修實踐中發現,也有少數熔斷電阻器在電路中被擊穿短路的現象,檢測時也應予以注意。
     
    4、電位器的檢測
     
    檢查電位器時,首先要轉動旋柄,看看旋柄轉動是否平滑,開關是否靈活,開關通、斷時“喀噠”聲是否清脆,并聽一聽電位器內部接觸點和電阻體摩擦的聲音,如有“沙沙”聲,說明質量不好。用萬用表測試時,先根據被測電位器阻值的大小,選擇好萬用表的合適電阻擋位,然后可按下述方法進行檢測。
     
    A)用萬用表的歐姆擋測“1”、“2”兩端,其讀數應為電位器的標稱阻值,如萬用表的指針不動或阻值相差很多,則表明該電位器已損壞。
     
    B)檢測電位器的活動臂與電阻片的接觸是否良好。用萬用表的歐姆檔測“1”、“2”(或“2”、“3”)兩端,將電位器的轉軸按逆時針方向旋至接近“關”的位置,這時電阻值越小越好。再順時針慢慢旋轉軸柄,電阻值應逐漸增大,表頭中的指針應平穩移動。當軸柄旋至極端位置“3”時,阻值應接近電位器的標稱值。如萬用表的指針在電位器的軸柄轉動過程中有跳動現象,說明活動觸點有接觸不良的故障。
     
    5、正溫度系數熱敏電阻(PTC)的檢測
     
    檢測時,用萬用表R×1擋,具體可分兩步操作:
     
    A)常溫檢測(室內溫度接近25℃)
     
    將兩表筆接觸PTC熱敏電阻的兩引腳測出其實際阻值,并與標稱阻值相對比,二者相差在±2Ω內即為正常。實際阻值若與標稱阻值相差過大,則說明其性能不良或已損壞。
     
    B)加溫檢測
     
    在常溫測試正常的基礎上,即可進行第二步測試—加溫檢測,將一熱源(例如電烙鐵)靠近PTC熱敏電阻對其加熱,同時用萬用表監測其電阻值是否隨溫度的升高而增大,如是,說明熱敏電阻正常,若阻值無變化,說明其性能變劣,不能繼續使用。注意不要使熱源與PTC熱敏電阻靠得過近或直接接觸熱敏電阻,以防止將其燙壞。
     
    6、負溫度系數熱敏電阻(NTC)的檢測
     
    A)測量標稱電阻值Rt
     
    用萬用表測量NTC熱敏電阻的方法與測量普通固定電阻的方法相同,即根據NTC熱敏電阻的標稱阻值選擇合適的電阻擋可直接測出Rt的實際值。但因NTC熱敏電阻對溫度很敏感,故測試時應注意以下幾點:
     
    ① Rt是生產廠家在環境溫度為25℃時所測得的,所以用萬用表測量Rt時,亦應在環境溫度接近25℃時進行,以保證測試的可信度。
     
    ② 測量功率不得超過規定值,以免電流熱效應引起測量誤差。
     
    ③ 注意正確操作。測試時,不要用手捏住熱敏電阻體,以防止人體溫度對測試產生影響。
     
    B)估測溫度系數αt
     
    先在室溫t1下測得電阻值Rt1,再用電烙鐵作熱源,靠近熱敏電阻Rt,測出電阻值RT2,同時用溫度計測出此時熱敏電阻RT表面的平均溫度t2再進行計算。
     
    7、壓敏電阻的檢測
     
    用萬用表的R×1k擋測量壓敏電阻兩引腳之間的正、反向絕緣電阻,均為無窮大,否則,說明漏電流大。若所測電阻很小,說明壓敏電阻已損壞,不能使用。
     
    8、光敏電阻的檢測
     
    A)用一黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住,此時萬用表的指針基本保持不動,阻值接近無窮大。此值越大說明光敏電阻性能越好。若此值很小或接近為零,說明光敏電阻已燒穿損壞,不能再繼續使用。
     
    B)將一光源對準光敏電阻的透光窗口,此時萬用表的指針應有較大幅度的擺動,阻值明顯減小。此值越小說明光敏電阻性能越好。若此值很大甚至無窮大,表明光敏電阻內部開路損壞,也不能再繼續使用。
     
    C)將光敏電阻透光窗口對準入射光線,用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動,使其間斷受光,此時萬用表指針應隨黑紙片的晃動而左右擺動。如果萬用表指針始終停在某一位置不隨紙片晃動而擺動,說明光敏電阻的光敏材料已經損壞。
     
    Part 2
     
    電容器的檢測方法與經驗
    1、固定電容器的檢測
     
    A)檢測10pF以下的小電容因10pF以下的固定電容器容量太小,用萬用表進行測量,只能定性的檢查其是否有漏電,內部短路或擊穿現象。測量時,可選用萬用表R×10k擋,用兩表筆分別任意接電容的兩個引腳,阻值應為無窮大。若測出阻值(指針向右擺動)為零,則說明電容漏電損壞或內部擊穿。
     
    B)檢測10PF~001μF固定電容器是否有充電現象,進而判斷其好壞。萬用表選用R×1k擋。兩只三極管的β值均為100以上,且穿透電流要小??蛇x用3DG6等型號硅三極管組成復合管。萬用表的紅和黑表筆分別與復合管的發射極e和集電極c相接。由于復合三極管的放大作用,把被測電容的充放電過程予以放大,使萬用表指針擺幅度加大,從而便于觀察。應注意的是:在測試操作時,特別是在測較小容量的電容時,要反復調換被測電容引腳接觸A、B兩點,才能明顯地看到萬用表指針的擺動。
     
