Как работают полевые транзисторы упрощенное объяснение схем электронных ключей, регуляторов тока, усилителей в

Описание работы

Для проверки первым делом необходимо соединить каждый вывод проверяемого транзистора к соответствующим выводам прибора: сток — к ХЗ, затвора Х4, исток — к Х5.

Читайте также:  Принцип действия, устройство и схема акустического выключателя

Hantek 2000 — осциллограф 3 в 1

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Подробнее

После нажатия кнопки SA2 активизируется генератор звуковой частоты. Колебания в генераторе возникают в следствии ПОС, которая образуется между истоком и затвором. Для усиления величины ПОС в схеме применен согласующий повышающий трансформатор Т1, имеющий коэффициент трансформации 3,57. Использование ПОС объясняется и тем, что у полевого транзистора коэффициент передачи не более единицы. Включатель SA2 не только подает питание на схему, но и создает первичный импульс тока для запуска звукового генератора.

Отдельные виды полевых транзисторов с довольно высоким напряжением отсечки начинают функционировать не иначе как при таком режиме включения. Но имеется немало видов транзисторов, которые не требуют включения с помощью импульса, после включения напряжения питания они начинают сразу работать. Переключатель SA1 необходим для переключения режима проверки в зависимости от того какой тип (канал типа n или p) полупроводника.

В устройстве использован головной телефон (динамическая головка) ВА1, который применяется для прослушивания звукового фона и проверки работоспособности транзистора. Звуковой сигнал в головном телефоне появляется при рабочем полевом транзисторе и отсутствует при его неисправности. Питается данное устройство от 3 вольт, это может быть стабилизированный источник питания или же 2 пальчиковые батарейки

3 варианта создания схем на полевом транзисторе

Вам может встретиться конструкция:

1. ключа, подключающего или отключающего нагрузку по команде или внешнему сигналу;
2. регулятора, управляющего различными режимами привода;
3. усилителя мощности или акустики.

Как работает ключ на полевом транзисторе J-FET или MOSFET: 4 преимущества

Ключевым режимом считают такое состояние выходной цепи полупроводниковых переходов, когда его сопротивление сопровождается одним из двух критичных значений:

1. увеличенным, блокирующим протекание электрического тока;
2. низкоомным, хорошо пропускающим нагрузку.

Изделия, созданные на основе ключа, оперируют светильниками, нагревателями, блоками питания, зарядными устройствами, другими электрическими приборами повышенной мощности.

Транзисторы с конструкцией J-FET появились первыми. Они имеют менее сложную структуру, чем MOSFET, но тоже создаются с каналами n- или p- типа. Их часто используют для эксплуатации в ключевом режиме выключателя. Разберем работу на примере n-канального модуля.

Для открытия такого ключа достаточно подать потенциал напряжения на затвор по отношению к истоку, а для закрытия — снять.

Резистором R1 ограничивается ток при открытии ключа, вызванный переходными процессами. Без него может сгореть полупроводниковый переход. Величина от 10 до 100 Ом подбирается при наладке, но особо не критична.

Задача R2 — «подтянуть» потенциал затвора ближе к истоку, когда требуется надежно закрыть полевой транзистор, а затвор обесточен. Номинал уточняется во время наладки.

Полевой J-FET транзистор выбирают из n- канальных моделей по мощности, нагрузке и значению управляющего напряжения:

• для напряжений до 7 вольт подходят логические полевики на 3,3÷5 В. Их можно выпаять со старых компьютерных плат;
• для работы с питанием 7÷15 В подходят модели IRF540, IRF630, IRF730 и их аналоги.

При необходимости переключений больших мощностей обращайте внимание на величину сопротивления открытого перехода сток-исток. Чем оно ниже, тем меньше будет нагреваться полупроводник при повышенных токах.

4 преимущества ключей на полевых транзисторах:

1. высокая скорость коммутаций, превышающая работу даже устройств отсечки с биполярными аналогами;
2. экономичность, связанная с очень малым сопротивлением открытых полупроводниковых переходов. На них происходит низкое падение напряжение и незначительный нагрев даже при мощных нагрузках (слабое тепловыделение);
3. долговечность при соблюдении правил эксплуатации;
4. бесшумность переключений и регулировок.

Их основной недостаток — способность работы только в цепях постоянного тока. Но его успешно обходят производители за счет хитрых конструкторских приемов и инженерных решений.

Регулятор тока на полевом транзисторе — принципы работы для новичков

Вопросы плавной регулировки нагрузки у различных источников питания успешно решаются применением мощных транзисторов полевого типа. В качестве примера приведу схему устройства, испытанную в лаборатории журнала Радио И Нечаевым и опубликованную им в номере 1 за 2005 год.

