Как проверить оптопару не выпаивая: методы диагностики оптронов — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как проверить работоспособность оптопары, не выпаивая ее из схемы. Какие простые способы диагностики оптронов существуют. Какие параметры оптопар можно измерить мультиметром без демонтажа.

Содержание

Что такое оптопара и принцип ее работы

Оптопара (оптрон) — это электронный компонент, состоящий из излучателя света (обычно светодиода) и фотоприемника (фототранзистора, фотодиода и др.), объединенных в общем корпусе. Основная функция оптопары — обеспечение гальванической развязки между входной и выходной цепями.

Принцип работы оптопары заключается в следующем:

На светодиод подается входной электрический сигнал
Светодиод преобразует электрический сигнал в световой
Световой сигнал воздействует на фотоприемник
Фотоприемник преобразует световой сигнал обратно в электрический на выходе

Таким образом, входной и выходной сигналы электрически не связаны между собой, что обеспечивает гальваническую изоляцию цепей.

Основные параметры оптопар для проверки

При диагностике оптопар обычно проверяют следующие ключевые параметры:

Исправность светодиода (входной цепи)
Работоспособность фотоприемника (выходной цепи)
Коэффициент передачи тока (CTR)
Время включения и выключения
Напряжение изоляции между входом и выходом

Для проверки без выпаивания доступны в основном первые два параметра — исправность входной и выходной цепей оптопары.

Простая проверка оптопары мультиметром

Самый простой способ проверить оптопару, не выпаивая ее из платы — использовать мультиметр в режиме прозвонки диодов. Алгоритм проверки:

Установите мультиметр в режим проверки диодов
Подключите щупы к выводам светодиода (входа) оптрона
Проверьте прямое и обратное сопротивление — должно быть около 0.7-1.2В в прямом направлении и обрыв в обратном
Подключите щупы к выводам фототранзистора (выхода)

Измерьте сопротивление — должен быть обрыв
Подайте напряжение на светодиод и повторите измерение — сопротивление должно упасть до сотен Ом

Если все измерения соответствуют указанным значениям — оптопара исправна. Данный метод позволяет быстро выявить явные неисправности без демонтажа.

Проверка оптопары с помощью специального пробника

Для более точной диагностики оптронов можно собрать простой пробник на основе светодиодов. Принцип его работы:

Красный светодиод сигнализирует о работоспособности входного светодиода оптрона
Зеленый светодиод показывает исправность выходного фототранзистора

Схема такого пробника очень проста и содержит всего несколько компонентов:

Два светодиода (красный и зеленый)
Два резистора для ограничения тока
Батарейка на 3-5В

С помощью такого устройства можно быстро проверять оптроны прямо на плате, не выпаивая их. Это значительно ускоряет процесс диагностики.

Измерение коэффициента передачи тока (CTR)

Коэффициент передачи тока (Current Transfer Ratio, CTR) — важный параметр оптопар, показывающий эффективность преобразования входного тока в выходной. Для его измерения без выпаивания можно использовать следующую методику:

Подключите источник тока к входу оптрона (10-20 мА)
Измерьте ток на выходе с помощью мультиметра
Рассчитайте CTR как отношение выходного тока к входному в процентах

Типичные значения CTR для распространенных оптопар:

PC817 — 50-300%
4N25 — 20-100%
6N137 — 10-50%

Значительное отклонение CTR от паспортного диапазона может свидетельствовать о деградации или неисправности оптрона.

Проверка быстродействия оптопары

Время включения и выключения — важные динамические параметры оптронов. Для их измерения без выпаивания потребуется генератор импульсов и осциллограф. Методика проверки:

Подайте импульсный сигнал на вход оптрона
Измерьте осциллографом задержку выходного сигнала относительно входного
Оцените время нарастания и спада фронтов выходного импульса

Типичные значения времени включения/выключения:

PC817 — 2-3 мкс
6N137 — 20-50 нс

Увеличение времени переключения может указывать на деградацию оптрона.

Тестирование напряжения изоляции

Напряжение изоляции между входом и выходом — ключевой параметр, определяющий качество гальванической развязки. К сожалению, его невозможно измерить без выпаивания оптрона. Для проверки требуется специальный высоковольтный тестер изоляции.

Типичные значения напряжения изоляции:

PC817 — 5000В
6N137 — 3750В

Пробой изоляции — критическая неисправность, требующая немедленной замены оптрона.

Признаки неисправности оптопар

На какие симптомы стоит обратить внимание при диагностике оптронов:

Отсутствие переключения выхода при подаче сигнала на вход
Постоянно открытое или закрытое состояние выхода
Значительное снижение коэффициента передачи тока
Увеличение времени переключения, «затягивание» фронтов
Пробой изоляции между входом и выходом
Повышенный ток утечки в закрытом состоянии

При обнаружении подобных симптомов оптопару рекомендуется заменить для обеспечения надежной работы устройства.

Преимущества и недостатки проверки без выпаивания

Диагностика оптронов без демонтажа имеет свои плюсы и минусы:

Преимущества:

Экономия времени на выпаивание и пайку
Отсутствие риска повреждения платы при выпаивании
Возможность быстрой проверки большого количества компонентов

Выявление явных неисправностей на месте

Недостатки:

Невозможность измерить некоторые параметры (напряжение изоляции)
Влияние окружающей схемы на результаты измерений
Меньшая точность по сравнению с проверкой выпаянного компонента
Сложность доступа к выводам в некоторых конструкциях

В целом, проверка без выпаивания позволяет быстро выявить явные дефекты, но для полной диагностики все же рекомендуется демонтировать оптрон.

Советы по диагностике оптронов

Несколько рекомендаций, которые помогут повысить эффективность проверки оптопар:

Всегда сверяйтесь с даташитом на конкретную модель оптрона
Учитывайте влияние окружающей схемы на результаты измерений
Используйте качественные измерительные приборы с малым собственным током
При сомнениях лучше выпаять оптрон для более точной проверки

Обращайте внимание на условия эксплуатации — температуру, влажность и т.д.
Периодически проверяйте оптроны в ответственных узлах даже при отсутствии явных неисправностей

Соблюдение этих простых правил поможет своевременно выявлять проблемные оптроны и предотвращать отказы аппаратуры.

Заключение

Проверка оптопар без выпаивания — удобный способ быстрой диагностики этих важных компонентов. Хотя он и не позволяет измерить все параметры, но дает возможность выявить большинство распространенных неисправностей. Для ответственных применений все же рекомендуется периодически проводить полную проверку с демонтажем оптронов.

Регулярная диагностика оптопар поможет своевременно обнаруживать деградацию параметров и предотвращать внезапные отказы аппаратуры. Это особенно важно для промышленного и медицинского оборудования, где надежность имеет критическое значение.

ПРОБНИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОПТОПАР

В последнее время мне приходится по работе, почти каждый день заниматься ремонтами ЖК телевизоров, в маленькой частной мастерской. Тема эта достаточно рентабельная, и если заниматься преимущественно блоками питания и инверторами, не слишком сложная. Как известно, питается ЖК телевизор, как практически и вся современная электронная техника, от импульсного блока питания. Последний же, содержит в своем составе деталь, под названием оптрон или оптопара. Деталь эта предназначена для гальванической развязки цепей, что часто бывает необходимо в целях безопасности для работы схемы устройства. В составе этой детали находятся, обычные светодиод и фототранзистор. Как же оптрон работает? Упрощенно говоря, это можно описать, как что-то типа своего рода маломощного электронного реле, с контактами на замыкание. Далее приведена схема оптопары:

Схема оптопары

А вот тоже самое, но уже со странички официального даташита:

Распиновка оптопары

Ниже приведена информация из даташита, в более полном варианте:

Корпус оптопары

Оптроны часто выпускается в корпусе Dip, по крайней мере те, которые используются в импульсных блоках питания, и имеют 4 ножки.

Оптопара на фото

Первая ножка микросхемы, по стандарту обозначается ключом, точкой на корпусе микросхемы, она же анод светодиода, далее номера ножек идут по окружности, против часовой стрелки.

Проверка оптрона

Как можно проверить оптрон? Например так, как на следующей схеме:

Схема проверки оптрона

В чем суть такой проверки? Наш фототранзистор, когда на него попадет свет от внутреннего светодиода, сразу перейдет в открытое состояние, и его сопротивление резко уменьшится, с очень большого сопротивления, до 40-60 Ом. Так как мне эти микросхемы, оптроны требуется тестировать регулярно, решил вспомнить о том, что я ведь не только электронщик, но еще и радиолюбитель), и собрать какой нибудь пробничек, для быстрой проверки оптопары. Пробежался по схемам в инете, и нашел следующее:

Схема конечно очень простая, красный светодиод сигнализирует о работоспособности внутреннего светодиода, а зеленый, о целости фототранзистора. Поиск готовых устройств собираемых радиолюбителями, выдал фото простых пробничков, подобных этому:

Устройство для проверки оптопары с интернета

Это все конечно очень хорошо, но демонтировать каждый раз оптопару а после запаивать ее обратно — это же не наш метод :-). Требовалось устройство для удобной и быстрой проверки работоспособности оптопары, обязательно без выпаивания, плюс замахнулся при этом еще и на звуковую, и визуальную индикацию :-).

Звуковой пробник — схема

У меня был собран ранее простой звуковой пробничек по этой схеме, со звуковой и визуальной индикацией, с питанием от полутора вольт, батарейки АА.

Простой звуковой пробник

Решил, что это то что нужно, сразу готовый полуфабрикат), вскрыл корпус, ужаснулся своему полунавесному монтажу), времен первых лет, изучения мною радиодела. Тогда изготавливал плату, путем прорезания канавок в фольгированном текстолите, резаком. Просьба не пугаться), глядя на этот колхоз.

Внутренности и детали

Решено было пойти, путем изготовления аналога, своего рода пинцета, для быстрой проверки оптрона, в одно касание. Были выпилены из текстолита две маленьких полоски, и посередине их, была проведа бороздка резаком.

Контактные пластины из текстолита

Затем был нужен сжимающий механизм, с пружинкой. В ход пошла старая гарнитура от телефона, вернее клипса, для крепления на одежду, от нее.

Прищепка от гарнитуры

Дело было за малым, подпаять провода. и закрепить пластинки на клипсе с помощью термоклея. Получилось снова колхозно, как без этого), но на удивление крепко.

Пинцет для измерения самодельный

Провода были взяты, от разъемов подключения к материнской плате, корпусных кнопок системного блока, и светодиодов индикации. Единственный нюанс, на схеме у меня на один из щупов от мультиметра, подключаемых к пробнику посажена земля, сделайте ее контакт, если будете повторять, обязательно напротив земли питания светодиода оптрона, во избежания очень быстрого разряда батареи, при замыкании плюса питания, на минус батареи. Схемку распиновки пинцета, рисовать думаю будет лишнее, все понятно и так без труда.

Окончательный вид пробника оптронов

Так выглядит готовое устройство, причем сохранившее свой функционал звукового пробника, путем подключения через стандартные гнезда, щупов от мультиметра. Первые испытания показали, что 40 ом в открытом состоянии фототранзистора между выводами эмиттер – коллектор, для такого пробника, несколько многовато. Звук пробника был приглушен, и светодиод светил не очень ярко. Хотя для индикации работоспособности оптрона, этого было уже достаточно. Но ведь мы к полумерам не привыкли). В свое время собирал расширенный вариант, схемы этого звукового пробника, где обеспечено измерение при сопротивлении между щупами, до 650 Ом. Схему расширенного варианта привожу ниже:

Схема 2 — звуковой пробник

Данная схема отличается от оригинала, только наличием еще одного транзистора, и резистора в его базовой цепи. Печатную плату расширенной версии пробника, привел на рисунке ниже, она будут прикреплена в архиве.

Печатная плата на звуковой пробник

Данный пробник показал себя при проверке, достаточно удобным в работе, даже в таком, как есть варианте, после проведения на днях апгрейда, недостаток с тихим звучанием, и тусклым свечением светодиода, наверняка будет устранен. Всем удачных ремонтов! AKV.

Форум

Форум по обсуждению материала ПРОБНИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОПТОПАР

Оптопара транзисторная как проверить. Тестер для проверки оптопар. Радиотехника, электроника и схемы своими руками

Оптрон это электронный прибор, состоящий из источника света и фотоприёмника. Роль источника света выполняет светодиод инфракрасного излучения с длиной волны в пределах 0,9…1,2 мкм, а приемника фототранзисторы, фотодиоды, фототиристоры и др., связанные оптическим каналом и объединённые в один корпус. Принцип работы оптрона состоит в преобразовании электрического сигнала в свет, а затем его передаче по оптическому каналу и преобразовании в электрический сигнал. Если роль фотоприемника выполняет фоторезистор, то его световое сопротивление становится в тысячи раз меньше первоначального темнового, если фототранзистор, то воздействие на его базу создает аналогичный эффект, как и при подаче тока в базу обычного транзистора, и он открывается. Обычно оптроны и оптопары используют с целью гальванической развязки

Этот пробник, предназначен для проверки большого количества видов оптопар: оптотранзисторов, оптотиристоров, оптосимисторов, опторезисторов, а также микросхемы таймера NE555, отечественным аналогом которой является

Модифицированный вариант пробника для проверки оптронов

Сигнал с третьего вывода микросхемы 555 через резистор R9 поступает на один вход диодного моста VDS1, при условии, что к контактам Анод и Катод подсоединен рабочий излучающий элемент оптопары, в таком случае через диодный мост потечет ток, и будет мигать светодиод HL3, при условии что фотоприемник исправен, будет открываться VT1 и загораться HL3, который будет проводить ток, HL4 при этом будет моргать

Данный принцип можно использовать для проверки практически любого оптрона:

Около 570 мили вольт должен показать мультиметр, если оптрон исправен в режиме прозвонки диода, т.к в этом режиме с щупов тестера поступает около 2 вольт, но этого напряжения не достаточно для открытия транзистора, но как только мы подадим питание на светодиод, он откроется и мы увидим на дисплее напряжение которое падает на открытом транзисторе.

Описываемое ниже устройство покажет не только исправность таких популярных оптронов как PC817, 4N3x, 6N135, 6N136 и 6N137, но и их скорость срабатывания. Основа схемы микроконтроллер серии ATMEGA48 или ATMEGA88. Проверяемые компоненты можно подключать и отключать прямо во включенный прибор. Результат проверки покажут светодиоды. Так элемент ERROR светится при отсутствии подключенных оптопар или их неработоспособности. Если элемент исправен, то загорится светодиод OK. Одновременно с ним загорится один или несколько светодиодов TIME, соответствующих скорости срабатывания. Так, для самой медленной оптопары, PC817, будет светится только один светодиод — TIME PC817, соответствующий ее скорости. Для быстрых 6N137 будут гореть все четыре светодиода. Если это не так, то оптопара не соответствует данному параметру. Значения шкалы скорости PC817 — 4N3x — 6N135 — 6N137 соотносятся как 1:10:100:900.

Фьюзы микроконтроллера для прошивки: EXT =$FF, HIGH=$CD, LOW =$E2.

Печатную плату и прошивку можно скачать по ссылке выше.

С помощью предлагаемого пробника можно проверить микросхемы NE555 (1006ВИ1) и различные оптоприборы: оптотранзисторы, оптотиристоры, оптосимисторы, опторезисторы. И именно с этими радиоэлементами простые методы не проходят, так как просто прозвонить такую деталь не получится. Но в простейшем случае можете провести испытание оптопары используя такую технологию:

С помощью цифрового мультиметра:

Здесь 570 — это милливольты, которые падают на открытом переходе к-э оптотранзистора. В режиме прозвонки диода измеряется напряжение падения. В режиме «диод» мультиметр на щупы выводит напряжение 2 вольта импульсное, прямоугольной формы, через добавочный резистор, и при подключении П-Н перехода, АЦП мультиметра измеряет напряжение падающее на нём.

Тестер оптронов и микросхем 555

Мы советуем потратить немного времени и сделать данный тестер, так как оптроны всё чаще используют в различных радиолюбительских конструкциях. А про знаменитую КР1006ВИ1 вообще молчу — её ставят почти везде. Собственно на проверяемой микросхеме 555 собран генератор импульсов, о работоспособности которого свидетельствует перемаргивание светодиодов HL1, HL2. Далее начинается пробник оптопар.

Работает он так. Сигнал с 3-й ножки 555 через резистор R9 попадает на один вход диодного моста VDS1, если к контактам А (анод) и К (катод) подключен исправный излучающий элемент оптопары, то через мост будет протекать ток, заставляя моргать светодиод HL3. Если принимающий элемент оптопары тоже исправен, то он будет проводить ток на базу VT1 открывая его в момент зажигания HL3, который будет проводить ток и HL4 тоже будет моргать.

P.S. Некоторые 555 не запускаютса с конденсатором в пятой ноге, но это не означает их неисправность, поэтому если HL1, HL2 не заморгали — замкните с2 накоротко, но если и после этого указанные светодиоды не стали мигать — то микросхема NE555 однозначно неисправна. Желаю удачи. С уважением, Андрей Жданов (Мастер665).

Описание, характеристики, Datasheet и методы проверки оптронов на примере PC817.

В продолжение темы «Популярные радиодетали при ремонтах импульсных блоков питания» разберем еще одну деталь- оптопара (оптрон) PC817. Он состоит из светодиода и фототранзистора. Между собой электрически никак не связанны, благодаря чему на основе PC817 можно реализовать гальваническую развязку двух частей схемы — например с высоким напряжением и с низким. Открытие фототранзистора зависит от освещенности светодиодом. Как это происходит более подробно я разберу в следующей статье где в экспериментах подавая сигналы с генератора и анализируя его при помощи осциллографа можно понять более точную картину работы оптопары.

Еще в других статьях я расскажу о нестандартном использовании оптрона первая в роли , а во второй . И используя эти схемные решения соберу очень простой тестер оптопар. Которому не не нужны никакие дорогие и редкие приборы, а всего лишь несколько дешевых радиодеталей.

