КАК ПРОВЕРИТЬ ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР и ЗАЧЕМ В НЕМ ДИОД

?

КАК ПРОВЕРИТЬ ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР и ЗАЧЕМ В НЕМ ДИОД

vladivostok_map

March 27th, 2020

В справочной документации по полевым транзисторам MOSFET в символическом обозначении транзистора часто встречается символ диода, включенного параллельно цепи «сток—исток»
https://zen.yandex.ru/media/dima/kak-proverit-polevoi-tranzistor-i-zachem-v-nem-diod-5e7d7f92a834426aa2283764
На графическом обозначении транзистора иногда рисуют вместо обычного диода диод Зенера. Если бы напряжение пробоя этого зенера лежало ниже напряжения пробоя канала, он мог бы шунтировать ток и напряжение самоуиндукции тем самым защищая канал от разрушения.
В подавляющем большинстве случаев в силовых преобразовательных схемах существует необходимость шунтирования транзисторов быстрыми диодами. Но, к сожалению, в данном случае появление диода связано с технологией изготовления мощных «полевиков». Почему — к сожалению? Потому, что характеристики этого паразитного диода, называемого integral reverse p-njunction diode (интегральный обратный диод р-п-перехода), применительно к использованию в схемах преобразовательных устройств оставляют желать лучшего. Другими словами, встроенный диод оказывается слишком медленным, поэтому приходится затрачивать дополнительную энергию на его закрывание, что ведет к нагреву транзистора в целом.
Технология изготовления МОП транзисторов такова, что образуются некоторые паразитные элементы, в частности биполярный транзистор, включенный параллельно силовым выводам. См. рис.2. Он оказывает негативное влияние на характеристики транзистора, поэтому технологической перемычкой замыкают вывод истока с подложкой (замыкают переход: база-эмиттер, паразитного транзистора), а оставшийся переход: коллектор-база, образует диод, включенный параллельно стоку-истоку, в направлении обратном протеканию тока (в классической схеме включения).

Параметры этого диода производители уже могут контролировать, поэтому он не оказывает существенного влияния на работу транзистора. И даже наоборот, его наличие специально используется в некоторых схематических решениях.
Именно этот диод (стабилитрон) обозначается на схематическом изображении МОП транзистора, а технологическая перемычка показана стрелкой соединенной с истоком. Существуют и транзисторы без технологической перемычки
Ведущие мировые производители элементной базы постоянно ведут небезуспешную борьбу за улучшение характеристик быстродействия обратных диодов, и их влияние становится все менее заметным, однако подавляющее большинство выпускаемых на сегодняшний момент полевых транзисторов все еще имеют паразитные диоды с достаточно большим временем обратного восстановления. Кстати, на самом деле встроенный диод получается из технологического биполярного транзистора, включенного параллельно силовым электродам полезного полевого транзистора.
#ЗачемДиодвПолевике

Tags: #ЗачемДиодвПолевике

Прибор для проверки мощных IGBT и MOSFET транзисторов (n-канал) » Журнал практической электроники Датагор

Необходимость в таком приборе возникает каждый раз при ремонте сварочного инвертора — необходимо проверить мощный IGBT или MOSFET транзистор на предмет исправности, либо подобрать к исправному транзистору пару, либо при покупке новых транзисторов, убедиться, что это не «перемаркер». Эта тема неоднократно поднималась на множестве форумов, но так и не найдя готового (испытанного) или кем-то сконструированного прибора, решил изготовить его самостоятельно.

Идея состоит в том, что необходимо иметь какую-то базу данных различных типов транзисторов, с которой сравнивать характеристики испытываемого транзистора, и если характеристики укладываются в определенные рамки, то его можно считать исправным. Все это делать по какой-то упрощенной методике и простым оборудованием. Необходимую базу данных придется собирать конечно же самому, но это все решаемо.

Прибор позволяет:
 — определить исправность (неисправность) транзистора
 — определить напряжение на затворе, необходимое для полного открытия транзистора
 — определить относительное падение напряжения на К-Э выводах открытого транзистора
 — определить относительную емкость затвора транзистора, даже в одной партии транзисторов есть разброс и его косвенно можно увидеть
 — подобрать несколько транзисторов с одинаковыми параметрами

Принципиальная схема прибора представлена на рисунке.

