國(guó)家新聞出版廣電總局594臺(tái) 牛春苗

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電子設(shè)備中晶體管類元件的常見故障及測(cè)量方法

國(guó)家新聞出版廣電總局594臺(tái) 牛春苗

【摘要】本文詳細(xì)介紹了電子設(shè)備中主要的幾種晶體管器件常見故障的判別和測(cè)量方法。

【關(guān)鍵詞】晶體管；PN結(jié)；正向電阻；反向電阻

1　引言

晶體管類器件主要包括晶體二極管、晶體三極管、可控硅及場(chǎng)效應(yīng)管等。常見的故障如下。

⑴擊穿。無論晶體二極管、三極管、還是可控硅等，在元件內(nèi)部都存在PN結(jié)，正常情況下PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?，?dāng)擊穿后將使PN結(jié)的正反向電阻一樣或接近，判斷擊穿與否可以用三用表。需要注意的是，在某些電路中，晶體管會(huì)產(chǎn)生熱擊穿（一般功率晶體管居多），熱擊穿即指晶體管的溫度達(dá)到一定程度時(shí)，才產(chǎn)生擊穿的情況。在這種情況下用三用表直接測(cè)量晶體管的正反向電阻不能發(fā)現(xiàn)故障，需用其他方法。

⑵開路。晶體管開路往往是由于通過晶體管的電流過大引起的，開路也可通過測(cè)量PN結(jié)的正反向電阻來判斷。

⑶放大倍數(shù)變化。晶體管的放大倍數(shù)離散性很大，同一種型號(hào)的晶體管，其放大倍數(shù)可能在很大的范圍內(nèi)變化，如同樣是3DK9A的管子，電流的放大倍數(shù)he變化范圍為20～200。檢查放大倍數(shù)可將三極管從電路上拆下，然后用三用表放大倍數(shù)擋測(cè)試，同時(shí)要注意實(shí)際電路的允許變化范圍。

不同的晶體管由于結(jié)構(gòu)不同，檢查方法不甚相同，但由于晶體管均有PN結(jié)組成，因此均可通過對(duì)晶體管的PN結(jié)檢查，來判斷器件的好壞，具體檢查方法如下。

2　二極管的的檢查

使用數(shù)字萬用表測(cè)量二極管應(yīng)采用二極管擋，而不用電阻擋。正常情況下反向測(cè)量二極管，即紅表筆接二極管負(fù)極，黑表筆接正極，各種類型二極管均應(yīng)指示高阻。正向測(cè)量時(shí)，對(duì)于一般的整流管、開關(guān)管和檢波管，鍺管為0.2V～0.4V，硅管為0.6V～0.8V。

使用模擬萬用表測(cè)量與數(shù)字萬用表不同，應(yīng)將萬用表萬用表置于電阻檔，一般量程選RX10K?，正常情況下普通高頻二極管的正向電阻應(yīng)該為500?，反向電阻應(yīng)為數(shù)千歐。硅整流二極管（整流電流約為300mA）正向阻值為數(shù)百歐，若換成小擋測(cè)量，由于內(nèi)阻減200m小、電流增大，測(cè)得的正向電阻會(huì)變小。反向電阻約為幾兆歐。

3　晶體三極管的檢查

晶體管的檢查有電壓檢查法、電阻檢查法和放大倍數(shù)測(cè)量法三種，其中電阻檢查法只適用于模擬多用表，放大倍數(shù)測(cè)量法只適用于數(shù)字多用表，電壓檢查法即可用數(shù)字表也可用模擬表，具體檢查方法如下。

⑴直流電壓檢查法：在加上工作電壓的情況下，在印制電路板上直接測(cè)量基極與發(fā)射極之間的電壓的絕對(duì)值，即可判斷管子是否正常。鍺管UBE=0.2v～0.3正常，硅管UBE=0.6v～0.7v為正常。

電壓檢查法也可用數(shù)字電壓表的二極管擋測(cè)量，在電路不加電的情況下，通過測(cè)量三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)來判斷管子好壞。