    C)對于001μF以上的固定電容,可用萬用表的R×10k擋直接測試電容器有無充電過程以及有無內部短路或漏電,并可根據指針向右擺動的幅度大小估計出電容器的容量。
     
    2、電解電容器的檢測
     
    A)因為電解電容的容量較一般固定電容大得多,所以,測量時,應針對不同容量選用合適的量程。根據經驗,一般情況下,1~47μF間的電容,可用R×1k擋測量,大于47μF的電容可用R×100擋測量。
     
    B)將萬用表紅表筆接負極,黑表筆接正極,在剛接觸的瞬間,萬用表指針即向右偏轉較大偏度(對于同一電阻擋,容量越大,擺幅越大),接著逐漸向左回轉,直到停在某一位置。此時的阻值便是電解電容的正向漏電阻,此值略大于反向漏電阻。實際使用經驗表明,電解電容的漏電阻一般應在幾百kΩ以上,否則,將不能正常工作。在測試中,若正向、反向均無充電的現象,即表針不動,則說明容量消失或內部斷路;如果所測阻值很小或為零,說明電容漏電大或已擊穿損壞,不能再使用。
     
    C. 對于正、負極標志不明的電解電容器,可利用上述測量漏電阻的方法加以判別。即先任意測一下漏電阻,記住其大小,然后交換表筆再測出一個阻值。兩次測量中阻值大的那一次便是正向接法,即黑表筆接的是正極,紅表筆接的是負極。
     
    D. 使用萬用表電阻擋,采用給電解電容進行正、反向充電的方法,根據指針向右擺動幅度的大小,可估測出電解電容的容量。
     
    3、可變電容器的檢測
     
    A)用手輕輕旋動轉軸,應感覺十分平滑,不應感覺有時松時緊甚至有卡滯現象。將載軸向前、后、上、下、左、右等各個方向推動時,轉軸不應有松動的現象。
     
    B)用一只手旋動轉軸,另一只手輕摸動片組的外緣,不應感覺有任何松脫現象。轉軸與動片之間接觸不良的可變電容器,是不能再繼續使用的。
     
    C)將萬用表置于R×10k擋,一只手將兩個表筆分別接可變電容器的動片和定片的引出端,另一只手將轉軸緩緩旋動幾個來回,萬用表指針都應在無窮大位置不動。在旋動轉軸的過程中,如果指針有時指向零,說明動片和定片之間存在短路點;如果碰到某一角度,萬用表讀數不為無窮大而是出現一定阻值,說明可變電容器動片與定片之間存在漏電現象
     
    Part 3
     
    電感器、變壓器檢測方法與經驗
    1、色碼電感器的的檢測
     
    將萬用表置于R×1擋,紅、黑表筆各接色碼電感器的任一引出端,此時指針應向右擺動。根據測出的電阻值大小,可具體分下述三種情況進行鑒別:
     
    A)被測色碼電感器電阻值為零,其內部有短路性故障。
     
    B)被測色碼電感器直流電阻值的大小與繞制電感器線圈所用的漆包線徑、繞制圈數有直接關系,只要能測出電阻值,則可認為被測色碼電感器是正常的。
     
    2、中周變壓器的檢測
     
    A)將萬用表撥至R×1擋,按照中周變壓器的各繞組引腳排列規律,逐一檢查各繞組的通斷情況,進而判斷其是否正常。
     
    B)檢測絕緣性能將萬用表置于R×10k擋,做如下幾種狀態測試:
     
    ① 初級繞組與次級繞組之間的電阻值;
     
    ② 初級繞組與外殼之間的電阻值;
     
    ③ 次級繞組與外殼之間的電阻值。
     
    上述測試結果分出現三種情況:
     
    ① 阻值為無窮大:正常;
     
    ② 阻值為零:有短路性故障;
     
    ③ 阻值小于無窮大,但大于零:有漏電性故障。
     
    3、電源變壓器的檢測
     
    A)通過觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異?,F象
     
    如線圈引線是否斷裂,脫焊,絕緣材料是否有燒焦痕跡,鐵心緊固螺桿是否有松動,硅鋼片有無銹蝕,繞組線圈是否有外露等。
     
    B)絕緣性測試
     
    用萬用表R×10k擋分別測量鐵心與初級,初級與各次級、鐵心與各次級、靜電屏蔽層與衩次級、次級各繞組間的電阻值,萬用表指針均應指在無窮大位置不動。否則,說明變壓器絕緣性能不良。
     
    C)線圈通斷的檢測
     
    將萬用表置于R×1擋,測試中,若某個繞組的電阻值為無窮大,則說明此繞組有斷路性故障。
     
    D)判別初、次級線圈
     
    電源變壓器初級引腳和次級引腳一般都是分別從兩側引出的,并且初級繞組多標有220V字樣,次級繞組則標出額定電壓值,如15V、24V、35V等。再根據這些標記進行識別。
     
    E)空載電流的檢測
     
    ①直接測量法:
     
    將次級所有繞組全部開路,把萬用表置于交流電流擋(500mA,串入初級繞組。當初級繞組的插頭插入220V交流市電時,萬用表所指示的便是空載電流值。此值不應大于變壓器滿載電流的10%~20%。一般常見電子設備電源變壓器的正??蛰d電流應在100mA左右。如果超出太多,則說明變壓器有短路性故障。
     