Он состоит из источника питания 16В постоянного тока, цифрового милливольтметра 0-1В, стабилизатора напряжения +5В на LM7805 для питания этого милливольтметра и питания «световых часов» — мигающего светодиода LD1, стабилизатора тока на лампе — для питания испытуемого транзистора, стабилизатора тока на LM317 — для создания регулируемого напряжения (при стабильном токе) на затворе испытуемого транзистора при помощи переменного резистора, и двух кнопок для открытия и закрытия транзистора.

Прибор очень прост по устройству и собран из общедоступных деталей. У меня в наличии был какой-то трансформатор с габаритной мощностью около 40Вт и напряжением на вторичной обмотке 12В. При желании, и в случае необходимости прибор можно питать от АКБ 12В / 0,6 Ач (например). Так же был в наличии китайский цифровой вольтметр-показометр с пределом измерения 0-1 В.

Я решил использовать питание от сети 220В, т.к на рынок для покупок с прибором не сильно пойдешь, да и сеть все же стабильнее, чем «севший» АКБ.

Но… дело вкуса.
Далее, изучая и адаптируя вольтметр, обнаружил интересную его особенность, если на его клеммы L0 и HI подать напряжение, превышающее его верхний порог измерения (1В), то табло просто тухнет и он ничего не показывает, но стоит снизить напряжение и все возвращается к нормальной индикации (это все при постоянном питании +5В между клеммами 0V и 5V). Я решил использовать эту особенность. Думаю, что очень многие цифровые «показометры» имеют такую же особенность. Взять, к примеру, любой китайский цифровой тестер, если в режиме 20В на него подать 200В, то ничего страшного не произойдет, он лишь только высветит «1» и все. Такие табло, подобные моему сейчас есть в продаже.
Возможные варианты цифровых вольтметров 0-2 Вольта с доставкой.

Дальше расскажу о четырех интересных моментах по схеме и ее работе:
1. Применение лампы накаливания в цепи коллектора испытуемого транзистора обусловлено стремлением (первоначально было такое желание) визуально видеть, что транзистор ОТКРЫЛСЯ. Кроме того, лампа выполняет здесь еще 2 функции, это защита схемы при подключении «пробитого» транзистора и некоторая стабилизация тока (54-58 mA), протекающего через транзистор при изменении сети от 200 до 240В. Но «особенность» моего вольтметра позволила первую функцию игнорировать, при этом даже выиграв в точности измерений, но об этом позже…
2. Применение стабилизатора тока на LM317 позволило НЕ сжечь случайно переменный резистор (когда он в верхнем по схеме положении) и случайно нажатых двух кнопках одновременно, или при испытании «пробитого» транзистора. Величина ограниченного тока в этой цепи даже при коротком замыкании равна 12 mA.
3. Применение 4 шт диодов IN4148 в цепи затвора испытуемого транзистора для медленного разряда емкости затвора транзистора, когда напряжение на его затворе уже снято, а транзистор находится еще в открытом состоянии. Они имеют какой-то ничтожный ток утечки, которым и разряжается емкость.
4. Применение «моргающего» светодиода в качестве измерителя времени (световые часы) при разряде емкости затвора.
Из всего вышесказанного становится абсолютно понятно, как все работает, но об этом чуть позже более подробно…

Далее был приобретен корпус и все эти комплектующие расположены внутри.

Внешне получилось даже не плохо, за исключением того, что не умею я пока рисовать шкалы и надписи на компьютере, но… В качестве гнезд для испытуемых транзисторов замечательно подошли остатки каких-то разъемов. Одновременно был изготовлен выносной кабель для транзисторов с «корявыми» ногами, которые не влезут в разъем.