Деталь не редкая и не дорогая. Но от нее зависит очень многое. Она используется практически в каждом ходовом (я не имею ввиду каком нибудь эксклюзивном) импульсном БЛОКЕ ПИТАНИЯ и выполняет роль обратной связи и чаще всего в связке тоже с очень популярной радиодеталью TL431

Для тех читателей, кому легче информацию воспринимать на слух, советуем посмотреть видео в самом низу страницы.

Оптопара (Оптрон) PC817

Краткие характеристики:

Корпус компактный:

шаг выводов – 2,54 мм;
между рядами – 7,62 мм.

Производитель PC817 – Sharp, встречаются другие производители электронных компонентов выпускают аналоги- например:

Siemens – SFH618
Toshiba – TLP521-1
NEC – PC2501-1
LITEON – LTV817
Cosmo – KP1010

Кроме одинарного оптрона PC817 выпускаются и другие варианты:

PC827 — сдвоенный;
PC837 – строенный;
PC847 – счетверенный.

Проверка оптопары

Для быстрой проверки оптопары я провел несколько тестовых экспериментов. Сначала на макетной плате.

Вариант на макетной плате

В результате удалось получить очень простую схему для проверки PC817 и других похожих оптронов.

Первый вариант схемы

Первый вариант я забраковал по той причине что он инвертировал маркировку транзистора с n-p-n на p-n-p

Поэтому чтобы не возникало путаницы я изменил схему на следующую;

Второй вариант схемы

Второй вариант работал правильно но неудобно было распаять стандартную панельку

под микросхему

Панелька SCS- 8

Третий вариант схемы

Самый удачный

Uf — напряжение на светодиоде при котором начинает открываться фототранзистор.

в моем варианте Uf = 1.12 Вольт.

В результате получилась такая очень простая конструкция.

Тестер для проверки оптопар

Выход из строя оптопары — ситуация хоть и редкая, но случающаяся. Поэтому, распаивая на запчасти телевизор, не будет лишним проверить PC817 на исправность, чтобы не искать потом причину, по которой свежеспаянный блок питания не работает. Можно также проверить пришедшие с Aliexpress оптроны, причём не только на брак, но и на соответствие параметрам. Помимо пустышек, могут встретиться экземпляры с перевёрнутой маркировкой, а более быстрые оптопары на деле могут оказаться медленными.

Описываемое здесь устройство поможет определить как исправность распространённых оптронов PC817, 4N3x, 6N135-6N137, так и их скорость. Оно выполнено на микроконтроллере ATMEGA48, который может быть заменён на ATMEGA88. Проверяемые детали можно подключать и отключать прямо во включенный тестер. Результат проверки отображается светодиодами. Светодиод ERROR светится при отсутствии подключенных оптронов или их неисправности. Если оптрон, будучи установленным в своё гнездо, окажется исправным, то загорится соответствующий ему светодиод OK. Одновременно с этим загорится один или несколько светодиодов TIME, соответствующих скорости. Так, для самого медленного, PC817, будет гореть только один светодиод — TIME PC817, соответствующий его скорости. Для быстрых 6N137 будут светиться все 4 светодиода скорости. Если это не так, то оптрон не соответствует данному параметру. Значения шкалы скорости PC817 — 4N3x — 6N135 — 6N137 соотносятся как 1:10:100:900.

Схема тестера для проверки оптопар очень простая:

нажми для увеличения
Мы развели печатную плату под питание через micro-USB разъём. Для проверяемых деталей можно установить цанговые или обычные DIP-панельки. За неимением таковых мы установили просто цанги.

Фьюзы микроконтроллера для прошивки: EXT =$FF, HIGH=$CD, LOW =$E2.

Печатная плата (Eagle) + прошивка (hex).

ЖК телевизоров, в маленькой частной мастерской. Тема эта достаточно рентабельная, и если заниматься преимущественно блоками питания и инверторами, не слишком сложная. Как известно, питается ЖК телевизор, как практически и вся современная электронная техника, от импульсного блока питания. Последний же, содержит в своем составе деталь, под названием . Деталь эта предназначена для гальванической развязки цепей, что часто бывает необходимо в целях безопасности для работы схемы устройства. В составе этой детали находятся, обычные светодиод и фототранзистор. Как же оптрон работает? Упрощенно говоря, это можно описать, как что-то типа своего рода маломощного , с контактами на замыкание. Далее приведена схема оптопары:

Схема оптопары

А вот тоже самое, но уже со странички официального даташита:

Распиновка оптопары

Ниже приведена информация из даташита, в более полном варианте:

Корпус оптопары

Оптопара на фото

Проверка оптрона

Как можно проверить оптрон? Например так, как на следующей схеме:

Схема проверки оптрона

Устройство для проверки оптопары с интернета

Это все конечно очень хорошо, но демонтировать каждый раз оптопару а после запаивать ее обратно — это же не наш метод:-). Требовалось устройство для удобной и быстрой проверки работоспособности оптопары, обязательно без выпаивания, плюс замахнулся при этом еще и на звуковую, и визуальную индикацию:-).

Звуковой пробник — схема

Простой звуковой пробник

Внутренности и детали

Контактные пластины из текстолита

Прищепка от гарнитуры

Пинцет для измерения самодельный

Окончательный вид пробника оптронов

Так выглядит готовое устройство, причем сохранившее свой функционал звукового пробника, путем подключения через стандартные гнезда, щупов от мультиметра. Первые испытания показали, что 40 ом в открытом состоянии фототранзистора между выводами эмиттер — коллектор, для такого пробника, несколько многовато. Звук пробника был приглушен, и светодиод светил не очень ярко. Хотя для индикации работоспособности оптрона, этого было уже достаточно. Но ведь мы к полумерам не привыкли). В свое время собирал расширенный вариант, схемы этого звукового пробника, где обеспечено измерение при сопротивлении между щупами, до 650 Ом. Схему расширенного варианта привожу ниже:

Схема 2 — звуковой пробник

Печатная плата на звуковой пробник

Обсудить статью ПРОБНИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОПТОПАР

Стандартная последовательность действий по ремонту блока питания (БП).

Стандартная последовательность действий по ремонту блока питания (БП).

1) В выключенном состоянии источник внимательно осмотреть (особое внимание обратить на состояние всех электролитических конденсаторов — они не должны быть вздуты).

2) Проверить исправность предохранителя и элементов входного фильтра БП.

3) Прозвонить на короткое замыкание или обрыв диоды выпрямительного моста (эту операцию, как и многие другие, можно выполнить, не выпаивая диоды из платы). При этом в остальных случаях надо быть уверенным, что проверяемая цепь не шунтируется обмотками трансформатора или резистором (в подозрительных случаях, элемент схемы необходимо выпаивать и проверять отдельно).

4) Проверить исправность выходных цепей: электролитических конденсаторов низкочастотных фильтров, выпрямительных диодов и диодных сборок.

5) Проверить силовые транзисторы высокочастотного преобразователя и транзисторов каскада управления. Обязательно проверить возвратные диоды, включенные параллельно электродам коллектор-эмиттер силовых транзисторов.

Эти действия, дают положительный результат в обнаружении только следствия неработоспособности всего блока, но причина неисправности в большинстве случаев находится гораздо глубже. Например, неисправность силовых транзисторов может быть следствием: неисправности цепей схемы защиты и контроля, нарушения цепи обратной связи, неисправности ШИМ-преобразователя, выхода из строя демпфирующих RC-цепочек или, межвитковый пробой в силовом трансформаторе. Поэтому если удается найти неисправный элемент, то желательно пройти все этапы проверок, перечисленные выше (т. к. предохранитель сам по себе никогда не сгорает, а пробитый диод в выходном выпрямителе станет причиной «смерти» ещё и силовых транзисторов высокочастотного преобразователя.

Проверка работоспособности шим-контроллера.

Шим-контроллер считают «сердцем» источников питания. Проверку работоспособности такой микросхемы, например, TL494 (рис. 1) можно произвести, не включая блок питания. При этом микросхему необходимо запитать от внешнего источника напряжением +9В..+20В. Напряжение подается на вывод 12 относительно выв. 7 желательно через маломощный выпрямительный диод. Все измерения тоже должны проводиться относительно выв. 7. При подаче питания на микросхему контролируем напряжение на выв. 5. Оно должно быть +5В (±5%) и быть стабильным при изменении напряжения питания на выв. 12 в пределах +9В..+20В. В противном случае не исправен внутренний стабилизатор напряжения микросхемы. Далее осциллографом смотрим напряжение на выв. 5. Оно должно быть пилообразной формы амплитудой 3,2В (рис. 6.2). Если сигнал отсутствует или иной формы, то проверить целостность конденсатора и резистора, подключенных к выв. 5 и выв. 6 соответственно. В случае исправности этих элементов микросхему необходимо заменить. После этого проверяем наличие управляющих сигналов на выходе микросхемы (выв. 8 и выв. 11). Они должны соответствовать осциллограммам, приведенным на рис. 6.2. Отсутствие этих сигналов так же говорит о неисправности микросхемы. В случае успешного прохождения испытаний микросхема считается исправной.

Рис. 1

Рис. 2

Проверка работоспособности высокочастотного преобразователя.

После того как все элементы будут проверены и заменены на исправные, можно включить блок питания и проверить наличие напряжения +310В на электролитических конденсаторах CI, C2 (рис. 3). Это напряжение должно быть результатом суммы двух напряжений последовательно включенных конденсаторов.

Рис. 3.

В работоспособности высокочастотного преобразователя можно убедиться, посмотрев форму напряжения на коллекторе транзистора Q2 (рис. 3). При этом нужно соблюдать большую осторожность (блок питания обязательно должен быть включен через развязывающий трансформатор). Общий провод осциллографа не должен быть подключен к шине общего провода блока питания. Щупы осциллографа подключаются только к транзистору Q2, общий — к эмиттеру, сигнальный — к коллектору. Форма напряжения должна соответствовать осциллограмме, приведенной на рис. 4.

Рис. 4. Осциллограмма на транзисторе Q2

Корректор коэффициента мощности можно рассматривать как автономное устройство в источнике питания. Проверку работоспособности достаточно просто оценить по выходному напряжению корректора. Наличие напряжения порядка 400В на выходе корректора позволяет судить о его исправности. Отклонение выходного напряжения от указанной величины предполагает дальнейшую проверку работоспособности устройства. В табл. 2 приводятся ориентировочные данные напряжений на отдельных выводах микросхемы TDA16888 при нормальной работе корректора.

Таблица 2.

* Сигнал PFC OUT имеет импульсную форму, в таблице указаны значения минимальной и максимальной амплитуды импульсного сигнала.,) 37B;

минимальное напряжение стабилизации (V_ref = V_ka) 2.5B;

максимальный ток катода (i_ka) 150мА.

Рис. 5.

Рис. 6.

Проверка оптопар.

Для проверки оптопар на входную часть (светоизлучающую) подается напряжение от внешнего источника питания. При этом контролируется сопротивление перехода, как правило, коллектор-эмиттер в приемной части. У исправной оптопары сопротивление перехода коллектор-эмиттер значительно меньше при включенном питании (несколько сотен ом), чем при выключенном. Неизменное сопротивление перехода коллектор-эмиттер свидетельствует о неисправности оптопары.

Проверка конденсаторов.

Неисправные конденсаторы могут выявляться в процессе внешнего осмотра неисправного блока питания. Следует обращать внимание на трещины в корпусе, подтеки электролита, коррозию у выводов, нагревание корпуса конденсатора при работе. Неплохой проверкой может быть параллельное подключение к проверяемому заведомо исправного конденсатора. Отсутствие такой информации говорит о необходимости выпаивания подозрительного конденсатора. Прибор, включенный в режим измерения сопротивления, устанавливают в верхний предел. При тестировании проверяют способность конденсатора к процессам заряда и перезаряда. Проверку удобно проводить стрелочным прибором. В процессе заряда стрелка прибора отклоняется к нулевой отметке, а затем возвращается в исходное состояние (бесконечно большого сопротивления). Чем больше емкость конденсатора, тем более длительный процесс заряда. В «утечном» конденсаторе процесс заряда продолжается процессом разряда, т.е. последующим процессом уменьшения сопротивления. Цифровой мультиметр при проверке конденсаторов издает звуковой сигнал. Если сигнала нет, конденсатор неисправен.

Проверка термисторов.

Сопротивление термисторов (терморезисторов) значительно изменяется с изменением температуры. В источниках питания, как правило, используются термисторы, сопротивление которых при нормальной температуре составляет единицы Ом, с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, поэтому при нагревании сопротивление исправного термистора должно уменьшаться. Проверку термисторов осуществляют при нормальной температуре и при повышенной. Повышенной температуры можно добиться, нагревая корпус термистора, например, с помощью паяльника или лампы.

Как проверить полевой транзистор не выпаивая

http://www.telesputnik.ru/archive/162/article/82.html

http://progcode.narod.ru/stati/p_tranz.html

Конечно, если выпаять полевик для проверки, то тестером можно проверить даже, как он открывается и закрывается.
Но обычно, выпаивать полевик есть смысл только при подозрении на него.
В схеме просто смотрим омметром сопротивление между выводами стока и истока: в правильной полярности для канала сопротивление должно быть как можно больше (с учётом влияния элементов схемы), а в обратной — должно звониться как обыкновенный диод.
Затвор не должен звониться малым сопротивлением (опять же, с учётом схемы).
Если всё так и есть, то в первом приближении можно считать полевик исправным.
Пробой полевика вызванивается элементарно без выпаивания.

Диодам, стабилитронам и маломощным транзисторам в блоках питания можно дать предварительную оценку, не выпаивая, грубо — сравнив по сопротивлениям относительно общего провода с исправным блоком, если таковой имеется. На некоторых моделях ресиверов попадаются транзисторы в пластмассовых корпусах (характерно для мощных и работающих при высоких температурах), у которых начинают болтаться ножки в корпусе. Скорее всего, это происходит от впайки автоматом с большим механическим напряжением в выводах. Резисторы бывают без видимых дефектов, но неисправные. Проверять их проще всего так — выпаять одну ногу и подержать под напряжением минуту, наблюдая, не изменяются ли показания прибора. Пробой диодов Шоттки можно определить сразу (омметром), без выпайки. Если на блоке питания стоит мощный полевой транзистор, проверять его нужно обязательно в рабочем режиме. При необходимости или сильном подозрении на наличие короткозамкнутых витков можно проверить и трансформатор. Керамические конденсаторы, включенные последовательно с резистором на шунтирование вторичных обмоток трансформатора, тоже могут быть пробитыми, иногда даже горят. С неисправностью дросселей (изменение магнитной проницаемости сердечника) связана такая неприятность, как «плавание» — напряжение с изменением нагрузки и с течением времени. Ну, и не забудьте про оптрон. При больших бросках питающей сети чаще всего выходят из строя варисторы на входе блока питания.
Проверка оксидных (или, как их еще называют, электролитических) конденсаторов при ремонте спутниковой аппаратуры является, во многих случаях, первоочередным делом. Вздувшиеся (пухлые, бочкообразные) конденсаторы в блоке питания стали уже привычным явлением при открывании крышки неисправного ресивера. Конденсатор — это накопительный элемент источника питания. Если внешнее напряжение больше, чем в конденсаторе, то он начинает запасать в себе энергию, если внешнее меньше, конденсатор отдает запасенную энергию из себя. Чем больше его емкость, тем лучше демпфирующие или фильтрующие свойства конденсатора. К особенностям оксидных конденсаторов относится то, что в фильтрах выпрямителей их можно применять лишь на частотах до 1000 Гц.
При повышении частоты (выше 50 Гц) их действующая емкость становиться все меньше и меньше по отношению к номиналу. При более высоких частотах допустимая амплитуда переменной составляющей также уменьшается обратно пропорционально частоте.
В настоящее время выросли мощности и частоты, на которых применяются оксидные емкости. Частота современных импульсных преобразователей, а к ним относятся и блоки питания, и ВЧ-блоки, составляет сотни кГц, мощности — десятки Вт. Это приводит к росту токов, протекающих через сами конденсаторы, соответственно, повышаются требования к их параметрам. Превышение допустимой переменной составляющей напряжения может вызвать нарушение теплового равновесия в конденсаторе, приводящее к термическому разрушению диэлектрика. Развитие этого явления обусловлено тем, что активная проводимость диэлектрика возрастет с повышением температуры. Причина появления таковых неисправностей в историческом смысле — это то, что ресиверы от модели к модели стали потреблять все больше и больше мощности, что приводит, в итоге, к большему и большему нагреву внутри корпусов ресиверов вследствие увеличения потребляемой мощности, в первую очередь — процессоров. В частности, именно поэтому в большинстве случаев пухлые оксидные конденсаторы чаще всего обнаруживаются в блоках питания или около процессоров ресиверов.

Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов, диодов,…

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про диагностика активных элементов, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое диагностика активных элементов, диагностика пассивных элементов, диагностика резисторов, диагностика диодов, диагностика транзисторов, диагностика конденсаторов, диагностика микросхем, диагностика осмотром, диагностика тестером, диагностика осциллографом, диагностика тепловизором , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры.

Содержание

Введение
Оценка надежности РЭС при внезапных отказах. Что отказывает чаще всего?

Методика диагностики, основные причины неисправностей. Тестирование без выпайки.

1 Неисправности и диагностика транзисторов

Неисправности в биполярных транзисторах, включенных по схеме с общим эмиттером (ОЭ).
Диагностика и проверка полевых МОП (Mosfet) — транзисторов цифровым мультиметров

2 Неисправности и диагностика микросхем

Неисправности в цифровых микросхемах
Диагностика и проверка микроконтроллера на исправность

3 Неисправности и диагностика Тиристоров

4 Неисправности и диагностика диодов Светодиодов, инфракрасных диодов и диодов Шотки, диодного моста, варикапов и супрессоров, оптопар

Неисправности и диагностика Диодов
Тестирование светодиодов
Проверка инфракрасного диода
Диагностика фотодиода
Диод Шоттки
Проверка диодного моста мультиметром
Тестирование варикапов
Проверка супрессора (TVS-диода)
Тестирование высоковольтных диодов
Диагностика Диодов туннельного и обращенного типа
Алгоритм тестирования Диодов туннельного и обращенного типа:
Диагностика оптопар
пример проверки оптрона PC817

5 Неисправности и диагностика Стабилитронов

6 Неисправности и диагностика резисторов

7 Неисправности и диагностика конденсаторов

8 Неисправности и диагностика трансформаторов и дросселей.