    ②間接測量法:
     
    在變壓器的初級繞組中串聯一個10/5W的電阻,次級仍全部空載。把萬用表撥至交流電壓擋。加電后,用兩表筆測出電阻R兩端的電壓降U,然后用歐姆定律算出空載電流I空,即I空=U/R。
     
    F)空載電壓的檢測
     
    將電源變壓器的初級接220V市電,用萬用表交流電壓接依次測出各繞組的空載電壓值(U21、U22、U23、U24)應符合要求值,允許誤差范圍一般為:高壓繞組≤±10%,低壓繞組≤±5%,帶中心抽頭的兩組對稱繞組的電壓差應≤±2%。
     
    G)一般小功率電源變壓器允許溫升為40℃~50℃,如果所用絕緣材料質量較好,允許溫升還可提高。
     
    H)檢測判別各繞組的同名端
     
    在使用電源變壓器時,有時為了得到所需的次級電壓,可將兩個或多個次級繞組串聯起來使用。采用串聯法使用電源變壓器時,參加串聯的各繞組的同名端必須正確連接,不能搞錯。否則,變壓器不能正常工作。
     
    I)電源變壓器短路性故障的綜合檢測判別
     
    電源變壓器發生短路性故障后的主要癥狀是發熱嚴重和次級繞組輸出電壓失常。通常,線圈內部匝間短路點越多,短路電流就越大,而變壓器發熱就越嚴重。
     
    檢測判斷電源變壓器是否有短路性故障的簡單方法是測量空載電流(測試方法前面已經介紹)。存在短路故障的變壓器,其空載電流值將遠大于滿載電流的10%。當短路嚴重時,變壓器在空載加電后幾十秒鐘之內便會迅速發熱,用手觸摸鐵心會有燙手的感覺。此時不用測量空載電流便可斷定變壓器有短路點存在。
     
    Part 4
     
    二極管的檢測方法與經驗
    1、檢測小功率晶體二極管
     
    A)判別正、負電極
     
    ① 觀察外殼上的的符號標記。通常在二極管的外殼上標有二極管的符號,帶有三角形箭頭的一端為正極,另一端是負極。
     
    ② 觀察外殼上的色點。在點接觸二極管的外殼上,通常標有極性色點(白色或紅色)。一般標有色點的一端即為正極。還有的二極管上標有色環,帶色環的一端則為負極。
     
    ③ 以阻值較小的一次測量為準,黑表筆所接的一端為正極,紅表筆所接的一端則為負極。
     
    B)檢測最高工作頻率fM
     
    晶體二極管工作頻率,除了可從有關特性表中查閱出外,實用中常常用眼睛觀察二極管內部的觸絲來加以區分,如點接觸型二極管屬于高頻管,面接觸型二極管多為低頻管。另外,也可以用萬用表R×1k擋進行測試,一般正向電阻小于1K的多為高頻管。
     
    C)檢測最高反向擊穿電壓VRM
     
    對于交流電來說,因為不斷變化,因此最高反向工作電壓也就是二極管承受的交流峰值電壓。需要指出的是,最高反向工作電壓并不是二極管的擊穿電壓。一般情況下,二極管的擊穿電壓要比最高反向工作電壓高得多(約高一倍)。
     
    2、檢測玻封硅高速開關二極管
     
    檢測硅高速開關二極管的方法與檢測普通二極管的方法相同。不同的是,這種管子的正向電阻較大。用R×1k電阻擋測量,一般正向電阻值為5K~10K,反向電阻值為無窮大。
     
    3、檢測快恢復、超快恢復二極管
     
    用萬用表檢測快恢復、超快恢復二極管的方法基本與檢測塑封硅整流二極管的方法相同。即先用R×1k擋檢測一下其單向導電性,一般正向電阻為45K左右,反向電阻為無窮大;再用R×1擋復測一次,一般正向電阻為幾,反向電阻仍為無窮大。
     
    4、檢測雙向觸發二極管
     
    將萬用表置于R×1K擋,測雙向觸發二極管的正、反向電阻值都應為無窮大。若交換表筆進行測量,萬用表指針向右擺動,說明被測管有漏電性故障。
     
    將萬用表置于相應的直流電壓擋。測試電壓由兆歐表提供。測試時,搖動兆歐表,萬用表所指示的電壓值即為被測管子的VBO值。然后調換被測管子的兩個引腳,用同樣的方法測出VBR值。最后將VBO與VBR進行比較,兩者的絕對值之差越小,說明被測雙向觸發二極管的對稱性越好。
     
    5、瞬態電壓抑制二極管(TVS)的檢測
     
    用萬用表R×1K擋測量管子的好壞,對于單極型的TVS,按照測量普通二極管的方法,可測出其正、反向電阻,一般正向電阻為4KΩ左右,反向電阻為無窮大。
     
    對于雙向極型的TVS,任意調換紅、黑表筆測量其兩引腳間的電阻值均應為無窮大,否則,說明管子性能不良或已經損壞。
     
    6、高頻變阻二極管的檢測
     
    A)識別正、負極
     
    高頻變阻二極管與普通二極管在外觀上的區別是其色標顏色不同,普通二極管的色標顏色一般為黑色,而高頻變阻二極管的色標顏色則為淺色。其極性規律與普通二極管相似,即帶綠色環的一端為負極,不帶綠色環的一端為正極。
     
