高频故障指示说明Word文档格式.docx
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场效应管三极管很好判断:
大都封装为字面面对自己时左栅极(G)中漏极(D)右源极(S)
判别各电极:
测量任意引脚之间的正反向电阻其中一次两脚读数比较小,则表笔是源极(S)和漏极(D),另一脚是栅极(G)。
大都漏极(D)和源极(S)反并二极管,可以很快分出两极。
判别好坏:
a,栅极(G)与漏极(D)和源极(S)正反向电阻是非常大的,若变小或通就是有问题
b,漏极(D)和源极(S)之间的二极管特性进行判断
c,也可用栅极触发进行判断,但要分清管子的类型
3,晶闸管又名可控硅(SCR)
晶闸管是一种大功率半导体开关器件,其特点是可利用控制极电流(电压)来控制管子的导通时刻。
普通晶闸管导通后,控制极即失去控制作用,要想电路阻断(不导通)必须使阳极电压降到足够小。
晶闸管的各极:
阳极A、阴极K、控制极G
可控硅的简易判别:
G-A阻值应该很大、A-K正反向阻值都应很大、G-K之间的阻值应该是十几欧姆;
4,固定三端集成稳压器
目前常见的固定三端稳压器有78系列和79系列,所谓的三端是指电压输入端、电压输出端、公共接地端。
78系列稳压器按输出电压分,共有八种,即7805、7806、7809、
7810、7812、7815、7818、7824。
最大输出电流时1.5A;
此系列有两种封装形式:
金属壳的TO-39封装,一种是塑料TO-92封装。
检测方法有两种:
一是测电压法,用万用表直流挡测量输出电压是否与标称值一致(允许有±
5%的偏差);
二是测量电阻法,用万用表电阻挡测量各腿之间的电阻值与正常值做比较;
5,电位器的检测
检查电位器时,首先要转动旋柄,看看旋柄转动是否平滑,开关是否灵活,开关通、断时“喀哒”声是否清脆,并听一听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音,如有“沙沙”声,说明质量不好.用万用表测试时,先根据被测电位器阻值的大小,选择好万用表的合适电阻挡位,然后可按下述方法进行检测.
A用万用表的欧姆挡测“1”、“2”两端,其读数应为电位器的标称阻值,如万用表的指针不动或阻值相差很多,则表明该电位器已损坏.
B检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好.用万用表的欧姆档测“1”、“2”(或“2”、“3”)两端,将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近“关”的位置,这时电阻值越小越好.再顺时针慢慢旋转轴柄,电阻值应逐渐增大,表头中的指针应平稳移动.当轴柄旋至极端位置“3”时,阻值应接近电位器的标称值.如万用表的指针在电位器的轴柄转动过程中有跳动现象,说明活动触点有接触不良的故障.
6,压敏电阻
压敏电阻的型号一般有五部分组成:
第一部分为主称;
第二部分为用途;
第三部分为基片半径;
第四部分为误差;
第五部分为标称电压。
压敏电阻的好坏,普通万用表是测不出来的,因为一般压敏电阻的标称电压都比万用表内的电池电压高,所以万用表测压敏电阻,一般都为无穷大阻值。
如果测出的阻值接近0,说明压敏电阻已经短路,不能再用了。
7,IGBT绝缘栅双极型晶体管
IGBT的工作原理:
IGBT的等效电路如图1所示。
由图1可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;
若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止
IGBT模块的参数特性术语及说明
IGBT模块使用上的注意事项
1.IGBT模块的选定
在使用IGBT模块的场合,选择何种电压,电流规格的IGBT模块,需要做周密的考虑。
a.电流规格
IGBT模块的集电极电流增大时,VCE(-)上升,所产生的额定损耗亦变大。
同时,开关损耗增大,原件发热加剧。
因此,根据额定损耗,开关损耗所产生的热量,控制器件结温(Tj)在150℃以下(通常为安全起见,以125℃以下为宜),请使用这时的集电流以下为宜。
特别是用作高频开关时,由于开关损耗增大,发热也加剧,需十分注意。
一般来说,要将集电极电流的最大值控制在直流额定电流以下使用,从经济角度这是值得推荐的。
b.电压规格
IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即市电电源电压紧密相关。
其相互关系列于表1。
根据使用目的,并参考本表,请选择相应的元件。
2.防止静电
IGBT的VGE的耐压值为±
20V,在IGBT模块上加出了超出耐压值的电压的场合,由于会导致损坏的危险,因而在栅极-发射极之间不能超出耐压值的电压,这点请注意。