Все тонкости работы, наладки и состав комплектующих элементов там хорошо изложены. Схема доступна для повторения в домашних условиях даже начинающими электриками.

Привел ее потому, что в ней не только стабилизирован выходной ток через сток-исток, который может достигать 110 ампер, но MOSFET IRF3205 надежно работает при напряжении до 55 вольт и рассеиваемой мощности 200 ватт.

Здесь Мосфет IRM3205 работает совместно с операционным усилителем LM358AM. Они образуют регулятор тока с отрицательной обратной связью.

Усилитель мощности на транзисторе: 4 принципа работы

Ремонт усилителя звука или мощности часто связан с заменой неисправного транзистора, которой может работать по различной технологии. Поэтому их необходимо знать. Кратко остановлюсь только на четырех, наиболее популярных.

У всех схем на полупроводниках есть одна серьёзная проблема. Если взглянуть на осциллограмму записи звука, то мы увидим сигнал, изменяющийся в положительном и отрицательном направлении относительно центральной оси координат.

А наш управляемый диод (биполярный или полевой) способен пропускать ток исключительно в одну сторону. Противоположное направление он блокирует. Значит половина сигнала с отрицательной формой будет банально обрезана.

Поэтому производители создают свои усилители с разной логикой исправления этого недостатка.

Как работает транзистор в усилителе класса А — добавка напряжения

Эта технология самая старая и до сих пор работающая. В ней исходный звук обрабатывается специальным образом.

Под него подбирается дополнительный сигнал постоянной величины, чуть превышающий двойную амплитуду исходного переменного источника. После этого они суммируются.

При этом положительная полугармоника просто складывается с дополнительным сигналом, увеличивая напряжение, а отрицательная — вычитается, уменьшая его по тому же закону.

Результат сложения двух сигналов подается на затвор полевика, который формирует управляемый ток, подаваемый на динамики акустической системы.

Если присмотреться к первому и последнему графику, то видно, что относительно тока покоя все пропорции амплитудных отклонений пропорционально выдержаны.

Как работает транзистор в усилителе класса AB — зеркальное отражение

Техническое решение этой сборки заключается в использовании двух транзисторов, каждый из которых индивидуально обрабатывает свою полуволну входного сигнала: положительную либо отрицательную.

Один канал работает по технологии А, второй — отзеркаливает по B. На средней выходной точке обоих модулей они складываются. Получается усиленный входной сигнал, пропорционально повторяющий форму входной величины.

Эта схема меньше расходует энергии при работе, но каждый запуск любого транзистора после закрытого состояния связан с небольшой временной задержкой. Она устраняется небольшим ускорением при включении за счет смещения напряжения.

Как работает транзистор в усилителе класса D — широко импульсная модуляция

Технология ШИМ позволяет выполнить усиление максимально просто и эффективно.

Генератор треугольной волны вырабатывает СВЧ импульсы в сотни МГц. В компараторе они модулируются по форме входного аналогового сигнала с равной амплитудой, но различной продолжительностью.

Коммутационный контроллер своим выходным каскадом из двух быстродействующих мосфетов их усиливает. Затем демодулирующий фильтр нижних частот из дросселей и емкостей превращает цифровой сигнал в усиленный аналоговый, удаляя из него как несущую частоту, так и сопутствующий ей В/Ч шум.

Поскольку здесь полевой транзистор работает на одной частоте и амплитуде, то его режим намного проще, чем в регуляторе тока. Он становится точно прогнозируемым.

Как работает транзистор в усилителях класса G и H — 2 режима сбережения энергии

Базовая схема построена на принципах, описанных для класса АВ. Но здесь обеспечивается более экономный режим, когда основное питание создается уровнем напряжения (+V1÷—V1), соответствующем среднему пределу громкости.

Одновременно уровень входящего звука отслеживается автоматикой, а когда возникает необходимость поднять напряжение, то этот процесс осуществляется за счет работы обратной связи. Блок питания начинает работать в пределах (+V2÷—V2).

У класса G подача и снятие дополнительного питания происходит скачком, когда импульс имеет форму прямоугольника. Усилители класса H работают более экономно. Их импульс повторяет форму усиленного сигнала. Их схема, естественно, лишь немного возрастет и усложняется, но потребление энергии уменьшается.

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Сереоусилитель своими руками быстро!