9 неисправности и диагностика кварцевых резонаторов

10 неисправности и диагностика громкоговорителей и динамиков

Проверка электронных компонентов с использованием осциллографа

Туннельные диоды
Управляемые вентили (тиристоры
Транзисторы.
Однопереходные транзисторы.
Резисторы (постоянные и переменные)
Фоторезисторы
Конденсаторы любого типа
Катушки, реле и трансформаторы.
Проверка электрических цепей.

Поиск неисправностей, диагностика с помощью тепловизора.

Методика поиска неисправностей с помощью тепловизора
Пример ремонта видеокарты с использованием тепловизора

Введение

В большинстве случаев неисправности в РЭА возникают по причине выхода из строя активных и пассивных электрорадиоэлементов (ЭРЭ). К активным ЭРЭ относятся интегральные микросхемы (ИМС), транзисторы, тиристоры, стабилитроны и т.д. К пассивным ЭРЭ относятся резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели и т.д.

При проведении ремонтных работ необходимо уметь проводить контроль работоспособности активных и пассивных ЭРЭ как вне блоков (модулей), так и в их составе, т.е. без выпаивания их из плат, а также уметь определять неисправности в ЭРЭ.

На рис. 1 показана структура технической диагностики. Она характеризуется двумя взаимопроникающими и взаимосвязанными направлениями: теорией распознавания и теорией контроле способности. Теория распознавания содержит разделы, связанные с построением алгоритмов распознавания, решающих правил и диагностических моделей. Теория контроле способности включает разработку средств и методов получения диагностической информации, автоматизированный контроль и поиск неисправностей. Техническую диагностику следует рассматривать как раздел общей теории надежности.

Оценка надежности рэс при внезапных отказах. Что отказывает чаще всего?

На различных этапах проектирования РЭС разработчика интересуют оценка надежности в период нормальной работы, то есть по завершении периода приработки и до начала периода старения и износа системы. В этом случае нет необходимости учитывать предысторию процессов, происходящих в аппаратуре, значит, может быть использован экспоненциальный закон распределения частоты отказов в предположении, что λ = const.

В зависимости от полноты учета фактов, влияющих на надежность РЭС, могут быть проведены прикидочный и уточненный расчет надежности.

Прикидочный расчет проводится на этапе проектирования, когда еще отсутствуют принципиальные схемы блоков. Количество и состав радиокомпонентов в блоках определяется путем сравнения проектируемой аппаратуры с аналогичными более ранними разработками. Интенсивность отказов проектируемого блока определяют путем суммирования интенсивностей отказов составляющих его радиоэлементов. Прикидочный расчет проводится в предположении независимости отказов радиоэлементов, а также, что отказ любого радиоэлемента приводит к отказу всего устройства. Суммируемые интенсивности отказов радиоэлементов принимаются равными средним величинам, приведенным в справочной литературе.

Уточненный расчет надежности проводится с учетом отличия режимов работы радиокомпонентов от их номинальных значений. По известной принципиальной электрической схеме изделия вычисляются коэффициенты нагрузки радиоэлементов, и определяется реальная интенсивность отказа с учетом корректировочного коэффициента αi (kн, t ).

Прикидочный расчет. прикидочный расчет проводится при следующих допущениях:

Отказы компонентов независимы;
Отказ любого учитываемого в расчете компонента приводит к отказу всего изделия;
Интенсивность отказа элементов принимаются равным усредненным значениям

Таблица1 Интенсивность отказов радиокомпонентов

Наименование ЭРЭ	Обозначение ЭРЭ на схеме		Количество Ni , шт	αс
Конденсатор керамический , пленочные	С1, С2, С3	0.1	3	1
Конденсатор электролитический,алюминиевые	С4 — С9	0.6	6
Резистор постоянный металлопленочный	R1 — R7,R10,R11	0.4	9
Резистор постоянный проволочный	R8, R9	0,4	2
Транзистор кремниевый маломощный	VT1 — VT4	0,3	4
Транзистор кремниевый мощный низкочастотный	VT5,VT6	0,5	2
Транзисторы кремниевые малой мощности Среднечастотные		0,25	0
Транзисторы кремниевые малой мощности Высокочастотные		0,2	0
Диоды кремниевые	VD1 — VD11	0,3	11
Диоды Выпрямительные		0,2	0
Диоды Импульсные		0,5	0
Интегральные схемы, Шим контроллеры		0,7
Стабилитрон	VD12, VD13	1,3	2
Светодиод HL	HL1	1,3	1
Сетевой трансформатор НЧ	T1	0,4	1
Выключатель	SB1	0,1	1
Плавкие предохранители	FU1, FU2,FU3	0,5 -1	3
Печатная плата		0,1	1
Трансформаторы		0,8
Оптопары		0,7
Тиристоры		0,4
Соединители		0,01
Кварцевый резонатор		0,05
Пайка		0,005

Таким образом самую низкую надежность и частоту отказов имеют предохранители, стабилитроны, светодиоды

Наиболее надежные компоненты Кварцевые резонаторы, пайка

αс – взято при температуре 20 С и нормальном атмосферном давлении.

Суммарная интенсивность отказов:

Среднее время наработки на отказ:

Примечание:

Ni — количество компонентов, — интенсивность отказов.

Вероятность безотказной работы:

Зависимость вероятности безотказной работы от времени при прикидочном расчете.

Методика диагностики, основные причины неисправностей. Тестирование без выпайки.

Как показывает практика, протестировать диод или транзистор, конденсатор, тиристор и т.д. не выпаивая, когда он находится на плате, не всегда удается. Это связано с тем, что элементы в цепи могут давать погрешность и работают совместно с другими соседними электронными компонентами. Поэтому перед тем, как проверить компонент, желательно (но не обязательно) его выпаять. Конечно если есть подозрение в его неработоспособности

Также следует помнить общий алгоритм тестирования и диагностики неисправностей, и общие методики тестирования.

Кроме того необходимо знать как каждый электрорадиоэлемент работает и как должно работать устройство в целом и по-блочно.

Кроме неисправности активных и пассивных ЭРИ зачастую неисправность бывает вызвана повреждением мест спайки ЭРИ с печатной платой, повреждение контактных поверхностных шин(в том числе и внутренне) (вызванная механическими деформациями, термическими разрушениями или термоусадочными-терморасширениями) их замыкание (из-за наличия влажной поверхностной пыли), и разъемов, контактов и переключателей ( вызванное окислением контактов).

Рисунок 1 термограмма материнской платы,

из этой термограммы видно что все элеменьы подвержены воздействию температур, деградации и разрушению вследвие растяжения сжатия при постоянном включении-выключении

Рисунок 2 воздействие пыли

Рисунок 3 Окисление вызванное сильным воздествием влаги или других жидкостей

Рисунок 4 механическое повреждение токопроводящих элементов.

Так же для каждого компонента и блока есть статистика или показатель наработки на отказ заявленный заводом производителем,

а так же существует практическая статистика выхода из строя тех или иных компонентов или блоков.

Например статистика причин отказов импульсных источников питания выглядит так

В свою очередь, причиной выхода из строя силовых полупроводников в 67% случаев является несоблюдение требований даташитов — превышение максимально допустимых электрических (37%) или тепловых (30%) характеристик.

Статистика поломок и возврата комплектующих компьютеров и систем из них.
МОНИТОРЫ Процент отказа – 0,9% ненадежные — Samsung , надежные Acer

ВИДЕОКАРТЫ Процент отказа– 2,7%. надежные Gainaward, Sapphire и Palit, ненадежные GeForce

ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ процент отказа – 0,8%. надежные Samsung , ненадежные — Mtec

ПРИНТЕРЫ И МФУ процент отказа 0,8% надежные Xerox и Canon

ВИНЧЕСТЕРЫ(механические) Процент отказа – 2,4% самые ненадежные — WD и Samsung и Seagate , а самые надежные Hitachi (HGST) ,но к сожалению, его выкупила WD, что влечет за собой резкое снижение качества

ВИНЧЕСТЕРЫ(твердотелые)

SSD-диски процент возврата

Сравнение твердотелых накопителей и винчестеров

для сравнения надежности SSD дисков можно использовать следующие характеристики(в целом твердотелые носитель менее надежные чем винчестеры)

Количество циклов операций (program/erase cycles)

Общее количество терабайт записи (TBW) и число операций записи на диске в день (DWPD)

Среднее время наработки на отказ(MTBF)- не рекомендуется для дисков т к не объективно

Google собрала статистику по общей наработке в миллионы часов за шесть лет лоя твердотелых накопителей трех типов: MLC, eMLC и SLC. конкретные производители не называются.

исследователи Google делают акцент : сбои SSD-накопителей случаются реже, чем сбои винчестеров, но они коварнее, потому что у SSD выше количество неисправимых ошибок (uncorrectable error). При этом, как упоминалось выше, показатель не зависит от количества циклов чтения и записи, так что значение UBER (Uncorrectable Bit Error Rate) в документации накопителя не имеет смысла.

на надежность накопителей SSD влияет возраст, а не интенсивность использования.

Еще один неожиданный результат: «профессиональные» накопители SLC не более надежны, чем обычные MLC.

МАТЕРИНСКИЕ ПЛАТЫ Процент отказа – 2% самые ненадежные — Intel Elitegroup Gigabyte , а самые надежные — ASUS

Данная статистика основывается на Частоте возврата компонентов по гарантии, по количеству ремонтов компонентов и может значительно изменятся во времени, и зависеть сильно от конкретной модели, но в целом тенденция и общая картина ясна.

Тестирование без выпайки.

Можно ли проводить тестирование мультиметром непосредственно на плате, не выпаивая из нее элемент.?
Здесь все зависит от сложности схемы и квалификации мастера. Смонтированное на плате изделие может звониться через обмотки трансформатора, резистивные элементы, сгоревший конденсатор или что-то еще. Поэтому получить более или менее адекватные показатели чаще всего не удается.

Существуют специальные методики проверок без демонтажа , например для автомобильного питания.

Но лучше все же выпаивать элемент из схемы. К тому же достаточно «повесить в воздух» только одну ножку изделия, что занимает 2-3 секунды. А после тестирования мультиметром за тот же промежуток времени диод возвращается в первоначальное положение на плате.

Тестирование с использованием визуального осмотра и с применением тестеров

1 Неисправности и диагностика транзисторов

В большинстве случаев транзисторы используются в аналоговых РЭУ, таких как усилители, генераторы, стабилизаторы напряжения и тока, амплитудные ограничители и многие другие.

Существует большае количество разных типов транзисторов. какждый тип имеет свои методики тестирования

Работоспособность биполярных транзисторов можно проверить при помощи омметра, путем измерения величины сопротивления между базой и эмиттером, базой и коллектором в обоих направлениях. Значения величины сопротивления по принципу “низкое”/“высокое” показаны на рис. 1.14.

Рис. 1.14. Измерение величины сопротивления в п-р-п (а) ир-п-р (б) транзисторах

Необходимо отметить, что имеют место случаи, когда коротко замкнут участок цепи коллектор-эмиттер, несмотря на то, что оба перехода транзистора целы. Поэтому вначале нужно проверить, нет ли короткого замыкания в цепи коллектор-эмиттер.

Учитывая, что транзистор имеет два р-n перехода, при тестировании транзисторов подвергаются проверке оба перехода, в остальном проверка аналогична проверке диодов. Проверку удобно проводить, измеряя сопротивления переходов относительно базового вывода, приставив один из электродов прибора к базе измеряемого транзистора. Для маломощных транзисторов при измерении стрелочным прибором оба перехода в прямом направлении имеют достаточно близкие значения (порядка сотен Ом) и в обратном направлении — разрыв.

Дополнительной проверке подвергается переход коллектор-эмиттер, который также должен иметь разрыв. При проверке мощных транзисторов сопротивления переходов в прямом направлении могут быть несколько единиц ом. Цифровой прибор показывает напряжение для прямого направления переходов 0,45…0,9 В.

Для определения структуры и выводов неизвестного транзистора желательно воспользоваться стрелочным прибором. При определении выводов необходимо предварительно убедиться в том, что транзистор исправен. Для этого определяется вывод базы по примерно одинаковым малым сопротивлениям переходов база-эмиттер и база-коллектор в прямом и большим — в обратном направлении.

Полярность щупа прибора, смещающего переходы в прямое направление, определит структуру транзистора: если щуп прибора имеет полярность «-» — значит транзистор имеет структуру p-n-р, а если «+» — то n-p-п. Для определения эмиттерного и коллекторного выводов транзистора щупы прибора подключаются к неизвестным пока выводам транзистора. Найденный вывод базы через резистор в 1 кОм поочередно подключается к каждому из оставшихся выводов. При этом поочередно измеряется сопротивление переходов коллектор-эмиттер. Вывод, к которому резистор подключен, имеющий наименьшее значение сопротивления перехода определит коллектор транзистора, оставшийся электрод будет эмиттером.

Ножки транзистора вставляются в соответствующее гнездо мультиметра, учитывая при этом тип транзистора:

p — n — p — переход;
n — p — n — переход.

На дисплее прибора здесь наблюдается проводимость между переходами в транзисторе.

Следующим методом проведения диагностики для транзистора, — является метод измерения сопротивления:

— переходов.

Так же удобно выполнять проверку с помощью универсальных тестеров типа TC-1, TC-6, T7 или LCR-T4 или T3 или GM328a после предварительной калибровки(самотестировании).

Проведение диагностики транзистора — методом измерения сопротивления в переходах

Для этого, прибор мультиметр выставляется в соответствующий диапазон для измерения сопротивления.

Два разъема проводов вставляются в гнезда прибора и двумя щупами проводится измерение сопротивления переходов в транзисторе.

Дисплей прибора при этом будет указывать либо на малое сопротивление, при котором ток в данном направлении будет — прямым; либо дисплей прибора выдаст наибольший показатель сопротивления, — в данном примере, переход будет являться обратным \n — p — переход\.

В данном фотоснимке, дисплей прибора (мультиметр) показывает сопротивление при прямом и обратном переходах в транзисторе. При прямом переходе — сопротивление принимает наименьшее значение, при обратном переходе — наибольшее значение.

Рисунок Наличие сопротивления в прямом и обратном направлениях

При следующем приведенном примере, дисплей прибора показывает — единицу. Из этого следует, что в двух переходах:

база — коллектор;
база — эмиттер,

— имеется разрыв.

рис Отсутствие сопротивления в переходах (неисправность транзистора)

Неисправности в транзисторах, включенных по различным схемам

Транзистор с периодическим обрывом перехода может оказаться временно работоспособным при его проверке с помощью омметра.

Поэтому более достоверным является контроль режимов его работы по постоянному току в различных схемах включения (рис. 1.15).

Рис. 1.15. Схемы включения транзисторов по постоянному току: а) схема с ОЭ; б) схема с ОК; в) схема с ОБ

Неисправности в транзисторах, включенных по схеме с общим эмиттером (ОЭ).

1. икэ=0 — короткое замыкание между коллектором и эмиттером или транзистор находится в насыщении из-за неисправных ЭРЭ либо скрытых дефектов монтажа (СДМ) схемы. Режим насыщения переходов транзистора легко определить, если закоротить его базовый вывод на общий провод. При этом у работоспособного транзистора указанное напряжение станет близким к Ек из-за того, что переходы “база-эмиттер” и “база-коллектор” закрываются и транзистор стягивается (существует такой термин) в “точку”. Если этого не происходит, то транзистор неисправен и подлежит замене на работоспособный.

2. ЕГкэ=Ек — обрыв одного из переходов транзистора или транзистор находится в режиме отсечки из-за неисправных ЭРЭ, запирающего напряжения либо СДМ.

При этом в первую очередь необходимо проверить напряжение между базой и Эмиттером, которое должно быть примерно равным следующим величинам:

ЕГбэ +(0,6 — 0,7) В — для транзистора п-р-п,

ЕГбэ -(0,6 — 0,7) В — для транзистора р-п-р.

Если напряжения ЕГбэ значительно отличается от указанного, то необходимо более тщательно проверить ЭРЭ и цепи, откуда поступает запирающее напряжение на базу транзистора.

Неисправности в транзисторах, включенных по схеме с общим коллектором (ОК)

1. ЕГэ = 0 — обрыв одного из переходов или транзистор заперт.

2. ЕГэ = Ек — транзистор “пробит” или находится в режиме насыщения.

Режим насыщения определяется также, как в схеме с ОЭл

Неисправности в транзисторах, включенных по схеме с общей базой (ОБ)

Е ЕГ2 = 0 — обрыв одного из переходов транзистора или транзистор заперт.

2. ЕГ2 = EJj — транзистор “пробит” или находится в режиме насыщения.

Режим насыщения определяется так же, как в схемах с ОЭ и ОК путем “закорачивания” базового вывода транзистора на общий провод.

При проведении ремонта РИП необходимо знать, как влияют те или иные элементы схемы на величину напряжения на выводах транзистора. Для примера рассмотрим схему резистивного усилителя (рис. Е16).

Рис. 116. Обобщенная схема включения транзистора в усилительном каскаде

Симптом 1: пониженное напряжение на коллекторе транзистора VT1.

Причины: уменьшение напряжения питания Ек, “пробой” транзистора VT1, повышенные токи утечки конденсаторов С1, С2, СЗ, обрыв в резисторах R2, R3.

Симптом 2: повышенное напряжение на коллекторе транзистора VT1.

Причины: обрыв одного из переходов транзистора VT1, обрыв резисторов Rl, R4. Проверить режим насыщения транзистора можно путем параллельного подключения к резистору R1 дополнительного резистора близкого номинала. При этом напряжение на коллекторе транзистора должно уменьшиться.

