Inteligentní Polovodičový Analyzér Provozní manuál Před uvedením přístroje do provozu si velmi pečlivě přečtěte tento provozní manuál. Obsahuje důležité bezpečnostní informace.
3 Obsah.. Strana Úvod... 4 2. Důležité pokyny... 5 3. Analýza Polovodiče... 6 3-1. Diody... 6 3-2. Diody Síť... 7 3-3. LED... 8 3-4. Vícebarevná LED... 9 3-5. Bipolární Transistor... 10 3-6. Transistor Speciální Vlastnosti... 11 3-7. Vadné nebo Speciální Tranzistory... 1.2 3-8. Proudové zesílení (HFE)... 12 3-9. Báze Emitor pokles napětí... 13 3-10. Kolektorový proud... 13 3-11. Mosfety... 14 3-12. Přechody FET Polem řízené tranzistory... 15 3-13. Tyristory... 16 4.Baterie Výměna 17
1. Úvod Tester polovodičových součástek je inteligentní tester analyzér, který nabízí v jednom přístroji nebývalé možnosti testování s neskutečnou jednoduchostí. Snadno získáte veškerá potřebná data. 1. Automatická identifikace typu součástky Bipolární transistory Darlingtonovy transistory Rozšíření na Modely MOSFET Spotřeba Mode MOSFET Přechody FET Nízkovýkonové citlivé triaky Nízkovýkonové citlivé tyristory Světlo Emitující Diody Dvoubarevné Diody Diody Diodové sítě 2. Automatická identifikace pinů, jen připojte jakýmkoliv způsobem. 3. Speciální identifikace, jako například ochrana diodou a odporem. 4. Měření zesílení pro bipolární tranzistory. 5. Měření zbytkového proudu pro bipolární transistory. 6. Detekce křemíkového nebo germaniového transistoru. 7. Měření pole pro tranzistory MOSFET. 8. Pokles napětí v propustném směru pro Diody, LED a transistory báze-emitor přechod. 9. Automatické a manuální vypnutí napájení power-off. 4
2. Důležité Upozornění Tester je navržen pro analyzování nezapojených a napájených součástek. Toto zajišťuje, že jiné obvody neovlivňují parametry naměřené součástky. Tři sondy tester mohou být libovolně připojeny k součástce. Pokud má součástka jen dva vývody, použijete jen jeden pár vodičů. Tester započne analýzu součástky ihned po stisknutí tlačítka ON/Analyse, pokud je vypnuto napájení. Pokud přístroj není vypnutý, pak nejprve stiskněte tlačítko OFF/Page pro vypnutí napájení a teprve poté stiskněte tlačítko ON/Analyse pro aktivaci analýzy. Podle připojené součástky, analýza může trvat několik sekund, než dojde k vyhodnocení. Následně jsou zobrazeny hodnoty měření. Informace jsou zobrazeny ve tvaru stránek. Každá stránka se zobrazí krátkým stisknutím tlačítka OFF/Page. Šipka ukazuje jestli jsou k dispozici další stránky informací. Podle toho jak jsou součástky zapojeny mezi sondami, zobrazí se následující hlášení: Pokud se jedná o neznámou nebo nepodporovanou součástku, nebo vanou součástku, zobrazí se následující hlášení: Některé součástky mohou být vadné a vykazovat zkrat. Následující hlášení dá informaci o přechodu, který je připojený na sondách: Všechny tři sondy jsou ve zkratu, pak se zobrazí následující hlášení: No Component Detected Unknown/Faulty Component Short Circuit On Green Blue Short Circuit On Green Blue Red 5
Je možné, že tester vyhodnotí vise polovodičových přechodů uvnitř jinak neznámé součástky nebo vadné součástky. Je to z toho důvodu, že většina polovodičů je sestavena z PN přechodů. Pro vice informací odkazujeme do kapitoly měření diod. 3. Analýza polovodičového přechodu 3-1. Diody Testr dokáže analyzovat většinu známých diod. K vývodům diody můžete připojit, kterýkoliv klips tester, v jakémkoliv pořadí. Pokud testr detekuje jednu diodu, zobrazí následující hlášení: Stisknutím tlačítka OFF/Page se zobrazí zapojení pinů pro diodu. V tomto příkladu je anoda zapojeny na červený klip a katoda je připojena na zelený klip. Modrý klip je nepřipojený. Následně je zobrazen pokles napětí v propustném směru, což určuje typ diody. V tomto případě se jedná o křemíkovou diodu. Germaniové nebo schotkyho diody mají napětí kolem 0.25V. Současně je zobrazena velikost testovacího proudu. Diode Or Diode Junction(s) Anod Cath Forward Voltage Vf=0.64V Test Current If=4.38mA Tester rovněž vyhodnotí, že se jedná o diodu LED, protože pokles napětí vykazuje hodnotu v propustném směru přes 1,5V.