在使用装置的场合,如果栅极回路不合适或者栅极回路完全不能工作时(珊极处于开路状态),若在主回路上加上电压,则IGBT就会损坏,为防止这类损坏情况发生,应在栅极一发射极之间接一只10kΩ左左的电阻为宜。
此外,由于IGBT模块为MOS结构,对于静电就要十分注意。
因此,请注意下面几点:
1)在使用模块时,手持分装件时,请勿触摸驱动端子部份。
2)在用导电材料连接驱动端子的模块时,在配线未布好之前,请先不要接上模块。
3)尽量在底板良好接地的情况下操作。
4)当必须要触摸模块端子时,要先将人体或衣服上的静电放电后,再触摸。
5)在焊接作业时,焊机与焊槽之间的漏泄容易引起静电压的产生,为了防止静电的产生,请先将焊机处于良好的接地状态下。
6)装部件的容器,请选用不带静电的容器。
3.并联问题
用于大容量逆变器等控制大电流场合使用IGBT模块时,可以使用多个器件并联。
并联时,要使每个器件流过均等的电流是非常重要的,如果一旦电流平衡达到破坏,那么电过于集中的那个器件将可能被损坏。
为使并联时电流能平衡,适当改变器件的特性及接线方法。
例如。
挑选器件的VCE(sat)相同的并联是很重要的。
4.其他注意事项
1)保存半导体原件的场所的温度,温度,应保持在常温常湿状态,不应偏离太大。
常温的规定为5-35℃,常湿的规定为45—75%左右。
2)开、关时的浪涌电压等的测定,请在端子处测定。
8,延时继电器:
时间继电器分为通电延时和断电延时,图1是通电延时线圈图形符号,图2是断电延时线圈图形符号。
图1 通电延时图2断电延时
二、时间继电器的触点图形符号
时间继电器得触点图形符号主要是触点的半圆符号的开口的指向,遵循的原则是:
半圆开口方向是触点延时动作的指向。
如图3,是通电延时的各种触点的图形符号。
常开触点常闭触点
图3通电延时的各类触点图形符号
如图4,是断电延时的各种触点的图形符号。
常开触点常闭触点
图4断电延时的各类触点图形符号
9,熔断器
熔断器是一种简单而有效的保护电器。
在电路中主要起短路保护作用。
主要由熔体和安装熔体的绝缘管(绝缘座)组成。
使用时,熔体串接于被保护的电路中,当电路发生短路故障时,熔体被瞬时熔断而分断电路,起到保护作用。
常用的熔断器
(1)插入式熔断器
如图1所示,它常用于380V及以下电压等级的线路末端,作为配电支线或电气设备的短路保护用。
图1插入式熔断器
1-动触点2-熔体3-瓷插件4-静触点5-瓷座
(2)螺旋式熔断器
如图2所示。
熔体上的上端盖有一熔断指示器,一旦熔体熔断,指示器马上弹出,可透过瓷帽上的玻璃孔观察到,它常用于机床电气控制设备中。
螺旋式熔断器。
分断电流较大,可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中,作短路保护。
图2螺旋式熔断器
1-底座2-熔体3-瓷帽
(3)封闭式熔断器
封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种,如图3和图4所示。
有填料熔断器一般用方形瓷管,内装石英砂及熔体,分断能力强,用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。
无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中,分断能力稍小,用于500V以下,600A以下电力网或配电设备中。
图3无填料密闭管式熔断器
1-铜圈2-熔断管3-管帽4-插座5-特殊垫圈6-熔体7-熔片
图4有填料封闭管式熔断器
1-瓷底座2-弹簧片3-管体4-绝缘手柄5-熔体
(4)快速熔断器
快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。
由于半导体元件的过载能力很低。
只能在极短时间内承受较大的过载电流,因此要求短路保护具有快速熔断的能力。
快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同,但熔体材料和形状不同,它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。
(5)自复熔断器
采用金属钠作熔体,在常温下具有高电导率。
当电路发生短路故障时,短路电流产生高温使钠迅速汽化,汽态钠呈现高阻态,从而限制了短路电流。
当短路电流消失后,温度下降,金属钠恢复原来的良好导电性能。
自复熔断器只能限制短路电流,不能真正分断电路。
其优点是不必更换熔体,能重复使用。
10,单色发光二极管
管脚的识别:
a,一般来讲引线较长的是正极,较短的是负极。
对金属封装的那种,靠近凸块的那条引线为正极,另一个引线为负极。