Ну и вот так это выглядит в работе:

1. Включаем прибор в сеть, при этом начинает моргать светодиод, «показометр» не светится
2. Подключаем испытуемый транзистор (как на фото выше)
3. Устанавливаем ручку регулятора напряжения на затворе в крайнее левое положение (против часовой стрелки)
4. Нажимаем на кнопку «Откр» и одновременно потихоньку прибавляем регулятор напряжения по часовой стрелке до момента зажигания «показометра»
5. Останавливаемся, отпускаем кнопку «Откр», снимаем показания с регулятора и записываем. Это есть напряжение открытия.
6. Поворачиваем регулятор до упора по часовой стрелке
7. Нажимаем кнопку «Откр», зажжется «показометр», снимаем с него показания и записываем. Это есть напряжение К-Э на открытом транзисторе
8. Возможно, что за время, потраченное на записи, транзистор уже закрылся, тогда открываем его еще раз кнопкой, и после этого отпускаем кнопку «Откр» и нажимаем кнопку «Закр» — транзистор должен закрыться и «показометр» соответственно потухнуть. Это есть проверка целостности транзистора — открывается и закрывается
9. Опять открываем транзистор кнопкой «Откр» (регулятор напряжения в максимуме) и, дождавшись ранее записанных показаний, отпускаем кнопку «Откр» одновременно начиная подсчитывать количество вспышек (морганий) светодиода
10. Дождавшись потухания «показометра» записываем количество вспышек светодиода. Это и есть относительное время разряда емкости затвора транзистора или время закрытия (до увеличения падения напряжения на закрывающемся транзисторе более чем 1В). Чем это время (количество) больше, тем соответственно емкость затвора больше.

Дальше проверяем все имеющиеся транзисторы, и все данные сводим в таблицу.
Именно из этой таблицы и происходит сравнительный анализ транзисторов — фирменные они или «перемаркеры», соответствуют своим характеристикам или нет.

Ниже приведена таблица, которая получилась у меня. Желтым выделены транзисторы, которых не оказалось в наличии, но я ими точно когда-то пользовался, поэтому оставил их на будущее. Безусловно, в ней представлены не все транзисторы, которые проходили через мои руки, кое-что просто не записал, хотя пишу вроде всегда. Безусловно у кого-то при повторении этого прибора может получиться таблица с несколько иными цифрами, это возможно, т.к цифры зависят от многих вещей: от имеющейся лампочки или трансформатора или АКБ, например.

Из таблицы видно, чем отличаются, транзисторы, например G30N60A4 от GP4068D. Отличаются временем закрытия. Оба транзистора применяются в одном и том же аппарате — Телвин, Техника 164, только первые применялись немного раньше (года 3, 4 назад), а вторые применяются сейчас. Да и остальные характеристики по ДАТАШИТ у них приблизительно одинаковы. А в данной ситуации все наглядно видно — все налицо.

Кроме того, если у Вас получилась табличка всего из 3-4 или 5 типов транзисторов, и остальных просто нет в наличии, то можно, наверное, посчитать коэффициент «согласованности» ваших цифр с моей таблицей и, используя его, продолжить свою таблицу, используя цифры из моей таблицы. Думаю, что зависимость «согласованности» в этой ситуации будет линейной. Для первого времени, наверное хватит, а потом подкорректируете свою таблицу со временем.
На этот прибор я потратил около 3 дней, один из которых покупал некоторую мелочевку, корпус и еще один на настройку и отладку. Остальное работа.

Безусловно, возможны варианты исполнения: например применение более дешевого стрелочного милливольтметра (необходимо подумать об ограничении хода стрелки вправо при закрытом транзисторе), использовании вместо лампочки еще одного стабилизатора на LM317, применении АКБ, установить дополнительно переключатель для проверки транзисторов с p-каналом и т.  д. 
Но принцип при этом в приборе не изменится.

Еще раз повторюсь, прибор не измеряет величин (цифр) указанных в даташитах, он делает почти то же самое, но в относительных единицах, сравнивая один образец с другим. Прибор не измеряет характеристик в динамическом режиме, это только статика, как обычным тестером. Но и тестером не все транзисторы поддаются проверке, да и не все параметры можно увидеть.
На таких я обычно ставлю маркером знак вопроса «?»

Можно соорудить и проверку в динамике, поставить маленький ШИМ на К176 серии, или что-то подобное.
Но прибор вообще простой и бюджетный, а главное, он привязывает всех испытуемых к одним рамкам.