3-2. Diodová Síť Tester rovněž vyhodnotí známé typy tří vývodových diodových můstků. Například typ SOT-23. Je nutno připojit všechny tři klipy, volba pořadí je libovolná. Přístroj vyhodnotí typ diodové sítě a zobrazí informace o každé diodě za sebou postupně. Následující typ diodové sítě je rozpoznán testerem: Obě katody jsou společné, jako například typ BAV70. Anody diod jsou společné, jako například typ BAW56W. Obě diody jsou zapojeny do série. Jako například typ BAV99. Následuje identifikace pinů. Jsou zobrazeny podrobné informace pro každou diodu. Nejdříve je vyobrazena informace o zapojení pinů a následují elektrické parametry. Pokles napětí v propustném směru a testovací proud. Měřící proud závisí na velikosti úbytku napětí v propustném směru. Common Cathode Diode Network Common Anode Diode Network Series diode network Pinout for D1... Anod Cath Forward Voltage D2 Vf=0.64V Nejdříve jsou zobrazeny souhrnné informace první diody, následně jsou zobrazeny souhrnné informace druhé diody. 7
3-3. LED diody LED je ve skutečnosti také diody. Pokud však pokles napětí v propustném směru bude vyšší než asi 1,50V, tester vyhodnotí měřenou součástku jako diodu LED. Toto také umožňuje testeru vyhodnotit dvoubarevné LED a připojení jednotlivých klipů. Po identifikaci zapojení pinů, ukáže tester měřící proud a pokles napětí v propustném směru. Zde je katoda diody LED připojeny na zelený klip. Anoda diody LED je připojena na červený klip. Modrý klip není připojen. V tomto případě vykazuje dioda LED pokles napětí v propustném směru 1.87V. Testovací proud je závislý na poklesu napětí v propustném směru a je naměřeno 3.15mA. Led Or Diode Junction(s) Cath Anod Forward Voltage Vf=1.87V Test Current If=3.15mA Některé modré diody LED a jejich příbuzní bílé diody LED mají vyšší pokles napětí v propustném směru a nebudou vyhodnoceny Testerem. 8
3-4. Dvoubarevné LED Dvoubarevné LED jsou automaticky identifikovány. Pokud má diody tři vývody, připojte všechny tři klipy v libovolném pořadí. Dva terminály představují v podstatě dvě diody LED, které jsou připojeny s opačnou polaritou. Dvoubarevné LED se vyrábějí buď se společnou anodou, nebo společnou katodou. Zde je vyhodnocena dvou vývodová LED. Tato zpráva ukazuje na tří vývodovou LED. Podrobná informace o připojení pinů je zobrazena stejným způsobem jako u měření diod ne sítě diod. Nejdříve je zobrazeno zapojení první diody v konstrukčním celku diody. Je zajímavé, že pokles napětí v propustném směru se liší podle barvy použité LED diody. Toto může následně být užitečné pro vyhodnocení, který pin je přiřazen, které barvě LRD. Červená LED má většinou nejnižší pokles napětí v propustném směru. Následuje žlutá LED, zelená LED a modrá LED. Two Terminal Bicolour LED Three Terminal Bicolour LED Pinout for D1... Anod Cath Forward Voltage D1 Vf=1.98V Test Current 9
3-5. Bipolární přechod Transistoru Bipolární přechody transistor tvoří klasické transistory. Však existuje mnoho variant, jako například Darlingtonovy, diodou chráněné, rezistorové a jejich kombinace. Všechny možnosti jsou identifikovány testerem. Bipolární transistory jsou k dispozici ve dvou základních provedeních, NPN a PNP. V tomto příkladu tester detekoval PNP křemíkový transistor. Jednotka testeru rozpozná, zdali bázové napětí poklesne pod 0,4V a následně vyhodnotí transistor jako germaniový. V tomto případě rovněž PNP. Pokud se jedná o Darlingtonův transistor (dav BJTs spojené společně), Tester zobrazí odpovídající zprávu: PNP Silicon Transistor PNP Germanium Transistor NPN Darlington Transistor Stisknutím tlačítka OFF/Page se zobrazí zapojení jednotlivých pinů transistor. Zde tester identifikoval, že báze je připojena na červený klip, kolektor je připojený na zelený klip a emitor je připojený na modrý klip. Base Coll Emit