b,对于塑料制成的可以用眼睛观察来区分它的正负极:
将管子拿起置较明亮处,从侧面仔细观察两条引线在管体内的形状,较小的一端是正极,较大的一端是负极。
有些发光二极管损坏后事可以修复的具体方法:
用导线通过限流电阻将待修的无光或光暗的二极管接到电源上,左手持尖嘴钳子夹住发光二极管正极引脚的中部,右手持烧热的电烙铁在发光二极管正极引脚的根部加热,待引脚根部的塑料开始软化时,右手稍用力把管脚往内压,并注意观察效果:
对于不亮的发光二极管,可以看到开始发光;
对于发光微弱的管子,则能看到亮度的逐渐增加。
操作时,只要适当控制电烙铁加热的时间及对管子引脚所施加力的大小,可以使发光二极管的发光强度恢复到接近同类正品管的水平。
11,瞬态电压抑制二极管
瞬态电压抑制二极管(TVS)又叫钳位二极管,是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件,它的外型与普通二极管相同,但却能吸收高达数千瓦的浪涌功率,它的主要特点是在反向应用条件下,当承受一个高能量的大脉冲时,其工作阻抗立即降至极低的导通值,从而允许大电流通过,同时把电压钳制在预定水平,其响应时间仅为10-12毫秒,因此可有效地保护电子线路中的精密元器件。
瞬态电压抑制二极管允许的正向浪涌电流在TA=250C,T=10ms条件下,可达50~200A。
双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率,并把电压钳制到预定水平,双向TVS适用于交流电路,单向TVS一般用于直流电路。
可用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等,是一种理想的保护器件。
耐受能力用瓦特(W)表示。
瞬态电压抑制二极管的主要电参数
(1)击穿电压V(BR)
器件在发生击穿的区域内,在规定的试验电流I(BR)下,测得器件两端的电压称为击穿电压,在此区域内,二极管成为低阻抗的通路。
(2)最大反向脉冲峰值电流IPP
在反向工作时,在规定的脉冲条件下,器件允许通过的最大脉冲峰值电流。
IPP与最大钳位电压VC(MAX)的乘积,就是瞬态脉冲功率的最大值。
使用时应正确选取TVS,使额定瞬态脉冲功率PPR大于被保护器件或线路可能出现的最大瞬态浪涌功率。
瞬态电压抑制二极管的特点
(1)将TVS二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或单片机因瞬间的肪冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。
(2)静电放电效应能释放超过10000V、60A以上的脉冲,并能持续10ms;
而一般的TTL器件,遇到超过30ms的10V脉冲时,便会导至损坏。
利用TVS二极管,可有效吸收会造成器件损坏的脉冲,并能消除由总线之间开关所引起的干扰(Crosstalk)。
(3)将TVS二极管放置在信号线及接地间,能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。
瞬态电压抑制二极管的选用技巧
(1)确定被保护电路的最大直流或连续工作电压、电路的额定标准电压和“高端”容限。
(2)TVS额定反向关断VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。
若选用的VWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。
串行连接分电压,并行连接分电流。
(3)TVS的最大钳位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。
(4)在规定的脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。
在确定了最大钳位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
(5)对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容C的TVS器件。
(6)根据用途选用TVS的极性及封装结构。
交流电路选用双极性TVS较为合理;
多线保护选用TVS阵列更为有利。
(7)温度考虑。
瞬态电压抑制器可以在-55℃~+150℃之间工作。
如果需要TVS在一个变化的温度工作,由于其反向漏电流ID是随增加而增大;
功耗随TVS结温增加而下降,从+25℃~+175℃,大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加。
因此,必须查阅有关产品资料,考虑温度变化对其特性的影响。