Усилитель НЧ 15Вт для телевизора, компьютера, телефона и т.д…

Сейчас современные LCD телевизоры по объёму намного меньше тех, что были раньше — кинескопных. Акустика совсем никакая. Динамики маленькие, объем небольшой, качество звучания отсутствует.

Для качественного воспроизведения звукового воспроизведения предлагаю сделать внешний УНЧ с акустическими системами. На его сборку у меня ушло не более часа.

Подробнее…

Пистолет для герметика из трёх деталей

Простой пневмопистолет для герметика своими руками

Когда под рукой нет пистолета для герметика (или пользоваться им неудобно, некоторые пишут в интернете: «устаешь давить на курок при большом объеме работ, а пистолета с электроприводом нет»), приходится придумывать, как выдавить силикон из тубы подручным способом.

Подробнее…

Лечение и приготовление «живой» и «мёртвой» воды.

Особенности транзисторов по мощности

Транзисторы выпускаются высоко, средне и маломощными. У первых двух коллект. напрямую связывается с корпусом и размещен между базой и эмит. (посередине). Такие изделия имеют радиаторы, они интенсивно нагреваются.

Инструкция по прозвонке без выпаивания

Чтобы проверить, исправен ли полевой транзистор, нужно его выпаять и прозвонить с мультиметром. Однако могут возникать ситуации, когда нужно в схеме есть несколько таких деталей и неизвестно, какие из них исправны, а какие — нет. В этом случае полезно знать, как проверить полевой транзистор мультиметром не выпаивая. В этом случае применяют проверку без выпаивания. Она даёт примерный результат.

После того, как будет определён предположительно неисправный элемент, его отсоединяют и проверяют, получив точную информацию о его работоспособности. Если он функционирует нормально, его устанавливают на прежнее место.

Проверка без выпаивания выполняется следующим образом:

1. Перед проведением прозвонки полевого транзистора цифровым мультиметром устройство отключают от электрической розетки или от аккумуляторов. Последние вынимают из устройства.
2. Если красный щуп соединить с истоком, а чёрный — со стоком, то можно рассчитывать, что мультиметр покажет 500 мв. Если на индикаторе можно увидеть эту или превышающую её цифру, то это говорит о том, что транзистор полностью фунукционален.
3. В том случае, если эта величина гораздо меньше — 50 или даже 5 мв, то в этом случае можно с высокой вероятностью предположить неисправность.
4. Если красный мультиметровый щуп переставить на затвор, а чёрный оставить на прежнем месте, то на индикаторе можно будет увидеть 1000 мв или больше, что говорит об исправности полевого транзистора. Когда разница составляет 50 мв, то это внушает опасение, что деталь испорчена.
5. Если чёрный щуп тестера поставить на исток, а красный поместить на затвор, то для работоспособного транзистора можно ожидать на дисплее 100 мв или больше. В тех случаях, когда цифра будет меньше 50 мв, имеется высокая вероятность того, что проверяемая деталь неработоспособна.

Нужно учитывать, что выводы, получаемые без выпайки, носят вероятностный характер. Эти данные позволяют получить предварительные выводы об используемых в схеме полевых транзисторах. Для проверки их нужно выпаять, произвести проверку и установить, если работоспособность подтверждена.

Проверка полевого транзистора с управляющим p-n переходом и каналом p-типа.

Проверка полевого транзистора с управляющим p-n переходом и каналом p-типа осуществляется по вышеизложенному алгоритму, за исключением того, что при проверке p-n переходов полярность подключения щупов мультиметра меняется на противоположную.

Для наглядности и простоты понимания процесса я записал для вас видео как проверить полевой транзистор с управляющим p-n переходом, где я проверяю транзистор с каналом p-типа.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Еще в этом выпуске журнала…

Нагрузочная вилка для аккумулятора Рисование и черчение электрических схем онлайн

Как устроен полевой транзистор: 6 типов — краткие сведения

Разобраться с конкретным полевиком и понять его структуру нам поможет классификация, приведенная на картинке ниже, где структурированы их виды.

JFET и MOSFET имеют разную структуру. У JFET затвор (Gate) непосредственно встроен в поперечное сечение канала, работает как управляющий p-n переход.

У мосфета:

1. имеется дополнительный четвертый вывод, соединенный внутренней связью с корпусом. При подключении к внешним цепям им не пользуются;
2. зона вывода затвора отделена слоем диоксида кремния (диэлектрика) от полупроводника канала. Он работает как пластина конденсатора с емкостной связью. За счет этой доработки его и называют «с изолированным затвором» или МДП, МОП транзистор.

