浅析大功率三极管的好坏检测

　　用万用表吧!

　　1、万无一失： 测量极间电阻。将万用表置于R×100或R×1K挡，按照红、黑表笔的六种不同接法进行测试。其中，发射结和集电结的正向电阻值比较低，其他四种接法测得的电阻值都很高，约为几百千欧至无穷大。满足以上全部，说明很正常!

　　2、机械表：黑笔接中间脚，用红笔碰触两边脚，如果阻值小(指针偏转大)，说明很正常!

　　3、数字表：红笔接-----黑------，如果---则三极管好的。也可以用hfe档测试，如果在70-700间说明很正常!

　　三极管的好坏判断

　　检测三极管的好与坏很其实简单，主要是测量极间阻值来判断PN结的好坏。用万用表R×100档测发射极和集电极的正向电阻，如果测出都是低阻值，说明管子质量是好的。如果发现测出的阻值正向电阻非常大或者反向电阻非常小，说明管子已损坏。

　　三极管用万用表测量管脚极性

　　用万用表R×100或者R×1K档分别测量各管脚间电阻，必有一只脚对其它两脚电阻值相似，那么这只脚是基极，如果红表笔(正表笔)接基极，测得与其它两脚电阻都小，那么这只管子是PNP管。如果测得电阻很大，那么这个管子是NPN管。找到基极后，分别测基极对其余两脚的正向电阻，其中阻值稍小的那个是集电极，另外一个是发射极，这是因为集电结较大，正偏导通电流也较大，所以电阻稍小一点。

　　三极管好坏大致判断

　　利用三极管内PN结的单向导电性，检查各极间PN结的正反向电阻，如果相差较大说明管子是好的，如果正反向电阻都大，说明管子内部有断路或者PN结性能不好。如果正反向电阻都小，说明管子极间短路或者击穿了。

　　三极管穿透电流测量判断

　　用万用表检查管子的穿透电流Iceo，是通过测量集电极与发射极之间的反向阻值来估计的，如果穿透电流大，阻值就较小。

　　测PNP小功率锗管时，万用表R×100档正表笔接集电极，负表笔接发射极，相当于测三极管集电结承受反向电压时的阻值，高频管读数应在50千欧姆以上，低频管读数应在几千欧姆到几十千欧姆范围内，测NPN锗管时，表笔极性相反。

　　测NPN小功率硅管时，万用表R×1K档负表笔接集电极，正表笔接发射极，由于硅管的穿透电流很小，阻值应在几百千欧姆以上，一般表针不动或者微动。

　　测大功率三极管时，由于PN结大，一般穿透电流值较大，用万用表R×10档测量集电极与发射极间反向电阻，应在几百欧姆以上。

　　如果测得阻值偏小，说明管子穿透电流过大。如果测试过程中表针缓缓向低阻方向摆动，说明管子工作不稳定。如果用手捏管壳，阻值减小很多，说明管子热稳定性很差。

　　三极管放大系数β的测量估计：

　　按测量三极管穿透电流的方法，再用手指同时捏住管子的集电极与基极，表针会迅速向低阻端摆动，摆动范围越大说明三极管放大系数β值越大。

　　三极管的检测

　　1、中、小功率三极管的检测

　　A、已知型号和管脚排列的三极管，可按下述方法来判断其性能好坏

　　(a)测量极间电阻。将万用表置于R×100或R×1K挡，按照红、黑表笔的六种不同接法进行测试。其中，发射结和集电结的正向电阻值比较低，其他四种接法测得的电阻值都很高，约为几百千欧至无穷大。但不管是低阻还是高阻，硅材料三极管的极间电阻要比锗材料三极管的极间电阻大得多。

　　(b)三极管的穿透电流ICEO的数值近似等于管子的倍数β和集电结的反向电流ICBO的乘积。ICBO随着环境温度的升高而增长很快，ICBO的增加必然造成ICEO的增大。而ICEO的增大将直接影响管子工作的稳定性，所以在使用中应尽量选用ICEO小的管子。

