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    深圳市佳時通科技有限公司
    2021-02-01 10:04:22

    如何用萬用表測試MOS管及更換方法

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    關于mos管工作原理一直是工程師熱衷討論的話題之一,于是我們整理了常見及不常見的MOS管的相關知識,希望對各位工程師有所幫助。下面讓我們一起來聊聊MOS管這個非常重要的元器件吧!


    防靜電保護

    MOS管是屬于絕緣柵場效應管,柵極是無直流通路,輸入阻抗極高,極易引起靜電荷聚集,產生較高的電壓將柵極和源極之間的絕緣層擊穿。早期生產的MOS管大都沒有防靜電的措施,所以在保管及應用上要非常小心,特別是功率較小的MOS管,由于功率較小的MOS管輸入電容比較小,接觸到靜電時產生的電壓較高,容易引起靜電擊穿。


    而近期的增強型大功率MOS管則有比較大的區別,首先由于功能較大輸入電容也比較大,這樣接觸到靜電就有一個充電的過程,產生的電壓較小,引起擊穿的可能較小,再者現在的大功率MOS管在內部的柵極和源極有一個保護的穩壓管DZ(如下圖所示),把靜電嵌位于保護穩壓二極管的穩壓值以下,有效的保護了柵極和源極的絕緣層,不同功率、不同型號的MOS管其保護穩壓二極管的穩壓值是不同的。雖然MOS管內部有了保護措施,我們操作時也應按照防靜電的操作規程進行,這是一個合格的維修員應該具備的。


    檢測與代換

    在修理電視機及電器設備時,會遇到各種元器件的損壞,MOS管也在其中,這就是我們的維修人員如何利用常用的萬用表來判斷MOS管的好壞、優劣。在更換MOS管時如果沒有相同廠家及相同型號,如何代換的問題。


    1、MOS管的測試:

    作為一般的電器電視機維修人員在測量晶體三極管或二極管時,一般是采用普通的萬用表來判斷三極管或者二極管的好壞,雖然對所判斷的三極管或二極管的電氣參數沒法確認,但是只要方法正確對于確認晶體三極管的“好”與“壞”還是沒有問題的。同樣MOS管也可以應用萬用表來判斷其“好”與“壞”,從一般的維修來說,也可以滿足需求了。


    檢測必須采用指針式萬用表(數字表是不適宜測量半導體器件的)。對于功率型MOSFET開關管都屬N溝道增強型,各生產廠的產品也幾乎都采用相同的TO-220F封裝形式(指用于開關電源中功率為50—200W的場效應開關管),其三個電極排列也一致,即將三只引腳向下,打印型號面向自巳,左側引腳為柵極,右測引腳為源極,中間引腳為漏極。


    1)萬用表及相關的準備:

    首先在測量前應該會使用萬用表,特別是歐姆檔的應用,要了解歐姆擋才會正確應用歐姆擋來測量晶體三極管及MOS管。


    用萬用表的歐姆擋的歐姆中心刻度不能太大,最好小于12Ω(500型表為12Ω),這樣在R×1擋可以有較大的電流,對于PN結的正向特性判斷比較準確。萬用表R×10K擋內部的電池最好大于9V,這樣在測量PN結反相漏電流時比較準確,否則漏電也測不出來。


    現在由于生產工藝的進步,出廠的篩選、檢測都很嚴格,我們一般判斷只要判斷MOS管不漏電、不擊穿短路、內部不斷路、能放大就可以了,方法極為簡單:

    采用萬用表的R×10K擋;R×10K擋內部的電池一般是9V加1.5V達到10.5V這個電壓一般判斷PN結點反相漏電是夠了,萬用表的紅表筆是負電位(接內部電池的負極),萬用表的黑表筆是正電位(接內部電池的正極)。


    2)測試步驟:

    把紅表筆接到MOS管的源極S;把黑表筆接到MOS管的漏極D,此時表針指示應該為無窮大,如下圖所示。如果有歐姆指數,說明被測管有漏電現象,此管不能用。


    保持上述狀態;此時用一只100K~200K電阻連接于柵極和漏極,如下圖所示;這時表針指示歐姆數應該越小越好,一般能指示到0歐姆,這時是正電荷通過100K電阻對MOS管的柵極充電,產生柵極電場,由于電場產生導致導電溝道致使漏極和源極導通,所以萬用表指針偏轉,偏轉的角度大(歐姆指數?。┳C明放電性能好。


    此時在上圖的狀態;再把連接的電阻移開,這時萬用表的指針仍然應該是MOS管導通的指數不變,如下圖所示。雖然電阻拿開,但是因為電阻對柵極所充的電荷并沒有消失,柵極電場繼續維持,內部導電溝道仍然保持,這就是絕緣柵型MOS管的特點。如果電阻拿開表針會慢慢的逐步的退回到高阻甚至退回到無窮大,要考慮該被測管柵極漏電。


    這時用一根導線,連接被測管的柵極和源極,萬用表的指針立即返回到無窮大,如上圖所示。導線的連接使被測MOS管,柵極電荷釋放,內部電場消失;導電溝道也消失,所以漏極和源極之間電阻又變成無窮大。


    2、MOS管的更換

    在修理電視機及各種電器設備時,遇到元器件損壞應該采用相同型號的元件進行更換。但是,有時相同的元件手邊沒有,就要采用其他型號的進行代換,這樣就要考慮到各方面的性能、參數、外形尺寸等,例如電視的里面的行輸出管,只要考慮耐壓、電流、功率一般是可以進行代換的(行輸出管外觀尺寸幾乎相同),而且功率往往大一些更好。


    對于MOS管代換雖然也是這一原則,最好是原型號的最好,特別是不要追求功率要大一些,因為功率大;輸入電容就大,換了后和激勵電路就不匹配了,激勵灌流電路的充電限流電阻的阻值的大小和MOS管的輸入電容是有關系的,選用功率大的盡管容量大了,但輸入電容也就大了,激勵電路的配合就不好了,這反而會使MOS管的開、關性能變壞。所示代換不同型號的MOS管,要考慮到其輸入電容這一參數。


    例如有一款42寸液晶電視的背光高壓板損壞,經過檢查是內部的大功率MOS管損壞,因為無原型號的代換,就選用了一個,電壓、電流、功率均不小于原來的MOS管替換,結果是背光管出現連續的閃爍(啟動困難),最后還是換上原來一樣型號的才解決問題。


    檢測到MOS管損壞后,更換時其周邊的灌流電路的元件也必須全部更換,因為該MOS管的損壞也可能是灌流電路元件的欠佳引起MOS管損壞。即便是MOS管本身原因損壞,在MOS管擊穿的瞬間,灌流電路元件也受到傷害,也應該更換。就像我們有很多高明的維修師傅在修理A3開關電源時;只要發現開關管擊穿,就也把前面的2SC3807激勵管一起更換一樣道理(盡管2SC3807管,用萬用表測量是好的)。


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