    B)測量正、反向電阻來判斷其好壞
     
    具體方法與測量普通二極管正、反向電阻的方法相同,當使用500型萬用表R×1k擋測量時,正常的高頻變阻二極管的正向電阻為5K~55K,反向電阻為無窮大。
     
    7、變容二極管的檢測
     
    將萬用表置于R×10k擋,無論紅、黑表筆怎樣對調測量,變容二極管的兩引腳間的電阻值均應為無窮大。如果在測量中,發現萬用表指針向右有輕微擺動或阻值為零,說明被測變容二極管有漏電故障或已經擊穿損壞。對于變容二極管容量消失或內部的開路性故障,用萬用表是無法檢測判別的。必要時,可用替換法進行檢查判斷。
     
    8、單色發光二極管的檢測
     
    在萬用表外部附接一節15V干電池,將萬用表置R×10或R×100擋。這種接法就相當于給萬用表串接上了15V電壓,使檢測電壓增加至3V(發光二極管的開啟電壓為2V)。檢測時,用萬用表兩表筆輪換接觸發光二極管的兩管腳。若管子性能良好,必定有一次能正常發光,此時,黑表筆所接的為正極,紅表筆所接的為負極。
     
    9、紅外發光二極管的檢測
     
    A)判別紅外發光二極管的正、負電極。紅外發光二極管有兩個引腳,通常長引腳為正極,短引腳為負極。因紅外發光二極管呈透明狀,所以管殼內的電極清晰可見,內部電極較寬較大的一個為負極,而較窄且小的一個為正極。
     
    B)將萬用表置于R×1K擋,測量紅外發光二極管的正、反向電阻,通常,正向電阻應在30K左右,反向電阻要在500K以上,這樣的管子才可正常使用。要求反向電阻越大越好。
     
    10、紅外接收二極管的檢測
     
    A)識別管腳極性
     
    ① 從外觀上識別。常見的紅外接收二極管外觀顏色呈黑色。識別引腳時,面對受光窗口,從左至右,分別為正極和負極。另外,在紅外接收二極管的管體頂端有一個小斜切平面,通常帶有此斜切平面一端的引腳為負極,另一端為正極。
     
    ② 將萬用表置于R×1K擋,用來判別普通二極管正、負電極的方法進行檢查,即交換紅、黑表筆兩次測量管子兩引腳間的電阻值,正常時,所得阻值應為一大一小。以阻值較小的一次為準,紅表筆所接的管腳為負極,黑表筆所接的管腳為正極。
     
    B)檢測性能好壞
     
    用萬用表電阻擋測量紅外接收二極管正、反向電阻,根據正、反向電阻值的大小,即可初步判定紅外接收二極管的好壞。
     
    11、激光二極管的檢測
     
    將萬用表置于R×1K擋,按照檢測普通二極管正、反向電阻的方法,即可將激光二極管的管腳排列順序確定。但檢測時要注意,由于激光二極管的正向壓降比普通二極管要大,所以檢測正向電阻時,萬用表指針僅略微向右偏轉而已,而反向電阻則為無窮大。
     
    Part 5
     
    三極管的檢測方法與經驗
    1、中、小功率三極管的檢測
     
    A)已知型號和管腳排列的三極管,可按下述方法來判斷其性能好壞:
     
    ① 測量極間電阻:將萬用表置于R×100或R×1K擋,按照紅、黑表筆的六種不同接法進行測試。其中,發射結和集電結的正向電阻值比較低,其他四種接法測得的電阻值都很高,約為幾百千歐至無窮大。但不管是低阻還是高阻,硅材料三極管的極間電阻要比鍺材料三極管的極間電阻大得多。
     
    ② 三極管的穿透電流ICEO的數值近似等于管子的倍數β和集電結的反向電流ICBO的乘積:ICBO隨著環境溫度的升高而增長很快,ICBO的增加必然造成ICEO的增大。而ICEO的增大將直接影響管子工作的穩定性,所以在使用中應盡量選用ICEO小的管子。
     
    通過用萬用表電阻直接測量三極管e-c極之間的電阻方法,可間接估計ICEO的大小,具體方法如下:
     
    萬用表電阻的量程一般選用R×100或R×1K擋,對于PNP管,黑表管接e極,紅表筆接c極,對于NPN型三極管,黑表筆接c極,紅表筆接e極。要求測得的電阻越大越好。e-c間的阻值越大,說明管子的ICEO越??;反之,所測阻值越小,說明被測管的ICEO越大。一般說來,中、小功率硅管、鍺材料低頻管,其阻值應分別在幾百千歐、幾十千歐及十幾千歐以上,如果阻值很小或測試時萬用表指針來回晃動,則表明ICEO很大,管子的性能不穩定。
     
    ③ 測量放大能力(β):目前有些型號的萬用表具有測量三極管hFE的刻度線及其測試插座,可以很方便地測量三極管的放大倍數。先將萬用表功能開關撥至擋,量程開關撥到ADJ位置,把紅、黑表筆短接,調整調零旋鈕,使萬用表指針指示為零,然后將量程開關撥到hFE位置,并使兩短接的表筆分開,把被測三極管插入測試插座,即可從hFE刻度線上讀出管子的放大倍數。
     
    另外:有此型號的中、小功率三極管,生產廠家直接在其管殼頂部標示出不同色點來表明管子的放大倍數β值,其顏色和β值的對應關系如表所示,但要注意,各廠家所用色標并不一定完全相同。
     
