Bevor Sie mit der Reparatur eines elektronischen Geräts oder der Montage eines Stromkreises beginnen, sollten Sie sicherstellen, dass alle zu installierenden Elemente in gutem Zustand sind. Wenn neue Teile verwendet werden, stellen Sie sicher, dass diese ordnungsgemäß funktionieren. Der Transistor ist eine der Hauptkomponenten vieler elektrischer Schaltkreise, daher sollte er zuerst angerufen werden. In diesem Artikel erfahren Sie ausführlich, wie Sie einen Transistor mit einem Multimeter überprüfen.
Die Überprüfung von Transistoren ist ein obligatorischer Schritt bei der Diagnose und Reparatur von Mikroschaltungen
Inhalt
Was ist ein Transistor?
Die Hauptkomponente in jedem Stromkreis ist ein Transistor, der unter dem Einfluss eines externen Signals den Strom in einem Stromkreis steuert. Transistoren werden in zwei Typen unterteilt: Feldeffekt und Bipolar.
Der Transistor ist eine der Hauptkomponenten von Mikroschaltungen und elektrischen Schaltungen
Ein Bipolartransistor hat drei Leitungen: Basis, Emitter und Kollektor. An die Basis wird ein kleiner Strom angelegt, der eine Änderung der Emitter-Kollektor-Widerstandszone verursacht, was zu einer Änderung des fließenden Stroms führt. Der Strom fließt in eine Richtung, die durch die Art des Übergangs bestimmt wird und der Polarität der Verbindung entspricht.
Ein Transistor dieses Typs ist mit zwei pn-Übergängen ausgestattet. Wenn die elektronische Leitfähigkeit (n) im äußersten Bereich der Vorrichtung und das Loch (p) in der Mitte vorherrscht, wird der Transistor n-p-n (Umkehrleitfähigkeit) genannt. Im Gegenteil, das Gerät wird als pnp-Transistor (Vorwärtsleitung) bezeichnet.
Feldeffekttransistoren unterscheiden sich charakteristisch von bipolaren. Sie sind mit zwei Arbeitsleitungen ausgestattet - Source und Drain und einer Steuerung (Gate). In diesem Fall wirkt die Spannung auf das Gate und nicht auf den Strom, der für den bipolaren Typ typisch ist. Elektrischer Strom fließt zwischen Source und Drain mit einer bestimmten Intensität, die vom Signal abhängt. Dieses Signal wird zwischen Gate und Source oder Gate und Drain erzeugt. Ein Transistor dieses Typs kann mit einem Steuer-pn-Übergang oder mit einem isolierten Gate sein. Im ersten Fall sind die Arbeitsleitungen mit einem Halbleiterwafer verbunden, der vom p- oder n-Typ sein kann.
Das Funktionsprinzip des Feldeffekttransistors
Das Hauptmerkmal von Feldeffekttransistoren ist, dass sie nicht durch Strom, sondern durch Spannung gesteuert werden. Der minimale Stromverbrauch ermöglicht den Einsatz in Funkkomponenten mit leisen und kompakten Netzteilen. Solche Geräte können unterschiedliche Polaritäten haben.
So überprüfen Sie einen Transistor mit einem Multimeter
Viele moderne Tester sind mit speziellen Anschlüssen ausgestattet, mit denen die Leistung von Funkkomponenten, einschließlich Transistoren, getestet werden kann.
Um den Arbeitszustand eines Halbleiterbauelements zu bestimmen, muss jedes seiner Elemente getestet werden. Ein Bipolartransistor hat zwei pn-Übergänge in Form von Dioden (Halbleitern), die entgegengesetzt mit der Basis verbunden sind. Von hier aus wird ein Halbleiter durch die Kollektor- und Basisleitungen und der andere zum Emitter und zur Basis gebildet.
Wenn Sie einen Transistor zum Zusammenbau einer Leiterplatte verwenden, müssen Sie den Zweck jedes Pins genau kennen. Eine falsche Platzierung der Zellen kann zu Burnout führen. Mit Hilfe eines Testers können Sie den Zweck jedes Pins herausfinden.
Um den Zustand des Transistors zu bestimmen, müssen Sie jedes seiner Elemente testen.
Wichtig! Dieser Vorgang ist nur für einen Arbeitstransistor möglich.
