Как проверить транзистор на работоспособность мультиметром или тестером, не выпаивая из схемы. Как проверить силовой транзистор

Как проверить транзистор мультиметром и определить его исправность? Этот вопрос волнует многих радиолюбителей и электриков. В этой статье я подробно расскажу, как проверить любой транзистор мультиметром или тестером, не выпаивая из схемы. Рассмотрим проверку биполярных, полевых и силовых транзисторов. Поделюсь советами и жизненными хитростями. Готовьте мультиметр и запас транзисторов - приступим!

Типы и структура транзисторов

Транзисторы делятся на два основных класса: биполярные и полевые. Рассмотрим их подробнее.

Биполярные транзисторы в свою очередь подразделяются на два типа: NPN и PNP. Они состоят из трех областей – эмиттера, коллектора и базы. В NPN транзисторах эмиттер имеет избыток электронов, в PNP – нехватку. При подаче напряжения на базу, она либо пропускает ток между эмиттером и коллектором (NPN), либо запирает (PNP).

Биполярные транзисторы широко используются в различных усилителях, генераторах, компараторах и других устройствах.

Полевые транзисторы устроены немного иначе. Они содержат исток, сток и затвор. При подаче напряжения на затвор изменяется сопротивление канала между стоком и истоком, что позволяет управлять током.

Силовые транзисторы предназначены для коммутации и управления мощными нагрузками. Они выдерживают высокие токи и напряжения. Могут быть как биполярными, так и полевыми.

Необходимые инструменты для проверки транзистора

Для проверки транзистора понадобятся следующие инструменты:

• Мультиметр или тестер
• Пинцет
• Отвертка

Мультиметр – это универсальный измерительный прибор. Для проверки транзистора нам потребуются функции прозвонки диодов и измерения сопротивления.

Тестер – упрощенный вариант мультиметра, часто используется электриками. Также позволяет прозванивать диоды.

Пинцет нужен для безопасного контакта с выводами транзистора, особенно если проверяем на плате.

Отверткой удобно аккуратно поддевать и поворачивать транзистор, чтобы прочитать маркировку.

Лучше всего иметь цифровой мультиметр со сменными измерительными наконечниками. Это позволит более точно контактировать с элементами схемы.

Подготовка к проверке транзистора

Перед проверкой транзистора необходимо определить его тип (NPN или PNP), а также расположение выводов. Эту информацию можно найти в справочнике по транзисторам, данных на корпусе или в интернете.

Знание типа транзистора и соответствия выводов эмиттеру, базе и коллектору критически важно. Иначе результаты проверки будут неверными.

Если маркировка стерлась, а данных нет, придется определять тип и выводы экспериментально.

Проверка биполярного транзистора мультиметром

Проверка биполярного транзистора (NPN или PNP) мультиметром или тестером заключается в поочередной прозвонке переходов эмиттер-база и коллектор-база. Рассмотрим последовательность действий.

1. Переведите прибор в режим проверки диодов (обычно обозначается символом диода или буквой V с волной)
2. Подключите черный щуп к эмиттеру, а красный - к базе транзистора
3. Если переход прозвонился в прямом направлении, поменяйте полярность щупов
4. Повторите шаги 2-3 для перехода коллектор-база

Правильные результаты для исправного NPN транзистора:

Для PNP транзистора результаты соответственно противоположные.

Если хотя бы в одном из переходов прозвонка есть в обоих направлениях, значит транзистор неисправен (короткое замыкание). При полном отсутствии прозвонки - обрыв перехода.

Проверка полевого транзистора мультиметром

Полевые транзисторы проверяются несколько иначе, чем биполярные. Необходимо прозванивать переходы сток-исток и затвор-исток.

1. Установите режим измерения сопротивления в мультиметре
2. Прозвоните переход сток-исток в обоих направлениях
3. Прозвоните затвор-исток в обоих направлениях

В исправном полевом транзисторе сопротивление сток-исток должно быть высоким в обоих направлениях. Сопротивление затвор-исток - низким также в обе стороны.