Диагностика и проверка полевых МОП (Mosfet) — транзисторов цифровым мультиметром

Полевой транзистор с изолированным затвором мы знаем под более привычным названием МОП -транзистор (метал -окисел-полупроводник), МДП -транзистор(метал -диэлектрик-полупроводник), либо в английском варианте MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor)

Выводы транзистора называются исток, затвор и сток.

Ток в МОП-транзисторе течет от истока через канал к стоку. Для управления этим током служит изолированный затвор.

Для примера возьмем полевой МОП-транзистор с каналом n-типа IRF 640. Условно-графическое обозначение такого транзистора и его цоколевку вы видите на следующем рисунке.

Перед началом проверки транзистора замкните все его выводы между собой, что бы снять возможный заряд с транзистора.

Проверка встроенного диода в МОСФЕТе

Для начал следует подготовить мультимер и перевести его в режим проверки диодов. Для этого переключатель режимов/пределов установите в положение с изображением диода.

В этом режиме мультиметр при подключении диода в прямом направлении (плюс прибора на анод, минус прибора на катод) показывает падение напряжения на p-n переходе диода. При включении диода в обратном направлении мультиметр показывает «1».

Итак, подключаем щупы мультиметра, как было сказано выше, в прямом включении диода. Таким образом, красный шум (+) подключаем на исток, а черный (-) на сток.

Мультиметр должен показать падение напряжение на переходе порядка 0,5-0,7.

Меняем полярность подключения встроенного диода, при этом мультиметр, при исправности диода покажет «1».

Проверка работы полевого МОП транзистора

Проверяемый нами МОП-транзистор имеет канал n-типа, поэтому, что бы канал стал электропроводен необходимо на затвор транзистора относительно истока либо стока подать положительный потенциал. При этом электроны из подложки переместятся в канал, а дырки будут вытолкнуты из канала. В результате канал между истоком и стоком станет электропроводен и через транзистор потечет ток.

Для открытия транзистора будет достаточно напряжения на щупах мультиметра в режиме прозвонки диодов.

Поэтому черный (отрицательный) щуп мультиметра подключаем на исток (или сток), а красным касаемся затвора.

Если транзистор исправен, то канал исток-сток станет электропроводным, то есть транзистор откроется.

Теперь если прозвонить канал исток-сток, то мультиметр покажет какое-то значение падение напряжения на канале, в виду того, что через транзистор потечет ток.

Таким образом черный щуп транзистора ставим на исток, а красный на сток и мультиметр покажет падение напряжение на канале.

Если поменять полярность щупов, то показания мультиметра будут примерно одинаковыми.

Что бы закрыть транзистор достаточно относительно истока на затвор подать отрицательный

продолжение следует…

Продолжение:

Часть 1 Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов,…
Часть 2 Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов,…
Часть 3 Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов,…
Часть 4 Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов,…
Часть 5 Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов,…
Часть 6 Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов,…

См.также

внешних факторов на надежность , деградация полупроводников ,
неисправности оперативной памяти , неисправности ram ,
ремонт портов ввода-вывод , ремонт com ,
производительности материнской платы , производительность процессора ,
структурная схема узи , функциональная схема узи ,
диагностика неисправностей видеокарты , ремонт видеокарты ,
неисправность ata-диска , ata-диск ,
неисправности материнской платы , оборудование для диагностики материнки ,
ремонт тв , диагностика монитора ,
неисправности аппаратной части hdd нжмд их характер проявления алгоритм их устранения ,
поиск неисправностей , методы поиска неисправностей ,
составление алгоритма отыскания неисправностей ,
неисправность блока питания , алгоритмы нахождения неисправностей блока питания пк ,
алгоритм диагностики неисправности , поиск неисправностей ,
неисправности сетевого оборудования , блок-схема диагностики сети ,

Если я не полностью рассказал про диагностика активных элементов? Напиши в комментариях Надеюсь, что теперь ты понял что такое диагностика активных элементов, диагностика пассивных элементов, диагностика резисторов, диагностика диодов, диагностика транзисторов, диагностика конденсаторов, диагностика микросхем, диагностика осмотром, диагностика тестером, диагностика осциллографом, диагностика тепловизором и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры

Как проверить мультиметром радиодетали

Статья для начинающих радиолюбителей. В ней приводятся примеры проверки основных радиодеталей, используемых в радиоэлектронной аппаратуре (резисторы, конденсаторы, трансформаторы, катушки индуктивности, дроссели, диоды и транзисторы) с помощью мультиметра или обычного стрелочного омметра.

Резисторы

Постоянный резистор проверяется мультиметром, включенным в режим омметра. Полученный результат надо сравнить с номинальным значением сопротивления, указанным на корпусе резистора и на принципиальной схеме. При проверке подстроечных и переменных резисторов сначала надо проверить величину сопротивления, замерив его между крайними (по схеме) выводами, а затем убедиться в надежности контакта между токопроводящим слоем и ползунком. Для этого надо подключить омметр к среднему выводу и поочередно к каждому из крайних выводов. При вращении оси резистора в крайние положения, изменение сопротивления переменного резистора группы «А» (линейная зависимость от угла поворота оси или положения движка) будет плавным, а резистора группы «Б» или «В» (логарифмическая зависимость) имеет нелинейный характер. Для переменных (подстроечных) резисторов характерны три неисправности: нарушения контакта движка с проводящим слоем; механический износ проводящего слоя с частичным нарушением контакта и изменением величины сопротивления резистора в большую сторону; выгорание проводящего слоя, как правило, у одного из крайних выводов. Некоторые переменные резисторы имеют сдвоенную конструкцию. В этом случае каждый резистор проверяется отдельно. Переменные резисторы, применяемые в регуляторах громкости, иногда имеют отводы от проводящего слоя, предназначенные для подключения цепей тонконпенсации. Для проверки наличия контакта отвода с проводящим слоем омметр подключают к отводу и любому из крайних выводов. Если прибор покажет какую-то часть от общего сопротивления, значит имеется контакт отвода с проводящим слоем.
Фоторезисторы проверяются аналогично обычным резисторам, но для них будет два значения сопротивления. Одно до засветки — темновое сопротивление (указывается в справочниках), второе — при засветке любой лампой (оно будет в 10… 150 раз меньше темнового сопротивления).

Конденсаторы

Простейший способ проверки исправности конденсатора — внешний осмотр, при котором обнаруживаются механические повреждения, например деформация корпуса при перегреве вызванного большим током утечки. Если при внешнем осмотре дефекты не замечены, проводят электрическую проверку.
Омметром легко определить один вид неисправности – внутреннее короткое замыкание (пробой). Сложнее дело обстоит с другими видами неисправности конденсаторов: внутренним обрывом, большим током утечки и частичной потерей емкости. Причиной последнего вида неисправности у электролитических конденсаторов бывает высыхание электролита.

При отсутствии измерителя емкости конденсатор можно проверить другими способами.

Конденсаторы большой емкости (1 мкФ и выше) проверяют омметром. При этом от конденсатора отпаивают детали, если он в схеме и разряжают его. Прибор устанавливают для измерения больших сопротивлений. Электролитические конденсаторы подключают к щупам с соблюдением полярности.
Если емкость конденсатора больше 1 мкФ и он исправен, то после присоединения омметра конденсатор заряжается, и стрелка прибора быстро отклоняется в сторону нуля (причем отклонение зависит от емкости конденсатора, типа прибора и напряжения источника питания), потом стрелка медленно возвращается в положение «бесконечность».

При наличии утечки омметр показывает малое сопротивление — сотни и тысячи ом, — величина которого зависит от емкости и типа конденсатора. При пробое конденсатора его сопротивление будет около нуля. При проверке исправных конденсаторов емкостью меньше 1 мкФ стрелка прибора не отклоняется, потому что ток и время заряда конденсатора незначительны.
При проверке омметром нельзя установить пробой конденсатора, если он происходит при рабочем напряжении. В таком случае можно проверить конденсатор мегаомметром при напряжении прибора, не превышающем рабочее напряжение конденсатора.
Конденсаторы средней емкости (от 500 пФ до 1 мкФ) можно проверить с помощью последовательно подключенных к выводам конденсатора наушников и источника тока. Если конденсатор исправен, в момент замыкания цепи в головных телефонах слышен щелчок.
Конденсаторы малой емкости (до 500 пФ) проверяют в цепи тока высокой частоты. Конденсатор включают между антенной и приемником. Если громкость не уменьшится, значит, обрывов выводов нет.

Трансформаторы, катушки индуктивности и дроссели

Проверка начинается с внешнего осмотра, в ходе которого необходимо убедиться в исправности каркаса, экрана, выводов; в правильности и надежности соединений всех деталей катушки; в отсутствии видимых обрывов проводов, замыканий, повреждения изоляции и покрытий. Особое внимание следует обращать на места обугливания изоляции, каркаса, почернение или оплавление заливки.
Наиболее частая причина выхода из строя трансформаторов (и дросселей) — их пробой или короткое замыкание витков в обмотке или обрыв выводов. Обрыв цепи катушки или наличие замыканий между изолированными по схеме обмотками можно обнаружить при помощи любого тестера. Но если катушка имеет большую индуктивность (т. е. состоит из большого числа витков), то цифровой мультиметр в режиме омметра вас может обмануть (показать бесконечно большое сопротивление, когда цепь все же есть) — для таких измерений «цифровик» не предназначен. В этом случае надежнее аналоговый стрелочный омметр.
Если проверяемая цепь есть, это еще не значит, что все в норме. Убедиться в том, что внутри обмотки нет коротких замыканий между слоями, приводящих к перегреву трансформатора, можно по значению индуктивности, сравнив ее с аналогичным изделием.
Когда такой возможности нет, можно воспользоваться другим методом, основанном на резонансных свойствах цепи. От перестраиваемого генератора подаем синусоидальный сигнал поочередно на обмотки через разделительный конденсатор и контролируем форму сигнала во вторичной обмотке.

Если внутри нет межвитковых замыканий, то форма сигнала не должна отличаться от синусоидальной во всем диапазоне частот. Находим резонансную частоту по максимуму напряжения во вторичной цепи.

Короткозамкнутые витки в катушке приводят к срыву колебаний в LC-контуре на резонансной частоте.

У трансформаторов разного назначения рабочий частотный диапазон отличается — это надо учитывать при проверке:

сетевые питающие 40…60 Гц;
звуковые разделительные 10…20000Гц;
для импульсного блока питания и разделительные .. 13… 100 кГц.

Импульсные трансформаторы обычно содержат малое число витков. При самостоятельном изготовлении убедиться в их работоспособности можно путем контроля коэффициента трансформации обмоток. Для этого подключаем обмотку трансформатора с наибольшим числом витков к генератору синусоидального сигнала на частоте 1 кГц. Эта частота не очень высокая и на ней работают все измерительные вольтметры (цифровые и аналоговые), в то же время она позволяет с достаточной точностью определить коэффициент трансформации (такими же они будут и на более высоких рабочих частотах). Измерив напряжение на входе и выходе всех других обмоток трансформатора, легко посчитать соответствующие коэффициенты трансформации.

Диоды и фотодиоды

Любой стрелочный (аналоговый) омметр позволяет проверить прохождение тока через диод (или фотодиод) в прямом направлении — когда «+» тестера приложен к аноду диода. Обратное включение исправного диода эквивалентно разрыву цепи.
Цифровым прибором в режиме омметра проверить переход не удастся. Поэтому у большинства современных цифровых мультиметров есть специальный режим проверки p-n-переходов (на переключателе режимов он отмечен знаком диода).

Такие переходы есть не только у диодов, но и фотодиодов, светодиодов, а также транзисторов. В этом режиме «цифровик» работает как источник стабильного тока величиной 1 мА (такой ток проходит через контролируемую цепь) —- что совершенно безопасно. При подключенном контролируемом элементе прибор показывает напряжение на открытом p-n-переходе в милливольтах: для германиевых 200…300 мВ, а для кремниевых 550…700 мВ. Измеренное значение может быть не более 2000 мВ.
Однако, если напряжение на щупах мультиметра ниже отпирания диода, диодного или селенового столба, то прямое сопротивление измерить невозможно.

Биполярные транзисторы

Некоторые тестеры имеют встроенные измерители коэффициента усиления маломощных транзисторов. Если у вас такого прибора нет, то при помощи обычного тестера в режиме омметра или же цифровым, в режиме проверки диодов, можно проверить исправность транзисторов.

Проверка биполярных транзисторов основана на том, что они имеют два n-p перехода, поэтому транзистор можно представить как два диода, общий вывод которых – база. Для n-p-n транзистора эти два эквивалентных диода соединены с базой анодами, а для транзистора p-n-p катодами.

Транзистор исправен, если исправны оба перехода.

Для проверки один щуп мультиметра присоединяют к базе транзистора, а вторым щупом поочередно прикасаются к эмиттеру и коллектору. Затем меняют щупы местами и повторяют измерение.

При прозвонке электродов некоторых цифровых или мощных транзисторов следует учитывать, что у них могут внутри быть установлены защитные диоды между эмиттером и коллектором, а также встроенные резисторы в цепи базы или между базой и эмиттером. Не зная этого, элемент по ошибке можно принять за неисправный.

Полевые транзисторы

В отличие от биполярных, полевых транзисторов существует много видов и при проверке надо учитывать, с каким из них вы имеете дело. Так, для проверки транзисторов, имеющих затвор на основе запорного слоя p-n-перехода, можно воспользоваться эквивалентной схемой, приведенной на рисунке

Для прозвонки подойдет обычный стрелочный омметр, но, цифровым прибором в режиме контроля р-п-переходов делать это более удобно..
Сопротивление между стоком и истоком, в обоих направлениях должно иметь небольшую величину и быть примерно одинаковым. Затем замерим прямое и обратное сопротивление перехода, подключая щупы омметра к затвору и стоку (или истоку). При исправном транзисторе оно должно быть разным и в прямом и обратном направлениях.
При проверке сопротивления между истоком и стоком только не забудьте снять заряд с затвора после предыдущих измерений (кратковременно замкните его с истоком), а то можно получить неповторяющийся результат
Многие маломощные «полевики» (особенно с изолированным затвором) очень чувствительны к статике. Поэтому, перед тем как брать в руки такой транзистор, позаботьтесь о том, чтобы на вашем теле не оказалось зарядов. Чтобы их снять, достаточно коснуться рукой батареи отопления или любых заземленных предметов, так как электростатические заряды между телами при их разделении распределяются пропорционально массе тел. Поэтому для их «обезвреживания» бывает достаточно прикоснуться даже к любой большой незаземленной металлической поверхности.
Несмотря на то, что мощные полевые транзисторы часто имеют защиту от статики, но все равно пренебрегать мерами предосторожности не следует.
Многочисленный класс MOSFET-транзисторов (предназначен для работы в ключевом режиме) не имеет p-n-переходов между электродами (изолированный затвор). Из-за большого сопротивления диэлектрического слоя у затвора, если транзистор явно не пробит (для выявления этого прозвонка все же не помешает), убедиться в его работоспособности не удастся — прибор покажет бесконечно большое сопротивление.

Многим из нас часто приходилось сталкиваться с тем, что из-за одной, вышедшей из строя, детальки перестаёт работать целое устройство. Что бы избежать недоразумений, следует уметь быстро и правильно проверять детали. Этому я и собираюсь Вас научить. Для начала, нам потребуется мультиметр

Транзисторы биполярные

Чаще всего, сгорают в схемах транзисторы. По крайней мере у меня. Проверить их на работоспособность очень просто. Для начала, стоит прозвонить переходы База-Эмиттер и База-Коллектор. Они должны проводить ток в одном направлении, но не пускать в обратном. В зависимости от того, ПНП это транзистор или НПН, ток они будут проводить к Базе или от Базы. Для удобства, можем представить его в виде двух диодов

Так же стоит прозвонить переход Эмиттер-Коллектор. Точнее это 2 перехода. . . Ну в прочем не суть. В любом транзисторе, ток не должен проходить через них в любом направлении, пока транзистор закрыт. Если же на Базу подали напряжение, то ток протекая через переход База-Эмиттер откроет транзистор, и сопротивление перехода Эмиттер-Коллектор резко упадёт, почти до нуля. Учтите, что падение напряжения на переходах транзистора обычно не ниже 0,6В. А у сборных транзисторов (Дарлингтонов) более 1,2В. По этому некоторые «китайские» мультиметры с батарейкой в 1,5В просто не смогут их открыть. Не поленитесь/поскупитесь достать себе мультиметр с «Кроной»!

Учтите, что в некоторых современных транзисторах параллельно с цепью Коллектор-Эмиттер встроен диод. Так что стоит изучить даташит на Ваш транзистор, если Коллектор-Эмиттер звонится в одну сторону!

Если хотя бы одно из утверждений не подтверждается, то транзистор нерабочий. Но прежде чем заменить его, проверьте оставшиеся детали. Возможно причина в них!

Транзисторы униполярные (полевые)

У исправного полевого транзистора между всеми его выводами должно быть бесконечное сопротивление. Причем бесконечное сопротивление прибор должен показывать независимо от прикладываемого тестового напряжения. Следует заметить, что имеются некоторые исключения.

Если при проверке приложить положительный щуп тестового прибора к затвору транзистора n-типа, а отрицательный — к истоку, зарядится емкость затвора и транзистор откроется. При замере сопротивления между стоком и истоком прибор покажет некоторое сопротивление. Неопытные ремонтники могут принять такое поведение транзистора за его неисправность. Поэтому перед «прозвонкой» канала «сток-исток» замкните накоротко все ножки транзистора, чтобы разрядить емкость затвора. После этого сопротивление сток-исток должно стать бесконечным. В противном случае транзистор признается неисправным.

Учтите ещё, что в современных мощных полевых транзисторах между стоком и истоком имеется встроенный диод поэтому канал «сток-исток» при проверке ведет себя как обычный диод. Для того чтобы избежать досадных ошибок, помните о наличии такого диода и не примите это за неисправность транзистора. Проверить это легко, пролистав даташит на Ваш экземпляр.