⑵直流電阻檢查法：該方法應(yīng)采用模擬萬用表。量程設(shè)為RX1K?擋，并注意電表的黑表筆為正極，紅表筆為負(fù)極。如測(cè)量PNP管集電結(jié)正向電阻RBC時(shí)，正確的接法是黑表筆接C，紅表筆接B。

對(duì)于PNP型小功率管（PCM＜200mW）而言，凡是符合以下范圍均屬正常。

集電結(jié)反向電阻RCB：低頻管為200K?～2M?，高頻管大于1M?。

發(fā)射結(jié)反向電阻REB：低頻管為200K?～2M?，高頻管大于50K?。

集電結(jié)正向電阻RCB：低頻管為幾百歐～1K?，高頻管大于1K?～3K?。

發(fā)射結(jié)正向電阻REB：低頻管為幾百歐～1K?，高頻管大于1K?～3K?。

對(duì)于NPN小功率管，無論低頻管還是高頻管，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的反向電阻均應(yīng)為∞，正向電阻均為5 K?～10 K?

⑶放大倍數(shù)測(cè)量法：進(jìn)行放大倍數(shù)測(cè)量時(shí)，首先必須將晶體管從電路中拆下，然后使用數(shù)字萬用表的放大倍數(shù)擋測(cè)量。測(cè)量時(shí)若放大倍數(shù)很大或很小，則說明管子有問題。放大倍數(shù)測(cè)量法一般在使用電壓、電阻檢查法之后仍無法確定的好壞時(shí)才進(jìn)行，測(cè)量之前首先要確定是PNP還是NPN管。

4　可控硅、場(chǎng)效應(yīng)管的檢查

可控硅一般用做過壓或過流保護(hù)元件，是一種能夠控制大功率的四層硅件，圖1所示是可控硅結(jié)構(gòu)原理圖和用三極管模擬的等效電路圖。可控硅的故障現(xiàn)象主要有以下四種。

現(xiàn)象1：可控硅截止，不能被觸發(fā)導(dǎo)通，門信號(hào)正常，可能故障為A～K之間開路。

現(xiàn)象2：可控硅截止，不能被觸發(fā)導(dǎo)通，但門信號(hào)很大，可能故障為G～K之間開路。

現(xiàn)象2：可控硅截止，不能被觸發(fā)導(dǎo)通，但門信號(hào)很0，可能故障為G～K之間短路。

現(xiàn)象4：可控硅正、反向都導(dǎo)通，A～K之間電壓降為0，可能故障為A～K之間短路。

圖1　可控硅結(jié)構(gòu)原理圖及其等效電路圖

檢查可控硅可使用萬用表測(cè)量。正常情況下，可控硅的控制極G到陰極K是一個(gè)PN結(jié)，它具有PN結(jié)特性。測(cè)量時(shí)負(fù)表筆接G，正表筆接K，應(yīng)有正向?qū)娮柚?。正表筆再接陽極A，阻值應(yīng)為無窮大。然后再將正表筆接G，負(fù)表筆接K，應(yīng)為PN結(jié)的反向電阻值。再用負(fù)表筆接A，阻值也應(yīng)為無窮大。測(cè)量A～K之間的正反向電阻值均為無窮大。測(cè)量結(jié)果符合上述要求，一般來說可控硅是好的。如果G～K之間的正反向電阻都等于零，或G～A和A～K之間正反向電阻都很小，說明可控硅內(nèi)部擊穿或短路，如果G～K之間的正反向電阻均為無窮大，說明可控硅內(nèi)部斷極。

對(duì)于MOS場(chǎng)效應(yīng)管，由于種類很多，功率變化范圍也很大，其檢查仍然可使用萬用表，但測(cè)量參數(shù)不易掌握，最好的辦法是找到一只與被測(cè)管同型號(hào)的管子，通過測(cè)量比較被測(cè)管和正常管各極之間的正反向電阻和電壓來判斷被測(cè)管故障與否。

5　結(jié)束語

結(jié)合自己多年對(duì)廣播發(fā)射機(jī)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)整理了一些關(guān)于晶體管器件故障的判別方法，希望對(duì)電子設(shè)備維護(hù)工作者們有所幫助，同時(shí)有不同見解也希望共同探討。