Dazu wird das Gerät an der Maximalgrenze in den Widerstandsmessmodus geschaltet. Berühren Sie mit einer roten Sonde den linken Kontakt und messen Sie den Widerstand am rechten und mittleren Anschluss. Auf dem Display werden beispielsweise 1 und 817 Ohm angezeigt.
Dann sollte die rote Sonde in die Mitte bewegt werden und mit der schwarzen die Widerstände am rechten und linken Anschluss messen. Hier könnte das Ergebnis sein: unendlich und 806 Ohm. Übertragen Sie die rote Sonde auf den richtigen Kontakt und messen Sie die verbleibende Kombination. In beiden Fällen zeigt das Display hier einen Wert von 1 Ohm an.
Aus allen Messungen lässt sich die Basis am rechten Ausgang ableiten. Um nun andere Kabel zu bestimmen, müssen Sie die schwarze Sonde an der Basis installieren. Ein Pin zeigte den Wert von 817 Ohm - dies ist ein Emitterübergang, der andere entspricht 806 Ohm, einem Kollektorübergang.
Schaltung zur Überprüfung von Transistoren mit einem Multimeter
Wichtig! Der Widerstand des Emitterübergangs ist immer größer als der des Kollektorübergangs.
So klingeln Sie einen Transistor mit einem Multimeter
Um sicherzustellen, dass sich das Gerät in einem guten Zustand befindet, reicht es aus, den Vorwärts- und Rückwärtswiderstand seiner Halbleiter zu kennen. Dazu wird der Tester in den Widerstandsmessmodus geschaltet und auf den Grenzwert von 2000 eingestellt. Als nächstes klingeln Sie jedes Kontaktpaar in beide Richtungen. So werden sechs Messungen durchgeführt:
- Die Basis-Kollektor-Verbindung muss elektrischen Strom in eine Richtung leiten.
- Die Basis-Emitter-Verbindung leitet elektrischen Strom in eine Richtung.
- Die Emitter-Kollektor-Verbindung leitet keinen elektrischen Strom in irgendeine Richtung.
Wie klingelt man Transistoren mit einem Multimeter aus, dessen Leitfähigkeit p-n-p ist (der Pfeil des Emitterübergangs ist zur Basis gerichtet)? Berühren Sie dazu die Basis mit einer schwarzen Sonde und die Emitter- und Kollektorübergänge mit der roten. Wenn sie in gutem Zustand sind, wird auf dem Testerbildschirm ein direkter Widerstand von 500-1200 Ohm angezeigt.
Testpunkte des pnp-Transistors
Berühren Sie zur Überprüfung des Rückwärtswiderstands die Basis mit der roten Sonde und abwechselnd mit den schwarzen die Emitter- und Kollektorkabel. Jetzt sollte das Gerät an beiden Übergängen einen großen Widerstandswert anzeigen und "1" auf dem Bildschirm anzeigen. Dies bedeutet, dass beide Übergänge in gutem Zustand sind und der Transistor nicht beschädigt wird.
Mit dieser Technik können Sie die Frage lösen: Wie kann ein Transistor mit einem Multimeter überprüft werden, ohne ihn von der Platine zu löten? Dies ist möglich, weil die Geräteübergänge nicht durch niederohmige Widerstände überbrückt werden. Wenn der Tester jedoch während der Messungen zu kleine Werte des Vorwärts- und Rückwärtswiderstands der Emitter- und Kollektorübergänge anzeigt, muss der Transistor aus der Schaltung entfernt werden.
Vor dem Überprüfen des n-p-n-Transistors mit einem Multimeter (der Pfeil des Emitterübergangs ist von der Basis gerichtet) wird die rote Messleitung des Testers zur Bestimmung des Durchlasswiderstands mit der Basis verbunden. Die Funktionsfähigkeit des Geräts wird mit der gleichen Methode wie beim pnp-Transistor überprüft.
Der Ausfall des Transistors wird durch den Bruch eines der Übergänge angezeigt, an denen ein großer Wert des Vorwärts- oder Rückwärtswiderstands erfasst wird. Wenn dieser Wert 0 ist, ist der Übergang offen und der Transistor ist fehlerhaft.