МДП обозначает металл-диэлектрик-полупроводник, а МОП — металл-оксид-полупроводник. Разница между ними для начинающего электрика не существенна, практически отсутствует.

На схемах мосфет и джифет обозначаются разными способами. MOSFET чертится с:

1. четвертым выводом, который никуда не подключается;
2. затвором, отделенным от основного канала.

Мосфеты производятся с разными подложками (каналами), которые могут быть обедненными или обогащенными основными носителями заряда.

Более подробно разрисовывать и описывать отличия каждого типа этих полупроводников для начинающего электрика я не буду: нет большого смысла.

Ниже просто привожу типовые графики их работы. Они дадут общее представление о поведении, а конкретные данные вам надо будет брать из даташита — технической документации.

Сила протекающего тока через сток зависит от приложенного напряжения между затвором и истоком, а также от окружающей температуры.

Выходные стоковые характеристики тока зависят от величины приложенного напряжения между стоком-истоком и затвором-истоком.

Так работает МДП-транзистор с встроенным каналом. Крутизна тока увеличивается при возрастании напряжения Uси, Uзи.

А здесь характеристики транзисторов с индуцированным каналом.

Перед любой проверкой каждого транзистора необходимо уточнять его технические возможности по заводской документации.

Такие графические изображения и зависимости процессов электротехники, благодаря наглядности, обладают лучшей информативностью.

6 особенностей работы электронных устройств с MOSFET

В последнее время у нас все чаще работают полевики типа мосфет с каналом любой проводимости.

Вкратце проанализируем подобную схему и ее свойства.

Нюанс №1: в какое плечо включать нагрузку

При полностью открытом полупроводниковом переходе между стоком и истоком создается очень маленькое сопротивление в десятки или сотни миллиОм (Rоткр), что образует низкое падение напряжения на этом участке (Iн·Rоткр), где Iн — величина тока нагрузки.

Потенциала напряжения, подаваемого на затвор, может не хватить для полного открытия полупроводника. Поэтому нагрузку включают выше со стороны стока в полевике n- типа, а истока — у p- типа при питании схемы от одного источника.

Если же в устройстве используются дополнительные источники напряжения, то это требование соблюдать не обязательно.

Нюанс №2: хитрости подключения полевика к микроконтроллерам

Для надежной работы MOSFET необходимо между его затвором и истоком (gate-source) подать пороговое значение напряжения, которое указывается в даташите. Обычно оно составляет около 10 вольт. Все же цифровые устройства работают до пяти: их питания недостаточно, потребуется добавить уровень.

Решить проблему можно одним из трех способов:

1. ключом с биполярными транзисторами подается необходимое питание на затвор;
2. подключить специальный драйвер (микросхему) для формирования управляющего сигнала. Они созданы как для верхнего, так и нижнего плеча с учетом нагрузки. Причем в драйвере верхнего плеча часто применяется схема увеличения выходного напряжения;
3. использовать специализированный полевик низкого уровня открытия (logic level). Однако приобрести его бывает проблематично.

Нюанс №3: как избежать влияния электрических помех

Появление любого потенциала помехи на выводе транзистора часто приводит к его несанкционированным переключениям и нарушению алгоритмов работы электроники.

Поэтому затвор всегда «притягивают» к питанию либо земле через определенное сопротивление даже при подключении через микроконтроллер. Его нельзя оставлять в свободном состоянии, доступном для проникновения посторонних помех.

Нюанс №4: борьба с броском тока при включении

Естественное наличие емкости на выводе gate приводит к «броску тока» при каждом открытии транзистора. Это чревато выводом из строя полупроводникового перехода.

Проблема решается введением в цепочку затвора резистора достаточного номинала. Однако подбирать его величину необходимо с учетом увеличения времени открытия ключа.

Нюанс №5: предохранение от броска тока при отключении индуктивных нагрузок

Защитный быстродействующий TVS-диод, параллельно включенный между истоком и стоком, надежно шунтирует импульсы, создаваемые отключением индуктивных нагрузок.

При работе на высоких частотах мостовых или полумостовых схем импульсных блоков питания либо индукционных нагревателей варочных панелей на вывод стока встречно подключают диод Шоттки, блокирующий паразитный диод, ибо он увеличивает время закрытия, что чревато повреждением полупроводника.

Нюанс №6: дополнительная защита MOSFET

Безопасная работа скоростного высокочастотного ключа в режиме переключения мощных индуктивнных нагрузок обеспечивается его подключением к снабберным цепям. Они:

1. замыкают на себя апериодические токи, создаваемые переходными процессами;
2. снижают нагрев полупроводников;
3. защищают полевик от несанкционированного открывания во время быстрого возрастания напряжения между стоком и истоком.