    B)檢測判別電極
     
    ① 判定基極
     
    用萬用表R×100或R×1k擋測量三極管三個電極中每兩個極之間的正、反向電阻值。當用第一根表筆接某一電極,而第二表筆先后接觸另外兩個電極均測得低阻值時,則第一根表筆所接的那個電極即為基極b。這時,要注意萬用表表筆的極性,如果紅表筆接的是基極b。黑表筆分別接在其他兩極時,測得的阻值都較小,則可判定被測三極管為PNP型管;如果黑表筆接的是基極b,紅表筆分別接觸其他兩極時,測得的阻值較小,則被測三極管為NPN型管。
     
    ② 判定集電極c和發射極e(以PNP為例)
     
    將萬用表置于R×100或R×1K擋,紅表筆基極b,用黑表筆分別接觸另外兩個管腳時,所測得的兩個電阻值會是一個大一些,一個小一些。在阻值小的一次測量中,黑表筆所接管腳為集電極;在阻值較大的一次測量中,黑表筆所接管腳為發射極。
     
    C)判別高頻管與低頻管
     
    高頻管的截止頻率大于3MHz,而低頻管的截止頻率則小于3MHz,一般情況下,二者是不能互換的。
     
    D)在路電壓檢測判斷法
     
    在實際應用中、小功率三極管多直接焊接在印刷電路板上,由于元件的安裝密度大,拆卸比較麻煩,所以在檢測時常常通過用萬用表直流電壓擋,去測量被測三極管各引腳的電壓值,來推斷其工作是否正常,進而判斷其好壞。
     
    2、大功率晶體三極管的檢測
     
    利用萬用表檢測中、小功率三極管的極性、管型及性能的各種方法,對檢測大功率三極管來說基本上適用。但是,由于大功率三極管的工作電流比較大,因而其PN結的面積也較大。PN結較大,其反向飽和電流也必然增大。所以,若像測量中、小功率三極管極間電阻那樣,使用萬用表的R×1k擋測量,必然測得的電阻值很小,好像極間短路一樣,所以通常使用R×10或R×1擋檢測大功率三極管。
     
    3、普通達林頓管的檢測
     
    用萬用表對普通達林頓管的檢測包括識別電極、區分PNP和NPN類型、估測放大能力等項內容。因為達林頓管的E-B極之間包含多個發射結,所以應該使用萬用表能提供較高電壓的R×10K擋進行測量。
     
    4、大功率達林頓管的檢測
     
    檢測大功率達林頓管的方法與檢測普通達林頓管基本相同。但由于大功率達林頓管內部設置了V3、R1、R2等保護和泄放漏電流元件,所以在檢測量應將這些元件對測量數據的影響加以區分,以免造成誤判。具體可按下述幾個步驟進行:
     
    A)用萬用表R×10K擋測量B、C之間PN結電阻值,應明顯測出具有單向導電性能。正、反向電阻值應有較大差異。
     
    B)在大功率達林頓管B-E之間有兩個PN結,并且接有電阻R1和R2。用萬用表電阻擋檢測時,當正向測量時,測到的阻值是B-E結正向電阻與R1、R2阻值并聯的結果;當反向測量時,發射結截止,測出的則是(R1+R2)電阻之和,大約為幾百歐,且阻值固定,不隨電阻擋位的變換而改變。但需要注意的是,有些大功率達林頓管在R1、R2、上還并有二極管,此時所測得的則不是(R1+R2)之和,而是(R1+R2)與兩只二極管正向電阻之和的并聯電阻值。
     
    5、帶阻尼行輸出三極管的檢測
     
    將萬用表置于R×1擋,通過單獨測量帶阻尼行輸出三極管各電極之間的電阻值,即可判斷其是否正常。具體測試原理,方法及步驟如下:
     
    A)將紅表筆接E,黑表筆接B,此時相當于測量大功率管B-E結的等效二極管與保護電阻R并聯后的阻值,由于等效二極管的正向電阻較小,而保護電阻R的阻值一般也僅有20~50,所以,二者并聯后的阻值也較??;反之,將表筆對調,即紅表筆接B,黑表筆接E,則測得的是大功率管B-E結等效二極管的反向電阻值與保護電阻R的并聯阻值,由于等效二極管反向電阻值較大,所以,此時測得的阻值即是保護電阻R的值,此值仍然較小。
     
    B)將紅表筆接C,黑表筆接B,此時相當于測量管內大功率管B-C結等效二極管的正向電阻,一般測得的阻值也較??;將紅、黑表筆對調,即將紅表筆接B,黑表筆接C,則相當于測量管內大功率管B-C結等效二極管的反向電阻,測得的阻值通常為無窮大。
     
    C)將紅表筆接E,黑表筆接C,相當于測量管內阻尼二極管的反向電阻,測得的阻值一般都較大,約300~∞;將紅、黑表筆對調,即紅表筆接C,黑表筆接E,則相當于測量管內阻尼二極管的正向電阻,測得的阻值一般都較小,約幾歐至幾十歐。
     