Das Funktionsprinzip eines Bipolartransistors
Diese Technik ist nur für Bipolartransistoren geeignet. Daher müssen Sie vor der Überprüfung sicherstellen, dass es nicht zu einem Verbund- oder Feldgerät gehört. Als nächstes müssen Sie den Widerstand zwischen dem Emitter und dem Kollektor überprüfen. Hier sollte es keine Schließungen geben.
Wenn zum Aufbau eines Stromkreises ein Transistor mit einer ungefähren Stromverstärkung verwendet werden muss, kann ein Tester das erforderliche Element bestimmen. Hierzu wird der Tester in den hFE-Modus geschaltet. Der Transistor ist mit dem entsprechenden Anschluss für den spezifischen Gerätetyp verbunden, der sich am Gerät befindet. Das Multimeter sollte den Wert des Parameters h21 anzeigen.
Wie überprüfe ich einen Thyristor mit einem Multimeter? Es ist mit drei pn-Übergängen ausgestattet, die sich von einem Bipolartransistor unterscheiden. Hier wechseln sich die Strukturen wie ein Zebra ab. Der Hauptunterschied zwischen ihm und dem Transistor besteht darin, dass der Modus nach dem Auftreffen des Steuerimpulses unverändert bleibt. Der Thyristor bleibt offen, bis der darin enthaltene Strom auf einen bestimmten Wert abfällt, der als Haltestrom bezeichnet wird. Durch die Verwendung eines Thyristors können Sie wirtschaftlichere Stromkreise zusammenbauen.
Thyristortestschaltung mit Multimeter
Das Multimeter ist auf die Widerstandsmessskala im Bereich von 2000 Ohm eingestellt. Zum Öffnen des Thyristors wird die schwarze Sonde an die Kathode und die rote an die Anode angeschlossen. Es ist zu beachten, dass der Thyristor mit einem positiven und einem negativen Impuls öffnen kann. Daher ist in beiden Fällen der Vorrichtungswiderstand kleiner als 1. Der Thyristor bleibt offen, wenn der Steuersignalstrom die Halteschwelle überschreitet. Wenn der Strom geringer ist, wird der Schlüssel geschlossen.
So testen Sie einen IGBT-Transistor mit einem Multimeter
Ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) ist eine Leistungshalbleitervorrichtung mit drei Elektroden, bei der zwei Transistoren in einem Kaskadenprinzip in einer Struktur verbunden sind: Feldeffekt und Bipolar. Der erste bildet den Steuerkanal und der zweite den Leistungskanal.
Um den Transistor zu testen, muss das Multimeter in den Halbleitertestmodus versetzt werden. Messen Sie anschließend mit Sonden den Widerstand zwischen Emitter und Gate in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, um einen Kurzschluss zu erkennen.
Collector-Emitter-IGBTs
Verbinden Sie nun das rote Kabel des Geräts mit dem Sender und berühren Sie kurz den Verschluss mit dem schwarzen. Dadurch wird das Gate mit einer negativen Spannung aufgeladen, sodass der Transistor ausgeschaltet bleibt.
Wichtig! Wenn der Transistor mit einer eingebauten antiparallelen Diode ausgestattet ist, die über die Anode mit dem Emitter des Transistors und die Kathode mit dem Kollektor verbunden ist, muss er entsprechend geklingelt werden.
Jetzt müssen Sie die Funktionalität des Transistors sicherstellen. Laden Sie zunächst die Gate-Emitter-Eingangskapazität mit einer positiven Spannung auf. Zu diesem Zweck sollte gleichzeitig und kurz die rote Sonde den Verschluss und die schwarze Sonde den Emitter berühren. Jetzt müssen Sie den Kollektor-Emitter-Übergang überprüfen, indem Sie die schwarze Sonde an den Emitter und die rote an den Kollektor anschließen. Das Multimeter sollte einen leichten Spannungsabfall von 0,5-1,5 V anzeigen. Dieser Wert sollte einige Sekunden lang stabil bleiben. Dies zeigt an, dass die Eingangskapazität des Transistors nicht leckt.
Überprüfen des Transistors mit einem Multimeter ohne Löten von der Mikroschaltung
Hilfreicher Tipp! Wenn die Spannung des Multimeters nicht ausreicht, um den IGBT-Transistor zu öffnen, kann eine Konstantspannungsquelle von 9-15 V zum Laden seiner Eingangskapazität verwendet werden.