Спасибо за внимание!

 

Базовые схемы тестирования MOSFET-транзисторов

Рис. 1

от Lewis Loflin

Во многих проектах на этом веб-сайте и в моих видеороликах на YouTube я использую 5-вольтовое напряжение с платой Arduino или Microchip PIC для включения мощных полевых МОП-транзисторов. Возникает вопрос, включает ли 5 ​​вольт такой полевой МОП-транзистор? Что делать, если в спецификации устройства графики вызывают сомнения? Что если использовать другой МОП-транзистор?

Схемы, представленные выше, позволяют тем, у кого нет доступа к сложным контрольно-измерительным приборам, проверить напряжение включения затвора для любого полевого МОП-транзистора. Диод Зенера ограничивает напряжение затвора, где большинство из них имеют максимальное значение Vgs 20 вольт. Проверьте спецификации для максимальных Vgs!

Если вы хотите использовать 12-вольтовый источник питания, замените B1 и B2 на одну 12-вольтовую лампочку. Зенеровские диоды и резисторы 5,2К можно исключить.

Большинство тестов, которые я проводил на полевых МОП-транзисторах различной мощности, чаще всего включались в районе 3,6-4,0 вольт.

Обновление, декабрь 2019 г. Многие современные микроконтроллеры используют 3,3-вольтовое напряжение Vcc. Это также относится к Raspberry Pi. Я нашел два МОП-транзистора, которые работают на 3,3 вольта.

IRFZ44N представляет собой N-канальное устройство с номинальным напряжением 55 В и сопротивлением RDS(on) не более 0,032 Ом. Другое устройство представляет собой P-канальное устройство с номинальным напряжением 55 В и сопротивлением RDS (вкл.) не более 0,02 Ом.

Обновленная версия на эту тему: Тестирование силовых MOSFET транзисторов, результаты, наблюдения

Смотрите видео Простые схемы для тестирования MOSFET транзисторов.

См. следующие спецификации:

• irfz44n.pdf
• irf4905.pdf

• Учебное пособие по переключению мощных N-канальных МОП-транзисторов
• Учебное пособие по силовым P-канальным переключателям MOSFET
• H-мост управления двигателем с мощными МОП-транзисторами
• Больше примеров схемы H-моста MOSFET
• Сборка высокомощного транзистора управления двигателем H-Bridge
• Базовые схемы тестирования транзисторов MOSFET
• Цепи переключения высоковольтных МОП-транзисторов

• LM317 Источник питания с регулируемым напряжением и усилением тока
• Цепи постоянного тока LM334, LM317
• Сборка LM317 Блок питания 0–34 В
• LM334 Источник постоянного тока с резистивными датчиками
• LM317 Цепь источника постоянного тока высокой мощности
• LM317 Цепи источника постоянного тока
• Проверка SCR и симисторов
• Источник постоянного тока на операционном усилителе LM741, 3 А
• Проверка ограничителя тока стабилитронов
• Ограничитель тока для оптронных входов
• LM317 CCS для светоизлучающих диодов

• Веб-мастер
• Список электронных проектов Льюиса Лофлина
• Электроника для хобби
• Электронная почта

• Эксперименты с шунтирующим регулятором TL431
Схемы прецизионного регулятора тока
• TL431A
• Ограничитель тока на базе TL431A Цепи источника постоянного тока
• Цепи шунтирующего регулятора TL431A

Видео You Tube

• Регулируемый источник тока высокой мощности LM317
• Повышение тока LM317 Корр. Блок питания
• LM317 Цепи источника постоянного тока

Прочие схемы

• Магнитные переключатели и датчики на эффекте Холла
• Учебное пособие по теории компараторов
• ULN2003A Транзисторная матрица Дарлингтона с примерами цепей
• Схемы транзисторно-стабилитронного регулятора
• Выпрямление источника питания переменного тока
• Катушки для высокоселективного кристаллического радиоприемника
• Неоновые (NE-2) схемы, которые можно собрать
• Фотодиодные схемы Работа и использование
• Руководство по схемам фотодиодных операционных усилителей

Веб-сайт Copyright Lewis Loflin, Все права защищены.
Если вы используете этот материал на другом сайте, предоставьте ссылку на мой сайт.

