В современных электротехнических устройствах различного назначения в качестве ключевого элемента широко применяются IGBT-транзисторы. В процессе восстановления работоспособности вышедшей из строя техники возникает задача проверки исправности этого компонента. Данную процедуру можно выполнить непосредственно в домашних условиях с помощью обычного мультиметра. Предполагается, что проверяемый транзистор перед этим выпаян из платы.
Процедуры определения исправности биполярного и IGBT транзисторов основаны на сходстве эквивалентных схем этих элементов, рисунок 1. Для их реализации контролируется величина сопротивления между электродами. При работе с IGBT-элементом принимаются во внимание определенные особенности, которые связаны со структурой его кристалла.
Подготовительные операции и проверка исправности затворных цепей
Далее рассматривается наиболее сложный случай, который представлен на рисунке 2, – наличие у транзистора дополнительного шунтирующего диода. Необходимость его введения определяется соображения увеличения стойкости полупроводниковой структуры к броскам напряжения обратной полярности.
Начало проверки исправности транзистора начинается с определения его цоколевки и внутренней структуры. Для этого следует обратиться к техническим данным, которые можно найти на сайтах производителей и поставщиков элементной базы.
Первая группа измерений направлена на проверку исправности переходов эмиттер – затвор и коллектор - затвор. Для этого мультиметр переключают в режим измерений сопротивления. Вне зависимости от полярности прикладываемого испытательного напряжения прибор должен показывать разрыв цепи (прямое следствие изолированного исполнения затвора).
Проверка исправности канала коллектор-эмиттер
Перед проверкой основного канала прохождения рабочего тока необходимо полностью закрыть транзистор. Для этого достаточно на короткое время (1 с) накоротко замкнуть затвор с эмиттером так, как это показано на схеме рисунка 3. Данная процедура выполняется как перемычкой, так и обычным пинцетом.
Далее мультиметром замеряется сопротивление между эмиттером и коллектором. С учетом наличия внутреннего шунтирующего диода при одном их вариантов подключения щупов прибор должен показывать конечное значение, тогда как при изменении полярности на противоположное показания мультиметра должны свидетельствовать о разрыве цепи прохождения тока.
Финишная проверка
Прозвонку мультиметром целесообразно дополнить сборкой простейшей однокаскадной схемой, изображенная на рисунке 4. Она представляет собой транзисторный ключ, питаемый от любого подходящего для этого источника. При открытом выключателе затвор через резистор с сопротивлением от 1 до 10 кОм привязан к минусу источника и транзистор полностью закрыт. После замыкания ключа Кл на затвор поступает потенциал от источника +12 В, который переводит транзистор в открытое состояние и лампочка Л загорается.
Функции ключа может выполнять как выключатель, так и обычная перемычка.