Диоды и стабилитроны
Диоды и стабилитроны могут выходить из строя по нескольким причинам: внутренний обрыв цепи (сгорание), механический обрыв выводов, пробой p-n-перехода (потеря запирающей способности) или недопустимое увеличение тока утечки. Диагностика этих элементов включает проверку на пробой и обрыв, измерение тока утечки и оценку герметичности корпуса.
Для выявления неисправного диода или стабилитрона в схеме, находящейся под напряжением, можно использовать вольтметр переменного тока. Например, в выпрямительных схемах при включенной нагрузке и отключенном емкостном фильтре измеряют напряжение на каждом диоде. Напряжение, близкое к нулю, указывает на пробой, а аномально высокое — на внутренний обрыв.
Омметр позволяет проверить элемент без подачи питания, измеряя сопротивление в прямом и обратном направлениях. Обрыв характеризуется бесконечным сопротивлением в обоих направлениях, пробой — нулевым. Для исправных диодов и стабилитронов прямое сопротивление составляет от единиц до сотен Ом, обратное — от 10 до 100 кОм и более. Медленное падение обратного сопротивления до 60–70% от начального значения свидетельствует о повышенной утечке тока.
Простой способ проверки диода — использование контрольной схемы с батареей (3–6 В) и лампой накаливания, включенной последовательно с проверяемым элементом. При правильной полярности (прямое включение) лампа должна гореть, при обратной — нет. Нарушение герметичности корпуса определяется визуально по наличию трещин в области выводов.
Динисторы и тиристоры
Основные неисправности динисторов и тиристоров включают: внутренний обрыв (сгорание) или обрыв выводов, пробой в прямом или обратном направлении (потеря запирающей способности), а для тиристоров — также потерю управляемости (обрыв цепи управляющего электрода).
В схеме под напряжением неисправный динистор можно идентифицировать с помощью вольтметра переменного тока. Полное напряжение питания указывает на сгорание, половина — на пробой в прямом направлении, а значение менее одной трети (примерно 2–3 В) — на пробой в обратном направлении. На исправном динисторе падение напряжения обычно не превышает 1,5 В.
Для тиристора характер напряжений зависит от схемы управления, но в целом при сгорании напряжение на нем будет выше, а при пробое — ниже, чем у рабочего аналога.
Проверка омметром: пробой в одном из направлений даст сопротивление, близкое к нулю. У исправных приборов сопротивление в обоих направлениях должно быть не менее 1 МОм.
Для углубленной диагностики используются специальные измерительные схемы. Проверка динистора на сохранность p-n-p-n-структуры (рис. 14.22) осуществляется с регулируемым источником постоянного тока и балластным сопротивлением, ограничивающим ток. Плавное повышение входного напряжения должно привести к включению динистора при напряжении в заданных пределах. Отсутствие включения говорит о разрушении структуры.
Аналогичная проверка тиристора (рис. 14.23) позволяет оценить целостность p-n-p-n-структуры и управляемость. На схему подается постоянное напряжение 10–12 В. Ток управления регулируется переменным резистором в пределах, характерных для данного типа прибора (от 15 мА для маломощных до 2 А для мощных). Балластное сопротивление ограничивает прямой ток тиристора. Невозможность включения указывает на разрушение структуры, а отсутствие тока в цепи управления — на потерю управляемости.
В некоторых режимах работы (емкостная коммутация, тепловые перегрузки) у тиристоров могут возрасти токи утечки. Их проверяют по схеме на рис. 14.24, сравнивая результаты с паспортными данными или показаниями заведомо исправных приборов.
Транзисторы
Транзисторы чаще всего выходят из строя из-за обрыва выводов или пробоя p-n-переходов. Полная проверка работоспособности требует измерения основных параметров (коэффициента усиления, токов утечки и т.д.) с помощью специализированных измерителей параметров полупроводниковых приборов.
В схеме под напряжением предварительную оценку можно провести вольтметром постоянного тока, опираясь на техническую документацию (например, карты напряжений) или сравнивая показания на нескольких однотипных транзисторах в устройстве.
Омметр позволяет быстро выявить грубые неисправности: нулевое сопротивление перехода указывает на пробой, а бесконечное сопротивление всех переходов — на полное сгорание транзистора.
Для проверки работоспособности транзисторов разных структур используются проверочные схемы. Для транзисторов p-n-p типа применяется схема на рис. 14.25, для n-p-n типа — схема на рис. 14.26. В этих схемах переменные резисторы служат для установки и ограничения токов базы и коллектора в соответствии с техническими условиями на конкретный тип транзистора.