Конденсаторы

Конденсаторы – ещё одна разновидность радиодеталей. Они тоже довольно часто выходят из строя. Чаще всего умирают электролитические, плёнки и керамика портятся несколько реже. . .

Для начала, платы стоит обследовать визуально. Обычно мёртвые электролиты надуваются, а многие даже взрываются. Присмотритесь! Керамические конденсаторы не надуваются, но могут взорваться, что тоже заметно! Их, как и электролиты надо прозванивать. Ток они проводить не должны.

Перед началом электронной проверки конденсатора необходимо провести механическую проверку целостности внутреннего контакта его выводов.

Для этого достаточно поочерёдно согнуть выводы конденсатора под небольшим углом, и аккуратно поворачивая их в разные стороны, а также слегка потягивая на себя, убедиться в их неподвижности. В случае, если хотя бы один вывод конденсатора свободно вращается вокруг своей оси, или свободно вынимается из корпуса, то такой конденсатор считается не пригодным и дальнейшей проверке не подлежит.

Ещё один интересный факт – заряд/разряд конденсаторов. Это можно заметить, если мерять сопротивление конденсаторов, ёмкостью более 10мкФ. Оно есть и у меньших емкостей, но не так заметно выражен! Как только мы подключим щупы, сопротивление будет единицы Ом, но в течении секунды вырастет до бесконечности! Если мы поменяем щупы местами, эффект повторится.

Соответственно, если конденсатор проводит ток, или не заряжается, то он уже ушёл в мир иной.

Резисторы

Резисторы – их больше всего на платах, хотя они не так то уж и часто выходят из строя. Проверить их просто, достаточно сделать одно измерение – проверить сопротивление.

Если оно меньше бесконечности и не равно нулю, то резистор скорее всего пригоден к использованию. Обычно, мёртвые резисторы чёрные – перегретые! Но чёрные бывают и живыми, хотя их тоже стоит заменить. После нагрева, их сопротивление могло измениться от номинального, что плохо повлияет на работу устройства! Вообще стоит прозвонить все резисторы, и если их сопротивление отличается от номинального, то лучше заменить. Заметьте, что отличие от номинала на ± 5% считается допустимым. . .

Диоды

Проверить диоды по моему проще всего. Померили сопротивление, с плюсом на аноде, показывать должно несколько десятков/сотен Ом. Померили с плюсом на катоде – бесконечность. Если не так, то диод стоит заменить. . .

Индуктивность

Редко, но всё же из строя выходят индуктивности. Причины тому две. Первая – КЗ витков, а вторая – обрыв. Обрыв вычислить легко – достаточно проверить сопротивление катушки. Если оно меньше бесконечности, то всё ОК. Сопротивление индуктивностей обычно не более сотен Ом. Чаще всего несколько десятков. . .

КЗ между витков вычислить несколько труднее. Надо проверить напряжение самоиндукции. Это работает только на дросселях/трансформаторах, с обмотками в хотя бы 1000 витков. Надо подать импульс низковольтный на обмотку, А после, замкнуть эту обмотку лампочкой газоразрядной. Фактически, любя ИН-ка. Импульс обычно подают, слегка касаясь контактов КРОНЫ. Если ИН-ка в итоге мигнёт, то всё норм. Если нет, то либо КЗ витков, либо очень мало витков. . .

Как видите, способ не очень точный, и не очень удобный. Так что сначала проверьте все детали, и лишь потом грешите на КЗ витков!

Оптопары

Оптопара фактически состоит из двух устройств, поэтому проверять её немного сложнее. Сначала, надо прозвонить излучающий диод. Он должен как и обычный диод прозваниваться в одну сторону и служить диэлектриком в другую. Затем надо подав питание на излучающий диод померить сопротивление фотоприёмника. Это может быть диод, транзистор, тиристор или симистор, в зависимости от типа оптопары. Его сопротивление должно быть близким к нулю.

Затем убираем питание с излучающего диода. Если сопротивление фотоприёмника выросло до бесконечности, то оптопара целая. Если что-то не так, то её стоит заменить!

Тиристоры

Ещё один важный ключевой элемент – тиристор. Так же любит выходить из строя. Тиристоры так же бывают симметричные. Называются симисторы! Проверить и те и другие просто.

Берём омметр, плюсовой щуп подключаем к аноду, минусовой к катоду. Сопротивление равно бесконечности. Затем управляющий электрод (УЭ) подсоединяем к аноду. Сопротивление падает до где-то сотни Ом. Затем УЭ отсоединяем от анода. По идее, сопротивление тиристора должно остаться низким – ток удержания.

Но учтите, что некоторые «китайские» мультиметры могут выдавать слишком маленький ток, так что если тиристор закрылся, ничего страшного! Если он всё же открыт, то убираем щуп от катода, а через пару секунд присоединяем обратно. Теперь тиристор/симистор точно должен закрыться. Сопротивление равно бесконечности!

Если некоторые тезисы не совпадают с действительностью, то Ваш тиристор/симистор нерабочий.

Стабилитроны

Стабилитрон – фактически один из видов диода. По этому проверяется он так же. Заметим, что падение напряжения на стабилитроне, с плюсом на катоде равно напряжению его стабилизации – он проводит в обратную сторону, но с бОльшим падением. Чтоб это проверить, мы берём блок питания, стабилитрон и резистор на 300. 500Ом. Включаем их как на картинке ниже и меряем напряжение на стабилитроне.

Мы плавно подымаем напряжение блока питания, и в какой-то момент, на стабилитроне напряжение перестаёт расти. Мы достигли его напряжения стабилизации. Если этого не случилось, то либо стабилитрон нерабочий, либо надо ещё повысить напряжение. Если Вы знаете его напряжение стабилизации, то прибавьте к нему 3 вольта и подайте. Затем повышайте и если стабилитрон не начал стабилизировать, то можете быть уверены, что он неисправен!

Стабисторы

Стабисторы – одна из разновидностей стабилитронов. Единственное их отличие в том, что при прямом включении – с плюсом на аноде, падение напряжения на стабисторе равно напряжению его стабилизации, а в другую сторону, с плюсом на катоде, ток они не проводят вообще. Достигается это включением нескольких кристаллов-диодов последовательно.

Учтите, что мультиметр с напряжением питания в 1,5В чисто физически не сможет вызвонить стабистор скажем на 1,9В. По этому включаем наш стабистор как на картинке ниже и меряем напряжение на нём. Подать надо напряжение около 5В. Резистор взять сопротивлением в 200. 500Ом. Повышаем напряжение, меряя напряжение на стабисторе.

Если на какой то точке оно перестало расти, или стало расти очень медленно, то это и есть его напряжение стабилизации. Он рабочий! Если же он проводит ток в обе стороны, или имеет крайне низкое падение напряжения в прямом включении, то его стоит заменить. По видимому, он сгорел!

Шлейф/разъём

Проверить различного рода шлейфы, переходники, разъёмы и др. довольно просто. Для этого надо прозвонить контакты. В шлейфе каждый контакт должен звониться с одним контактом на другой стороне. Если контакт не звонится ни с каким другим, то в шлейфе обрыв. Если же он звонится с несколькими, то скорее всего в шлейфе КЗ. Тоже самое с переходниками и разъёмами. Те из них, которые с обрывом или КЗ считаются бракованными и использованию не подлежат!

Микросхемы/ИМС

Их великое множество, они имеют много выводов и выполняют разные функции. Поэтому проверка микросхемы должна учитывать её функциональное назначение. Точно убедиться в целости микросхем довольно трудно. Внутри каждая представляет десятки-сотни транзисторов, диодов, резисторов и др. Есть такие гибриды, в которых одних только транзисторов более 2000000000 штук.

Одно можно сказать точно – если Вы видите внешние повреждения корпуса, пятна от перегрева, раковины и трещины на корпусе, отставшие выводы, то микросхему стоит заменить – она скорее всего с повреждением кристалла. Греющаяся микросхема, назначение которой не предусматривает её нагрева, должна быть так же заменена.

Полная проверка микросхем может осуществляться только в устройстве, где она подключена так, как ей полагается. Этим устройством может быть либо ремонтируемая аппаратура, либо специальная, проверочная плата. При проверке микросхем используются данные типового включения, имеющиеся в спецификации на конкретную микросхему.

Ну всё, ни пуха Вам, и поменьше горелых деталек!

Не все знают, как проверить микросхему на работоспособность мультиметром. Даже при наличии прибора не всегда удается это сделать. Бывает, выявить причину неисправности легко, но иногда на это уходит много времени, и в итоге нет никаких результатов. Приходится заменять микросхему.

Способы проверки

Проверка микросхем — это трудный, иногда невыполнимый процесс. Все дело в сложности микросхемы, которая состоит из огромного количества различных элементов.

Есть три основных способа, как проверить микросхему, не выпаивая, мультиметром или без него:

Внешний осмотр микросхемы. Если внимательно на нее посмотреть и изучить каждый элемент, то не исключено, что удастся найти какой-либо видимый дефект. Это может быть, например, перегоревший контакт (возможно, даже не один). Также при проведении внешнего осмотра микросхемы можно обнаружить трещину на корпусе. При таком способе проверки микросхемы нет необходимости пользоваться специальным устройством мультиметром. Если дефекты видны невооруженным глазом, можно обойтись и без приспособлений.
Проверка микросхемы с использованием мультиметра. Если причиной выхода из строя детали стало короткое замыкание, то можно решить проблему, заменив элемент питания.
Выявление нарушений в работе выходов. Если у микросхемы есть не один, а сразу несколько выходов, и если хотя бы один из них работает некорректно или вовсе не работает, то это отразится на работоспособности всей микросхемы.

Разумеется, самым простым способом проверки микросхемы является первый из вышеописанных: то есть осмотр детали. Для этого достаточно внимательно посмотреть сначала на одну ее сторону, а затем на другую, и попытаться заметить какие-то дефекты. Самый же сложный способ — проверка с помощью мультиметра.

Влияние разновидности микросхем

Сложность проверки во многом зависит не только от способа, но и от самих схем. Ведь эти детали электронно-вычислительных устройств хоть и имеют один и тот же принцип построения, но нередко сильно отличаются друг от друга.

Например:

Наиболее простыми для проверки являются схемы, относящиеся к серии «КР142″. Они имеют только 3 вывода, следовательно, как только на один из входов подается какое-либо напряжение, можно использовать проверяющий прибор на выходе. Сразу же после этого можно делать выводы о работоспособности.
Более сложными типами являются «К155″, «К176″. Чтобы их проверить, приходится применять колодку, а также источник тока с определенным показателем напряжения, который специально подбирается под микросхему. Суть проверки такая же, как и в первом варианте. Необходимо лишь на вход подать напряжение, а затем посредством мультиметра проверить показатели на выходе.
Если же необходимо провести более сложную проверку — такую, для которой простой мультиметр уже не годится, на помощь радиоэлектронщикам приходят специальные тестеры для схем. Способ называется прозвонить микросхему мультиметром-тестером. Такие устройства можно либо изготовить самостоятельно, либо купить в готовом виде. Тестеры помогают определить, работает ли тот или иной узел схемы. Данные, получаемые при проведении проверки, как правило, выводятся на экран устройства.

Важно помнить, что подаваемое на микросхему (микроконтроллер) напряжение не должно превышать норму или, наоборот, быть меньше необходимого уровня. Предварительную проверку можно провести на специально подготовленной проверочной плате.

Нередко после тестирования микросхемы приходится удалять некоторые ее радиоэлементы. При этом каждый из узлов должен быть проверен отдельно.

Работоспособность транзисторов

Перед проверкой радиодетали мультиметром, не выпаивая, нужно обязательно определить, к каким из двух типов относится транзистор — полевым или биполярным. Если к первым, то можно применять следующий способ проверки:

Установить прибор в режим «прозвонки», а затем использовать красный щуп, подключая его к проверяемому элементу. Другой — черный — щуп должен быть приставлен к выводу коллектора.
Сразу после выполнения этих несложных действий на экране устройства появится число, которое будет обозначать пробивное напряжение. Аналогичный уровень можно будет увидеть и при проведении «прозвона» электрической цепи, заключенной между эмиттером и базой. Важно при этом не перепутать щупы: красный должен соприкасаться с базой, а черный — с эмиттером.
Далее можно проверять все эти же выходы транзистора, но уже в обратном подключении: нужно будет поменять местами красный и черный щупы. Если транзистор работает хорошо, то на экране мультиметра должна быть показана цифра «1″, которая говорит о том, что сопротивление в сети является бесконечно большим.

Если транзистор является биполярным, то щупы должны меняться местами. Разумеется, цифры на экране прибора в этом случае будут обратные.

Конденсаторы, резисторы и диоды

Работоспособность конденсатора микросхемы также проверяется путем прикладывания щупов к его выходам. За очень короткий промежуток времени значение показываемого прибором сопротивления должно увеличиться от нескольких единиц до бесконечности. При изменении мест щупов должен наблюдаться тот же самый процесс.

Чтобы узнать, работает ли резистор схемы, необходимо определить его сопротивление. Значение этой характеристики должно быть больше нуля, однако не являться бесконечно большим. Если при проверке на дисплее прибора отображается не ноль и не бесконечность, значит, резистор работает корректно.

Не отличается особой сложностью и процесс проверки диодов. Сначала нужно определить сопротивление между катодом и анодом в одной последовательности, а затем, поменяв местоположение черного и красного щупов прибора, в другой. Об исправности диода будет говорить стремление отображаемого на экране числа к бесконечности в одном из этих двух случаев и нахождение его на отметке в несколько единиц — в другом.

Индуктивность, тиристор и стабилитрон

Проверяя микросхему на наличие неисправностей, возможно, придется также использовать мультиметр на катушке с током. Если где-то ее провод оборван, то прибор обязательно даст об этом знать. Главное, конечно, правильно его применить.

Все, что необходимо сделать для проверки катушки — замерить ее сопротивление: оно не должно быть бесконечным. Стоит помнить, что не каждый из имеющихся сегодня в продаже мультиметров может проверять индуктивность. Если нужно определить, является ли исправным такой элемент микросхемы, как тиристор, то следует выполнить следующие действия:

Сначала соединить красный щуп с анодом, а черный, соответственно, с катодом. Сразу после этого на экране прибора появится информация о том, что сопротивление стремится к бесконечности.
Выполнить соединение управляющего электрода с анодом и смотреть за тем, как значение сопротивления будет падать от бесконечности до нескольких единиц.
Как только процесс падения завершится, можно отсоединять друг от друга анод и электрод. В результате этого отображаемое на экране мультиметра сопротивление должно остаться прежним, то есть равным нескольким Ом.

Если при проверке все будет именно так, значит, тиристор работает правильно, никаких неисправностей у него нет.

Чтобы проверить стабилитрон, нужно его анод соединить с резистором, а затем включить ток и постепенно поднимать его. На экране прибора должен отображаться постепенный рост напряжения. Через некоторое время этот показатель останавливается в какой-то точке и прекращает увеличиваться, даже если проверяющий по-прежнему увеличивает его посредством блока питания. Если рост напряжения прекратился, значит, проверяемый элемент микросхемы работает правильно.

Проверка микросхемы на исправность — это процесс, который требует серьезного подхода. Иногда можно обойтись без специального прибора и попробовать обнаружить дефекты визуально, используя для этого, например, увеличительное стекло.

Проверка радиодеталей мультиметром не выпаивая

В жизни каждого домашнего мастера, умеющего держать в руках паяльник и пользоваться мультиметром, наступает момент, когда поломалась какая-то сложная электронная техника и он стоит перед выбором: сдать на ремонт в сервис или попытаться отремонтировать самостоятельно. В этой статье мы разберем приемы, которые могут помочь ему в этом.

Итак, у вас сломалась какая-либо техника, например ЖК телевизор, с чего нужно начать ремонт? Все мастера знают, что начинать ремонт надо не с измерений, или даже сходу перепаивать ту деталь, которая вызвала подозрение в чем-либо, а с внешнего осмотра. В это входит не только осмотр внешнего вида плат телевизора, сняв его крышку, на предмет подгоревших радиодеталей, вслушивание с целью услышать высокочастотный писк либо щелканье.

Включаем в сеть прибор

Для начала нужно просто включить телевизор в сеть и посмотреть: как он себя ведет после включения, реагирует ли на кнопку включения, либо моргает светодиод индикации дежурного режима, или изображение появляется на несколько секунд и пропадает, либо изображение есть, а звук отсутствует, или же наоборот. По всем этим признакам, можно получить информацию, от которой можно будет оттолкнуться при дальнейшем ремонте. Например в мигании светодиода, с определённой периодичностью, можно установить код поломки, самотестирования телевизора.

Коды ошибок ТВ по миганию LED

После того, как признаки установлены, следует поискать принципиальную схему устройства, а лучше если выпущен Service manual на устройство, документацию со схемой и перечнем деталей, на специальных сайтах посвященных ремонту электроники. Также не лишним, будет в дальнейшем, вбить в поисковик полное название модели, с кратким описанием поломки, передающим в нескольких словах, ее смысл.

Правда иногда лучше искать схему по шасси устройства, либо названию платы, например блока питания ТВ. Но как же быть, если схему все же найти не удалось, а вы не знакомы со схемотехникой данного устройства?

Блок схема ЖК ТВ

В таком случае, можно попробовать попросить помощи на специализированных форумах по ремонту техники, после проведения предварительной диагностики самостоятельно, с целью собрать информацию, от которой мастера, помогающие вам смогут оттолкнуться. Какие этапы включает в себя, эта предварительная диагностика? Для начала, вы должны убедиться в том, что питание поступает на плату, если устройство вообще не подает никаких признаков жизни. Может быть это покажется банальным, но не лишним будет прозвонить шнур питания на целостность, в режиме звуковой прозвонки. Читайте тут как пользоваться обычным мультиметром.