Отклонения от этих показаний свидетельствуют о неисправности транзистора.

Проверка транзистора на плате

Часто возникает необходимость проверить транзистор, уже установленный на печатной плате. Без схемы это может быть затруднительно.

Найдите место установки нужного транзистора на плате. Аккуратно с помощью пинцета отогните его вывод в сторону и контактируйте щупом мультиметра, действуя по вышеописанным методикам.

Будьте осторожны, чтобы не повредить плату и соседние элементы. Некоторые выводы транзисторов могут быть электрически соединены с другими цепями, это может давать ложные результаты при прозвонке.

Лучше всего иметь хотя бы примерную электрическую схему устройства, чтобы однозначно идентифицировать выводы транзистора на плате.

Рекомендации по выбору транзистора

При выборе транзистора для конкретного применения стоит ориентироваться на следующие параметры:

• Максимальное напряжение коллектор-эмиттер (для биполярных)
• Максимальный ток коллектора
• Частотный диапазон
• Коэффициент усиления
• Тип корпуса и расположение выводов

По маркировке на корпусе можно определить основные характеристики транзистора и подобрать оптимальный вариант.

Лучше приобретать транзисторы у проверенных поставщиков. На рынке много фальшивок с завышенными параметрами.

Полезные аксессуары для тестирования транзисторов

Кроме мультиметра, существуют и другие полезные инструменты для удобной проверки транзисторов:

• Транзисторные тестеры с гнездами под каждый вывод
• Адаптеры "ножка в ножку" для проверки выведенных транзисторов
• Тестовые панели, имитирующие разные схемы включения

С их помощью можно быстро и точно определить исправность любых типов транзисторов. Для частого тестирования стоит собрать простой транзисторный тестер самому на макетной плате.

Пример проверки транзистора КТ315Б

Рассмотрим пример проверки распространенного отечественного транзистора КТ315Б мультиметром М890С. Это NPN транзистор, выводы эмиттер-база-коллектор расположены слева направо если смотреть на плоскую сторону корпуса.

В режиме прозвонки диодов проверяем переход эмиттер-база. Красный щуп прикладываем к базе, черный - к эмиттеру. Слышим характерный звуковой сигнал, на дисплее 0.652V - переход прозвонился.

Меняем полярность щупов - теперь эмиттер подключен к красному, база к черному. Прозвонки нет, как и должно быть.

Аналогично проверяем коллектор-база в прямом и обратном включении. Результаты соответствуют исправному транзистору. Значит, данный КТ315Б работоспособен.

Проверка мощных транзисторов

Мощные транзисторы требуют особого подхода при проверке. Из-за больших габаритов и высоких рабочих токов возникает ряд сложностей.

Такие транзисторы лучше закреплять в специальном держателе и подводить щупы мультиметра к выводам с помощью изолированных проводов. Это обеспечит надежный контакт и удобство работы.

При прозвонке переходов на мультиметре могут отображаться очень низкие сопротивления порядка единиц или десятков Ом. Это нормально, главное, чтобы присутствовала асимметрия между прямым и обратным включением.

Также полезно проверить тепловой режим транзистора при пропускании тока, близкого к номинальному. Для этого потребуется регулируемый источник питания и нагрузочный резистор.

Типичные неисправности транзисторов

В процессе эксплуатации в транзисторах могут возникнуть типичные дефекты:

• Короткое замыкание переходов
• Обрыв переходов
• Утечки между переходами
• Снижение коэффициента усиления hFE
• Нарушение теплового режима

Причины неисправностей могут быть самые разные: от повреждений при монтаже и эксплуатации до естественного старения и износа транзистора.