So überprüfen Sie einen Feldeffekttransistor mit einem Multimeter
Feldeffekttransistoren sind sehr empfindlich gegenüber statischer Elektrizität, daher ist zuerst eine Erdung erforderlich.
Bevor Sie mit der Überprüfung des Feldeffekttransistors beginnen, sollten Sie dessen Pinbelegung bestimmen. Importierte Geräte haben normalerweise Beschriftungen, die die Verbindungspunkte identifizieren. Der Buchstabe S steht für die Quelle des Geräts, der Buchstabe D für den Abfluss und der Buchstabe G für den Verschluss. Wenn keine Pinbelegung vorhanden ist, müssen Sie die Dokumentation für das Gerät verwenden.
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Bevor der gute Zustand des Transistors überprüft wird, sollte berücksichtigt werden, dass moderne Funkkomponenten vom MOSFET-Typ eine zusätzliche Diode zwischen Source und Drain aufweisen, die notwendigerweise an die Vorrichtungsschaltung angelegt wird. Die Polarität einer Diode hängt vollständig von der Art des Transistors ab.
Hilfreicher Tipp! Sie können sich vor statischen Aufladungen schützen, indem Sie ein antistatisches Erdungsband am Handgelenk verwenden oder den Akku mit der Hand berühren.
N-Kanal-Feldeffekttransistorgerät
Die Hauptaufgabe, einen Feldeffekttransistor mit einem Multimeter zu überprüfen, ohne ihn von der Platine zu löten, besteht aus den folgenden Schritten:
- Es ist notwendig, statische Elektrizität vom Transistor zu entfernen.
- Schalten Sie das Messgerät in den Halbleitertestmodus.
- Verbinden Sie die rote Sonde mit dem "+" - Anschluss des Geräts und das schwarze "-".
- Berühren Sie mit dem roten Kabel die Source und mit dem schwarzen den Drain des Transistors. Wenn das Gerät in einwandfreiem Zustand ist, zeigt das Display des Messgeräts eine Spannung von 0,5 bis 0,7 V an.
- Verbinden Sie die schwarze Sonde mit der Source des Transistors und die rote mit dem Drain. Der Bildschirm sollte unendlich anzeigen, was darauf hinweist, dass sich das Gerät in einem guten Zustand befindet.
- Öffnen Sie den Transistor, indem Sie die rote Sonde mit dem Gate und die schwarze mit der Source verbinden.
- Schließen Sie die rote Sonde an den Abfluss an, ohne die Position des schwarzen Kabels zu ändern. Wenn der Transistor gut ist, zeigt der Tester eine Spannung im Bereich von 0-800 mV an.
- Durch Ändern der Polarität der Drähte sollte der Spannungswert unverändert bleiben.
- Schließen Sie den Transistor, indem Sie die schwarze Sonde an das Gate und die rote an die Source des Transistors anschließen.
Schrittweise Überprüfung eines Feldeffekttransistors mit einem Multimeter
Sie können über den guten Zustand des Transistors sprechen, indem Sie ihn mit einer konstanten Spannung des Testers öffnen und schließen. Aufgrund der Tatsache, dass der Feldeffekttransistor eine große Eingangskapazität hat, dauert das Entladen einige Zeit. Diese Eigenschaft ist signifikant, wenn der Transistor zum ersten Mal mit Hilfe der vom Tester erzeugten Spannung geöffnet wird (siehe Punkt 6) und Messungen für kurze Zeit durchgeführt werden (siehe Punkte 7 und 8).
Die Überprüfung des Arbeitszustands des p-Kanal-Feldeffekttransistors mit einem Multimeter erfolgt auf die gleiche Weise wie beim n-Kanal. Starten Sie einfach die Messungen, indem Sie die rote Sonde an das Minus und die schwarze an das Plus anschließen, dh die Polarität der Testkabel in die entgegengesetzte Richtung ändern.
Der Zustand eines Transistors kann unabhängig vom Gerätetyp mit einem einfachen Multimeter überprüft werden. Dazu sollten Sie die Art des Elements genau kennen und die Kennzeichnung seiner Schlussfolgerungen festlegen. Ermitteln Sie außerdem im Modus der Diodenkontinuitäts- oder Widerstandsmessung den Vorwärts- und Rückwärtswiderstand seiner Übergänge. Beurteilen Sie anhand der erhaltenen Ergebnisse den guten Zustand des Transistors.