　　通过用万用表电阻直接测量三极管e-c极之间的电阻方法，可间接估计ICEO的大小，具体方法如下：

　　万用表电阻的量程一般选用R×100或R×1K挡，对于PNP管，黑表管接e极，红表笔接c极，对于NPN型三极管，黑表笔接c极，红表笔接e极。要求测得的电阻越大越好。e-c间的阻值越大，说明管子的ICEO越小;反之，所测阻值越小，说明被测管的ICEO越大。一般说来，中、小功率硅管、锗材料低频管，其阻值应分别在几百千欧、几十千欧及十几千欧以上，如果阻值很小或测试时万用表指针来回晃动，则表明ICEO很大，管子的性能不稳定。

　　(c)测量放大能力(β)。目前有些型号的万用表具有测量三极管hFE的刻度线及其测试插座，可以很方便地测量三极管的放大倍数。先将万用表功能开关拨至挡，量程开关拨到ADJ位置，把红、黑表笔短接，调整调零旋钮，使万用表指针指示为零，然后将量程开关拨到hFE位置，并使两短接的表笔分开，把被测三极管插入测试插座，即可从hFE刻度线上读出管子的放大倍数。

　　B、检测判别电极

　　(a)判定基极。用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测三极管为PNP型管;如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN型管。

　　(b)判定集电极c和发射极e。(以PNP为例)将万用表置于R×100或R×1K挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个电阻值会是一个大一些，一个小一些。在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极;在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极。

　　C、判别高频管与低频管

　　高频管的截止频率大于3MHz，而低频管的截止频率则小于3MHz，一般情况下，二者是不能互换的。

　　D、在路电压检测判断法

　　在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上，由于元件的安装密度大，拆卸比较麻烦，所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡，去测量被测三极管各引脚的电压值，来推断其工作是否正常，进而判断其好坏。

　　2、大功率晶体三极管的检测

　　利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法，对检测大功率三极管来说基本上适用。但是，由于大功率三极管的工作电流比较大，因而其PN结的面积也较大。PN结较大，其反向饱和电流也必然增大。所以，若像测量中、小功率三极管极间电阻那样，使用万用表的R×1k挡测量，必然测得的电阻值很小，好像极间短路一样，所以通常使用R×10或R×1挡检测大功率三极管。

　　3、普通达林顿管的检测

　　用万用表对普通达林顿管的检测包括识别电极、区分PNP和NPN嘈汀⒐啦夥糯竽芰Φ认钅谌荨R蛭锪侄俟艿腅-B极之间包含多个发射结，所以应该使用万用表能提供较高电压的R×10K挡进行测量。

　　4、大功率达林顿管的检测

　　检测大功率达林顿管的方法与检测普通达林顿管基本相同。但由于大功率达林顿管内部设置了V3、R1、R2等保护和泄放漏电流元件，所以在检测量应将这些元件对测量数据的影响加以区分，以免造成误判。具体可按下述几个步骤进行：

　　A、用万用表R×10K挡测量B、C之间PN结电阻值，应明显测出具有单向导电性能。正、反向电阻值应有较大差异。

　　B、在大功率达林顿管B-E之间有两个PN结，并且接有电阻R1和R2。用万用表电阻挡检测时，当正向测量时，测到的阻值是B-E结正向电阻与R1、R2阻值并联的结果;当反向测量时，发射结截止，测出的则是(R1+R2)电阻之和，大约为几百欧，且阻值固定，不随电阻挡位的变换而改变。但需要注意的是，有些大功率达林顿管在R1、R2、上还并有二极管，此时所测得的则不是(R1+R2)之和，而是(R1+R2)与两只二极管正向电阻之和的并联电阻值。

　　5、带阻尼行输出三极管的检测

　　将万用表置于R×1挡，通过单独测量带阻尼行输出三极管各电极之间的电阻值，即可判断其是否正常。具体测试原理，方法及步骤如下：

　　A、将红表笔接E，黑表笔接B，此时相当于测量大功率管B-E结的等效二极管与保护电阻R并联后的阻值，由于等效二极管的正向电阻较小，而保护电阻R的阻值一般也仅有20～50，所以，二者并联后的阻值也较小;反之，将表笔对调，即红表笔接B，黑表笔接E，则测得的是大功率管B-E结等效二极管的反向电阻值与保护电阻R的并联阻值，由于等效二极管反向电阻值较大，所以，此时测得的阻值即是保护电阻R的值，此值仍然较小。

