13-07-2016
Андрій Баришев, м. Виборг
Стрілецькі тестери типу 4353, 43101 та інші свого часу були широко поширені. Прилади мали вбудований захист і дозволяли проводити вимірювання різних електричних параметрів, проте відрізнялися громіздкістю, а при вимірюванні ємності конденсаторів були прив'язані до напруги. При цьому тестери мали непогані стрілочні вимірювальні головки, які можна використовувати в конструкції з набагато меншими габаритами та більшими можливостями. Так, з використанням цієї головки було зроблено невеликий настільний аналоговий вимірювальний прилад із мінімальною кількістю елементів керування. Він дозволяє з достатньою для радіоаматора точністю вимірювати ємність неполярних конденсаторів (5 пФ - 10 мкФ), індуктивність котушок (від одиниць мкГн до 1 Гн), ємність електролітичних конденсаторів (1 мкФ - 10 000 мкФ) та їх ESR, мати «під рукою фіксовані зразкові частоти (10, 100. 1000 Гц, 10, 100, 1000 кГц) і, крім того, до нього може бути доданий вбудований модуль для оперативної перевірки працездатності різних транзисторів малої та великої потужності та визначення цоколівки невідомих транзисторів. Причому перевірити параметри більшості елементів можна, не випаюючи їх із схеми.
Модульна конструкція приладу дозволяє використовувати лише необхідні функціональні вузли. Непотрібні модулі можна легко виключити, а потрібні легко додати за бажання. Можливість збереження «рідних» функцій приладу – вимірювання напруги та струмів – також є. Ну і, звичайно, стрілочна вимірювальна головка може бути будь-якою іншою (зі струмом повного відхилення 50...200 мкА), це не принципово. Далі будуть дані схеми та описи окремих функціональних «модулів» приладу, а потім - структурна схема всього приладу повністю та схема комутації окремих його вузлів. Всі схеми були неодноразово перевірені на практиці та показали стабільну та надійну роботу, без складних налаштувань та використання будь-яких специфічних деталей. При необхідності зробити компактний прилад для перевірки конкретних компонентів та їх параметрів, кожну таку схему-модуль можна використовувати окремо.
Генератор зразкових частот
Використана широко поширена схема генератора на цифрових елементах, яка при всій своїй простоті забезпечує набір необхідних робочих частот з гарною точністю та стабільністю, не вимагаючи ніяких налаштувань.
Генератор на мікросхемі К561ЛА7 (або ЛЕ5) синхронізований кварцовим резонатором в ланцюзі зворотного зв'язку, що визначає частоту сигналу на його виході (висновки 10, 11), що дорівнює в даному випадку 1 МГц (Малюнок 1). Сигнал генератора послідовно проходить через кілька каскадів дільників частоти на 10, зібраних на мікросхемах К176ІЕ4, CD4026 або будь-яких інших. З виходу кожного каскаду знімається сигнал із частотою вдесятеро меншою за вхідну частоту. За допомогою будь-якого перемикача на шість положень сигнал з генератора або будь-якого дільника можна вивести на вихід. Правильно зібрана зі справних деталей схема працює відразу і не потребує налаштування. Конденсатором С1 за бажанням можна в невеликих межах підлаштовувати частоту. Схема живиться напругою 9 ст.
Модуль виміру L, C
Схема каскаду для вимірювання ємності неполярних конденсаторів та індуктивностей показана на малюнку 2. Вхідний сигнал подається безпосередньо з виходу перемикача діапазонів вимірювань (SA1 на малюнку 1). Сформований прямокутний імпульсний сигнал, що надходить на вихід F через ключовий транзистор VT1, можна використовувати для перевірки або налаштування інших пристроїв. Рівень вихідного сигналу можна регулювати резистором R4. Цей сигнал подається також на елемент, що вимірюється - конденсатор або індуктивність, підключені, відповідно, до клем «C» або «L», при цьому перемикач SA2 встановлюється у відповідне положення. До виходу «Uізм.» підключається безпосередньо вимірювальна головка (можливо через додатковий опір; див. нижче «Модуль індикації»). Резистор R5 служить встановлення меж вимірювань індуктивностей, а R6 - ємностей. Для калібрування каскаду до клем «Сх» та «Загальний» на діапазоні 1 кГц підключаємо зразковий конденсатор 0.1 мкФ (див. схему на Малюнку 1) і підстроювальним резистором R6 встановлюємо стрілку приладу на кінцевий поділ шкали.
Потім підключаємо конденсатори, наприклад, ємністю 0.01, 0.022, 0.033, 0.047, 0.056, 0.068 мкФ та робимо відповідні мітки на шкалі. Після чого так само калібруємо шкалу індуктивностей, для чого на цьому ж діапазоні 1 кГц підключаємо до клем «Lx» і «Загальний» зразкову котушку індуктивністю 10 мГн і підстроювальним резистором R5 встановлюємо стрілку на кінцевий поділ шкали. Втім, калібрувати прилад можна і на будь-якому іншому діапазоні (наприклад, при частоті 100 кГц або 100 Гц), підключаючи як зразкові відповідні ємності та індуктивності відповідно до обраного діапазону.
Напруга живлення каскаду (Uпіт) – 9 В.