Тестер в режиме звуковой прозвонки

Затем в ход идет прозвонка предохранителя, в этом же режиме мультиметра. Если у нас здесь все нормально, следует померять напряжения на разъемах питания, идущих на плату управления ТВ. Обычно напряжения питания, присутствующие на контактах разъема, бывают подписаны рядом с разъемом на плате.

Разъем питания платы управления ТВ

Итак, мы замеряли и напряжение какое-либо у нас отсутствует на разъеме — это говорит о том, что схема функционирует не правильно, и нужно искать причину этого. Наиболее частой причиной поломок встречающейся в ЖК ТВ, являются банальные электролитические конденсаторы, с завышенным ESR, эквивалентным последовательным сопротивлением. Про ESR подробнее здесь.

Таблица ESR конденсаторов

В начале статьи я писал про писк, который вы возможно услышите, так вот, его проявление, в частности и есть следствие завышенного ESR конденсаторов небольшого номинала, стоящих в цепях дежурного напряжения. Чтобы выявить такие конденсаторы требуется специальный прибор, ESR (ЭПС) метр, либо транзистор тестер, правда в последнем случае, конденсаторы придется выпаивать для измерения. Фото своего ESR метра позволяющего измерять данный параметр без выпаивания выложил ниже.

Мой прибор ESR метр

Как быть если таких приборов нет в наличии, а подозрение пало на эти конденсаторы? Тогда нужно будет проконсультироваться на форумах по ремонту, и уточнить, в каком узле, какой части платы, следует заменить конденсаторы, на заведомо рабочие, а таковыми могут считаться только новые (!) конденсаторы из радиомагазина, потому что у бывших в употреблении этот параметр, ESR, может также зашкаливать или уже быть на грани.

Фото — вздувшийся конденсатор

То что вы могли выпаять их из устройства, которое ранее работало, в данном случае значения не имеет, так как этот параметр важен только для работы в высокочастотных цепях, соответственно ранее, в низкочастотных цепях, в другом устройстве, этот конденсатор мог прекрасно функционировать, но иметь параметр ESR сильно зашкаливающий. Сильно облегчает работу то, что конденсаторы большого номинала имеют в своей верхней части насечку, по которой в случае прихода в негодность просто вскрываются, либо образовывается припухлость, характерный признак их непригодности для любого, даже начинающего мастера.

Мультиметр в режиме Омметра

Если вы видите почерневшие резисторы, их нужно будет прозвонить мультиметром в режиме омметра. Сначала следует выбрать режим 2 МОм, если на экране будут значения отличающиеся от единицы, или превышения предела измерения, нам следует соответственно уменьшить предел измерения на мультиметре, для установления его более точного значения. Если же на экране единица, то скорее всего такой резистор находится в обрыве, и его следует заменить.

Цветовая маркировка резисторов

Если есть возможность прочитать его номинал, по маркировке цветными кольцами, нанесенными на его корпус, хорошо, в противном случае без схемы, не обойтись. Если схема есть в наличии, то нужно посмотреть его обозначение, и установить его номинал и мощность. Если резистор прецизионный, (точный) его номинал можно набрать, путем включения двух обычных резисторов последовательно, большего и меньшего номиналов, первым мы задаем номинал грубо, последним мы подгоняем точность, при этом их общее сопротивление сложится.

Транзисторы разные на фото

Транзисторы, диоды и микросхемы: у них не всегда можно определить неисправность по внешнему виду. Потребуется измерение мультиметром в режиме звуковой прозвонки. Если сопротивление какой либо из ножек, относительно какой то другой ножки, одного прибора, равно нулю, или близко к к этому, в диапазоне от нуля до 20-30 Ом, скорее всего, такая деталь подлежит замене. Если это биполярный транзистор, нужно вызвонить в соответствии с распиновкой, его p-n переходы.

Проверка транзистора мультиметром

Чаще всего такой проверки бывает достаточно, чтобы считать транзистор рабочим. Более качественный метод описан тут. У диодов мы также вызваниваем p-n переход, в прямом направлении, должны быть цифры порядка 500-700 при измерении, в обратном направлении единица. Исключение составляют диоды Шоттки, у них меньшее падение напряжения, и при прозвонке в прямом направлении на экране будут цифры в диапазоне 150-200, в обратном также единица. Мосфеты, полевые транзисторы, обычным мультиметром без выпаивания так не проверить, приходится часто считать их условно рабочими, если их выводы не звонятся между собой накоротко, или в низком сопротивлении.

Мосфет в SMD и обычном корпусе

При этом следует учитывать, что у мосфетов между Стоком и Истоком стоит встроенный диод, и при прозвонке будут показания 600-1600. Но здесь есть один нюанс: в случае, если например вы прозваниваете мосфеты на материнской плате и при первом прикосновении слышите звуковой сигнал, не спешите записывать мосфет в пробитый. В его цепях стоят электролитические конденсаторы фильтра, которые в момент начала заряда, как известно, на какое-то время ведут себя, как будто цепь замкнута накоротко.

Мосфеты на материнской плате ПК

Что и показывает наш мультиметр, в режиме звуковой прозвонки, писком, первые 2-3 секунды, а затем на экране побегут увеличивающиеся цифры, и установится единица, по мере заряда конденсаторов. Кстати по этой же причине, с целью сберечь диоды диодного мостика, в импульсных блоках питания ставят термистор, ограничивающий токи заряда электролитических конденсаторов, в момент включения, через диодный мост.

Диодные сборки на схеме

Многих знакомых начинающих ремонтников, обращающихся за удаленной консультацией в Вконтакте, шокирует — им говоришь прозвони диод, они прозваниют и сразу-же говорят: он пробитый. Тут стандартно всегда начинается объяснение, что нужно либо приподнять, выпаять одну ножку диода, и повторить измерение, либо проанализировать схему и плату, на наличие параллельно подключенных деталей, в низком сопротивлении. Таковыми часто бывают вторичные обмотки импульсного трансформатора, которые как раз и подключаются параллельно выводам диодной сборки, или иначе говоря сдвоенного диода.

Параллельное и последовательное соединение резисторов

Здесь лучше всего один раз запомнить, правило подобных соединений:

При последовательном соединении двух и более деталей, их общее сопротивление будет больше большего каждой, по отдельности.
А при параллельном соединении, сопротивление будет меньше меньшего каждой детали. Соответственно наша обмотка трансформатора, имеющая сопротивление в лучшем случае 20-30 Ом, шунтируя, имитирует для нас “пробитую” диодную сборку.

Конечно все нюансы ремонтов, к сожалению, в одной статье раскрыть не реально. Для предварительной диагностики большинства поломок, как выяснилось, бывает достаточно обычного мультиметра, применяемого в режимах вольтметра, омметра, и звуковой прозвонки. Часто при наличии опыта, в случае простой поломки, и последующей замены деталей, на этом ремонт бывает закончен, даже без наличия схемы, проведенный так зазываемым “методом научного тыка”. Что конечно не совсем правильно, но как показывает практика, работает, и, к счастью, совсем не так как изображено на картинке выше). Всем удачных ремонтов, специально для сайта Радиосхемы — AKV.

Обсудить статью ДИАГНОСТИКА И РЕМОНТ ЭЛЕКТРОНИКИ БЕЗ СХЕМ

Транзисторы биполярные

Транзисторы униполярные (полевые)

Конденсаторы

Соответственно, если конденсатор проводит ток, или не заряжается, то он уже ушёл в мир иной.

Резисторы

Диоды

Индуктивность

Оптопары

Тиристоры

Если некоторые тезисы не совпадают с действительностью, то Ваш тиристор/симистор нерабочий.

Стабилитроны

Стабисторы

Шлейф/разъём

Микросхемы/ИМС

Ну всё, ни пуха Вам, и поменьше горелых деталек!

Ни одна современная схема не обходится без полупроводниковых приборов. Самый распространённый из них — транзистор и именно он часто выходит из строя. Тому причиной — перепады напряжения, которые есть в наших сетях, нагрузки и т. д. Рассмотрим два способа позволяющие проверить исправность транзистора при помощи мультиметра.

Необходимый минимум сведений

Чтобы понять исправен биполярный транзистор или нет, нам необходимо знать хотя бы в самых общих чертах, как он устроен и работает. Это активный электронный компонент, который является полупроводниковым прибором. Есть два основных вида — NPN и PNP. Каждый из них имеет три электрода: база, эмиттер и коллектор.

Виды транзисторов и принцип работы

Коротко сформулировать принцип работы транзисторов можно таким образом, это управляемый электронный ключ. Он пропускает ток по направлению от коллектора к эмиттеру в случае NPN типа и от эмиттера к коллектору у PNP, при наличии напряжения на базе. Причём изменяя потенциал на базе, меняем степень «открытости» перехода, регулируя величину пропускаемого тока. То есть, если на базу подавать больший ток, имеем больший ток коллектор-эмиттер, уменьшим потенциал на базе, снизим ток, протекающий через транзистор.

Ещё важно знать, это то, что в обратном направлении ток течь не может. И неважно, есть потенциал на базе или нет. Он всегда течёт в направлении, на схеме указанном стрелкой. Собственно, это вся информация, которая нам нужна, чтобы знать как работает транзистор.

Цоколевка

У биполярных транзисторов средней и большой мощности цоколевка одинаковая в основном, слева направо — эмиттер, коллектор, база. У транзисторов малой мощности лучше проверять. Это важно, так как при определении работоспособности, эта информация нам понадобится.

Внешний вид биполярного транзистора средней мощности и его цоколевка

То есть, если вам необходимо определить рабочий или нет биполярный транзистор, нужно искать его цоколевку. Хотите убедиться или не знаете, где «лицо», то ищите информацию в справочнике или наберите на компьютере «имя» вашего полупроводникового прибора и добавьте слово «даташит». Это транслитерация с английского Datasheet, что переводится как «технические данные». По этому запросу вам в выдаче будет перечень характеристик прибора и его цоколёвка.

Как проверить транзистор мультиметром со встроенной функцией

Начнём с того, что есть мультиметры с функцией проверки работоспособности транзистора и определения коэффициента усиления. Их можно опознать по наличию характерного блока на лицевой панели. В ней есть гнездо под установку транзистора, круглая цветная пластиковая вставка с отверстиями под ножки полупроводникового прибора. Цвет вставки может быть любым, но обычно, он выделяется.

Первым делом переводим переключатель диапазонов (большую ручку) в соответствующее положение. Опознать режим можно по надписи — hFE. Перед тем как проверить транзистор мультиметром, определяемся с типом NPN или PNP.

Мультиметр с функцией проверки транзисторов

Далее рассматриваем разъёмы, в которые надо вставлять электроды. Они подписаны латинскими буквами: E — эмиттер, B — база, C — коллектор. В соответствии с надписями, ставим выводы полупроводникового элемента в гнёзда. Через несколько мгновений на экране высвечивается результат измерений, это коэффициент усиления транзистора. Если прибор неисправен, показаний не будет, транзистор неисправен.

Как видите, проверить рабочий транзистор или нет мультиметром со встроенной функцией проверки просто. Вот только в гнёзда нормально вставляются далеко не все электроды. Удобно устанавливать транзисторы с тонкими выводами S9014, S8550, КТ3107, КТ3102. У больших, надо пинцетом или плоскогубцами менять форму выводов, ну а транзистор на плате так не проверишь. В некоторых случаях проще проверить переходы транзистора в режиме прозвонки и определить его исправность.

Проверка на плате

Чтобы проверить транзистор мультиметром не выпаивая или нужен мультиметр с функцией прозвонки диодов. Переключатель переводим в это положение, подключение щупов стандартное: чёрный в общее звено (COM или со значком земли), красный — в среднее (гнездо для измерения сопротивления, тока, напряжения).

Как проверить транзистор мультиметром не выпаивая

Чтобы понять принцип проверки, надо вспомнить структуру биполярных транзисторов. Как уже говорили, они бывают двух типов: PNP и NPN. То есть это три последовательные области с двумя переходами, объединёнными общей областью — базой.

Строение биполярного транзистора и как его можно представить, чтобы понять как его будем проверять

Условно, мы можем представить этот прибор как два диода. В случае с PNP типом они включены навстречу друг другу, у NPN — в зеркальном отражении. Это представление на картинке в правом столбике и ни в коем случае не отображает устройство этого полупроводникового прибора, но поясняет, что мы должны увидеть при прозвонке.

Проверка биполярного транзистора PNP типа

Итак, начнём с проверки биполярника PNP типа. Вот что у нас должно получиться:

Если подать на базу плюс (красный щуп), на эмиттер или коллектор — минус (чёрный щуп), должно быть бесконечно большое сопротивление. В этом случае диоды закрыты (смотрим на эквивалентной схеме).
Если подаём на базу минус (чёрный щуп), а на эмиттер или коллектор плюс (красный щуп), видим ток от 600 до 800 мВ. В этом случае получается, что переход открыт.

Проверка биполярного PNP транзистора мультиметром

Итак, PNP транзистор будет открыт только тогда, когда плюс подаётся на эмиттер или коллектор. Если во время испытаний есть хоть какие-то отклонения, элемент неработоспособен.

Тестируем исправность NPN транзистор

Как видим, в NPN приборе ситуация будет другой. Практически она диаметрально противоположна:

Если подать на базу плюс (красный щуп), а на эмиттер или коллектор минус, переход будет открыт, на экране высветятся показания — от 600 до 800 мВ.
Если поменять местами щупы: плюс на коллектор или эмиттер, минус на базу — переходы заперты, тока нет.
При прикосновении щупами к эмиттеру и коллектору тока по-прежнему быть не должно.

Проверка работоспособности биполярного NPN транзистора мультиметром

Как видим, этот прибор работает в противоположном направлении. Для того чтобы понять, рабочий транзистор или нет, необходимо знать его тип. Только так можем проверить транзистор мультиметром не выпаивая его с платы.

И ещё раз обращаем ваше внимание, картинки с диодами никак не отображают устройство этого полупроводникового прибора. Они нужны только для понимания того, что мы должны увидеть при проверке переходов. Так проще запомнить, и понимать показания на экране мультиметра.

Как определить базу, коллектор и эмиттер

Иногда бывают ситуации, когда нет под рукой справочника и возможности найти цоколёвку в интернете, а надпись на корпусе транзистора стала нечитаемой. Тогда, пользуясь схемами с диодами, можно опытным путём найти базу и определить тип прибора.

Строение биполярного транзистора и как его можно представить чтобы понять как его будем проверять

Путём перебора ищем положение щупов, при котором «звонятся» все три электрода. Тот вывод, относительно которого появляются показания на двух других и будет базой. Потому, плюс или минус подан на базу определяем тип, PNP или NPN. Если на базу подаём плюс — это NPN тип, если минус — это PNP.

Чтобы определить, где эмиттер,а где коллектор, надо сравнить показания мультиметра при измерении. На эмиттере ток всегда больше. Так и найдём опытным путём базу, эмиттер и коллектор.

Введение в оптопару и как проверить оптрон

Основное содержание этой статьи:

1. Описание оптрона

2.Как работает оптопара

3. каковы функции оптрона

4. Какими методами можно проверить оптрон

5.Разработка оптопары

Описание оптопары

Фотоэлектрические продукты — незаменимое устройство в нашей современной жизни. Это приносит много удобств в нашу жизнь. Фотоэлектрические продукты нельзя нормально использовать без оптоэлектронных устройств.

Оптопары — довольно важное оптоэлектронное устройство. Jotrin Electronics расскажет вам, что такое оптопара.

Оптопары (сокращенно OC) также известны как оптоизоляторы или оптопары.Это устройство, которое передает электрические сигналы через свет. Обычно излучатель света (инфракрасный светодиодный светодиод) и фоторецептор (светочувствительная полупроводниковая трубка) упаковываются в один и тот же корпус. Когда электрический сигнал подается на входной конец, светоизлучающее устройство излучает свет. После получения света светоприемное устройство генерирует световой ток, который течет с выходного конца, тем самым реализуя «электроопто-электрическое» преобразование.

Он может эффективно защитить цепь и провод, так что оптический сигнал и электрический сигнал не мешают друг другу, и каждый выполняет свою работу.Это обеспечивает нормальную и упорядоченную работу блока питания и источника света. Оптопары имеют хорошую электрическую изоляцию и помехоустойчивость. Есть много типов оптопар, которые распространены в повседневной жизни, такие как фотодиоды, триоды, фоторезисторы и тиристоры с регулируемым светом. Это очень хорошие оптопары.

Как работает оптопара?

Оптопара использует свет как среду для передачи электрических сигналов.Он хорошо изолирует входные и выходные электрические сигналы, поэтому широко используется в различных схемах. В настоящее время он стал одним из самых универсальных и универсальных оптоэлектронных устройств. Оптопары обычно состоят из трех частей: светового излучения, приема света и усиления сигнала.

В части излучения (источник света) света, управляемой постоянным током, переменным током или импульсным источником питания, светоизлучающий диод преобразует электрическую энергию в световую энергию, чтобы излучать свет определенной длины волны в условиях прямого напряжения, и часть усиления сигнала и источник света.

Излучаемый свет принимается фотодетектором и генерирует фототок. После дальнейшего усиления выход завершает электрооптико-электрическое преобразование, тем самым действуя как вход, выход и изоляция. Среди фотоприемников используется фотосенсор.

Обратное напряжение прикладывается к PN-переходу, и преобразование световой энергии в электрическую осуществляется по принципу большого обратного сопротивления при световом облучении.Поскольку вход и выход оптопары изолированы друг от друга, а передача электрического сигнала является однонаправленной, он обладает хорошей электрической изоляцией и защитой от помех. Следовательно, он может значительно улучшить отношение сигнал / шум как элемент развязки терминала в долгосрочной передаче информации. В компьютерной цифровой связи и управлении в реальном времени в качестве устройства интерфейса изоляции сигнала можно значительно повысить надежность работы компьютера. Поскольку вход оптопары представляет собой элемент с низким сопротивлением, работающий в текущем режиме, он обладает высокой способностью подавления синфазного сигнала.

Каковы функции оптопары?