    Part 6
     
    場效應管檢測方法與經驗
    1、用指針式萬用表對場效應管進行判別
     
    A)用測電阻法判別結型場效應管的電極
     
    根據場效應管的PN結正、反向電阻值不一樣的現象,可以判別出結型場效應管的三個電極。具體方法:將萬用表撥在R×1k檔上,任選兩個電極,分別測出其正、反向電阻值。當某兩個電極的正、反向電阻值相等,且為幾千歐姆時,則該兩個電極分別是漏極D和源極S。因為對結型場效應管而言,漏極和源極可互換,剩下的電極肯定是柵極G。也可以將萬用表的黑表筆(紅表筆也行)任意接觸一個電極,另一只表筆依次去接觸其余的兩個電極,測其電阻值。當出現兩次測得的電阻值近似相等時,則黑表筆所接觸的電極為柵極,其余兩電極分別為漏極和源極。若兩次測出的電阻值均很大,說明是PN結的反向,即都是反向電阻,可以判定是N溝道場效應管,且黑表筆接的是柵極;若兩次測出的電阻值均很小,說明是正向PN結,即是正向電阻,判定為P溝道場效應管,黑表筆接的也是柵極。若不出現上述情況,可以調換黑、紅表筆按上述方法進行測試,直到判別出柵極為止。
     
    B)用測電阻法判別場效應管的好壞
     
    測電阻法是用萬用表測量場效應管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極G1與柵極G2之間的電阻值同場效應管手冊標明的電阻值是否相符去判別管的好壞。具體方法:首先將萬用表置于R×10或R×100檔,測量源極S與漏極D之間的電阻,通常在幾十歐到幾千歐范圍(在手冊中可知,各種不同型號的管,其電阻值是各不相同的),如果測得阻值大于正常值,可能是由于內部接觸不良;如果測得阻值是無窮大,可能是內部斷極。然后把萬用表置于R×10k檔,再測柵極G1與G2之間、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值,當測得其各項電阻值均為無窮大,則說明管是正常的;若測得上述各阻值太小或為通路,則說明管是壞的。要注意,若兩個柵極在管內斷極,可用元件代換法進行檢測。
     
    C)用感應信號輸人法估測場效應管的放大能力
     
    具體方法:用萬用表電阻的R×100檔,紅表筆接源極S,黑表筆接漏極D,給場效應管加上1.5V的電源電壓,此時表針指示出的漏源極間的電阻值。然后用手捏住結型場效應管的柵極G,將人體的感應電壓信號加到柵極上。這樣,由于管的放大作用,漏源電壓VDS和漏極電流Ib都要發生變化,也就是漏源極間電阻發生了變化,由此可以觀察到表針有較大幅度的擺動。如果手捏柵極表針擺動較小,說明管的放大能力較差;表針擺動較大,表明管的放大能力大;若表針不動,說明管是壞的。
     
    根據上述方法,我們用萬用表的R×100檔,測結型場效應管3DJ2F。先將管的G極開路,測得漏源電阻RDS為600Ω,用手捏?。菢O后,表針向左擺動,指示的電阻RDS為12kΩ,表針擺動的幅度較大,說明該管是好的,并有較大的放大能力。
     
    運用這種方法時要說明幾點:首先,在測試場效應管用手捏住柵極時,萬用表針可能向右擺動(電阻值減?。?,也可能向左擺動(電阻值增加)。這是由于人體感應的交流電壓較高,而不同的場效應管用電阻檔測量時的工作點可能不同(或者工作在飽和區或者在不飽和區)所致,試驗表明,多數管的RDS增大,即表針向左擺動;少數管的RDS減小,使表針向右擺動。但無論表針擺動方向如何,只要表針擺動幅度較大,就說明管有較大的放大能力。第二,此方法對MOS場效應管也適用。但要注意,MOS場效應管的輸人電阻高,柵極G允許的感應電壓不應過高,所以不要直接用手去捏柵極,必須用于握螺絲刀的絕緣柄,用金屬桿去碰觸柵極,以防止人體感應電荷直接加到柵極,引起柵極擊穿。第三,每次測量完畢,應當G-S極間短路一下。這是因為G-S結電容上會充有少量電荷,建立起VGS電壓,造成再進行測量時表針可能不動,只有將G-S極間電荷短路放掉才行。
     
    D)用測電阻法判別無標志的場效應管
     
    首先用測量電阻的方法找出兩個有電阻值的管腳,也就是源極S和漏極D,余下兩個腳為第一柵極G1和第二柵極G2。把先用兩表筆測的源極S與漏極D之間的電阻值記下來,對調表筆再測量一次,把其測得電阻值記下來,兩次測得阻值較大的一次,黑表筆所接的電極為漏極D;紅表筆所接的為源極S。用這種方法判別出來的S、D極,還可以用估測其管的放大能力的方法進行驗證,即放大能力大的黑表筆所接的是D極;紅表筆所接地是8極,兩種方法檢測結果均應一樣。當確定了漏極D、源極S的位置后,按D、S的對應位置裝人電路,一般G1、G2也會依次對準位置,這就確定了兩個柵極G1、G2的位置,從而就確定了D、S、G1、G2管腳的順序。
     
    E)用測反向電阻值的變化判斷跨導的大小
     
    對VMOSN溝道增強型場效應管測量跨導性能時,可用紅表筆接源極S、黑表筆接漏極D,這就相當于在源、漏極之間加了一個反向電壓。此時柵極是開路的,管的反向電阻值是很不穩定的。將萬用表的歐姆檔選在R×10kΩ的高阻檔,此時表內電壓較高。當用手接觸柵極G時,會發現管的反向電阻值有明顯地變化,其變化越大,說明管的跨導值越高;如果被測管的跨導很小,用此法測時,反向阻值變化不大。
     
