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三极管测量检修方法详解

图7.2是各种三极管的实物图。三极管是电流控制型半导体器件,是透过基极的小电流来控制集电极相对大电流的元件。三极管有三个工作状态:截止状态、放大状态和饱和状态。因为运算放大器的广泛使用,工控电路板中,使用三极管用作模拟放大的电路已不多见,三极管的最常见用法是使用它的饱和截止状态做开关驱动。

图7.4 各种封装的三极管

三极管的参数:

1).电流放大倍数β

三极管处于放大区时,集电极电流和基极电流的比值叫做放大倍数β值。一般小功率的三极管β值在30~100之间,大功率的管子的β值较低,在10~30之间。三极管的β值过小放大能力小;但是β值过大,稳定性差。手册上常用hFE表示β值。

2).穿透电流ICEO

穿透电流是衡量一个管子好坏的重要指标,穿透电流大,三极管电流中非受控成分大,管子性能差。穿透电流受温度影响大,温度上升,穿透电流增大很快。

3). 极限参数

a.最大集电极允许电流ICM

ICM是指三极管的参数变化不允许超过允许值时的最大集电极电流。当电流超过ICM时,管子的性能显著下降,集电结温度上升,甚至烧坏管子。

b.反向击穿电压U(BR)CEO

三极管基极开路时,允许加到C-E极间的最大电压。一般三极管为几十伏,高反压的管子的反向击穿电压大到上千伏。    

c.集电极最大允许功耗PCM

三极管工作时,消耗的功率PCICUCE,三极管的功耗增加会使集电结的温度上升,过高的温度会损害三极管。因此,ICUCE不能超过PCM。小功率的管子PCM为几十毫瓦,大功率的管子PCM可达几百瓦以上。    

d.特征频率fT

由于极间电容的影响,频率增加时管子的电流放大倍数下降,fT是三极管的β值下降到1时的频率。高频率三极管的特征频率可达1000MHz。

三极管的在线测量:

 7.5三极管的在线测试方法示意图

从工控维修效率的角度,须掌握不从电路板上拆下三极管就可判断好坏的技术。做为维修,当然第一时间要弄清楚要测试的三极管是NPN型还是PNP型以及各个B、C、E管脚。如图7.5所示,三极管有两个PN结,即集电结和发射结,测试时与二极管相同,指针万用表使用欧姆档,数字万用表使用二极管档测正反向通断,据此可以判断三极管PN结是否开路或短路。然后可以从三极管的发射结即基极和发射极之间注入电流,注入电流的方法可以使用指针万用表的欧姆档的 X10Ω档(如果三极管功率比较大,可以选择X1Ω档),对NPN型三极管,指针表黑表笔接基极,红表笔接发射极,电流从基极流入,发射极流出,同时使用数字表二极管档红表笔接集电极,黑表笔接发射极,监测集电极到发射极的受控导通情况,如果能够正常控制导通,说明三极管是好的。

如果三极管方便易拆焊,拆下后也可以使用指针万用表的三极管测试功能来测量三极管。如图7.6所示,将指针表置于hFE档位,三极管各管脚插入对应的插孔,指针表显示放大倍数,在合适的刻度内,则三极管没有问题,如果表针偏转太小或者不偏转,或者偏转超出hFE的刻度范围,则三极管损坏。

7.6 指针表的三极管测试功能

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