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第二篇:萬用表歐姆檔測量晶體二極管和三極管的正確方法(圖)

 360圖書維修 2014-02-27

  上一節(jié)我們已經(jīng)談到,;要全面的檢測晶體二極管,、晶體三極管的性能優(yōu)劣,;必須應(yīng)用專門的測試儀器;但是作為我們一般的維修人員,;是不可能有這些儀器、設(shè)備的,,這樣一般的維修師傅們,;就用萬用表的歐姆檔簡單的判斷一下這些晶體管的好壞也是可行的,這也是在沒有專門測試儀器的情況下的不得已而為之的方法,,雖然是不得已而為之,;但是只要方法得當(dāng);也是可行的,,特別是判斷晶體管的是否擊穿,、開路,是否漏電,、PN結(jié)的正向?qū)ㄐ阅軆?yōu)劣,;也是相當(dāng)可靠的,不過測量方法必須正確,、得當(dāng),,不然就會出現(xiàn)誤判斷;從而導(dǎo)致故障維修進入死胡同,。什么是測量方法必須正確,、得當(dāng)?也就是你采用萬用表歐姆檔的檔位是那一檔,?這一檔紅黑表筆間的電壓,、電流是否符合、接近被測器件的工作特性,?,。掌握正確的歐姆檔位測量晶體管就必須了解;歐姆檔的特性和晶體管PN結(jié)的特性(萬用表歐姆檔測量晶體二極管,、晶體三極管主要是測量PN結(jié)的性能),,關(guān)于萬用表歐姆檔的特性(紅黑表筆間的電壓、電流數(shù)值),;第一節(jié)已經(jīng)詳細介紹了,。這一節(jié);主要介紹晶體管PN結(jié)的特性及用萬用表歐姆檔正確判斷的方法,。

一,、二極管PN結(jié)的結(jié)構(gòu)、原理及測量
1,、二極管構(gòu)造及PN結(jié):

   把一塊P型半導(dǎo)體和一塊N型半導(dǎo)體緊密地結(jié)合在一起就構(gòu)成了一個二極管,。在它們的結(jié)合面上形成一個界面,,這個界面就稱PN結(jié)。如圖15所示,。在P型與N型半導(dǎo)體上各加上一根引線,,便構(gòu)成一個二極管。其P型半導(dǎo)體的引線稱為:正極(+),,N型半導(dǎo)體的引線稱為:負極(—),。

2、PN結(jié)的單向?qū)щ姡?/p>

   若在PN結(jié)上加正向電壓,,即電源的正極接P區(qū),,負極接N區(qū),也稱為:正向偏置,。此時外加電壓在PN結(jié)中產(chǎn)生的外電場和內(nèi)電場方向相反,,內(nèi)電場被削弱,多數(shù)載流子的擴散運動增強,,形成較大的擴散電流(正向電流),,PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。在一定范圍內(nèi),,外電場愈強,,正向電流(由P區(qū)流向N區(qū)的電流)愈大。正向偏置時,;呈導(dǎo)通狀態(tài),,PN結(jié)呈現(xiàn)的電阻很低,一般常用的普通硅二極管的正向?qū)娮铻槭畮讱W姆~二十幾歐姆(用萬用表R×1檔測量,,如用R×10,、R×100、R×1K,、R×10 K檔測量,,由于二極管是非線性器件;指示均為零歐姆,;歐姆讀數(shù)讀不出來),,采用萬用表的R×1檔測量硅二極管正向?qū)娮瑁绻麥y得阻值過大(大于四十至五十歐姆),;此管則損壞,;不可再用,此時要是把萬用表轉(zhuǎn)換成R×10,、R×100,、R×1K、R×10 K檔,,同樣測量這只正向?qū)ㄗ柚颠^大的二極管,,其指針的指示都是零歐姆,,這就說明采用萬用表的R×10、R×100,、R×1K,、R×10 K檔位是判斷不出正向阻值已經(jīng)變大的,已經(jīng)損壞的二極管的,。

   若在PN結(jié)上加反向電壓,,即電源的負極接P區(qū),正極接N區(qū),,也稱為:反向偏置,。此時外加電壓在PN結(jié)中產(chǎn)生的外電場和內(nèi)電場方向一致,,內(nèi)電場被加強,,結(jié)果阻止了多數(shù)載流子的擴散,無法形成擴散電流,,PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài),。在一定范圍內(nèi),外電場愈強,,阻擋電流流過的能力越強,。反向偏置時,呈截止?fàn)顟B(tài),;PN結(jié)呈現(xiàn)的電阻極高或為無窮大,,一般常用的普通硅二極管的反向電阻為:無窮大;指針不能有偏轉(zhuǎn)指示(用萬用表R×10K檔測量,;紅表筆接二極管正極,,黑表筆接二極管負極),如果指針有偏轉(zhuǎn)指示,;表示有阻值,;此管漏電;根據(jù)阻值的大??;可判斷漏電的程度;也不可再用,,如果指針指示為零,;則此管擊穿;完全損壞(必須用紅黑表筆間有較高電壓的R×10K檔,,如果用R×1,、R×10、R×100,、R×1K檔測量,,由于表筆間電壓太低,,輕微的漏電就測不出來)。