处理瞬时脉冲对元件损害的最好办法是将瞬时电流从感应元件引开。
TVS二极管在线路板上与被保护线路并联,当瞬时电压超过电路正常工作电压后,TVS二极管便产生雪崩,提供给瞬时电流一个超低电阻通路,其结果是瞬时电流透过二极管被引开,避开被保护元件,并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压。
当瞬时脉冲结束以后,TVS二极管自动回覆高阻状态,整个回路进入正常电压。
许多元件在承受多次冲击后,其参数及性能会产生退化,而只要工作在限定范围内,二极管将不会产生损坏或退化。
从以上过程可以看出,在选择TVS二极管时,必须注意以下几个参数的选择:
1.最小击穿电压VBR和击穿电流IR。
VBR是TVS最小的击穿电压,在25℃时,低于这个电压TVS是不会产生雪崩的。
当TVS流过规定的1mA电流(IR)时,加于TVS两极的电压为其最小击穿电压VBR。
按TVS的VBR与标准值的离散程度,可把VBR分为5%和10%两种。
对于5%的VBR来说,VWM=0.85VBR;
对于10%的VBR来说,VWM=0.81VBR。
为了满足IEC61000-4-2国际标准,TVS二极管必须达到可以处理最小8kV(接触)和15kV(空气)的ESD冲击,部份半导体厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。
对于某些有特殊要求的可携设备应用,设计者可以依需要挑选元件。
2.最大反向漏电流ID和额定反向切断电压VWM。
VWM是二极管在正常状态时可承受的电压,此电压应大于或等于被保护电路的正常工作电压,否则二极管会不断截止回路电压;
但它又需要尽量与被保护回路的正常工作电压接近,这样才不会在TVS工作以前使整个回路面对过压威胁。
当这个额定反向切断电压VWM加于TVS的两极间时它处于反向切断状态,流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流ID。
3.最大钳位电压VC和最大峰值脉冲电流IPP。
当持续时间为20ms的脉冲峰值电流IPP流过TVS时,在其两端出现的最大峰值电压为VC。
VC、IPP反映了TVS的突波抑制能力。
VC与VBR之比称为钳位因子,一般在1.2—1.4之间。
VC是二极管在截止状态提供的电压,也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压,它不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则元件面临被损伤的危险。
4.Pppm额定脉冲功率,这是基于最大截止电压和此时的峰值脉冲电流。
对于手持设备,一般来说500W的TVS就足够了。
最大峰值脉冲功耗PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功耗值。
在特定的最大钳位电压下,功耗PM越大,其突波电流的承受能力越大。
在特定的功耗PM下,钳位电压VC越低,其突波电流的承受能力越大。
另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。
而且,TVS所能承受的瞬态脉冲是不重覆的,元件规定的脉冲重覆频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01%。
如果电路内出现重覆性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,有可能损坏TVS。
5.电容器量C。
电容器量C是由TVS雪崩结截面决定的,是在特定的1MHz频率下测得的。
C的大小与TVS的电流承受能力成正比,C太大将使讯号衰减。
因此,C是数据介面电路选用TVS的重要参数。
电容器对于数据、讯号频率越高的回路,二极管的电容器对电路的干扰越大,形成噪音或衰减讯号强度,因此需要根据回路的特性来决定所选元件的电容器范围。
高频回路一般选择电容器应尽量小(如LCTVS、低电容器TVS,电容器不大于3pF),而对电容器要求不高的回路电容器选择可高于40pF。
瞬态电压抑制二极管特性曲线:
说明:
VBR:
崩溃电压@IT-TVS瞬间变为低阻抗的点
VRWM:
维持电压-在此阶段TVS为不导通之状态
VC:
钳制电压@Ipp-钳制电压约略等于1.3*VBR
VF:
正向导通电压@IF-正向压降
IR:
逆向漏电流@VRWM
IT:
崩溃电压之测试电流
IPP:
突波峰值电流
IF:
正向导通电流
图1单向TVS二极管特性曲线
图2双向TVS二极管特性曲线
图3瞬态电压抑制二极管电路原理
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