Станция диагностики мощных транзисторов

В радиолюбительской практике при конструировании используются полевые и биполярные мощные высоковольтные транзисторы, бывшие в употреблении. Простая проверка омметром межэлектродных переходов не всегда позволяет определить их исправность. Данный прибор позволяет при безопасном питании провести тестирование многих параметров транзисторов и их выбраковку.

Введение: Основной неисправностью при выходе из строя радиоэлектронных устройств является пробой силового транзистора в блоках питания. Пассивные и активные системы защиты транзистора от импульсных помех, выполнение рекомендаций по выбору индуктивных элементов, утилизация энергии.

Накопление энергии в магнитопроводе и передача её в нагрузку происходит в периоды коммутации ключевого транзистора. Использование в однотактных преобразователях высоковольтных мощных полевых и биполярных транзисторов накладывает определённые условия их диагностики перед установкой вместо вышедшего из строя транзистора.

Прибор предназначен для предварительной диагностики и выбраковки полевых и биполярных транзисторов прямой и обратной проводимости.

Читайте также:  Заземление в гараже и правила выполнения работы

Параметры испытаний: 1) определение рабочего состояния исследуемого транзистора. 2) определение коэффициента передачи тока. 3) регулирование мощности в нагрузке широтно-импульсным регулятором. 4) исследование температурного режима на холостом ходу и под нагрузкой. 5) исследование зависимости выходной мощности от частоты преобразователя. 6) тестирование высоковольтным напряжением.

Исследование транзисторов проводится при пониженном питающем напряжении с гальванической развязкой от электросети. Светодиодные и стрелочные индикаторы контроля позволяют определить техническое состояние испытуемого транзистора.

Для импульсного исследования транзистора в схеме предусмотрен таймер в режиме генератора с двухполярным выходным сигналом. Использование блока питания с плавной установкой напряжения также снижает вероятность повреждения радиоэлементов схемы, и даёт возможность провести диагностику транзисторов на разных режимах питающего напряжения.

Для снижения помех созданных инвертором со стороны сети установлен двухзвенный фильтр. В основу схемы испытательной станции положен обратноходовой импульсный инвертор. В режиме накопления энергии транзисторный ключ замкнут, при передачи энергии в нагрузку транзисторный ключ кратковременно размыкается.

Характеристики прибора: Напряжение сети 220В Напряжение питания 12 -36 вольт Частота преобразователя 5 — 23 кГц Максимальный ток транзистора 2А. Тип транзистора — полевой и биполярный. Режим — прерывистый ток. Скважность 1-100.

Устройство представляет собой однотактный инвертор напряжения с обратным включением выпрямительного диода. Выходное напряжение регулируется изменением длительности открытого состояния ключевого транзистора электронного коммутатора.

К основным узлам инвертора проверки мощных транзисторов относятся: — сетевой понижающий выпрямитель с фильтром помех преобразователя. — генератор скважности импульсов с широтно-импульсным регулятором. — однотактный преобразователь на ключевом транзисторе. — усилитель перегрузки цепи защиты ключевого транзистора. — стабилизированный регулятор напряжения питания инвертора. — выходной выпрямитель цепи нагрузки с фильтром. — приборы индикации технического состояния испытуемого транзистора.

Описание работы элементов схемы:

Генератор прямоугольных импульсов выполнен на аналоговом интегральном таймере (1) на микросхеме общего применения DA1. Микросхема обладает стабильной работой в широком диапазоне питающих напряжений и имеет мощные выходы.

Применение интегрального таймера позволяет довольно просто выполнить генератор импульсов. Процесс заряд-разряда внешнего конденсатора С1 происходит циклически. Регулятор скважности R1 позволяет изменять скважность импульсов генератора. Заряд конденсатора С1 происходит по цепи VD1, R1, R2. Разряд через цепь R2R1VD2R4R3. Частота генератора при этом не меняется. Регулируется только ширина импульсов.

Отношение интервала высокого уровня к полному периоду называется скважностью или рабочим циклом и зависит от времени заряда и разряда конденсатора C1. В инверторе применена схема генератора с регулятором скважности импульсов на резисторе R1 и конденсаторе C1, и регулятором частоты преобразования на резисторе R5. Частота генератора изменяется с изменением напряжения на выводе 5 DA1 — модификации уровня напряжения переключения компараторов (порога срабатывания). На выходах 3 и 7 таймера DA1 сигналы имеют противоположные уровни, точнее когда на выходе 3DA1 высокий уровень выход 7DA1 закрыт и когда на выходе 3DA1 низкий уровень вывод 7 открыт и замкнут на минус источника питания.