    2、場效應管的使用注意事項
     
    A)為了安全使用場效應管,在線路的設計中不能超過管的耗散功率,最大漏源電壓、最大柵源電壓和最大電流等參數的極限值。
     
    B)各類型場效應管在使用時,都要嚴格按要求的偏置接人電路中,要遵守場效應管偏置的極性。如結型場效應管柵源漏之間是PN結,N溝道管柵極不能加正偏壓;P溝道管柵極不能加負偏壓,等等。
     
    C)MOS場效應管由于輸人阻抗極高,所以在運輸、貯藏中必須將引出腳短路,要用金屬屏蔽包裝,以防止外來感應電勢將柵極擊穿。尤其要注意,不能將MOS場效應管放人塑料盒子內,保存時最好放在金屬盒內,同時也要注意管的防潮。
     
    D)為了防止場效應管柵極感應擊穿,要求一切測試儀器、工作臺、電烙鐵、線路本身都必須有良好的接地;管腳在焊接時,先焊源極;在連入電路之前,管的全部引線端保持互相短接狀態,焊接完后才把短接材料去掉;從元器件架上取下管時,應以適當的方式確保人體接地如采用接地環等;當然,如果能采用先進的氣熱型電烙鐵,焊接場效應管是比較方便的,并且確保安全;在未關斷電源時,絕對不可以把管插人電路或從電路中拔出。以上安全措施在使用場效應管時必須注意。
     
    E)在安裝場效應管時,注意安裝的位置要盡量避免靠近發熱元件;為了防管件振動,有必要將管殼體緊固起來;管腳引線在彎曲時,應當大于根部尺寸5毫米處進行,以防止彎斷管腳和引起漏氣等。
     
    對于功率型場效應管,要有良好的散熱條件。因為功率型場效應管在高負荷條件下運用,必須設計足夠的散熱器,確保殼體溫度不超過額定值,使器件長期穩定可靠地工作。
     
    總之,確保場效應管安全使用,要注意的事項是多種多樣,采取的安全措施也是各種各樣,廣大的專業技術人員,特別是廣大的電子愛好者,都要根據自己的實際情況出發,采取切實可行的辦法,安全有效地用好場效應管。
     
    3、VMOS場效應管
     
    VMOS場效應管(VMOSFET)簡稱VMOS管或功率場效應管,其全稱為V型槽MOS場效應管。它是繼MOSFET之后新發展起來的高效、功率開關器件。它不僅繼承了MOS場效應管輸入阻抗高(≥108W)、驅動電流?。?.1μA左右),還具有耐壓高(最高1200V)、工作電流大(1.5A~100A)、輸出功率高(1~250W)、跨導的線性好、開關速度快等優良特性。正是由于它將電子管與功率晶體管之優點集于一身,因此在電壓放大器(電壓放大倍數可達數千倍)、功率放大器、開關電源和逆變器中正獲得廣泛應用。
     
    VMOS場效應功率管具有極高的輸入阻抗及較大的線性放大區等優點,尤其是其具有負的電流溫度系數,即在柵-源電壓不變的情況下,導通電流會隨管溫升高而減小,故不存在由于“二次擊穿”現象所引起的管子損壞現象。因此,VMOS管的并聯得到廣泛應用。
    眾所周知,傳統的MOS場效應管的柵極、源極和漏極大大致處于同一水平面的芯片上,其工作電流基本上是沿水平方向流動。VMOS管則不同,從圖1上可以看出其兩大結構特點:第一,金屬柵極采用V型槽結構;第二,具有垂直導電性。由于漏極是從芯片的背面引出,所以ID不是沿芯片水平流動,而是自重摻雜N+區(源極S)出發,經過P溝道流入輕摻雜N-漂移區,最后垂直向下到達漏極D。電流方向如圖中箭頭所示,因為流通截面積增大,所以能通過大電流。由于在柵極與芯片之間有二氧化硅絕緣層,因此它仍屬于絕緣柵型MOS場效應管。
    國內生產VMOS場效應管的主要廠家有877廠、天津半導體器件四廠、杭州電子管廠等,典型產品有VN401、VN672、VMPT2等。
     
    下面介紹檢測VMOS管的方法:
     
    a) 判定柵極G
     
    將萬用表撥至R×1k檔分別測量三個管腳之間的電阻。若發現某腳與其字兩腳的電阻均呈無窮大,并且交換表筆后仍為無窮大,則證明此腳為G極,因為它和另外兩個管腳是絕緣的。
     
    b) 判定源極S、漏極D
     
    由圖1可見,在源-漏之間有一個PN結,因此根據PN結正、反向電阻存在差異,可識別S極與D極。用交換表筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻,此時黑表筆的是S極,紅表筆接D極。
     
    c) 測量漏-源通態電阻RDS(on)
     
    將G-S極短路,選擇萬用表的R×1檔,黑表筆接S極,紅表筆接D極,阻值應為幾歐至十幾歐。
     
    由于測試條件不同,測出的RDS(on)值比手冊中給出的典型值要高一些。例如用500型萬用表R×1檔實測一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。
     
    d) 檢查跨導
     
    將萬用表置于R×1k(或R×100)檔,紅表筆接S極,黑表筆接D極,手持螺絲刀去碰觸柵極,表針應有明顯偏轉,偏轉愈大,管子的跨導愈高。
     
    注意事項:
     
    1)VMOS管亦分N溝道管與P溝道管,但絕大多數產品屬于N溝道管。對于P溝道管,測量時應交換表筆的位置。
     
    2)有少數VMOS管在G-S之間并有保護二極管,本檢測方法中的1、2項不再適用。
     
    3)目前市場上還有一種VMOS管功率模塊,專供交流電機調速器、逆變器使用。例如美國IR公司生產的IRFT001型模塊,內部有N溝道、P溝道管各三只,構成三相橋式結構。
     
