4.用指针式万用表检测功率场效应管
以测NMOS管为例,参照图3。
功率MOS管在生产时,不可避免地在D—S间形成一只寄生二极管。这只二极管的电流、速度和功率,与MOS管正向特性属同一个级别。因此,如果不计成本时,可以取代有的快速续流二极管。这只寄生二极管在为用500型万用表判断功率MOS管三个极和好坏时提供了方便。
第一步,确定二个极,即栅极(G)、漏极(D)、源极(S)。大功率设备中,一般都在功率级采用VDMOS管。用导线将三个极短路一下,短路的目的是的了泄放栅极的电荷。用电阻×1挡找到其中两个极,特点是正测导通,指针指到一半左右,反测指针不动。那么正测时,黑表笔对应S极,红表笔对应D极。还有一个佐证的办法,就是剩余的那个极无论和其余极正、反测,指针都不动,这个极就是栅极。
第二步,检测MOS管的好坏。首先用导线将G—S二个极短路一下,然后用电阻挡×1、×10、×100都行,黑表笔接D,红表笔接S,好管指针不动。
然后,利用10k挡较高电压触发G极。具体操作是保持红笔接S不动,将黑笔接G极,将电阻挡拨10k挡,很快将黑表笔移至D极,好管此时导通,而且转换到×1k、×100、×10、×1任何挡部导通。
保持黑笔D极、红笔S极不动,表针处于导通态。用导线(例如焊锡丝)短路一下G—S,好管立刻截止,指针返回无穷大位置。
几点解释:
(1)功率MOSFET属于绝缘栅型半导体器件,它的三个极:G、S和D是相互绝缘的。功率MOSFET的漏极及源极之间寄生了一个二极管,在测试时,用指针式三用表(测电阻的1k挡)可以测出二极管的阴极与阳极,由此确定D和S。
(2)为什么在测D—S之间电阻时,要将S和G连接在一起?这是因为在测低阈值电压功率MOSFET时,它的Vgs(th)=0.45~1V。在测G—S间电阻时,由于测量的电表中有1.5V电压,使在绝缘层两个极板上产生电荷,产生了导电沟道。由于没有放电通路,这电荷放不掉,所以若在测G、S之间的电阻后,不将G与S连接在一起放掉电荷,则会测出D、S间电阻很小的情况(因为表内1.5V电池电压加在D、S极,G、S极产生的感应电荷已形成导电沟道,所以测出电阻很小。而G、S连在一起,则形成放电回路,不会形成导通条件。
在冬、春空气干燥时,人体本身也可能有电荷存在,用手捅一下栅极G,D、S极就可能使管导通。因此,小功率的绝缘栅场效应管储存和运输时,要求用金属短路三个极,并严格要求手腕不接地线时,严禁用手触摸栅极G,防止击穿栅极G。
(3)若用上法测量时,发现G与S之间或G与D之间电阻较小,或G、S接红表笔,D接黑表笔时,电阻不是∞(几十kΩ或几百kΩ),则此管已损坏。
测P管的方法与测N管相同,但极性相反,请读者自行分析。
5.用指针式万用表检测电容
利用指针型万用表可以检测电容,依据是万用表的电阻挡相当于有内阻的直流电,可以对电容进行充电,随时间推移,电容两端电压逐渐升高,充电电流逐渐下降,直到零。测试示范参照图4。
具体步骤:
(1)对电阻挡选择合适挡位,一般容量0.01uF以下的,选×10k挡;1uF左右,选×1k挡;47uF以上,选×100挡或×10k挡。
(2)每测一次,用导线对电容短路一下,再进行下次测试。
(3)电解电容有极性,反接漏电大。由于黑表笔是接表内电池正极,因此,黑表笔接电容正极,红表笔接电容负极,这时其漏电小。
好电容表现是,指针偏转一下,然后逐渐返回到零(就是无穷大)位置。指针偏转量与电容量和电阻挡位有关。容量大偏转量大,随实践的深入,掌握规律和数据后,也就熟能生巧了。
失去容量的电容表现是指针不偏转,不要放电,迅速换一下表笔,指针也不偏转。失去部分容量的电容表现是,与标准电容比较,指针偏转不到位。漏电电容的表现是,指针回不到零(就是无穷大)位置。需要注意的是,电解电容或大或小存住漏电,耐压低的漏电大,耐压高的漏电小;用×10k测漏电大,用×1k以下测漏电小。