Модуль вимірювання електролітичних конденсаторів (+C та ESR)
Модуль являє собою мікрофарадометр, в якому визначення ємності проводиться непрямим чином шляхом вимірювання величини напруги пульсацій на резисторі R3, яке змінюватиметься назад пропорційно ємності конденсатора, що періодично перезаряджається. Можна вимірювати ємності оксидних (електролітичних) конденсаторів у діапазонах 10-100, 100-1000 та 1000-10000 мкФ.
Вимірювальний вузол електролітичних конденсаторів зібраний на транзисторі Т1 (Малюнок 3). На вхід (R1) подається сигнал безпосередньо з виходу генератора-дільника (схема на Малюнку 1), включати який можна паралельно попередньому модулю. Резистор R1 підбираємо в залежності від типу використаного транзистора Т1 і чутливості вимірювальної голівки, що використовується. Резистор R2 обмежує струм колектора транзистора у разі короткого замикання в конденсаторі, що перевіряється. На відміну від інших модулів, тут потрібно знижене стабільне живлення 1.2 – 1.8; Схема стабілізатора на таку напругу буде наведена нижче на Рисунку 6. Слід зазначити, що при вимірюваннях полярність підключення конденсатора до клем «+Сх» і «Загальний» не має значення, а вимірювання можна виконувати, не випаюючи конденсатори зі схеми. Перед початком вимірювань резистором R4 стрілка встановлюється на нульову позначку (кінець шкали).
Перед початком вимірювань (за відсутності вимірюваного конденсатора «Сх») резистором R4 стрілка встановлюється на нульову позначку (кінцевий поділ шкали). Калібрування шкали «Сх» може здійснюватися на будь-якому діапазоні. Наприклад, переводимо перемикач SA1 у положення, що відповідає частоті 1 кГц. За допомогою R4 встановлюємо стрілку приладу на "0" (кінець шкали) і, підключаючи до клем "Сх" і "Загальний" зразкові конденсатори ємністю 10, 22, 33, 47, 68 і 100 мкФ, робимо відповідні позначки на шкалі. Після цього на інших діапазонах (10 Гц і 100 Гц) ці ж позначки будуть відповідати ємностям з номіналами в 10 і 100 разів більшими, тобто від 100 до 1000 мкФ (100, 220, 330, 470, 680 мкФ до 10 000 мкФ, відповідно. Як зразкові тут можна використовувати танталові оксидно-напівпровідникові конденсатори, що мають найбільш стабільні в часі параметри, наприклад, типів К53-1 або К53-6А.
Вузол вимірювання ESR містить окремий генератор 100 кГц, зібраний на мікросхемі 561ЛА7 (ЛЕ5) за такою самою схемою, як і основний генератор на Малюнку 1. Тут особливої стабільності не потрібно, і частота може бути будь-якою від 80 до 120 кГц. Від величини послідовного еквівалентного опору підключеного до клем конденсатора залежить струм, що протікає через обмотку I трансформатора (намотаний на феритовому кільці діаметром 15 - 20 мм). Марка фериту ролі не відіграє, але, можливо, кількість витків первинної обмотки потрібно буде підкоригувати. Тому краще спочатку намотати обмотку II, а первинну поверх неї. Випрямлена постійна напруга після діода VD5 подається на вимірювальну головку (модуль індикації на малюнку 4). Діоди VD3, VD4 обмежують можливі кидки напруги для захисту стрілочної головки від перевантаження. Тут полярність підключення конденсатора також важлива, і виміри можна проводити у схемі.
Межі вимірювання можна змінювати в широких межах підстроювальним резистором R5 - від десятих часток Ома до декількох Ом. Але при цьому слід враховувати вплив опору проводів від клем ESR і Загальний. Вони повинні бути якомога коротшими і більшого перерізу. Якщо цей модуль буде розташований поблизу іншого джерела імпульсних сигналів (наприклад, поруч з генератором Рисунок 1), можливий зрив генерації вузла на мікросхемі. Тому вузол вимірювання ESR краще зібрати на окремій невеликій платі і помістити в екран (наприклад, з жерсті), з'єднаний із загальним проводом.
Для калібрування шкали "ESR" підключаємо до клем "ESR" і "Загальний" резистори опором 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2. 3 Ом і робимо відповідні позначки на шкалі. Чутливість приладу можна регулювати зміною опору підстроювального резистора R5.
Живлення вимірювач ESR, як і, як і інші схеми модуля, напругою 9 У.
Схема з'єднань модулів приладу
Як видно з Рисунку 4, з'єднання всіх «модулів» не є складним. Модуль індикації включає вимірювальну головку, зашунтовану конденсатором (100 ... 470 мкФ) для усунення «тремтіння» стрілки при вимірюваннях в діапазонах з низькою частотою генератора, що задає. Залежно від чутливості вимірювальної головки може знадобитися додатковий опір.
Слід пам'ятати, що клема «Загальний» на Малюнку 2 (модуль виміру «C» і «L») перестав бути загальним проводом схеми (!) і потребує окремого гнізда.
Додатки
Складовий транзистор Т1 (схема Малюнку 3) при необхідності можна замінити вузлом з двох транзисторів меншої потужності, а в джерелі живлення 1.4 можна використовувати простий стабілізатор на одному транзисторі. Як це зробити, показано на Рисунках 5 і 6. Функцію стабілітрона тут виконують кремнієві діоди VD1-VD3 з сумарним прямим падінням напруги порядку 1.5 В. Включати діоди, на відміну від стабілітрона, потрібно в прямому напрямку.