3,、對二極管PN結(jié)的要求:

   二極管的主要工作部位就是PN結(jié),;對PN結(jié)的要求就是;單向?qū)щ?。單向?qū)щ娋褪且笤诙O管正向偏置時(外電源的正極接二極管的P區(qū),,外電源的負極接N區(qū));有最小的導(dǎo)通電阻,,也就是能有最大的導(dǎo)通電流,。在正向?qū)ù箅娏鞯那闆r下;仍然能保持較小的導(dǎo)通電阻,,此二極管PN結(jié)的正向特性是優(yōu)秀的,。

    在二極管反向偏置時(外電源的正極接二極管的N區(qū),外電源的負極接P區(qū)),;沒有電流能夠通過,;電阻值為無窮大(萬用表歐姆檔測量指針不能有偏轉(zhuǎn)指數(shù))。在一定的范圍內(nèi)反向偏置的電壓逐步上升到較高的電壓,,仍然不能有電流通過,,電阻值仍然為無窮大,在較高的反向偏置電壓情況下,;電阻值仍然保持為無窮大的二極管,;是不存在漏電的現(xiàn)象;其反向特性是優(yōu)秀的,。圖16是是普通二極管PN結(jié)的電壓電流特性曲線圖,,會看圖的就可以看出;PN結(jié)施加正向電壓,;電流導(dǎo)通,;并且微小的電壓上升;會引起流過的電流大幅度的上升,。PN結(jié)施反向電壓,;就沒有電流流通;反向電壓繼續(xù)增加,;也沒有電流流過PN結(jié),。

   只有二極管PN結(jié)的“正向特性”和“反向特性”都優(yōu)秀的二極管在電路上應(yīng)用才是可靠的,這一點是至關(guān)重要的,。


4,、怎樣用萬用表歐姆檔測量二極管PN結(jié):

上一節(jié)談到;對PN結(jié)的要求是:正向特性;大電流并且導(dǎo)通電阻要小,。也就是,;正向特性的測量需要有在提供較大電流的情況下,測量其導(dǎo)通電阻越小越好,。也就是,;正向特性的測量需要有在提供較大電流的情況下,測量其導(dǎo)通電阻越小越好,。

反向特性,;施加反向電壓較高時;也不能有電流,。反向特性的測量需要有在提供較高反向電壓的情況下,,測量其漏電流;測量其反向截止電阻為無窮大,。

既然我們一般的維修人員都是用萬用表的歐姆檔測量晶體管的好壞,,從第一部分:“萬用表歐姆檔的原理”可知在萬用表歐姆檔的R×1、R×10,、R×100,、R×1K,、R×10K五個電阻檔位中,; R×1檔表筆間能提供較大的電流;R×10K檔表筆間能提供較高的電壓,,也就是在沒有其他儀器的情況下,,只有采用萬用表歐姆檔的 R×1、R×10K兩檔來判斷PN結(jié),,R×1檔用來測量PN結(jié)的正向?qū)ㄌ匦?,R×10K檔其測量PN結(jié)的反向截止特性;其結(jié)果才會是基本正確的,。R×10,、R×100、R×1K這三檔測量是測量不出輕微的正向阻值變大和反向輕微漏電的,,只能判斷短路和開路的晶體管器件,,對于輕微的正向阻值變大和反向輕微漏電的PN結(jié);就無法作出正確判斷,,這些輕微的正向阻值變大和反向輕微漏電的二極管和三極管,;應(yīng)用在電路上;往往回出現(xiàn)一些令人難以判斷的疑難,、軟故障,;似是而非的故障令你吃不下飯、睡不好覺,很多維修師傅都有這樣的經(jīng)歷,。
測量方法:

5,、 PN結(jié)的正向?qū)娮铚y量:

所選用的萬用表歐姆檔中心刻度越小越好,因為中心刻度越??;在R×1檔時;表筆間流過的電流越大(歐姆檔中心刻度越??;表頭的品質(zhì)越高);符合二極管正常工作時的狀態(tài),。

萬用表歐姆檔置于 R×1檔,;選一只常用的二極管;如1N4008或RU4等都可以,,紅表筆接被測二極管負極,;黑表筆接二極管正極,圖17所示,;此時,,指針指示應(yīng)該在十幾到二十歐姆左右,讀數(shù)越小越好,,不同歐姆中心刻度的表,;讀數(shù)略有不同、二極管功率大的讀數(shù)略?。ㄐぬ鼗茏x數(shù)更小一些),。由于不同的萬用表性能不同;用自己的萬用表歐姆檔多測量幾個不同型號的,;正品好二極管,;記下讀數(shù),以便以后維修中作為基準參考,。同一型號的二極管,,用R×1檔測量;其讀數(shù)基本一樣,;如果阻值偏差較大,;大于正常管5Ω—10Ω則此管PN結(jié)已經(jīng)有問題;一般不能使用(盡管有時沒有故障出現(xiàn)),。此時如果用R×10,、R×100、R×1K,、R×10K檔測量,;其讀數(shù)都為0Ω;無法判斷其正向?qū)ㄐ阅艿膬?yōu)劣。