Применение оптопары очень обширно. Jotrin Electronics Limited считает, что роль оптопары можно резюмировать в шести аспектах:

(1) Применение в логических схемах

Оптопара может представлять собой множество логических схем, поскольку характеристики защиты от помех и характеристики изоляции лучше, чем у транзистора, поэтому сформирована логическая схема, которая является более надежной.

(2) Применение в качестве твердотельного выключателя

В схеме переключения часто требуется, чтобы схема управления и переключатель имели хорошую гальваническую развязку, чего трудно добиться для обычного электронного переключателя, но это легко реализовать с помощью оптопары.

(3) Применение в цепи запуска

Оптопара используется в бистабильной выходной цепи.Поскольку светоизлучающие диоды могут быть соответственно подключены последовательно к двум схемам эмиттера, проблемы выхода и изоляции нагрузки могут быть эффективно решены.

(4) Применение в схемах импульсных усилителей

Оптопары используются в цифровых схемах для усиления импульсных сигналов.

(5) Применения в линейных цепях

Линейные оптопары используются в линейных цепях с высокой линейностью и отличной гальванической развязкой.

(6) Приложения для особых случаев

Оптопары также могут использоваться для управления высоким напряжением, замены трансформаторов, контактных реле, аналого-цифровых схем и многих других приложений.

Какие есть методы проверки оптопары？

Качество оптопары можно определить, измерив прямое и обратное сопротивление его внутреннего диода и триода. Jotrin Electronics Limited сообщит вам, что существуют следующие надежные методы обнаружения:

1.Метод сравнения

Удалите подозрительную оптопару, с помощью мультиметра измерьте значения прямого и обратного сопротивления ее внутреннего диода и транзистора, сравнив их с измеренным значением хорошего аналога оптопары. Если разница сопротивлений велика, оптрон будет поврежден.

2. Метод обнаружения цифрового мультиметра

Ниже в качестве примера показано обнаружение оптопары PC111, чтобы проиллюстрировать метод обнаружения цифрового мультиметра.Схема обнаружения показана на рисунке ниже. Во время тестирования подключите анод 1 и катод 2 оптопары диода к разъемам c и e hFE цифрового мультиметра.

В это время цифровой мультиметр следует поместить в блок NPN; затем оптопару следует подключить к коллектору фототранзистора. c 5-футовый мультиметр с подключенной стрелкой, черная настольная ручка, эмиттер e 4-футовая красная настольная ручка и шкала мультиметра указательного типа в R&T; 1к шестерня.Таким образом, состояние оптопары можно определить по углу отклонения стрелки мультиметра, который фактически является изменением фототока. Чем больше угол отклонения указателя вправо, тем выше эффективность фотоэлектрического преобразования оптопары, т. Е. Выше коэффициент передачи, и наоборот. Если руки не двигаются, оптопара повреждена.

3. Метод оценки фотоэлектрического эффекта

Мы по-прежнему берем в качестве примера обнаружение оптопары PC111, схема обнаружения показана на рисунке ниже.

При переводе мультиметра в положение электрического блока 1k две ручки стола соответственно подключаются к выходным клеммам 4 и 3 оптопары; затем используйте последовательно батарею 1,5 В и резистор 50-100 Ом, положительный вывод батареи Подключите вывод 1 PC111 и подключите отрицательный вывод к выводу 2 или положительный вывод к выводу 1. Наблюдая за отклонением подключенного указателя. к выходу мультиметра. Если стрелка качается, оптопара в порядке.Если он не раскачивается, оптопара повреждена. Чем больше угол поворота стрелки мультиметра, тем выше чувствительность фотоэлектрического преобразования.

Развитие оптопары

Оптопары имеют преимущества небольшого размера, длительного срока службы, сильной помехоустойчивости, изоляции между выходом и входом, односторонней передачи сигналов и т. Д., Они широко используются в цифровых схемах.Кроме того, уровень использования оптронов с каждым годом все еще резко увеличивается. Помимо самой оптопары, другой важной причиной является то, что в каждом программном контроллере используется от 20 до 30 или более оптронов. Оптопары имеют широкое рыночное пространство. Качество оптопары — проблема, которая больше всего волнует всех пользователей. Jotrin Electronics Limited предлагает современные программируемые источники питания, цифровые мультиметры и осциллографы. Он может точно измерять соотношение ввода-вывода оптопар, предоставляя вам больше высококачественных оптопар.

MASSO G3 Замена поврежденных оптопар

ИНФОРМАЦИЯ: Эта страница предназначена только для MASSO G3 и MASSO G3 Touch.

Входы — Опто 1 до 8, 10 до 24: LTV-816 или KB817
Вход THC — Опто 9: SFH615A-2
Вход энкодера — Вход энкодера , 26 и 27: SFH615A-2
Входы MPG — Opto 28 до 38: LTV-816 или KB817
Выходы шпинделя CW и CCW — Opto 39 и 40: LTV-816 или KB817

ИНФОРМАЦИЯ: Поврежденные оптопары можно приобрести у одного из следующих поставщиков, щелкните ссылку ниже, чтобы перейти непосредственно на страницу заказа запчастей:

Digi-Key: Оптопара LTV-816

Newark Element 14: Оптопара KB817

Mouser Electronics: Оптопара LTV-816

Удалите все провода, подключенные к входу, который вы хотите проверить.
Перейдите на экран F1 и проследите за логическим состоянием предполагаемого входа.Он будет показывать HIGH или LOW в зависимости от того, инвертирован вход или нет.
Проверьте оптопару, подключив положительный вывод источника питания MASSO через резистор 5,6 кОм ко входу, который вы хотите проверить.
На экране F1 вы должны увидеть изменение входа с LOW на HIGH или с HIGH на LOW.
Если вход переходит из одного состояния в другое, оптопара в порядке и не требует замены.

Отсоедините все провода, подключенные ко входам энкодера.
Перейти к экрану F1.
Проверьте оптопару, подключив положительный вывод источника питания MASSO через резистор 5,6 кОм к выбранному входу энкодера.
Вход Encoder-A вы увидите, что вход Signal-A MASSO изменится с LOW на HIGH.
Вход Encoder-B вы увидите, что вход Signal-B MASSO изменится с LOW на HIGH.
Encoder-Z input вы увидите, что индексный вход MASSO изменится с LOW на HIGH.
Если вход переходит из одного состояния в другое, оптопара в порядке и не требует замены.
Если одна из них неисправна, замените только эту оптопару. НИЗКИЙ случайно. Если вы видите, что они мерцают, значит, оптопары исправны и не нуждаются в замене.
Используйте переключатель подвесной оси и вращайте оси X, Y, Z, A и B, и вы увидите, что соответствующий вход выбора оси изменяется с LOW на HIGH при выборе каждой из них.При изменении входов их замена не требуется. Если одна из них неисправна, замените только эту оптопару.
Используйте переключатель Pendant Resolution для выбора между 1,10 и 100, и вы увидите, что входы разрешения 1, 2 и 3 меняются с LOW на HIGH по мере их выбора. При изменении входов их замена не требуется. Если одна из них неисправна, замените только эту оптопару.

Отсоедините провод, подключенный к Estop 2
Перейдите к экрану F1 и убедитесь, что на входе Estop отображается LOW и не инвертирован.
Проверьте оптопару, подключив + ve источника питания MASSO через резистор 5,6 кОм ко входу EStop2.
На экране F1 вы должны увидеть изменение входа с LOW на HIGH.
Если вход переходит из одного состояния в другое, оптопара в порядке и не требует замены.

Тестирование выхода CW

Отсоедините провода от клемм 4 и 5 управления шпинделем
Перейдите к экрану F1 и убедитесь, что выход CW не инвертирован.Если это так, снимите инверт и не забудьте надеть его снова, когда закончите тестирование.
Перейдите к экрану F2 и выключите шпиндель
Используйте цифровой мультиметр для проверки целостности цепи 2K
Подключите один провод мультиметра к клемме 4, а другой провод к клемме 5 блока управления шпинделем
Вы должны прочитать «Нет». непрерывность на вашем мультиметре.
Поменяйте местами провода глюкометра, и на глюкометре все равно не должно быть показаний целостности.
Если вы получаете показания целостности цепи при любой полярности измерителя, значит, оптопара неисправна и требует замены.
Перейдите к экрану F2 и установите шпиндель в положение CW, щелкнув кнопку Spindle CW на экране
Вы должны показать 200 Ом или меньше на вашем измерителе
Если вы не получаете показания непрерывности, переверните провода вашего измерителя и повторите тест поскольку это выход с учетом полярности.
Если вы по-прежнему не получаете показания 200 Ом или меньше, когда шпиндель включен, оптопара неисправна и требует замены.

Проверка выхода против часовой стрелки

Отсоедините провода от клемм управления шпинделем 6 и 7
Перейдите к экрану F1 и убедитесь, что выход против часовой стрелки не инвертирован.Если это так, снимите инверт и не забудьте надеть его снова, когда закончите тестирование.
Перейдите к экрану F2 и выключите шпиндель
Используйте цифровой мультиметр для проверки целостности цепи 2K
Подключите один провод мультиметра к клемме 6, а другой провод к клемме 7 блока управления шпинделем
Вы должны прочитать «Нет». непрерывность на вашем мультиметре.
Поменяйте местами провода глюкометра, и на глюкометре все равно не должно быть показаний целостности.
Если вы получаете показания целостности цепи при любой полярности измерителя, значит, оптопара неисправна и требует замены.
Перейдите на экран F2 и установите шпиндель в положение против часовой стрелки, нажав кнопку «Шпиндель против часовой стрелки» на экране.
Вы должны показать 200 Ом или меньше на вашем измерителе
Если вы не видите непрерывности, переверните провода вашего измерителя и повторите тест поскольку это выход с учетом полярности.
Если вы по-прежнему не получаете показания 200 Ом или меньше, когда шпиндель включен, оптопара неисправна и требует замены.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Перед заменой оптопары убедитесь, что вы отключили питание MASSO и соблюдаете стандартные меры антистатической защиты.

ВНИМАНИЕ: Убедитесь, что вы соблюдаете правильную ориентацию оптопары при замене, поскольку они чувствительны к полярности.

Соблюдайте полярность оптопары. Сделайте фото, если не уверены. На каждой оптопаре есть точка, обозначающая штырь 1
С помощью подходящей пары длинногубцев или пинцета аккуратно извлеките неисправную оптопару из гнезда. Он должен выйти легко.
Вставьте новую оптопару на место, пока она не встанет правильно.Убедитесь, что все контакты находятся в гнезде.
Тест, чтобы убедиться, что теперь он работает.

Как сделать схему тестера оптопары в домашних условиях

Что такое тестер оптопары?

Оптопара — это простой электронный компонент, который используется для соединения отдельных цепей посредством светочувствительного оптического интерфейса. Оптопара или оптоизолятор состоит из излучателя света, ИК-светодиода и светочувствительного приемника, который может быть одним фотодиодом, фототранзистором, фоторезистором, фото-тиристором или фототриаком.Тестеры оптопары используются для проверки работоспособности любого приемника оптопары. Это простая, полезная и недорогая схема, которая помогает определить работоспособность оптопары. Итак, в этом уроке. мы собираемся пройти пошаговый процесс создания схемы тестера оптопары для оптопары общего назначения PC817.

PC817 IC содержит ИК-светодиод, оптически связанный с фототранзистором. Он упакован в 4-контактный DIP-разъем, доступен с опцией с широким шагом выводов и с опцией SMT в форме крыла чайки.По сути, этот корпус IC состоит из ИК-светодиода и фототранзистора внутри него. Когда на ИС подается питание, лучи от ИК-светодиода падают на основание фототранзистора и позволяют ему проводить.

JLCPCB — ведущая компания по производству прототипов печатных плат в Китае, предоставляющая нам лучший сервис, который мы когда-либо испытывали (качество, цена, обслуживание и время). Мы настоятельно рекомендуем заказывать печатные платы в JLCPCB. Все, что вам нужно сделать, это просто загрузить файл Gerber и загрузить его на веб-сайт JLCPCB после создания учетной записи, как указано в видео выше, посетите их веб-сайт, чтобы узнать больше! .

Компоненты оборудования

Для сборки этого проекта вам потребуются следующие детали.

Распиновка оптопары PC817

Полезные шаги

1) Припаяйте две пары по 2 штекерных разъема на плате veroboard.

Чтобы купить печатные платы на заказ по удивительно низким ценам 2 доллара за 5 печатных плат, посетите: www.jlcpcb.com

2) Подключите последовательно сопротивление 1 кОм между двумя парами штекерных разъемов.

3) Припаяйте кнопку последовательно с гнездовыми разъемами.

4) Припаяйте плюсовую клемму светодиода с выходным гнездом и отрицательную клемму к заземлению цепи.

5) Подключите батарею 4 В постоянного тока к цепи.

6) Поместите микросхему оптопары в гнездовые разъемы. Включите питание и проверьте цепь.

Принципиальная схема тестера оптопары
Рабочее пояснение
Эта схема в основном используется для проверки работоспособности любой 4-контактной ИС оптопары.Чтобы выполнить проверку функциональности, поместите ИС в гнездовые разъемы так, чтобы эмиттер фототранзистора и анодные контакты ИК-светодиода ИС были подключены к заземлению схемы, в то время как катод ИК-светодиода и коллекторный контакт фототранзистора микросхемы IC подключается к 4V VCC.
Теперь подключите цепь к источнику питания. Если при нажатии кнопки светится светодиод, подключенный к выводу эмиттера, это означает, что ИС оптопары функционирует нормально. Если светодиод не светится, это означает, что необходимо заменить микросхему.
Приложения
Эту схему можно использовать для функционального тестирования любой 4-контактной ИС оптопары.
Чтобы купить печатные платы на заказ по удивительно низким ценам 2 доллара за 5 печатных плат, посетите: www.jlcpcb.com
См. Также: Как сделать считыватель карт RFID без использования Arduino | Как сделать электронные цифровые часы с помощью AT89C2051 | Как сделать простой предварительный усилитель низких частот с использованием транзистора 2n2222
Power Tips # 81: Убедитесь, что ваша оптопара правильно смещена
В изолированных источниках питания оптопары пропускают сигнал обратной связи через границу изоляции.Оптопары содержат как светодиод (LED), так и фотодетектор. Ток, протекающий через светодиод, приводит к пропорциональному току, протекающему в фотодетекторе. Коэффициент передачи тока (CTR) — это коэффициент усиления тока от светодиода к фотодетектору, и обычно он имеет очень широкий допуск. При проектировании изолированной сети обратной связи необходимо учитывать допуск оптопары и всех других компонентов, определяющих усиление большого сигнала. Пренебрежение этой задачей может легко привести к возврату после того, как ваш продукт будет запущен в производство.
Схема изолированной сети обратной связи, показанная на рис. 1 , является наиболее распространенной реализацией. TL431 от TI содержит как усилитель ошибки, так и опорный. Резисторный делитель R3 и R5 и внутреннее опорное напряжение TL431 устанавливают выходное напряжение. Сеть обратной связи управляет мощностью, подаваемой на выход источника питания, путем изменения напряжения на выводе обратной связи контроллера широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Когда V _OUT дрейфует выше, катод TL431 пропускает больше тока через оптопару, которая опускает штырь обратной связи ниже.Когда V _OUT смещается ниже, катод TL431 управляет меньшим током от оптопары, позволяя контакту обратной связи перемещаться выше.
Надлежащая конструкция должна гарантировать, что эта схема способна управлять выводом обратной связи контроллера во всем динамическом рабочем диапазоне, учитывая наихудшие допуски всех основных переменных.

Рисунок 1 Эта схема обычно генерирует сигнал обратной связи в изолированных источниках питания.
Первым шагом является определение динамического рабочего диапазона вывода обратной связи в контроллере.Все контроллеры разные, поэтому эта задача требует некоторого исследования таблицы данных. В качестве примера предположим, что вы используете UCC2897A для управления активным преобразователем с ограничением тока на выходе на 12 В. Чтение «Подробных описаний выводов» в таблице данных UCC2897A показывает, что напряжение 2,5 В на выводе обратной связи приводит к нулевому рабочему циклу, а напряжение обратной связи 4,5 В приводит к максимальному рабочему циклу. UCC2897A также обеспечивает опорное напряжение 5 В, которое можно использовать для смещения фотодетектора оптопары через резистор R6 на рис. 1 .Это задание имеет минимальное значение 4,75 В и максимальное значение 5,25 В. Уравнения 1 и 2 рассчитывают требуемый диапазон тока через фотодетектор оптопары, предполагая, что вы используете резистор 1 кОм с допуском 1% для R6:
Ваша схема должна выдерживать ток R6 в диапазоне от 0,25 мА до 2,78 мА. За счет резистора R2 на катоде TL431 повышается напряжение до достаточно высокого уровня, что исключает протекание тока в светодиодах оптопары. Таким образом, конструкция схемы гарантирует минимальный ток R6, и вам нужно только позаботиться о том, чтобы обеспечить максимальный ток R6.
Второй шаг — вычислить CTR оптопары для наихудшего случая. Оптопары с «817» в номере детали предлагаются многими производителями, которые по выводам совместимы друг с другом; в каждом номере детали используется другой префикс. В таблице 1 показаны примеры 817 устройств с различными диапазонами CTR, обозначенных однобуквенным суффиксом в номере детали. Этот диапазон CTR не включает влияние температуры и тока смещения. Диаграммы из таблицы данных оптопары, воссозданной в рис. 2 и 3 , суммируют влияние температуры и тока смещения.
Таблица 1 Оптопары доступны с различными диапазонами CTR
Предположим, что вы ожидаете, что ваш источник питания будет работать при температуре окружающей среды от –40 ° C до 85 ° C. Из , рис. 2, , вы знаете, что вам нужно умножить минимальный CTR примерно на коэффициент 0,7 при 85 ° C. Если вы выберете «A» версию 817, ваш минимальный CRT теперь может быть всего 56%. Разделив результат уравнения 1 на 0,56, вы узнаете, что вам может потребоваться не менее 4,96 мА тока светодиода, не считая влияния тока смещения.Из рисунка 3 видно, что влияние тока смещения при 4,96 мА незначительно.

