六、判断场效应管的好坏
场效应晶体管简称场效应管,是一种常用电子元器件,被广泛应用于供电电路及保护隔离电路中。
6.1掌握场效应管的基本知识
场效应管利用多数载流子导电,所以也称为单极型晶体管。
场效应管与晶体三极管的区别是,晶体三极管是电流控制元器件,而场效应管是一种电压控制元器件。
场效应管按其结构,可以分为绝缘栅型场效应管(JGFET)和结型场效应管(JFET)两种,每种里又分为N沟道和P沟道;场效应管按导电方式,可以分为耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型,也有增强型。
电路中,主要采用的是增强型N沟道和P沟道绝缘栅型场效应管,绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是金属氧化物半导体场效应管(MOSFET,简称MOS管)。
场效应管在电路中通常使用大写英文字母“Q”或“U”表示。
场效应管也有3个电极,分别是栅极(G)、漏极(D)及源极(S),漏极常与场效应管的散热片相连接。如图61所示为场效应管的图形符号。
在一些电路上应用的场效应管采用8个引脚的封装形式,而其内部也基本上都集成了保护二极管,防止静电击穿。如图62所示为常见的场效应管。
6.2场效应管在电路中的应用
场效应管属于电压控制型半导体器件,具有输入阻抗高、噪声小、功耗低、易于集成、没有二次击穿以及安全工作区域宽等特点,常用于开关及阻抗变换电路中。如图63a所示为保护隔离电路简图。当电路中的场效应管PQ303在控制信号的控制下导通后,系统采用可充电电池供电。
如图63b所示为主板供电电路截图,图中的场效应管PQ702和场效应管PQ703在电源控制芯片的控制下导通和截止,从而将系统总供电转换为该供电转换电路所需输出的
供电。
6.3场效应管好坏检测实例
1.场效应管好坏判断方法
场效应管是电路板中采用数量较多的电子元器件之一,其出现故障的概率也较大。由于目前采用的场效应管的内部集成了保护二极管,所以可通过检测集成二极管判断场效应管的好坏。检测场效应管最好不要采用指针万用表,应采用数字万用表。
使用数字万用表检测场效应管的具体方法如下:
将数字万用表的量程选择开关扭转至二极管挡,将红色表笔接被测场效应管的S极,黑色表笔接被测场效应管的D极,可检测保护二极管的正向压降,其正向压降值应为0.4~0.8V。再检测其他任意两个引脚时,数字万用表都应显示溢出符号1或OL。如果检测结果不符合上述情况,则说明被测场效应管可能已经损坏。如需更精准的检测,需将场效应管拆焊后再进行检测。如图64所示为检测场效应管的实物图。
2.场效应管好坏检测实例
测量场效应管的好坏一般采用数字万用表的二极管(蜂鸣挡)。测量前须将3只引脚短接放电,避免测量中发生误差。用两表笔任意触碰场效应管的3只引脚中的两只,好的场效应管测量结果应只有一次有读数,并且为400~800。如果在最终测量结果中测得只有一次有读数,并且为0时,须用小镊子短接该组引脚重新进行测量。如果重测后阻值在400~800,说明场效应管正常。如果其中有一组数据为0,则场效应管已经被击穿。
场效应管的检测步骤如下:
1)观察待测场效应管外观,看待测场效应管是否完好,如果存在烧焦或针脚断裂等情况,说明场效应管已损坏。如图65所示,本次待测的场效应管外形完好,没有明显的物理损坏。
2)因为待测场效应管外形完好,没有明显损坏,所以需进一步测量,用一小镊子夹住待测场效应管用热风焊台将待测场效应管拆焊下。
3)将场效应管从主板中卸下后,须用小刻刀清洁待测场效应管的引脚,去除引脚上的污物,避免因油污的隔离作用影响测量时的准确性,如图66所示。
4)清洁完成后,用小镊子对待测场效应管进行放电,避免残留电荷对检测的影响(场效应管极易存储电荷),如图67所示。
5)选择数字万用表的二极管挡,如图68所示。
6)将黑表笔接待测场效应管左边的第一只引脚,用红表笔分别测与另外两只引脚间的阻值,如图69所示。两次检测值均为无穷大。
7)将黑表笔接中间的引脚,用红表笔分别测与另外两只引脚间的阻值,如图70所示。
8)将黑表笔接在第三只引脚上,用红表笔分别测另外两只引脚与该引脚间的阻值,如图71所示。
9)由于测量的场效应管的3只引脚中的任意两只引脚间的阻值只有一次有读数(540),阻值为400~800,因此判断此场效应管正常。
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