При бажанні можна доповнити пристрій модулем для швидкої перевірки транзисторів. З його допомогою можна перевіряти будь-які біполярні транзистори, а також польові транзистори малої та середньої потужності. Причому біполярні транзистори і, у ряді випадків, польові, можна перевіряти без випоювання їх із схеми. Представлена на Малюнку 7 схема є комбінацією мультивібратора і тригера, де замість резисторів навантаження в колекторні ланцюги транзисторів мультивібратора включені транзистори з ідентичними параметрами, але протилежної структури (VT2, VT3). Резистори R6, R7 задають необхідну напругу зміщення робочої точки транзистора, що перевіряється, а R5 обмежує струм через світлодіоди і визначає яскравість їх свічення.
Залежно від типу використовуваних світлодіодів, можливо, доведеться підібрати опір R5, орієнтуючись на оптимальну яскравість їх свічення, або ж поставити додатковий резистор, що гасить, в ланцюг живлення 9 В. Слід зазначити, що ця схема працює з живильною напругою, починаючи від 2 В. Коли до клем "Е", "Б", "К" нічого не підключено, обидва світлодіоди блимають. Частоту миготіння можна підлаштовувати, змінюючи ємності конденсаторів С1 та С2. При підключенні до клем справного транзистора один із світлодіодів згасне, залежно від типу його провідності - p-n-p або n-p-n. Якщо транзистор несправний, обидва світлодіоди будуть блимати (внутрішній обрив) або обидва згаснуть (замикання). Крім клем "Е", "Б", "К" на самому приладі (клемна колодка, "фрагмент" панельки під мікросхеми та інше), можна паралельно їм вивести з корпусу на проводах відповідні щупи для перевірки транзисторів на платах. При випробуваннях польових транзисторів клеми "Е", "Б", "К" відповідають висновкам "І", "З", "С".
Слід врахувати, що польові транзистори або дуже потужні біполярні краще перевіряти, випаявши з плати.
При вимірах номіналів будь-яких елементів безпосередньо на платі слід обов'язково відключити живлення схеми, в якій вимірюються!
Прилад займає мало місця, вміщаючись у корпусі 140×110×40 мм (див. фото справа на початку статті) і дозволяє з достатньою для радіоаматорів точністю перевіряти практично всі основні типи радіокомпонентів, які найчастіше використовуються на практиці. Прилад без нарікань експлуатується протягом кількох років.
Для коментування матеріалів із сайту та отримання повного доступу до нашого форуму Вам необхідно зареєструватися . |
Часто у ремонті різної електронної техніки виникає підозра у несправності біполярних чи польових (Mosfet) транзисторів. Крім спеціалізованих приладів та пробників для перевірки транзисторів, існують способи доступні всім, з мінімуму нам підійде найпростіший тестер чи мультиметр.
Як ми знаємо транзистори, в основному, бувають двох різновидів: біполярні та польові, принцип роботи їх схоже способи перевірки суттєво відрізняються, тому ми розглянемо різні методи перевірки для кожних транзисторів окремо.
Перевірка біполярних транзисторів
Способи перевірки біполярних транзисторів досить прості і для зручності потрібно пам'ятати що біполярний транзистор умовно представляє собою два діоди з точкою по середині, по суті з двох p-n переходів.Біполярні транзистори існують двох типів провідності: p-n-p та n-p-n що необхідно пам'ятати та враховувати під час перевірки.
А діод, як ми знаємо, пропускає струм тільки в один бік, що ми і перевірятимемо.
Якщо так вийде що струм проходить в обидві сторони переходу то це явно вказує на те, що транзистор "пробить" але це все умовності, в реальності ж при вимірі опору в жодній з позицій переходів, що перевіряються, не повинно бути "нульового" опору - тому це і є найпростіший спосіб виявлення поломки транзистора.
Ну а тепер розглянемо достовірніші способи перевірки та детальніше.
І так виставляємо тестер або мультиметр в режим продзвонювання (перевірка діодів), далі потрібно переконатися, що щупи вставлені в правильні роз'єми (червоний і чорний), а на дисплеї немає значка "розряджений". На дисплеї повинна бути одиниця, а при замиканні щупів повинні висвітитися нулі (або близькі до нулів значення), також повинен пролунати звуковий сигнал. І так ми переконалися у виборі правильного режиму мультиметра, можемо розпочати перевірку.
І так почергово перевіряємо усі переходи транзистора:
- База - Еміттер - справний перехід буде вести себе як діод, тобто проводити струм лише в одному напрямі.
- База - Колектор - справний перехід буде вести себе як діод, тобто проводити струм лише в одному напрямку.
- Емітер - Колектор - у справному стан опір переходу має бути "нескінченне", тобто перехід не повинен пропускати струм або продзвонюватися в жодному з положень полярності.
Залежно від полярності транзистора (p-n-p або n-p-n) буде залежати лише напрям "продзвінки" переходів база-емітер і база-колектор, з різною полярністю транзисторів напрямок буде протилежним.
Як визначається "пробитий" перехід?
Якщо мультиметр виявить будь-який з переходів (Б-К або Б-Е) в обох з включень полярності має "нульовий" опір і пищить звукова індикація то такий перехід пробитий і транзистор несправний.