除电解电容外,瓷片、涤纶、金属化纸介、独石电容耐压部大于40V,用万用表测试,无论哪个挡都不应该漏电。
用万用表测量小容量电容,还可以利用小功率NPN三极管,方法见图4(f),用电阻×1k挡测试,黑表笔接集电极,红表笔接发射极,将小电容接触一下集电极,指针应偏转一下。原理是,电容充电时,充电电流给基极注入了基极电流,这个电流经三极管放大,指针偏转就比较明显。
图4(c)是铝电解电容结构,对使用极性有严格要求。由图中的公式可知,平板电容器的容量与介质的介电常数成正比,与极板相对面积成正比,与极板距离成反比。正极是铝箔,为扩大面积,内面腐蚀是高低不平,介质是绝缘物氧化铝,很薄,负极是电解质,右面的铝箔充当了引线。正确使用时,正极接高电位,负极接低电位,电解质在直流电的作用下,分解出氧原子,与正极铝箔生成氧化铝,维持了绝缘;不正确使用时,正极接低电位,负极接高电位,电解质在直流电的作用下,会腐蚀氧化铝,破坏绝缘,轻者漏电,严重的发热,甚至爆裂。因此,使用一定要注意极性,长期不用要经常通电老化。
6.电阻和电容的直观识别
碳膜和金属膜电阻,大多数用色环法表示其电阻值和误差系数。因此,正确识别它,是制作及维修的基本要求之一。最常见的有四环法和五环法。详见表2色环电阻的标识认读。四环法适合10Ω以上的整数电阻,五环法适合100Ω以下的包括带小数的电阻。实际上厂家往往省掉偏差环,这样出现了所谓非标三环和非标四环。因此要特别注意区别非标准四环和标准四环,当你没有把握时,要用万用表核实一下。
进口电阻和国产电阻的色环法一样。但是电路图有的有差异。有些国家在印刷文字时,往住把整数部分置在单位的前面,而把小数部分写在单位的后面,省略了小数点,优点是避免印刷或磨损丢失小数点,造成失误。例如:4k7=4.7kΩ,Ω51=0.51Ω,M24=240k,近年来国内也有这样印制标记的。
另外,电视机上使用了一种叫做自熔电阻(也叫自复式保险丝),电流超过额定值时会自动断开,常用于保护电路,阻值在几欧姆。在开关电源中常有使用。
电容的表示方法:
国产电容的表示方法和电阻差不多,第一部分主称用C表示,第二部分表示介质材料和电容种类,其标示见表1。
电容的基本单位是法拉特,符号F。常用单位有微法uF,微微法uuF,即pF,简称皮法,毫微法nF,简称纳法,进率:
1F=1000000uF;1F=1000000000nF;1uF=100000
0pF;1uF=1000nF。
国外电容容量表示方法:
(1)在欧洲(如匈牙利、波兰等国)在电路图印刷文字时,往往把整数部分置在单位的前面,而把小数部分写住单位的后面,省略了小数点,避免印刷或磨损丢失小数点的失误。例如:
10n=0.01uF; M1=0.1uF; 4n7=4700pF; 6n8=6800pF;2n4=2400pF
另外,有些是在数字前冠以R,则表示为零点几uF如R33为0.33uF,还有更省事的。
(2)常用国外电容包标法。单位:pF
(3)数码表示:
一般用三位数来表示容量的,其单位为pF,前两位为有效数字,第三位一般为补零的个数,印刷在瓷片和涤纶电容身体上,例如:
103为10000pF=0.01uF;102为1000pF,但是,第三位如为9,则表示在两位有效数字间加一个小数点,例如:339为3.3pF;229为2.2pF。
(4)电解电容容量和耐压都印刷在元件上。其中负极有负号。新的电解电容,腿长的是正极,腿短的是负
极。
(5)普通瓷片和涤纶电容印字的面右端或带“-”标记的为负极。
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