    4)現在市售VNF系列(N溝道)產品,是美國Supertex公司生產的超高頻功率場效應管,其最高工作頻率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小信號低頻跨導gm=2000μS。適用于高速開關電路和廣播、通信設備中。
     
    5)使用VMOS管時必須加合適的散熱器后。以VNF306為例,該管子加裝140×140×4(mm)的散熱器后,最大功率才能達到30W。
     
    6)多管并聯后,由于極間電容和分布電容相應增加,使放大器的高頻特性變壞,通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。為此,并聯復合管管子一般不超過4個,而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。
     
    Part 7
     
    可控硅檢測方法與經驗
    可控硅(SCR)國際通用名稱為Thyyistoy,中文簡稱晶閘管。它能在高電壓、大電流條件下工作,具有耐壓高、容量大、體積小等優點,它是大功率開關型半導體器件,廣泛應用在電力、電子線路中。
     
    1、可控硅的特性
     
    可控硅分單向可控硅、雙向可控硅。單向可控硅有陽極A、陰極K、控制極G三個引出腳。雙向可控硅有第一陽極A1(T1),第二陽極A2(T2)、控制極G三個引出腳。
     
    只有當單向可控硅陽極A與陰極K之間加有正向電壓,同時控制極G與陰極間加上所需的正向觸發電壓時,方可被觸發導通。此時A、K間呈低阻導通狀態,陽極A與陰極K間壓降約1V。單向可控硅導通后,控制器G即使失去觸發電壓,只要陽極A和陰極K之間仍保持正向電壓,單向可控硅繼續處于低阻導通狀態。只有把陽極A電壓拆除或陽極A、陰極K間電壓極性發生改變(交流過零)時,單向可控硅才由低阻導通狀態轉換為高阻截止狀態。單向可控硅一旦截止,即使陽極A和陰極K間又重新加上正向電壓,仍需在控制極G和陰極K間有重新加上正向觸發電壓方可導通。單向可控硅的導通與截止狀態相當于開關的閉合與斷開狀態,用它可制成無觸點開關。
     
    雙向可控硅第一陽極A1與第二陽極A2間,無論所加電壓極性是正向還是反向,只要控制極G和第一陽極A1間加有正負極性不同的觸發電壓,就可觸發導通呈低阻狀態。此時A1、A2間壓降也約為1V。雙向可控硅一旦導通,即使失去觸發電壓,也能繼續保持導通狀態。只有當第一陽極A1、第二陽極A2電流減小,小于維持電流或A1、A2間當電壓極性改變且沒有觸發電壓時,雙向可控硅才截斷,此時只有重新加觸發電壓方可導通。
     
    2、單向可控硅的檢測
     
    萬用表選電阻R*1Ω擋,用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正反向電阻直至找出讀數為數十歐姆的一對引腳,此時黑表筆的引腳為控制極G,紅表筆的引腳為陰極K,另一空腳為陽極A。此時將黑表筆接已判斷了的陽極A,紅表筆仍接陰極K。此時萬用表指針應不動。用短線瞬間短接陽極A和控制極G,此時萬用表電阻擋指針應向右偏轉,阻值讀數為10歐姆左右。如陽極A接黑表筆,陰極K接紅表筆時,萬用表指針發生偏轉,說明該單向可控硅已擊穿損壞。
     
    3、雙向可控硅的檢測
     
    用萬用表電阻R*1Ω擋,用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正反向電阻,結果其中兩組讀數為無窮大。若一組為數十歐姆時,該組紅、黑表所接的兩引腳為第一陽極A1和控制極G,另一空腳即為第二陽極A2。確定A1、G極后,再仔細測量A1、G極間正、反向電阻,讀數相對較小的那次測量的黑表筆所接的引腳為第一陽極A1,紅表筆所接引腳為控制極G。將黑表筆接已確定的第二陽極A2,紅表筆接第一陽極A1,此時萬用表指針不應發生偏轉,阻值為無窮大。再用短接線將A2、G極瞬間短接,給G極加上正向觸發電壓,A2、A1間阻值約10歐姆左右。隨后斷開A2、G間短接線,萬用表讀數應保持10歐姆左右?;Q紅、黑表筆接線,紅表筆接第二陽極A2,黑表筆接第一陽極A1。同樣萬用表指針應不發生偏轉,阻值為無窮大。用短接線將A2、G極間再次瞬間短接,給G極加上負的觸發電壓,A1、A2間的阻值也是10歐姆左右。隨后斷開A2、G極間短接線,萬用表讀數應不變,保持在10歐姆左右。符合以上規律,說明被測雙向可控硅未損壞且三個引腳極性判斷正確。
     
    檢測較大功率可控硅時,需要在萬用表黑筆中串接一節1.5V干電池,以提高觸發電壓。
     
    晶閘管(可控硅)的管腳判別
     
    晶閘管管腳的判別可用下述方法:先用萬用表R*1K擋測量三腳之間的阻值,阻值小的兩腳分別為控制極和陰極,所剩的一腳為陽極。再將萬用表置于R*10K擋,用手指捏住陽極和另一腳,且不讓兩腳接觸,黑表筆接陽極,紅表筆接剩下的一腳,如表針向右擺動,說明紅表筆所接為陰極,不擺動則為控制極。
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