 

#07 Лучший тестер MOSFET (Простые способы тестирования MOSFET, 2023 г.)

MOSFET-транзистор является наиболее часто используемым транзистором, когда речь идет о силовой электронике или там, где нам нужен высокий импеданс.

Чтобы проверить, хороший или плохой MOSFET у нас есть, нам нужен лучший тестер MOSFET в нашей лаборатории.

Конечно, мы можем проверить это с помощью мультиметра. Но использование мультиметра утомительно и не так просто.

В конце этой статьи вы должны знать:

• Список лучших МОП-транзисторов, рекомендуемых и используемых профессионалами в области
• Как использовать тестер MOSFET

Звучит интересно? Тогда давайте начнем.

Содержание

Лучший тестер MOSFET

MOSFET расшифровывается как полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника. Он имеет три терминала:

• Ворота (G)
• Слив (D)
• Источник (И)

В основном эти транзисторы используются в силовой электронике.

Из-за высокой мощности они часто повреждаются. И требуют замены.

Чтобы проверить неисправные, нам нужны лучшие тестеры MOSFET в нашей лаборатории.

Лучшим тестером MOSFET, который я и другие полевые специалисты рекомендуют, является тестер m328, DCA pro или Bside ESR02 Pro.

Они лучшие, потому что тысячи людей использовали их и получили желаемые результаты. Они надежны. И идет с приличным ценником.

До попадания в основной список тестера. Давайте сначала посмотрим, на что следует обратить внимание при выборе тестера.

Выбор лучшего тестера MOSFET

Ниже приведены ключевые моменты, которые нельзя пропустить:

• Четкий дисплей – как и тестер должен иметь четкий дисплей с четкими показаниями
• Простое управление
• Защита от перегрузки по току и перенапряжению
• Гнездо для крепления твердого компонента
• Точность
• Функция автоматического отключения — для экономии заряда батареи

Хорошо!

Давайте перейдем к нашему замечательному списку тестировщиков.

Список тестеров MOSFET

Давайте посмотрим на некоторые тестеры MOSFET. Тестер MOSFET может сэкономить вам много времени, если вы весь день работаете с силовыми электронными схемами.

1. Peak Atlas DCA75

Начнем наш список с DCA75 марки Peak.

Peak — известный бренд, производящий различные инструменты для тестирования компонентов.

Тестер DCA75 этой марки представляет собой тестер MOSFET продвинутого уровня. Он также имеет кривую трассировки.

Например, если вы хотите нарисовать кривую «Ic Vs Vce» (для транзисторов), то это устройство сделает это за вас за считанные секунды.

Лучшая часть этого тестера не зависит от того, как вы подключите MOSFET-транзистор. Это даст вам право на настройку.

Вот ссылка Atlas DCA Pro (ссылка на Amazon) для вашего собственного дальнейшего расследования.

2. Тестер компонентов M328

Переходим к нашему следующему лучшему тестеру MOSFET, тестеру компонентов M328. Он потрясающий и имеет приятный цветной дисплей. Вы можете использовать его для широкого спектра приложений.

Основным преимуществом этого тестера является избавление вас от утомительной работы по тестированию MOSFET. Где вы используете мультиметр и записываете различные значения, а затем сравниваете их с таблицей данных.

С помощью этого тестера просто подключите полевой МОП-транзистор и получите результаты (узнайте, плохо это или хорошо) — это так просто.

Основные характеристики тестера m328:

Мы можем идентифицировать и протестировать следующие компоненты с помощью устройства с высокой точностью:

• Транзисторы (все типы, включая BJT, MOSFET, FET), M328 автоматически определяет тип транзистора , правильные конфигурации выводов, бета-версия DC и многое другое.
• диодов (включая PIN, Schottky и Zenor).
• МОС
• СКР
• Резисторы, включая переменные резисторы, т. е. потенциометры.
• Конденсаторы, этот маленький прибор способен измерять значение ESR конденсатора с большой точностью.
• Катушки индуктивности

Таким образом, тестер транзисторов m328 (ссылка на продукт)  — это лучший тестер полевых МОП-транзисторов и компонентов, который вы можете иметь в своей лаборатории для проектов в области электроники. Это сделает ваше тестирование очень легким.