Як визначити обрив p-n переходу?
Якщо один із переходів в обриві - він не буде пропускати струм і продзвонюватись в жодну зі сторін полярності як би ви не змінювали при цьому полярність щупів.
Думаю всім зрозуміло як перевіряти переходи транзистора, суть перевірки така ж як у діодів, чорний (мінусовий) щуп ставимо, наприклад, на колектор, а червоний щуп (плюсовий) на базу і дивимося показання на дисплеї. Потім міняємо щупи тестера місцями і дивимось показання знову. У справному транзисторі в одному випадку має бути якесь значення, як правило більше 100, в іншому випадку на дисплеї повинна бути одиниця "1" що говорить про "нескінченний" опір.
Перевірка транзистора стрілочним тестером
Принцип перевірки все той же, ми перевіряємо переходи (як діоди)Відмінність лише в тому, що такі "омметри" не мають режиму продзвонювання діодів і "нескінченний" опір у них знаходиться в початковому стані стрілки, а максимальне відхилення стрілки буде вже говорити про "нульовий" опір. До цього потрібно просто звикнути і пам'ятати про таку особливість під час перевірки.
Вимірювання найкраще проводити в режимі "1Ом" (можна пробувати і до *1000Ом межі).
Для перевірки у схемі (не випаюючи)стрілочним тестером можна навіть більш точно визначити опір переходу якщо він у схемі зашунтований низькоомним резистором, наприклад показання опору в 20 Ом буде вже вказувати про те, що опір переходу не "нульовий" а значить велика ймовірність, що перехід справний. З мультиметром ж у режимі продзвонювання діодів будить така картина, що він просто буде показувати "кз" і їсти (теж звичайно залежить від точності приладу).
Якщо не відомо де база, а де емітер та колектор. Цоколівка транзистора?
У транзисторів середньої та великої потужності виведення колектора завжди на корпусі який переінакшений для закріплення на радіатора, так що з цим проблем не будить. А вже знаючи розташування колектора, знайти базу та емітер будить набагато простіше.Ну а якщо транзистор малої потужності в пластмасовому корпусі де всі висновки однакові будемо застосовувати такий спосіб:
Все що нам потрібно - почергово заміряти всі комбінації переходів, торкаючись щупами почергово до різних висновків транзистора.
Нам потрібно знайти два переходи, які покажуть нескінченність "1". Наприклад: ми знайшли нескінченність між правимо-лівим і правим-середнім, тобто по суті ми знайшли і вимірювали зворотний опір двох p-n переходів (як діодів) з цього розміщення бази стає очевидним - база справа.
Далі шукаємо де колектор а де емітер, для цього від бази вже вимірюємо прямий опір переходів і тут все стає зрозуміло так як опір переходу база-колектор завжди менший у порівнянні з переходом база-еміттер.
Швидка точна перевірка транзистора
Якщо під руками є мультиметр з функцією тестування коефіцієнта посилення транзисторів - чудово, перевірка займе кілька секунд, тут треба буде визначити правильну цоколівку (якщо звичайно вона не відома).У таких мультиметрів перевірочні гнізда складаються з двох відділів p-n-p і n-p-n, а крім того кожен відділ має три комбінації як можна вставити туди транзистор, тобто разом не більше 6 комбінацій, і тільки одна правильна яка повинна показати коефіцієнт посилення транзистора, за умов що він справний.
Простий пробник
У цій схемі транзистор буде працювати як ключ, схема дуже проста і зручна, якщо потрібно часто і багато перевіряти транзистори.
Якщо робочий транзистор - при натисканні кнопки світлодіод світиться, при відпусканні гасне.
Схема представлена для n-p-n транзисторів, але вона універсальна, все що потрібно зробити, це поставити паралельно до світлодіоду ще один світлодіод у зворотній полярності, а при перевірці p-n-p транзистора просто змінювати полярність джерела живлення.
Якщо за цією методикою щось йде не так, задумайтеся, а чи транзистор перед вами і випадково може бути він не біполярний, а польовий або складовий.
Часто буває плутають при перевірці складові транзистори намагаючись перевірити їх стандартним способом, але потрібно в першу чергу дивитися довідник або "даташит" з усім описом транзистора.
Як перевірити складений транзистор
Щоб перевірити такий транзистор його необхідно "запустити" тобто він повинен як би працювати, для створення такої умови є простий, але цікавий спосіб. Стрілочним тестером, виставленим в режим перевірки опору (межа *1000?), підключаємо щупи, плюсовий на колектор, мінусовий на емітер - для n-p-n (для p-n-p навпаки) - стрілка тестера не рушить вмісту залишаючись на початку шкали "нескінченність" (для цифрових 1")
Тепер якщо послинити палок і замкнути їм доторкнувшись до висновків бази і колектора то стрілка зрушить з місця від того, що транзистор трохи відкриється.
Таким же способом можна перевірити будь-який транзистор навіть не випаюючи з схеми.
Але слід пам'ятати деякі складові транзистори мають у своєму складі захисні діоди в переході емітер-колектор що дає їм перевагу в роботі з індукційним навантаженням, наприклад з електромагнітним реле.