Питание генератора импульсов на таймере DA1 выполнено на стабилизаторе DA2, необходимость установки которого заключается в понижении напряжения источника питания до паспортных величин.

Транзисторный ключ инвертора выполнен на исследуемом полевом или биполярном мощном транзисторе VT1. Зажимы подключения транзистора выведены на внешнюю сторону корпуса прибора. Обозначение: ХТ1-К/С соответствует выводу коллектора биполярного транзистора обратной проводимости или стока полевого транзистора N- проводимости, ХТ2 –Б/З база и затвор соответственно, ХТ3-Э/И эмиттер и исток соответственно. При проверке транзисторов прямой проводимости выводы ХТ1 и ХТ3 следует поменять местами.

Импульс положительной полярности с выхода 3DA1 через резистор R4 поступает на вход исследуемого транзистора VT1, транзистор открывается, в первичной цепи трансформатора Т3 проходит импульс тока, трансформатор входит в режим насыщения. Проверка транзисторов прямой проводимости проходит по схеме: открытие транзистора через резистор R3 (подача минуса источника питания), закрытие — высоким уровнем с выхода 3 DA1.Трансформатор Т3 в данном случае будет находиться в эмиттерной цепи исследуемого транзистора прямой проводимости.

Обратное напряжение первичной обмотки трансформатора Т3 гасится демпферной цепью VD6, R10, C6. Закрытый во время прямого хода импульса диод выпрямителя вторичного напряжения VD7, во время обратного хода открывается, и ток созданный накопленной в магнитопроводе энергии трансформатора T3, поступает в нагрузку — лампу EL1.

Светодиодный индикатор HL 2 и лампа позволяют визуально определить наличие напряжение на нагрузке и мощность. Транзисторы VT1, VT2 ввиду кратковременного режима испытаний не требуют мощных радиаторов.

Питание цепей инвертора выполнено от стабилизированного источника тока на трансформаторе T2, выпрямителе VD4, и сглаживающем фильтре на конденсаторах С5С8. Регулятор напряжения на транзисторе VT2 позволяет плавно поднимать напряжение в цепях инвертора при определении характеристик.

Светодиод HL1 указывает на наличие напряжения питания инвертора. На входе сетевого блока установлен входной высокочастотный фильтр, конденсатор С2 устраняет несимметричные помехи, дроссель на трансформаторе T1 устраняет симметричные помехи возникающие в процессе преобразования энергии.

Обмотки трансформатора Т1 намотаны в разных секциях и включены синфазно.. Поэтому результирующий магнитный поток в магнитопроводе дросселя равен нулю, что даёт возможность использовать магнитопровод без магнитного зазора. Даже при малом числе витков такой дроссель обладает большим сопротивлением для тока симметричной помехи (3).

Выходной высокочастотный трансформатор Т3 является источником помех, из-за наличия индуктивности рассеивания и возникновения выбросов напряжения. Для снижения уровня помех первичная обмотка высокочастотного трансформатора зашунтирована цепью состоящей из быстродействующего диода VD6 и нагрузки — резистора R10 с конденсатором С6 фильтра. Выбросы обратного напряжения после выпрямления диодом VD6 утилизируются в виде тепла на резисторе R10.

Цепи вторичного напряжения: Энергия преобразователя во время обратного хода преобразования выпрямляется мощным высокочастотным диодом VD7 с утилизацией на нагрузке – лампе EL1. Конденсатор С9 в параллельном подключении к диоду VD7 устраняет импульсные помехи во время преобразования тока диодом. Светодиод HL2 указывает на наличие напряжения на нагрузке.

Радиокомпоненты: В схеме применены радиодетали заводского исполнения, аналоговый таймер типа NE555 заменим на КР1006ВИ1. Транзистор КТ827Б заменим на составной транзистор состоящий из КТ312Б и КТ819Б.

Трансформатор Т3 применён от источника питания телевизора или монитора, можно использовать и самодельный трансформатор на ферритовым стержне или кольце 40*4*35. Количество витков первичной обмотки 45-50 диаметром 0,31мм типа ПЭЛ, вторичной 15 витков 3*ПЭЛ 0,31. Предварительно кольцо подготовить под провод, обмотав лакотканью.