6,、PN結(jié)的反向漏電測量:

萬用表歐姆檔選擇R×10K檔,,因為R×10K檔時內(nèi)部是1.5V和9V電池串聯(lián)應(yīng)用,表筆間開路電壓是10.5V這個電壓比1.5V高的多,,加到二極管的PN結(jié)上,,只要反向有一點輕微的漏電都可以檢測出來(這個10.5V甚至高出二極管在電路上應(yīng)用的VCC電壓,更符合實戰(zhàn)的檢驗),。

二極管的PN結(jié)(穩(wěn)壓管除外),,在用萬用表歐姆檔R×10K檔測量時;表筆的位置和上面測量正向?qū)ㄌ匦韵喾?;即紅表筆接被測二極管正極,;黑表筆接二極管負極,圖18所示,;此時,,指針不應(yīng)有任何偏轉(zhuǎn)指示;指針讀數(shù)為:無窮大歐姆,,只要有一點微小的偏移,;此管都不可用(此時如果用R×1、R×10,、R×100,、R×1K檔測量;就是漏電大一些的,;其讀數(shù)仍然為無窮大,;無法判斷其反向漏電性能),,記?。阂话愕乃苈┧岣咚畨簷z查,同樣電子器件的漏電也要高電壓測量,。


二,、 穩(wěn)壓管的測量:
      穩(wěn)壓管是一種特殊的二極管,也是以一種應(yīng)用較多的二極管,,測量的方法和普通的二極管相同,,正向?qū)ㄌ匦杂萌f用表歐姆檔R×1檔測量其測量結(jié)果也應(yīng)和上面介紹的結(jié)果一樣,反向特性也用歐姆檔R×10K檔測量,,只是測反向特性時,;只要被測穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值小于10V(小于萬用表內(nèi)部9V+1.5V=10.5V)的電壓數(shù),指針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn),;有一定的指數(shù),;指針偏轉(zhuǎn)的角度;也就是指針指示數(shù)的大小與被測穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值不同有關(guān);例如:穩(wěn)壓管有,;3.6V,、5V、6V,、8.2V,、12V、15V等,,這其中,;3.6V、5V,、6V,、8.2V在用R×10K檔測反向特性時;歐姆檔表指針就會有偏轉(zhuǎn)指數(shù),,指數(shù)的大小和穩(wěn)壓值有關(guān),;穩(wěn)壓值越小,;指針偏轉(zhuǎn)角度越大,;歐姆讀數(shù)越小,;3.6V的穩(wěn)壓管比5V穩(wěn)壓管偏轉(zhuǎn)角度就大(歐姆讀數(shù)就?。?V穩(wěn)壓管比6V穩(wěn)壓管偏轉(zhuǎn)角度就大(歐姆讀數(shù)比6V的就?。?,而相同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管偏轉(zhuǎn)角度是一樣的(相同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管;歐姆讀數(shù)是一樣的),。你可以用你的萬用表歐姆檔多測量一些不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管,;把指針偏轉(zhuǎn)讀數(shù)記錄下來;根據(jù)這些,,你就可以利用你自己的萬用表歐姆檔,,來判斷任意一個小于10V穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值(我們電路中一般應(yīng)用最多的穩(wěn)壓管;其穩(wěn)壓值都小于10V),;懂得這個道理,;又擴展了你萬用表的新用途。

 下面簡單的介紹一下為什么萬用表歐姆檔(R×10K檔),;測量穩(wěn)壓管反向特性時,;表指針會有不同的偏轉(zhuǎn)角度(讀數(shù)不同),圖19是一只穩(wěn)壓管的符號及電壓電流特性曲線圖,;該穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值是5.1V,??梢钥闯銎浼t色的電壓電流特性曲線;不同于圖16普通二極管的電壓電流特性曲線,,不同之處在加反向電壓時(穩(wěn)壓管的正極接負電壓,、負極接正電壓),在電壓軸的負電壓一段(由0向左)在0V至-5.1V這一段曲線是平直的,,這意味著穩(wěn)壓管反向沒有電流,;當(dāng)達到5.1V時;曲線突然以90度直角向下拐彎,。這意味著,;在反向電壓達到5.1V時,穩(wěn)壓管被擊穿,;反向電流猛增,,等于短路;此時若反向電壓繼續(xù)增加,;即也被穩(wěn)壓管的擊穿電流短路了,,反向電壓就被控制在5.1V位置上(這就是穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓原理)當(dāng)電壓小于5.1V,反向電流又消失,;又回到截止?fàn)顟B(tài),。曲線的拐點的電壓值;就是該穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值,,顯然拐點要求應(yīng)該是絕對的直角,。某些穩(wěn)壓管該拐點直角不銳利,其穩(wěn)壓性能(精度,、穩(wěn)定度)就不好,。懂得了這些道理;就可以知道歐姆檔(R×10K檔)判斷穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值的道理,。下面用圖來說明:
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