随着各种电子产品功能的不断提高和完善,对所用的元器件提出了更高的功能要求,各种复合半导体元器件被广泛应用于各类电子产品中,而不仅仅是单个二*管或单个三*管。因此,在实际应用和维修时,会越来越多地遇到需要测量各种复合半导体元器件的情况。本文对几种常见的复合半导体元器件及其检测方法略作总结,供读者参考。
一、达林顿管简介及测量
达林顿管是复合管的一种连接形式。它是将两只或更多只三*管的集电*连接在一起,而将**只三*管的发射*直接耦合到第二只三*管的基*,依次连接而成。**只三*管的基*是达林顿管的基*,*后一只三*管的发射*是达林顿管的发射*,所有三*管的集电*连接在一起成为达林顿管的集电*。
1.达林顿管的工作特点
达林顿管的放大系数很高,为每只三*管各自放大系数的乘积,可达几千倍甚至几十万倍。不过,高放大倍数的管子在大功率条件下使用时,由于管子的压降会造成温升很快,前级三*管的漏电电流会被逐级放大,导致热稳定性差,所以大功率达林顿内部均设有均衡电阻。大部分达林顿管在C、E*之间反向并联一只阻尼二*管,以泄放负载瞬间断开时的反向电动势。对于高速达林顿管,一般还在前级B、E*间反向并联一只输入阻尼二*管。
达林顿管适用于大功率开关电路、电动机调速、逆变器电路以及继电器驱动、LED显示屏驱动等控制电路中。
2.达林顿管的检测
由于达林顿管内部由多只三*管及均衡电阻构成,在用万用表检测时,B、E*之间的正、反向电阻非常接近(类似于带保护电阻的彩电行输出管);B、C*之间等效于一个PN结,对于由NPN型三*管组成的达林顿管B到C为正偏PN结,对于由PNP型三*管组成的达林顿管B到C为反偏PN结;C、E*之间为一个阻尼二*管,对于由NPN型三*管组成的达林顿管C到E为一个反偏PN结,对于由PNP型三*管组成的达林顿管C到E为一个正偏PN结。检测时,符合上述特征的管子是好的,否则是坏的。当然,也可用“三*管电流放大系数的估测”方法,将万用表置于R×1或R×10挡进行检测。
二、三端集成稳压器简介及测量
三端集成稳压器,又称作三端稳压块。它的品种很多,除了专用的集成稳压器外,按电压调整方式可分为可调式和固定式两种;按输出电压*性可分为正电源和负电源两种。
1.三端固定集成稳压器
三端固定集成稳压器有正电压输出和负电压输出两种,输出的固定电压有5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V、20V、24V等几种。国产常见的正输出稳压器以CW78XX系列命名,如CW7805、CW7812等;常见的负输出稳压器以CW79XX系列命名,如CW7905、CW7912等。型号后面的数字表示输出电压值、如CW7805的输出电压为固定的5V,CW7912的输出电压为固定的-12V。在CW后加字母L,如CWLXX表示*大输出电流为100mA;加字母M表示*大输出电流为500mA;没有加字母的表示*大输出电流为1.**。
2.三端可调集成稳压器
三端可调集成稳压器也有正电压输出和负电压输出两种。其输出电压可以在1.2V~37V(-1.2V~-37V)之间任意调节。国产三端输出可调正电源的典型产品有CW317、CW117、CW217(进口管主要有LM117、LM217、LM317)等;三端输出可调负电源的典型产品有CW337、CW137、CW237(LM137、LM237、LM337)等。
3.三端集成稳压器的检测
由于生产厂家不同、稳压值不同、批号不同,三端固定稳压器各管脚之间的电阻值差异很大,用万用表无法直接准确判断其好坏,比较简单可靠的办法是外加压测量。具体方法是:从直流稳压电源上取出Vi(Vi比78XX系列稳压器的稳压值高3V~5V),加到78XX稳压器的1、2脚,注意*性不能搞错,将万用表拨到直流电压相应的挡位,测量3、2脚之间的电压值,若测量值与稳压值相同,则证明此稳压器是好的。
如果稳压器的型号模糊不清,也可用此法判别其好坏及稳压值。此时可将Vi调至30V,测得的电压值就是该稳压器的稳压值。如稳压器无电压输出,则该稳压器已开路;如测得的电压值等于Vi,并随Vi调节而同步变化,说明内部调整管已击穿;如接上Vi后直流稳压电源过载保护,说明该稳压器已短路。
三端可调稳压器W317的判别测试与78XX系列基本相同。
三、光电耦合器简介及测量
光电耦合器是一种电一光一电转换器件,它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内,发光源的引脚为输入端,受光器的引脚为输出端。
1.工作特点及应用
在输入端加上电信号,发光源发光,受光器在光照后产生光电流,由输出端引出。这样就实现了以光为介质的电信号传输,在器件的输入端和输出端之间有耐压高达1kV的隔离带。光电耦合器常用在隔离电路、噪声抑制电路、过流保护电路、开关稳压电路、光整流电路等系统中。
2.光电耦合器的检测
(1)万用表置于R×1k挡,测量输入端发光二*管的正反向电阻的阻值,正向电阻值约为几千欧,反向电阻为无穷大。
(2)测量输出端光敏三*管的正向电阻时,黑表笔接C端,红表笔接E端,表针会微动(或不动),交换表笔,表针不动。
(3)用二只万用表测量动态特性,二只万用表均置于R×1挡,一只表测量输入端正向电阻,同时,另一只表测量输出端的正向电阻RCE,RCE的阻值应为十几欧姆。
(4)如测量的阻值符合上述数值,表明光电耦合器是好的;如果阻值偏差太大,说明该器件已损坏或性能不良,不能继续使用了。
四、激光二*管的检测
半导体激光二*管LD是激光头的核心部分,大多采用砷化镓铝材料制成,是一种近红外激光管,波长在780mm左右,额定功率为3mW~5mW。为了保证其输出功率稳定,一般在同一半导体芯片上还同时制作了激光功率监控二*管PD。当光输出功率发生变化时,PD的内阻也随之发生变化,通过APC(自动功率控制)电路,自动控制LD的驱动电流,保证光输出功率的恒定。按照连接方式不同,激光管一般分为M型、P型、N型三种。
确定激光管管脚的排列方向以及检测激光管时,可用万用表R×1k挡,与判别普通二*管的方法一样,根据其类型及结构即可判断激光二*管内LD、PD的通断情况,根据其通断情况就可以确定其管脚排列顺序和好坏。需要注意的是,由于激光管正向压降大,PN结正向连接时万用表的指针偏转角度比普通二*管的要小一些。