3. BSIDE ESR02 PRO

Следующий тестер — ESR02 Pro от бренда BSIDE.

Этот тестер MOSFET также поддерживает компоненты SMD. Это будете вы все в одном компонентном тестере.

Важные особенности:

• Может также использоваться для проверки различных типов триодов
• Тиристоры (тиристоры)
• МОП-транзистор
• Полярность контакта
• Выход Hfe
• Емкость перехода полевого транзистора

Подводя итог, можно сказать, что BSIDE ESR02 Pro (ссылка на Amazon) может стать вашим комплексным тестером компонентов. Вы можете использовать его, чтобы узнать N-канальный и P-канальный MOSFET. Кроме того, вы можете использовать его, чтобы определить, хороший или плохой полевой МОП-транзистор.

4. Осциллограф Тестер MOSFET

Отличается от вышеперечисленных. Это осциллограф и тестер MOSFET вместе взятые. При этом вы получите более точные результаты.

Важные особенности:

• Частота дискретизации в реальном времени до 2,5 Мвыб/с и аналоговая полоса пропускания 200 МГц
• Порт зарядки USB Type-C
• Функция тестирования MOSFET
• ЖК-экран высокой четкости

Вкратце, тестер Oscilloscope MOSFET (ссылка на продукт) гениально объединяет цифровой осциллограф, тестер электронных компонентов, генератор ШИМ-сигналов и другие функции.

Небольшой размер дает вам больше практичных функций.

5. Тестер TC1 MOSFET

Следующим лучшим измерителем для проверки полевых МОП-транзисторов является тестер компонентов TC1. Он портативный и поставляется с перезаряжаемыми батареями.

Имеет гнездо, а также вилки для подключения компонентов и MOSFET.

Важные особенности этого счетчика:

• Цветной дисплей с четкими показаниями
• Автоматически идентифицировать и MOSFET, IGBT и JFET.
• Помимо транзисторов, он также может тестировать эти компоненты: триак, резистор, диод, триодный конденсатор и другие компоненты.
• Одна клавиша, подключите компонент, нажмите кнопку проверки и получите результаты.
• Автоматическое отключение питания для экономии заряда батареи, если оно не используется какое-то время.
• Дополнительные заглушки для более легкой и простой проверки компонентов.

Таким образом, тестер компонентов TC1 (Amazon Link) очень прост в использовании и может быть хорошим инструментом тестирования для вашей лаборатории и проектов.

6. MK-328 Тестер МОП-транзисторов

Это наш последний тестер транзисторов для изучения. Он относится к вышеназванному семейству МК-168, но является гораздо более продвинутой моделью.

Важные характеристики:

• Измерение порогового напряжения и емкости затвора для MOSFET
• Все символы окружены номером датчика тестера
• До двух диодов отображаются в правильном порядке и символом диода
• Ключевое действие для автоматического выключения

Вы можете видеть, что у него экран больше, чем на изображении выше. Чтобы узнать больше об этом парне, вот ссылка для вашего дальнейшего расследования, MK-328 Transistor Tester (ссылка Amazon) .

Это значительно экономит время, потому что одним нажатием кнопки можно проверить наиболее распространенные компоненты, просто подключив их, не задумываясь о полярности или напряжении.

7. Тестер MK-168

Этот тестер компонентов намного сложнее, чем все остальные. Вместо одной розетки или вилки в этом тестере можно использовать и то, и другое.

Просто подключите свой МОП-транзистор. Нажмите кнопку тестирования. И получить результаты на экране.

Если этот парень привлек ваше внимание. Тогда вот ссылка MK-168 (ссылка на Amazon) , чтобы собрать больше информации об этом удивительном тестере транзисторов.

Заключение

При работе с силовой электроникой тестирование различных компонентов, особенно полевых МОП-транзисторов, и измерение их значений и других параметров требует много времени.