Трансформатор Т2 источника питания типа ТН или ТПП мощностью 100-120 ватт, на вторичное напряжение 32-36 вольт при токе 1-3 Ампера. Контроль напряжений и оков в схеме выполняется с помощью выносного тестера или авометра. Регуляторы скважности — R1 и частоты — R6, регулятор — «Питание» светодиоды HL1, HL2, выключатель сети -SA2 и предохранитель FU1 установлены на лицевой панели. Транзистор VT2 выведен из печатной платы на отдельный радиатор. Разъёмы подключения транзистора VT1 выведены из корпуса.

Порядок сборки: Схема инвертора проверки мощных транзисторов собрана на печатной плате размерами 115*65 из стеклотекстолита. Трансформатор Т2 с фильтром установлены отдельно в корпусе. Наладка устройства начинается с проверки монтажа схемы, напряжения источника питания, установки напряжения питания инвертора.

Определение рабочего состояния исследуемого транзистора: Исследуемый транзистор VT1 подключается к клеммам ХТ1-ХТ3 с указанными рекомендациями. контролируется свечение светодиодов HL1 — HL2, если это происходит транзистор исправен. Резкое возрастание тока или его отсутствие свидетельствует о неверном подключении или непригодном транзисторе.

Определение коэффициента передачи тока: Входной ток исследуемого транзистора ограничен резисторами R3, R4. яркость лампы зависит от усиления транзистора.

Регулирование мощности в нагрузке выполняется резистором R1 — скважности, при этом мощность на нагрузке будет плавно изменяться.

Изменение частоты генератора также влияет на мощность инвертора, чем выше частота, тем выше мощность при неизменных габаритах импульсного трансформатора T3. Плавное изменение частотного диапазона зависит от положения движка резистора R6 — «Частота».

Исследование температурного режима исследуемого транзистора без нагрузки и под нагрузкой, проводится с применением контактного термометра — тестера типа 830. Температура при длительном включении с током в 1000 мА не должна превышать 65 градусов Цельсия.

Тестирование высоковольтным импульсным напряжением происходит постоянно при наличии преобразования. Амплитуду импульсного напряжения можно определить цифровым тестером или осциллографом на трансформаторе преобразователя. При наличии в исследуемом транзисторе межэлектродных микропробоев высоковольтные импульсы вскоре выведут такой транзистор окончательно из строя, ток резко возрастёт и при критическом состоянии произойдёт отключение схемы цепями защиты.

Заключение: Исследования, проведённые с помощью «Инвертора проверки мощных транзисторов», показали надёжность схемы. Напряжение вторичной цепи доходило до 26 вольт, без существенного нагрева испытуемого транзистора, на низких частотах наблюдался слабый писк обмоток трансформатора.

Рабочее состояние платы вне корпуса — на фото.

Литература: 1) И.П.Шелестов. Радиолюбителям: полезные схемы. Особенности применения аналоговых интегральных таймеров.стр.108. Солон-Пресс. Москва 2003. 2) С. Косенко. Особенности работы индуктивных элементов в однотактных преобразователях. Радио№7, 2005, с.30-32. 3) М.Дорофеев. Снижение уровня помех от импульсных источников питания. Радио №9, 2006, с.38-40.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
DA1	Программируемый таймер и осциллятор	NA555	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
DA2	Линейный регулятор	LM78L12	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
VT1	Испытуемый транзистор	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
VT2	Биполярный транзистор	КТ827Б	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
VD1-VD3	Диод	КД512Б	3	Поиск в Aliexpress	В блокнот
VD4	Диодный мост	RS204	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
VD5	Стабилитрон	КС213Б	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
VD6, VD7	Диод	КД226Д	2	Поиск в Aliexpress	В блокнот
HL1	Светодиод	АЛ307Г	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
HL2	Светодиод	АЛ307Б	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
С1	Конденсатор	1200 пФ	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
С2, С9	Конденсатор	0.01 мкФ	2	Поиск в Aliexpress	В блокнот
С3	Конденсатор	0.01 мкФ 600 В	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
С4	Конденсатор	0.1 мкФ	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
С5	Электролитический конденсатор	1000 мкФ 50 В	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
С6	Конденсатор	0.1 мкФ 400 В	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
С7, С8	Электролитический конденсатор	100 мкФ 50 В	2	Поиск в Aliexpress	В блокнот
R1	Переменный резистор	100 кОм	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
R2, R7, R11	Резистор	2.2 кОм	3	R7 0.5 Вт.	Поиск в Aliexpress	В блокнот
R3, R4	Резистор	56 Ом	2	Поиск в Aliexpress	В блокнот
R5, R10	Резистор	560 Ом	2	R10 1 Вт.	Поиск в Aliexpress	В блокнот
R6	Переменный резистор	3.3 кОм	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
R8	Переменный резистор	10 кОм	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
R9	Резистор	0.33 Ом	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
R12	Резистор	1.2 кОм	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
ХТ1-ХТ3	Разьем	3	Поиск в Aliexpress	В блокнот
EL1	Лампа накалывания	24 В 50 Вт	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
Т1	Сглаживающий трансформатор	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
Т2, Т3	Трансформатор	2	Поиск в Aliexpress	В блокнот
FU1	Предохранитель	1 А	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
SA1	Выключатель	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
ХТ1	Вилка	1	Поиск в Aliexpress	В блокнот
	Добавить все