3-6. Speciální možnosti transistoru Mnoho moderních transistor má různé dodatečné vlastnosti. Pokud Tester identifikoval nějakou takovou vlastnost, ihned informaci zobrazí po dalším stisknutí tlačítka OFF/Page. Pokud nebyla detekována dodatečná vlastnost, bude ihned zobrazena informace o proudovém zesílení. Některé transistory, zvláště CRT, výkonové transistory a darlingtonovy transistory, jsou osazeny ochrannou diodou, která je zapojena mezi kolektor a emitor. Diode Protection Between C-E Philips BU505DF je typický příklad diodou chráněného bipolárního transistor. Mějte na paměti, že ochranné diody jsou stale připojeny mezi kolektor a emitor, takže jsou normálně v závěrném směru. Pro NPN transistory je anoda ochranné diody připojena na emitor transistor a pro PNP transistory je anoda připojena na kolektor transistor Navíc mnoho darlingtonových transistor má zapojen odpor mezi bází a emitorem transistor. Tester je schopen vyhodnotit velikost tohoto odporu pokud je jeho hodnota nižší než třeba 60kΩ. Známý Motorola TIP110 NPN Darlingtonový transistor má zapojen odpor mezi bází a emitorem. Pokud Tester detekuje přítomnost zapojení odporu mezi bází a emitorem, zobrazí hlášení: Zároveň Testr ohlásí, že uvedená hodnota zesílení proudu HFE není uvedená přesně, protože je přítomen odpor mezi bází a emitorem. Resistor Shunt Between B-E HFE Not Accurate Due To B-E Res 11
3-7. Vadné Transistory nebo s velmi nízkým zesílením Vadný transistor, který se projevuje velmi nízkým proudovým zesílením, bude vyhodnocen jen jako několik diodových přechodů. Je to z toho důvodu, že struktura NPN transistor, je v podstatě diodová síť se společnou anodou. PNP transistor se jeví jako diodová síť se společnou katodou. Společný pin je pak báze transistor. Toto je normální v případech, kdy proudové zesílení je velmi nízké nebo je proud příliš malý, takže jej není možno měřit testerem. V některých případech není tester schopen detekovat nějakou citlivostní změnu a potom se objeví hlášení Neznámá/Vadná součástka: Nebo součástka není detekována: Common Anode Diode Network Unknown/Faulty Component No Component Detected 3-8. Proudové zesílení (HFE) Proudové zesílení DC proudu HFE je zobrazeno, na dalších stránkách parametrů transistor. Zesílení všech transistorů se různí v návaznosti na nastaveném kolektorovém proudu, napětí kolektoru a také teplotě přechodu. Proto zobrazená hodnota nemusí odpovídat hodnotě pro jiné proudy kolektoru nebo napětí. Toto platí pro velkou oblast polovodičů. Current Gain HFE=119 Test Current Ic=2.50mA
Darlington transistory dosahují velmi vysokých hodnot zesílení a proto jako výsledek měření se bude ukazovat široká škála hodnot. Navíc je zcela normální, že u transistoru stejného typu se bude hodnota zesílení lišit. Z tohoto důvodu, je většina zapojení s transistory navržena pro konkrétní proud kolektoru. Přesto je zobrazená hodnota zesílení velmi užitečná pro srovnání transistor stejného typu a jejich výběr do páru, případně vyhodnocení nepoužitelnosti pro zapojení v obvodu. 3-9. Pokles napětí Báze - Emitor Jsou zobrazeny DC charakteristiky přechodu Báze-Emitor. Jak pokles napětí na přechodu, tak měřený proud přechodu Báze-Emitor. Pokles napětí v propustném směru Báze-Emitor může určit, o jaký typ transistor se jedná. Germaniové typy mají pokles do 0,2V. Zatímco křemíkové přechody mají pokles kolem 07V. Darlington transistory mohou vykazovat pokles kolem 1,2V. Protože je spojeno do série několik přechodů. B-E Voltage Vbe=0.72V Test Current IB=4.48mA 3-10. Zbytkový Proud Kolektoru Zbytkový proud kolektoru je proud, který protéká kolektorem, i když bází neprotéká žádný proud. Většina moderních transistorů vykazuje velmi nízkou hodnotu zbytkového proudu kolektoru., většinou méně než 1µA, i když je přítomno vysoké kolektorové napětí. Starší typy germaniových transistor však trpěly vysokým zbytkovým proudem, zvláště při zvýšené teplotě přechodu. Tento zbytkový proud byl značně teplotně závislý. Leakage Current IC=0.15mA 13 Pokud měříte křemíkový transistor, pravděpodobně bude měřená hodnota zbytkového proudu blízká 0.00mA, jinak je transistor vadný.