Перевірка польових транзисторів
Тут є один відмінний момент при перевірці таких транзисторів - вони дуже чутливі до статичної електрики, яка здатна вивести з ладу транзистор, якщо не дотримуватися методів безпеки під час перевірки, а також випаювання і переміщення. І більшою мірою схильні до статики саме малопотужні і малогабаритні польові транзистори.
Які методи безпеки?
Транзистори повинні знаходитися на столі на металевому листі, який підключений до заземлення. Для того, щоб зняти з людини граничний статичний заряд - застосовують антистатичний браслет, який одягають на зап'ястя.
Крім того зберігання та транспортування особливо чутливих полівиків має бути з закороченими висновками, як правило висновки просто обмотують тонким мідним дротом.
Польовий транзистор на відміну від біполярного керується напругою, а не струмом як у біполярного, тому прикладаючи напругу до затвора ми його або відкриваємо (для N-канального) або закриваємо (для P-канального).
Перевірити польовий транзистор можна як стрілочним тестером, так і цифровим мультиметром.
Усі висновки польового транзистора повинні показувати нескінченний опір, незалежно від полярності та напруги на щупах.
Але якщо поставити позитивний щуп тестера до затвора (G) транзистора N-типу, а негативний - до початку (S), зарядиться ємність затвора транзистор відкриється. І вже вимірюючи опору між стоком (D) та витоком (S) прилад покаже деяке значення опору, яке залежить від ряду факторів, наприклад, ємності затвора та опору переходу.
Для P-канального типу транзистора полярність щупів зворотна. Також для чистоти експерименту, перед кожною перевіркою необхідно закорочувати висновки транзистора пінцетом щоб зняти заряд із затвора після чого опір сток-витік має знову стати "нескінченним" ("1") - якщо це не так, то транзистор швидше за все несправний.
Особливістю сучасних потужних польових транзисторів (MOSFET) є те, що канал сток-исток продзвонюється як діод, вбудований діод в каналі польового транзистора є особливістю потужних полевиків (явище виробничого процесу).
Щоб не порахувати таке "продзвонювання" каналу за несправність просто слід пам'ятати про діод.
У справному стані перехід сток-витік MOSFETа повинен в один бік дзвонитися як діод, а в інший показувати нескінченність (у закритому стані - після закорочення висновків).
Наочний спосіб (експрес-перевірка)
- Необхідно замкнути висновки транзистора
- Тестером у режимі продзвонювання (діод) ставимо плюсовий щуп до витоку, а мінусовий до стоку (справний покаже 0.5 – 0.7 вольта)
- Тепер міняємо щупи місцями (справний покаже "1" або інакше кажучи нескінченний опір)
- Мінусовий щуп ставимо до початку, а плюсовий на затвор (відкриваємо транзистор)
- Мінусовий щуп залишаємо на початку, а плюсовий відразу ставимо на стік, справний транзистор буде відкритий і покаже 0 - 800 мілівольт.
- Тепер можемо поміняти плюсової та мінусової щупи місцями, у зворотній полярності перехід сток-витік повинен мати такий самий опір.
- Плюсовий щуп ставимо до початку, а мінусовий на затвор - транзистор закриється
- Можемо знову перевірити перехід сток-витік, він повинен показувати знову "нескінченний" опір, оскільки транзистор вже закритий (але пам'ятаємо про діод у зворотній полярності)
Велика ємність затвора деяких польових транзисторів (особливо потужних) дозволяє деякий тривалий час зберігати транзистор відкритим, що дозволяє нам відкривши його перевіряти опір сток-витік, вже прибравши плюсовий щуп із затвора. Але у транзисторів з малою ємністю затвора необхідно дуже швидко переміщати щупи, щоб зафіксувати правильну роботу транзистора.
Примітка: для перевірки P-канального польового транзистора, процес виглядає також, але щупи мультиметра повинні бути протилежною полярності. Для зручності можна перекинути їх місцями (червоний на мінус, а чорний на плюс) і використовувати ту ж саму описану вище інструкцію.
Перевіряючи транзистор за такою методикою канал сток-виток можна відкривати і закривати навіть пальцем, наприклад, щоб відкрити доторкнуться пальцем до затвора тримаючись при цьому другою рукою за плюс, а щоб закрити потрібно все також доторкнуться до затвора але вже тримаючись іншим пальцем або другою рукою за мінус. Цікавий досвід, який дає розуміння того, що транзистор управляється не струмом (як у біполярних), а напругою.
Проста схема пробника для перевірки польових транзисторів
Можна зібрати просту і ефективну схему перевірки полевиків яка досить ясно дасть зрозуміти стан транзистори, до того ж досить швидко можна перекидати транзистори якщо їх потрібно перевіряти часто і багато. У деяких схемах можна перевірити транзистор навіть повністю не випаюючи його із плати.Транзисторів та електролітичних конденсаторів.
Пробник для перевірки транзисторів, діодів – перший варіант
Ця схема побудована з урахуванням симетричного мультивибратора, але негативні зв'язку крізь конденсатори З1 і З2 знімаються з емітерів транзисторів VT1 і VT4. У той момент, коли VT2 замкнений, позитивний потенціал через відкритий VT1 створює слабкий опір на вході і, таким чином, збільшується якість навантаження пробника.
З емітера VT1 позитивний сигнал надходить через С1 на вихід. Через відкритий транзистор VT2 і діод VD1, конденсатор С1 розряджається, у зв'язку з чим цей ланцюг має невеликий опір.