Где база, коллектор, эмиттер

Определяем базовую ножку (режим тот же — «2000 Ом»): «+» тестера касаемся левого контакта, «−» — остальных поочередно.

Ножки левая/средняя «1», левая/правая — 816 Ом. Пока это малоинформативно. Щупом «+» — на средний контакт, «−» — на остальные.

Результат схожий. Следующий этап: «+» на правую ножку, «−» — на среднюю и затем на левую.

Получаем по «1», то есть сопр. одинаковое на этих участках и оно идет к бесконечности. Выходит, что мы замерили обратную эту величину на обоих p-n сегментах. Итак, база — это правая ножка. Но полная процедура как проверить исправность предполагает нахождение колл. и эмит. замерами прямого сопр. Минусом касаемся базового вывода, «+» — остальных.

Ножка слева — 816 Ом, это эмит., средняя — 807 Ом, это коллект., там значение всегда ниже.

Итог такой:

• имеющийся тип — p-n-p;
• база справа, эмит. — слева; колл. — посередине.

Детали устройства

Трансформатор согласующий: Ш-образный сердечник, с площадью сечения не меньше 2 кв.см. Обе обмотки намотаны проводом ПЭВ-2 диаметр 0,1мм. Первичная обмотка состоит из 2300 витков, вторичная из 644 витка с отводом от середины намотки.

При выполнении намотки желательно сперва намотать вторичную обмотку, после чего заизолировать ее и поверх нее намотать первичную. Можно применить и готовый миниатюрный трансформатор от радиоприемника. Обычно они бывают УШ12,5Х20 или Ш12Х16. Конденсатор С1 — К73-5.

В роли звукового сигнализатора допускается применение головных телефонов следующих типов ТК-47, ТА-56М, ТА-4.

Источник: Самодельные электронные устройства для дома, Сидоров И.Н.

Способы устранения

Для того, чтобы при проверке не повредить деталь, нужно применять при проверке такие мультиметры, у которых используется рабочее напряжения не более 1,5 в.

Если в результате проверки на мультиметре было обнаружено, что полевой транзистор вышел из строя, то его необходимо заменить на новый.

Настройка испытателя полевых транзисторов

   Налаживание прибора практически не требуется. Правильно собранный преобразователь, из исправных деталей, начинает работать сразу, выходное напряжение 15 В устанавливают подстроечным резистором R4 контролируя напряжение вольтметром.

   Затем движки резисторов R1, R2 устанавливают в нижнее по схеме положение, что соответствует нулевым напряжениям. Переключатель SA3 переводят в положение 1,5 В, а SA2 в положение Uзи. Подключив контрольный вольтметр к движку R1 перемещают его контролируя показание PA1 по контрольному вольтметру и если оно отличается подбирают сопротивление резистора R3. После подбора резистора R3 переключают SA3 в положение 15 В и далее перемещают движок R3 контролируя напряжение и если оно также не соответствует подбирают R4. Таким образом настраивают внутренний вольтметр прибора. После всех настроек закрывают заднюю крышку, прибор готов к работе.

   Как показывает практика, для радиолюбителя важны следующие положения:
   1. Проверить исправность ПТ. Для этого обычно достаточно убедиться, что параметры его стабильны, не «плывут» и находятся в пределах справочных данных.
   2. Выбрать по определенным характеристикам из имеющихся у радиолюбителя всего нескольких экземпляров ПТ те, что больше подходят для применения в собираемой схеме. Обычно здесь работает качественный принцип «больше — меньше».
   Например, нужен полевой транзистор с большей S или меньшим напряжением отсечки. И из нескольких экземпляров выбирают тот, у которого лучше (больше или меньше) выбранный показател. Таким образом, высокая точность измеряемых параметров на практике часто не столь важна, как можно было бы думать.
Тем не менее, предлагаемый прибор позволяет с достаточно высокой точностью проверить работоспособность и важнейшие характеристики ПТ.