Рисунок 2 CTR оптопары зависит от температуры.

Рисунок 3 CTR оптопары зависит от тока смещения.
Третий и последний шаг — установить значение R1, чтобы гарантировать, что TL431 может в достаточной степени управлять оптопарой во всех условиях. Минимальное катодное напряжение TL431 составляет 2,5 В, а прямое падение светодиода оптопары может достигать 1.0V. Уравнение 3 вычисляет максимальное значение R1, чтобы гарантировать регулирование:
Использование значения R1 более 1,7 кОм в этом источнике питания может помешать TL431 выдавать достаточный ток светодиода для поддержания регулирования. Если оптопара испытывает нехватку тока, выходное напряжение будет продолжать расти до тех пор, пока через оптопару не пройдет надлежащий ток светодиода. Это приводит к возникновению условий перенапряжения на выходе, что более вероятно при более высоких температурах.
Подобные проблемы с допусками часто проскакивают на этапе проектирования.Предварительная партия блоков питания может легко пройти все тесты, а проблема обнаружится только позже, когда покупатель вернет ее. Следование простой процедуре проектирования, приведенной здесь, может сэкономить деньги вашей компании и порадовать ваших клиентов.
Чтобы узнать больше о Power Tips, посетите серию блогов TI Power Tips на Power House.
Об авторе
Брайан Кинг (Brian King) — инженер по приложениям в группе Texas Instruments Power и старший член технического персонала. Брайан является членом IEEE и имеет степени бакалавра и магистра в области электротехники в Университете Арканзаса.Вы можете связаться с Брайаном по адресу.
Статьи по теме :
Генератор обратной связи позволяет избежать использования оптопары в конструкции SMPS
Оптопары
часто используются в изолированных импульсных источниках питания (SMPS) для гальванической развязки между первичной и вторичной сторонами, а также от генератора обратной связи. Однако у использования оптопары есть несколько недостатков, в том числе проблемы с производительностью и долговечностью.Вот альтернатива оптопаре, в которой вместо этого используется цифровой изолятор.
Конструкции преобразователей мощности
SMPS зависят от обратной связи об их выходном напряжении для поддержания регулирования. Этот сигнал обратной связи обычно проходит через оптрон для поддержания гальванической развязки между первичной и вторичной сторонами. Однако одна из ключевых проблем при использовании оптопары заключается в том, что она вводит дополнительный полюс в контур управления. Этот полюс уменьшает полосу пропускания пути обратной связи. Кроме того, оптопара имеет большие отклонения от единицы к единице, а также ухудшение ее коэффициента передачи тока по температуре и сроку службы.Эта изменчивость влияет на калибровку контура управления и долговременный дрейф.
На схеме ниже показана альтернатива оптрону в схеме SMPS, использующая цифровой изолятор Si8642 от Silicon Labs для формирования барьера между первичной и вторичной сторонами преобразователя. Это требует генерации сигнала обратной связи на основе выходного сигнала преобразователя вместо использования этого выходного сигнала напрямую.

Рисунок 1 Схема преобразователя напряжения SMPS с использованием схемы обратной связи на основе цифрового изолятора
Генератор обратной связи запускается с тактового сигнала 10 МГц, отправляемого через изолирующий барьер на вторичную сторону, где схема R ₂ C ₂ преобразует тактовый сигнал в треугольный сигнал.Этот сигнал управляет инвертирующим входом высокоскоростного компаратора U3. На неинвертирующий вход поступает масштабированное значение выходного напряжения преобразователя. Когда треугольный сигнал меньше масштабированного выходного напряжения, выход компаратора становится высоким. Таким образом, рабочий цикл выходного сигнала компаратора будет пропорционален выходному напряжению преобразователя, как показано на , рис. 2, .

Рисунок 2 Сравнение треугольного тактового сигнала (зеленый) с масштабированной версией выходного напряжения SMPS дает сигнал (желтый) с рабочим циклом, пропорциональным выходному сигналу SMPS.
Выход компаратора проходит через изолирующий барьер обратно на первичную сторону, где схема R ₁ C ₁ фильтрует сигнал нижних частот и передает этот результат на вывод обратной связи контроллера переключения.
Чтобы оценить линейность генератора обратной связи, я применил линейный сигнал к неинвертирующему входу компаратора и наблюдал за выходным сигналом (на C1). Результаты показаны на рис. 3 .

Рисунок 3 Линейность генератора обратной связи проверяется с помощью треугольной волны на неинвертирующем входе.
Для настройки контура управления преобразователя нам необходимо знать положение дополнительного полюса, введенного этой схемой обратной связи. Чтобы определить это, я проверил поведение генератора переменного тока с помощью анализатора фазового усиления Bode-100, и результаты показаны на рис. 4 :

Рисунок 4 Величина и фаза усиления генератора обратной связи SMPS
Полюс возникает на частоте 85 кГц, в основном из-за фильтра R ₁ C ₁.Выбирая меньшие значения для этих компонентов, можно поднять штангу еще выше.
—Георге Пласояну получил степень магистра электротехники в Политехническом институте Бухареста.
Статьи по теме :
Схема оптопары
и подробный анализ

На самом деле, проектирование схемы оптопары не так уж и сложно, как некоторые думали.Это похоже на то, как вы проектируете схему BJT. Если BJT имеет бета-коэффициент или текущий коэффициент усиления, оптопара имеет свой CTR или текущий коэффициент передачи. Как только вы узнаете, что такое CTR, и научитесь его использовать, тогда разработка схемы оптопары станет такой простой.
Коэффициент передачи тока или просто CTR — это отношение коллектора к прямому току, которое выражается в процентах.
Коллекторный ток — это ток, который протекает через коллектор на стороне транзистора оптопары.С другой стороны, прямой ток — это ток, который течет к диодной стороне оптопары.
Рисунок 1
В основном сторона диода связана со стороной транзистора коэффициентом передачи тока устройства. Помимо этой информации, проектирование схемы оптопары аналогично проектированию обычной схемы, в которой вы используете KVL, KCL, закон сопротивления и так далее.
Этапы проектирования схемы оптопары
1. Выберите структуру схемы
Не усложняйте схему.Чем меньше количество деталей, тем лучше по двум причинам. Первая причина — это, конечно, меньшая стоимость. Другая причина заключается в том, что чем меньше количество деталей, тем ниже общая интенсивность отказов и выше надежность схемы.
Предположим, что вас интересует только передача сигнала

от контроллера первичной стороны к вторичному контроллеру, ваша схема должна быть простой, как показано ниже.
Рисунок 2
Схема схемы выше представляет собой инвертор. Если вам нужен неинвертирующий сигнал, вы можете использовать приведенную ниже структуру.
Рисунок 3
Первая схема обычно является инвертирующей, если вы собираетесь насыщать транзистор. Однако, если вы настроите схему для работы в линейной области, вы можете получить напряжение выше нуля в узле Vout. Вторая схема представляет собой неинвертирующую конфигурацию, которая сравнима с конфигурацией обычного коллектора BJT. Но общий коллектор БЮТ сложнее этой схемы с наличием тока базы.
2. Выберите оптопару Деталь
Следующим шагом в проектировании схемы оптопары является выбор части оптопары.При этом вы должны рассмотреть свое заявление. Если ваше приложение является коммутатором, вы должны выбрать устройство с более высоким минимальным CTR. Если ваше приложение линейное, вы можете рассмотреть возможность использования приложения с узким диапазоном CTR. Низкий CTR будет соответствовать меньшему изменению.
Если конструкция должна подвергаться воздействию высоких температур окружающей среды,

вам лучше выбрать оптрон с CTR, который не будет сильно влиять на температуру окружающей среды. CTR оптопары будет уменьшаться с повышением температуры.Например, на графике ниже относительный CTR значительно снизится при температуре окружающей среды 100 ° C.
Рис. 4
Для длительной эксплуатации продукта лучше учитывать также кривую ожидаемого срока службы. Как видно на графике ниже, CTR будет снижаться по мере старения устройства.
Рисунок 5
3. Настройка работы схемы
На этот раз вы должны установить рабочую точку контура. Чтобы сделать это более информативным, мы обратимся к схеме ниже.
Рисунок 6
Определить выходной уровень
Вышеупомянутая схема может быть сконфигурирована для работы в линейных областях или областях насыщения.При насыщении узел Vout в идеале равен нулю, в то время как выше нуля, но ниже, чем Vcc в линейном режиме. Когда на стороне диода нет смещения, уровень Vout просто равен Vcc. Поэтому, если вы проектируете схему как переключатель, вы должны в идеале предполагать нулевое напряжение VCE или Vout, когда оптопара находится в проводящем состоянии. Если приложение является линейным, вы должны определить конкретный уровень в узле Vout, который будет использоваться в проекте.
Определить значение Rf
Вы можете свободно выбирать это значение.Однако в некоторых приложениях нужно быть осторожным. В большинстве случаев Vdd получается из цифровой схемы или устройства, такого как MCU или DSP. Если это так, установите значение Rf таким образом, чтобы номинальный ток цифровой схемы или устройства не превышался. Для MCU и DSP токи потребителя и источника обычно находятся в диапазоне от 4 мА до 9 мА (некоторые другие могут достигать более 9 мА, вы всегда можете проверить в таблице данных). Предположим, что номинальный ток составляет не более 4 мА, установите фактический прямой ток не более 80% от него.Таким образом, Rf будет
Пример проектирования
Применение описанных выше шагов по проектированию схемы оптопары сделает обсуждение более информативным. Теперь давайте предоставим значения для схемы ниже. Выход должен обеспечивать низкий логический уровень и высокий логический уровень. Низкий логический уровень — это любое напряжение ниже 0,8 В, в то время как высокий логический уровень равен Vcc. Источник питания Vcc составляет 5 В, обеспечиваемый микроконтроллером с допустимым током источника и потребителя 4 мА.CTR оптопары составляет 80%, а падение напряжения на диодах составляет 0,7 В. Рассмотрим Vcc 5 В.
Рисунок 7
Выберите значение Rf
Определить Rc
Рисунок 8
Проверка конструкции
Мы проверим, не превышает ли прямой ток If максимальный ток источника и стока MCU.
Расчетный текущий прямой ток безопасен.
Проверить, может ли оптопара выводить слабый сигнал
Для получения низкого сигнала сторона транзистора должна насыщаться. Чтобы узнать, действительно ли транзистор насыщается, мы используем соотношение ниже.
Расчет тока коллектора во время насыщения
CTR устройства составляет 80%, поэтому транзистор может насыщаться. Чтобы обеспечить жесткое насыщение, вы можете добавить дополнительные поля к резистору коллектора; скажем, добавив 50% к вычисленному значению.
А как насчет высокой логики, схема доставит? Высокий логический уровень не является проблемой, потому что после удаления Vdd транзистор отключится, узел Vout увидит уровень Vcc
.
Другой сценарий, в котором операция является линейной
Укажите значения схемы, чтобы на узле Vout был уровень 3 В. Используйте те же уровни предложения и другие, что и в предыдущем примере.
Рисунок 9
Выберите значение Rf
Определить Rc
Указанный уровень Vout —

3V, что делает VCE равным 2V, поэтому
Используйте стандартное значение, очень близкое к вычисленному.В этом случае мы будем использовать 1,3 кОм.
Проверка
Рисунок 10
Результирующий Vout не совсем равен 3V, потому что мы используем 1,3k для значения Rc вместо вычисленного 1,31k.
Вы можете повторить описанные выше шаги для любой схемы оптопары. Если вы будете часто использовать эти техники, задача станет очень легкой. Еще одна вещь, которая упрощает работу, — это отсутствие базового тока, как в случае с BJT.
Связанные
Что такое оптоизолятор и как он работает?
Что такое оптоизолятор (оптический соединитель или оптрон)?
Оптоизолятор (также известный как оптический соединитель, оптопара, оптрон) — это полупроводниковое устройство, которое передает электрический сигнал между изолированными цепями с помощью света.
Эти электронные компоненты используются в широком спектре систем связи и мониторинга, в которых используется гальваническая развязка, чтобы излучатели высокого напряжения не влияли на схемы с низким энергопотреблением, принимающие сигнал.
Как работают оптоизоляторы?
Схема оптоизолятора состоит из излучателя, в данном случае инфракрасного светодиода (IRED) или лазерного диода для передачи входного сигнала и фотодатчика (или фототранзистора) для приема сигнала. Таким образом, входной сигнал может генерировать электрическую энергию или модулировать электрический ток, исходящий от электронного устройства или другого источника питания.
Когда входной ток подается на светодиодный фотодиод (обычный тип фотодатчика), генерируется инфракрасный свет, который проходит через материал внутри оптического изолятора.Луч проходит через прозрачный зазор и улавливается приемником, который действует как преобразователь. Используя изоляцию сигнала, датчик может преобразовывать модулированный свет обратно в выходной сигнал.
Входной стороной оптоизоляторов может быть фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, кремниевый выпрямитель или симистор. Твердотельное реле с оптопарой содержит оптоизолятор на фотодиоде, который управляет переключателем питания на выходной стороне, обычно это пара дополнительных полевых МОП-транзисторов.
Почему так важны оптоизоляторы?
Электронное оборудование, такое как микроконтроллеры, печатные платы и трансформаторы, подвержено скачкам напряжения из-за радиочастотных передач, ударов молний и скачков напряжения источника питания.
Оптоизоляторы на основе фоторезисторов были впервые использованы в 1968 году в аудио- и музыкальной индустрии, чтобы избежать поломки оборудования, такого как гитарные усилители. Оптоизоляторы предлагают безопасный способ пропорциональной совместной работы высоковольтных компонентов и низковольтных устройств.
Оптоизолятор заключен в единое устройство (см. Изображение) и имеет вид интегральной схемы или транзистора с дополнительными выводами. Благодаря автоматизации организации могут использовать оптопары для изоляции цепей малой мощности от выходных цепей большей мощности и для удаления электрических помех из сигналов.
Иллюстрация того, как оптоизоляторы устраняют электрические помехи из сигналов.
Для каких целей используются оптоизоляторы? Оптоизоляторы
наиболее подходят для изоляции напряжения от цифровых сигналов, но их также можно использовать для передачи аналоговых сигналов.
Изоляция любой скорости передачи данных более 1 мегабита в секунду (Мбит / с) считается высокой скоростью. Наиболее распространенная скорость, доступная для цифровых и аналоговых оптоизоляторов, составляет 1 Мбит / с, хотя также доступны цифровые скорости 10 Мбит / с и 15 Мбит / с.
Оптоизоляторы
считаются слишком медленными для многих современных цифровых применений, но исследователи создали альтернативы с 1990-х годов.
В области связи высокоскоростные оптоизоляторы используются в источниках питания для серверов и телекоммуникационных приложений — например, технология Power over Ethernet (PoE) для проводных локальных сетей Ethernet.Компоненты оптоизоляторов также могут защитить Ethernet и оптоволоконные кабели от скачков напряжения. В телефонах VoIP электрические сигналы можно изолировать с помощью транзисторной выходной оптопары.

Хотя это уже не является распространенным явлением, когда модемы используются для подключения к телефонным линиям, использование оптоизоляторов позволяет подключать компьютер к телефонной линии без риска повреждения из-за скачков напряжения или скачков напряжения. В этом случае в аналоговой части устройства используются два оптоизолятора: один для восходящих сигналов, а другой — для нисходящих сигналов.Если в телефонной линии произойдет скачок напряжения, это не повлияет на работу компьютера, поскольку оптический зазор не проводит электрический ток.
.

Что такое оптопара и принцип ее работы

Основные параметры оптопар для проверки

Простая проверка оптопары мультиметром

Проверка оптопары с помощью специального пробника

Измерение коэффициента передачи тока (CTR)

Проверка быстродействия оптопары

Тестирование напряжения изоляции

Признаки неисправности оптопар

Преимущества и недостатки проверки без выпаивания

Преимущества:

Недостатки:

Советы по диагностике оптронов

Заключение

ПРОБНИК ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОПТОПАР

Проверка оптрона

Оптопара транзисторная как проверить. Тестер для проверки оптопар. Радиотехника, электроника и схемы своими руками

Тестер оптронов и микросхем 555

Проверка оптопары

Проверка оптрона

Стандартная последовательность действий по ремонту блока питания (БП).

Как проверить полевой транзистор не выпаивая

Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов, диодов,…

Содержание

Оценка надежности рэс при внезапных отказах. Что отказывает чаще всего?

Тестирование с использованием визуального осмотра и с применением тестеров

Диагностика и проверка полевых МОП (Mosfet) — транзисторов цифровым мультиметром

Продолжение:

См.также

Как проверить мультиметром радиодетали

Резисторы

Конденсаторы

Трансформаторы, катушки индуктивности и дроссели

Диоды и фотодиоды

Биполярные транзисторы

Полевые транзисторы

Способы проверки

Влияние разновидности микросхем

Работоспособность транзисторов

Конденсаторы, резисторы и диоды

Индуктивность, тиристор и стабилитрон

Проверка радиодеталей мультиметром не выпаивая

Необходимый минимум сведений

Цоколевка

Как проверить транзистор мультиметром со встроенной функцией

Проверка на плате

Проверка биполярного транзистора PNP типа

Тестируем исправность NPN транзистор

Как определить базу, коллектор и эмиттер

Введение в оптопару и как проверить оптрон

Описание оптопары

Как работает оптопара?

Каковы функции оптопары?

Какие есть методы проверки оптопары？

Развитие оптопары

MASSO G3 Замена поврежденных оптопар

Тестирование выхода CW

Проверка выхода против часовой стрелки

Как сделать схему тестера оптопары в домашних условиях

Что такое тестер оптопары?

Компоненты оборудования

Распиновка оптопары PC817

Полезные шаги

Рабочее пояснение

Приложения

Power Tips # 81: Убедитесь, что ваша оптопара правильно смещена

Генератор обратной связи позволяет избежать использования оптопары в конструкции SMPS

и подробный анализ

Что такое оптоизолятор и как он работает?

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