Полярність вихідного сигналу з виходів мультивібратора змінюється частотою приблизно 1кГц і амплітуда його становить близько 4 вольт.
Імпульси з одного виходу мультивібратора йдуть на роз'єм X3 пробника (емітер транзистора, що перевіряється), з іншого виходу на роз'єм X2 пробника (база) через опір R5, а також і на роз'єм X1 пробника (колектор) через опір R6, світлодіоди HL1, HL2 і динамік . У разі справності транзистора, що перевіряється, загориться один із світлодіодів (при n-p-n – HL1, при p-n-p – HL2)
Якщо ж при перевіркигорять обидва світлодіоди – транзисторпробитий, якщо не горить жоден з них, то, швидше за все, у транзистора, що перевіряється, внутрішній обрив. Під час перевірки діодів на справність, його приєднують до роз'ємів X1 і X3. При справному діоді горітиме один із світлодіодів, залежно від полярності підключення діода.
Так само пробник має звукову індикацію, що дуже зручно при продзвонюванні монтажних ланцюгів пристрою, що ремонтується.
Другий варіант пробника для перевірки транзисторів
Ця схема з функціоналу схожа з попередньою, але генератор побудований не так на транзисторах, але в 3-х елементах І-НЕ мікросхеми К555ЛА3. 
Елемент DD1.4 застосовується як вихідного каскаду — інвертор. Від опору R1 та ємності C1 залежить частота вихідних імпульсів. Пробник, можливо, застосувати і для . Його контакти підключають до роз'ємів Х1 та Х3. Почергове миготіння світлодіодів свідчить про справний електролітичний конденсатор. Час завершення горіння світлодіодів пов'язаний із величиною ємності конденсатора.
Необхідність у такому приладі виникає щоразу при ремонті зварювального інвертора- необхідно перевірити потужний IGBT або MOSFET транзистор на предмет справності, або підібрати до справного транзистора пару, або при купівлі нових транзисторів, переконатися, що це не перемаркер. Ця тема неодноразово піднімалася на багатьох форумах, але так і не знайшовши готового (випробуваного) або кимось сконструйованого приладу, вирішив виготовити його самостійно.
Ідея полягає в тому, що необхідно мати якусь базу даних різних типів транзисторів, з якою порівнювати характеристики транзистора, що випробовується, і якщо характеристики укладаються в певні рамки, то його можна вважати справним. Все це робити за якоюсь спрощеною методикою та простим обладнанням. Необхідну базу даних доведеться збирати, звичайно ж, самому, але це все вирішується.
Прилад дозволяє:
- Визначити справність (несправність) транзистора
- Визначити напругу на затворі, необхідну для повного відкриття транзистора
- Визначити відносне падіння напруги на К-Е висновках відкритого транзистора
- Визначити відносну ємність затвора транзистора, навіть в одній партії транзисторів є розкид і його побічно можна побачити
- Вибрати кілька транзисторів з однаковими параметрами
Схема
Принципова схема приладу представлена малюнку.
Він складається з джерела живлення 16В постійного струму, цифрового мілівольтметра 0-1В, стабілізатора напруги +5В на LM7805 для живлення цього мілівольтметра та живлення «світлового годинника» - миготливого світлодіода LD1, стабілізатора струму на лампі – для живлення випробуваного транзистора, для створення регульованої напруги (при стабільному струмі) на затворі випробуваного транзистора за допомогою змінного резистора, та двох кнопок для відкриття та закриття транзистора.
Прилад дуже простий у пристрої та зібраний із загальнодоступних деталей. У мене був якийсь трансформатор з габаритною потужністю близько 40Вт і напругою на вторинній обмотці 12В. За бажання, і в разі потреби прилад можна живити від АКБ 12В/0,6 Ач (наприклад). Так само був у наявності.
Я вирішив використовувати харчування від мережі 220В, т.к на ринок для покупок з приладом не сильно підеш, та й мережа все ж таки стабільніше, ніж «селящий» АКБ. Але… справа смаку.
Далі, вивчаючи та адаптуючи вольтметр, виявив цікаву його особливість, якщо на його клеми L0 і HI подати напругу, що перевищує його верхній поріг виміру (1В), то табло просто тухне і він нічого не показує, але варто знизити напругу і все повертається до нормальної індикації (це при постійному живленні +5В між клемами 0V і 5V). Я вирішив використати цю особливість. Думаю, що дуже багато цифрових «показометрів» мають таку ж особливість. Взяти, наприклад, будь-який китайський цифровий тестер, якщо в режимі 20В на нього подати 200В, то нічого страшного не станеться, він тільки висвітить «1» і все. Такі табло, подібні до мого зараз є у продажу.
Можливі.
Про роботу схеми
Далі розповім про чотири цікаві моменти за схемою та її роботою:1. Застосування лампи розжарювання в ланцюгу колектора випробуваного транзистора обумовлено прагненням (спочатку було таке бажання) візуально бачити, що транзистор ВІДКРИВСЯ. Крім того, лампа виконує тут ще 2 функції, це захист схеми при підключенні пробитого транзистора і деяка стабілізація струму (54-58 mA), що протікає через транзистор при зміні мережі від 200 до 240В. Але «особливість» мого вольтметра дозволила першу функцію ігнорувати, навіть вигравши в точності вимірювань, але про це пізніше…
2. Застосування стабілізатора струму дозволило НЕ спалити випадково змінний резистор (коли він у верхньому за схемою положенні) і випадково натиснутих двох кнопках одночасно, або при випробуванні «пробитого» транзистора. Величина обмеженого струму в цьому ланцюзі навіть при короткому замиканні дорівнює 12 mA.