Проверить транзистор не выпаивая

Иногда требуется проверить транзистор, установленный в готовой схеме, не выпаивая его. Это возможно сделать следующим образом:

1. Найти нужный транзистор на плате и аккуратно отогнуть выводы пинцетом
2. Определить тип транзистора и расположение эмиттера, базы, коллектора
3. Поочередно прозванивать переходы в прямом и обратном направлении

Однако данный способ не гарантирует корректных результатов, так как выводы могут быть соединены с другими узлами схемы. Лучше всего полностью демонтировать транзистор для проверки.

Проверить работоспособность транзистора

Чтобы убедиться в работоспособности транзистора, недостаточно просто прозвонить переходы. Рекомендуется провести его функциональную проверку в схеме.

Например, для биполярного транзистора можно собрать простейший усилительный каскад на резисторах и источнике питания. Подав на вход сигнал от генератора, на выходе должен появиться усиленный сигнал.

Это позволит убедиться в исправности транзистора и корректности его основных параметров. Такая проверка работоспособности наиболее достоверна.

Подбор оптимального транзистора для схемы

При разработке электронной схемы важно правильно подобрать транзистор в соответствии с требованиями к параметрам. Рассмотрим основные критерии выбора.

В первую очередь необходимо руководствоваться максимальным напряжением и током в схеме. Они должны быть меньше допустимых значений для выбранного транзистора.

Также важно учитывать частотный диапазон - он должен соответствовать спектру сигнала в схеме. Для усилителя высоких частот нужен быстродействующий транзистор.

Желательно запасаться коэффициентом усиления hFE, выбирая транзистор с большим коэффициентом, чем требуется. Это позволит компенсировать разброс параметров.

Поиск неисправностей транзистора в схеме

Если схема на транзисторах работает некорректно, полезно провести поиск неисправностей следующим образом:

1. Визуальный осмотр на наличие внешних дефектов
2. Прозвонка переходов омметром
3. Проверка напряжений питания и сигналов в ключевых точках
4. Замена транзистора на заведомо исправный
5. Поиск дефектов других компонентов схемы

Это позволит выявить и устранить неисправность, вызванную дефектным транзистором или другим элементом схемы. Необходимо проводить поиск систематически, от простого к сложному.

Диагностика вышедшего из строя транзистора

Чтобы определить причину выхода транзистора из строя, рекомендуется следующее:

1. Визуальный осмотр - признаки перегрева, трещин корпуса
2. Проверка на короткое замыкание или обрыв переходов
3. Измерение статических параметров
4. Исследование на специальном тестере транзисторов
5. Анализ условий эксплуатации

Это поможет определить: перегрузку по току или напряжению, тепловой пробой, пробой из-за импульсных помех, деградацию от старения и т.д.

Замена транзистора в схеме на аналог

При поломке транзистора в схеме его можно заменить на аналог, при этом нужно:

• Подобрать по типу, структуре, мощности
• Учесть напряжение, токи в схеме
• Сравнить параметры hFE, fT, U CEO и др.
• Проверить совместимость по корпусу и выводам
• При возможности проверить работу в схеме

Правильно подобранный аналог обеспечит надежную работу схемы. Нужно тщательно сличить все критичные параметры.

Приемы пайки и монтажа транзисторов

Чтобы не повредить транзистор при монтаже, рекомендуется:

• Использовать теплоотводы при пайке
• Предварительно формировать лепестки выводов
• Паять быстро, не перегревая корпус
• Не допускать механических напряжений PCB
• Припаивать к радиатору силовые транзисторы

Аккуратная пайка и монтаж позволят избежать выхода из строя транзистора и обеспечат надежную работу схемы.

Заключение

В этой статье мы подробно рассказали, как проверить транзистор мультиметром или тестером, не выпаивая из схемы. Рассмотрели пошаговую проверку биполярных, полевых и силовых транзисторов. Узнали, как найти неисправность транзистора в готовой схеме. Поделились полезными советами по выбору и замене транзистора.