3-11. Mosfety Mosfet znamená Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. Podobně jako bipolární transistory, jsou typy Mosfet dostupné jako N-Channel a P Channel. Většina moderních Mosfetů jsou v rozšířeném módu, což znamená, že přechod připojený na zdroj napětí je polarizován kladně pro N-Channel typy. Ostatní typy (výjimečně) Mosfet jsou v Depletion Mode, který je popsán v následujícím odstavci. Enhancement Mod N-Ch MOSFET Mosfety všech typů jsou často popsány jako Igfets, což znamená Insulated Gate Field Effect Transistor. Tento termín popisuje klíčovou vlastnost těchto obvodů, izolovaná oblast ovládaná kladným a záporným napětím, což způsobí přírůstky proudu. Typicky povolené hodnoty ±20V. Proto název polem řízený transistor. První obrazovka poskytuje informaci o typu připojeného transistoru MOSFET. Stisknutím tlačítka OFF/Page se zobrazí zapojení pinů. Gate, source a drain piny jsou identifikovány. Důležitou vlastností Mosfet je prahové napětí přechodu gatesource které způsobí vodivost mezi přechodem source a drain. Toto napětí je zobrazeno na další stránce po zobrazení zapojení pinů. 14 Gate Drn Srce Gate Threshold Vgs=3.47V Test Current Id=2.50mA
Méně častý typ Depletion Mode Mosfet je velmi podobný konvenčnímu přechodu FET (JFET) akorát, že elektroda gate je izolovaná od ostatních dvou elektrod. Vstupní impedance těchto součástek je obvykle typicky vyšší než 1000MΩ pro kladné I záporné napětí. Depletion Mode sučástky vyžadují řídící napětí pro řízení přechodu drain-source proudu. Depletion Mode N-CH Mosfet Moderní Depletion Mode součástky jsou dostupné jen jako typy N-Channel a jsou schopny vest proud na přechodu drain a source I při nulovém napětí mezi gate a source. Součástka může být zcela bez napětí a vývod gate může být připojen na záporný pól napětí o hodnotě až -10V než je potenciál source. Tato vlastnost je přibližuje konvenčním transistorům Jfets. Stisknutím tlačítka OFF/Page se zobrazí zapojení pinů transistor MOSFET. Drn Gate Srce 3-12. Přechody FETS jsou konvenční polem řízené Transistory Napětí přivedené na elektrody gate-source ovládá proud mezi elektrodami drain a source. N-Channel Jfets vyžaduje záporné napětí na elektrodě gate vzhledem k napájecímu napětí, Čím zápornější hodnota napětí, tím vyšší proud protéká mezi drain a source. Narozdíl od Depletion Mode Mosfets, Jfets nemá izolační vrstvu elektrody gate. Toto dává těmto transistorům vysoký vstupní odpor mezi elektrodami source a gate. Proud gate narůstá pokud je polovodičový přechod mezi gate a source nebo mezi gate a drain v propustném směru. Z tohoto důvodu je napětí na gate asi o 0,6V vyšší P-Channel Junction FET 15
než na elektrodě drain nebo source pro N-Channel typ transistoru, nebo 0.6V nižší na drain nebo source P-Channel transistoru. Vnitřní struktura Jfets je rozložena symetricky okolo gate elektrody, to znamená, že elektrody drain a source jsou testerem nerozeznatelné. Avšak typ JFET a elektroda gate je určena. Drain And Source Not Identified Gate 3-13.Thyristors Citlivé nízkovýkonové tyristory (silicon Controlled Rectifiersscrs) a triaky, které vyžadují proud elektrodou gate a tento proud je nižší než 5mA, mohou být testerem vyhodnoceny. Elektrody Tyristoru jsou anoda, katoda a gate. Zapojení elektrod tyristoru je vyobrazeno na další obrazovce po stisknutí tlačítka OFF/Page. Sensitive Or Low Power Thyristor Gate Anod Cath Triak elektrody jsou MT1, MT2 (MT pro hlavní elektrodu) a gate. MT1 je elektroda, ke které je vztažen referenčně proud elektrodou gate. Sensitive Or Low Power Triac MT1 MT2 Gate 16
4. Výměna Napájecí Baterie Testr je schopen pracovat spolehlivě po dlouhá léta, pokud je používán v souladu s tímto provozním manuálem. Nevystavujte přístroj vysokým teplotám nebo vlhkosti a nárazům. Doporučujeme preventivně měnit napájecí baterii, každých 12 měsíců, aby nedošlo k vytečení obsahu napájecí baterie a následně poškození přístroje. Pokud se na displeji LCD objeví hlášení Low Battery ihned vyměňte napájecí baterii, aby nedošlo k ovlivnění přesnosti měření, přestože testr dále normálně pracuje. Low Battery Pro výměnu napájecí baterie nejdříve odšroubujte tři šroubky zadního krytu tester. Následně kryt sejměte a vytáhněte vybitou baterii. Pro výměnu je nutno použít stejný typ napájecí baterie Alkaline GP23A nebo MN21 12V (10mm průměr x 28mm délka).