3. Застосування 4 шт діодів IN4148 в ланцюзі затвора випробуваного транзистора для повільного розряду ємності затвора транзистора, коли напруга на його затворі вже знято, а транзистор ще у відкритому стані. Вони мають якийсь мізерний струм витоку, яким і розряджається ємність.
4. Застосування «миготливого» світлодіода як вимірювача часу (світловий годинник) при розряді ємності затвора.
З усього вищесказаного стає абсолютно зрозуміло, як усе працює, але про це трохи пізніше детальніше ...
Корпус та компонування
Далі було придбано корпус і всі ці комплектуючі розташовані всередині.
Зовні вийшло навіть не погано, за винятком того, що не вмію я поки малювати шкали та написи на комп'ютері, але ... Як гнізда для випробуваних транзисторів чудово підійшли залишки якихось роз'ємів. Одночасно було виготовлено виносний кабель для транзисторів з «корявими» ногами, які не влізуть у роз'єм.
Ну і ось так це виглядає у роботі:
Як користуватися приладом
1. Включаємо прилад у мережу, при цьому починає моргати світлодіод, «показометр» не світиться2. Підключаємо випробуваний транзистор (як на фото вище)
3. Встановлюємо ручку регулятора напруги на затворі у крайнє ліве положення (проти годинникової стрілки)
4. Натискаємо на кнопку «Відкр» і одночасно потихеньку додаємо регулятор напруги за годинниковою стрілкою до моменту запалення «показометра»
5. Зупиняємось, відпускаємо кнопку «Відкр», знімаємо показання з регулятора та записуємо. Це напруга відкриття.
6. Повертаємо регулятор до упору за годинниковою стрілкою
7. Натискаємо кнопку «Відкр», запалиться «показометр», знімаємо з нього показання та записуємо. Це є напруга КЕ на відкритому транзисторі
8. Можливо, що за час, витрачений на записі, транзистор вже закрився, тоді відкриваємо його ще раз кнопкою, і після цього відпускаємо кнопку «Відкр» і натискаємо кнопку «Закр» - транзистор повинен закритися та «показометр» відповідно згаснути. Це є перевірка цілісності транзистора – відкривається та закривається
9. Знову відкриваємо транзистор кнопкою «Відкр» (регулятор напруги в максимумі) і, дочекавшись раніше записаних показань, відпускаємо кнопку «Відкр» одночасно починаючи підраховувати кількість спалахів (моргань) світлодіода
10. Дочекавшись згасання "показометра" записуємо кількість спалахів світлодіода. Це і є відносний час розряду ємності затвора транзистора або час закриття (до збільшення падіння напруги на транзисторі, що закривається, більш ніж 1В). Чим цей час (кількість) більший, тим відповідно ємність затвора більша.
Далі перевіряємо всі наявні транзистори, і всі дані зводимо до таблиці.
Саме з цієї таблиці і відбувається порівняльний аналіз транзисторів – фірмові вони чи перемаркери, відповідають своїм характеристикам чи ні.
Нижче наведено таблицю, яка вийшла у мене. Жовтим виділено транзистори, яких не виявилося в наявності, але я ними точно колись користувався, тому залишив їх на майбутнє. Безумовно, в ній представлені не всі транзистори, які проходили через мої руки, дещо просто не записав, хоча начебто пишу завжди. Безумовно, у когось при повторенні цього приладу може вийти таблиця з дещо іншими цифрами, це можливо, тому що цифри залежать від багатьох речей: від наявної лампочки або трансформатора або АКБ, наприклад.
З таблиці видно, чим відрізняються транзистори, наприклад G30N60A4 від GP4068D. Відрізняються часом закриття. Обидва транзистори застосовуються в тому самому апараті - Телвін, Техніка 164, тільки перші застосовувалися трохи раніше (року 3, 4 тому), а другі застосовуються зараз. Та й інші параметри по ДАТАШИТ у них приблизно однакові. А в цій ситуації все наочно видно – все є.
Крім того, якщо у Вас вийшла табличка всього з 3-4 або 5 типів транзисторів, і інших просто немає, то можна, напевно, порахувати коефіцієнт «узгодженості» ваших цифр з моєю таблицею і, використовуючи його, продовжити свою таблицю, використовуючи цифри з моєї таблиці. Думаю, що залежність «узгодженості» у цій ситуації буде лінійною. Для першого часу, напевно, вистачить, а потім підкоригуєте свою таблицю з часом.
На цей прилад я витратив близько 3 днів, один з яких купував деяку дріб'язок, корпус і ще один на налаштування та налагодження. Решта робота.
Безумовно, у приладі можливі варіанти виконання: наприклад застосування дешевшого стрілочного мілівольтметра (необхідно подумати про обмеження ходу стрілки вправо при закритому транзисторі), використання замість лампочки ще одного стабілізатора на , застосуванні АКБ, встановити додатково перемикач для перевірки транзисторів з p- .д. Але принцип у цьому приладі не зміниться.
Ще раз повторюся, прилад не вимірює величин (цифр), зазначених у ДАТАШИТАХ, він робить майже те саме, але у відносних одиницях, порівнюючи один зразок з іншим. Прилад не вимірює параметрів у динамічному режимі, це лише статика, як звичайним тестером. Але й тестером не всі транзистори піддаються перевірці та й не всі параметри можна побачити. На таких я зазвичай ставлю маркером запитання "?"
Можна спорудити і перевірку в динаміці, поставити маленький ШІМ на серії К176, або щось подібне.
Але прилад взагалі простий та бюджетний, а головне, він прив'язує всіх піддослідних до одних рамок.
Сергій (s237)
Україна, Київ
Мене звуть Сергій, проживаю у Києві, вік 46 років. Маю свій автомобіль, свій паяльник, і навіть, своє робоче місце на кухні, де воюю щось цікаве.
Люблю якісну музику на якісному устаткуванні. У мене є старенький Технікс, на ньому все й звучить. Одружений, дорослі діти.
Колишній військовий. Працюю майстром з ремонту та регулювання зварювального, в тому числі інверторного, обладнання, стабілізаторів напруги та багато іншого, де є електроніка.
Особистих досягнень не маю, крім того, що намагаюся бути методичним, послідовним і, по можливості, доводити почате до кінця. Прийшов до Вас не лише взяти, а й по можливості – дати, обговорити, поговорити. Ось коротко і все.
Читацьке голосування
Статтю схвалили 75 читачів.
Для участі у голосуванні зареєструйтесь та увійдіть на сайт із вашими логіном та паролем.У разі ремонту електронних пристроїв, встановлений у схемі, не завжди вдається, тому доводиться його випоювати зі схеми. Часто таке втручання призводить до псування друкованих плат, інколи ж і самих транзисторів. Тому дуже добре, якщо під рукою є пристрій, що дозволяє визначити справність транзистора без випоювання його із плати. Схеми таких пристроїв наведено у цій статті.
Схема пробника нескладна і показано малюнку 1.
Основою схеми є класичний блокінг-генератор. На виході такого генератора виробляються короткі прямокутні імпульси. Природно, що для отримання блокінг-генератора, що працює, до роз'єму XS1 пробника слід отримати випробуваний транзистор VT. Коливання виходять за рахунок позитивного зворотного зв'язку у трансформаторі T1 через обмотку зв'язку I. Оптимальна величина зворотного зв'язку підбирається обертанням змінного резистора R1. Якщо ручку R1 забезпечити шкалою, то по куту повороту двигуна можна приблизно судити про підсилювальні властивості транзистора.
Живлення пробника здійснюється від трьох гальванічних елементів AAA або від "квадратної" батареї. За допомогою перемикача SA1 можна змінювати полярність живлення, що дозволяє перевіряти транзистори різної структури, як показано на малюнку.
Малюнок 1. Схема пробника для перевірки транзисторів
Виникнення генерації відображається світлодіодами VL1 VL2. При зміні полярності напруги живлення природно змінюється і полярність вихідних імпульсів, тому доводиться встановлювати два світлодіоди.
Трансформатор блокінг-генератора виготовляється самостійно на осерді Ш6*8, хоча, без зміни кількості витків, розмір заліза можна трохи збільшити. Такі трансформатори застосовувалися у приймачах «Альпініст» та подібних. Усі обмотки виконані обмотувальним дротом ПЕВ1-0,2. Обмотка зворотного зв'язку I містить 200 витків, вихідна обмотка II 30 витків, колекторна обмотка III 100 витків того ж дроту.
Пластини трансформатора збираються встик, як у дроселя постійного струму: Ш - подібні пластини вставляються в отвір каркаса, а перемички через тонку паперову прокладку поверх Ш - подібних пластин. При підключенні обмоток слід звернути увагу на їхню полярність, вказану на схемі точками: якщо при підключенні заздалегідь справного транзистора генератор не запуститься, слід поміняти місцями кінці однієї з обмоток - колекторної або базової.
Подібна схема була частиною приладу для перевірки транзисторів ППТ-5 промислового виробництва. Просто саме ця частина була запозичена радіоаматорами, оскільки зарекомендувала себе з хорошого боку.
Малюнок 2.
Живлення пробника провадиться від одного гальванічного елемента напругою 1,5В типу AA або AAA. Перемикач S2 змінює полярність живлення пристрою для перевірки транзисторів різної провідності, як зазначено на схемі.
Конструкція трансформатора S показана на малюнку 2. Він виконаний на феритовому кільці типорозміру К10*6*4 з магнітною проникністю НМ2000. Колекторна обмотка містить S 6 витків, а базова обмотка P всього 2 витка виконаних проводом ПЕВ2-0,2мм. Втім діаметр дроту особливого значення немає, тому збільшення механічної міцності його можна трохи збільшити. Кільце також можна взяти трохи більшого діаметра.
Резистором VR встановлюється режим роботи пробника, точно так, як і в попередній схемі. Дещо спрощена схема підключення світлодіодів, додаткова обмотка відсутня. Запалювання світлодіодів здійснюється викидами зворотної напруги на колекторі випробуваного транзистора в момент його замикання.
Існує досить багато різних схем для перевірки транзисторів, але ці дві, мабуть, вважатимуться найбільш вдалими. Єдиний недолік, це необхідність намотування трансформатора.