　　B、将红表笔接C，黑表笔接B，此时相当于测量管内大功率管B-C结等效二极管的正向电阻，一般测得的阻值也较小;将红、黑表笔对调，即将红表笔接B，黑表笔接C，则相当于测量管内大功率管B-C结等效二极管的反向电阻，测得的阻值通常为无穷大。

　　C、将红表笔接E，黑表笔接C，相当于测量管内阻尼二极管的反向电阻，测得的阻值一般都较大，约300～∞;将红、黑表笔对调，即红表笔接C，黑表笔接E，则相当于测量管内阻尼二极管的正向电阻，测得的阻值一般都较小，约几欧至几十欧。

　　三极管的选择及型号

　　选用三极管需要了解三极管的主要参数， 主要了解三极管的四个极限参数：Icm， BVCEO， Pcm及fT即可满足95%以上的使用需要

　　Icm是集电极最大允许电流，三极管工作时，当它的集电极电流超过一定数值时，他的电流放大系数β将下降。为此规定三级电流放大系数β变化不超过允许值时的集电极最大电流称为Icm。所以在使用中当集电极电流Ic超过Icm时不至于损坏三级管，但会使β值减小，影响电路的工作性能;

　　BVCEO是三级管基极开路时，集电极-发射极反向击穿电压。如果在使用中加载集电极与发射极之间的电压超过这个数值时，将可能使三极管产生很大的集电电流，这种现象叫击穿。三极管击穿后会造成永久性损坏或性能下降;

　　Pcm是集电极最大允许耗散功率。三极管在工作是，集电极电流集电在集电结上会产生热量而使三极管发热。若耗散功率过大，三极管将烧坏。在使用中如果三极管在大于Pcm下长时间工作，将会损坏三极管。需要注意的是大功率的三极管给出的最大允许耗散功率都是在加有一定规格散热器情况下的参数。使用中一定要注意这一点。

　　特征频率fT。随着工作频率的升高，三极管的放大能力将会下降，对应β=1时的频率fT叫作三极管的特征频率

　　小功率三极管在电子电路的应用最多。主要用作小信号的放大、控制或振荡器。选用三极管时首先要搞清楚电子电路的工作频率大概是多少。如中波收音机的振荡器的最高频率是2MHz左右;而调频收音机的最高震荡频率为120MHz左右;电视机中 VHF频段的最高振荡率为250MHz左右：UHF频段的最高振荡率接近1000MHz.因此工程设计中一般要求三极管的fT大于3倍的实际工作频率。所以可按照此要求来选择三极管的特征频率fT。由于硅材料高频三极管的fT一般不低于50Hz，所以在音频电子电路中使用这类管子可不考虑fT这个参数。

　　小功率三极管BVCEO的选择可以根据电路的电源电压来决定，一般情况下只要三极管的BVCEO大于电路中电源的最高电压即可。当三极管的负载是感性负载是，如变压器、线圈等时BVCEO数值的选择要慎重，感性负载上的感应电压可能达到电源电压的2~3倍(如节能灯中的升压三极管)。一般小功率三极管的BVCEO都不低于15V，所以在无电感元件的低电压电路中也不用考虑这个参数。

　　一般小功率三极管的Icm在30-50mA之间，对于小信号电路一般可以不予以考虑。但对于驱动继电器及推动大功率音箱的管子要认真计算一下。当然首先要了解继电器的吸合电流是多少毫安，一次来确定三极管的Icm

　　当我们估算了电路中三极管的工作电流(即集电极电流)，有知道了三极管电集到发射极之后的电压后，就可以根据P=U*I来计算三极管的集电极最大允许耗散功率Pcm。

　　国产及国外产的小功率三极管的型号极多，它们的参数有一部分是相同的，有一部分是不同的。只要你根据以上分析的使用条件，本着“大能代小”的原则(即BVCEO高的三极管可以代替BVCEO低的三极管：Icm大的三极管可以代替Icm小的三极管等)，就可以对三极管应用自如了。

　　对于大功率三极管，只要不是高频发射电路，我们都不必考虑三极管的特征频率fT。对于三极管的集电极-发射极反向击穿电压BVCEO这个极限参数的考虑与小功率三极管也是一样的。对于集电极最大允许电流ICM的选择主要也是根据三极管所带的负载情况而计算的，三极管的集电极最大允许耗散功率PCM是大功率三极管重点考虑的问题，需要注意的是大功率三极管必须有良好的散热器并考虑它的安装条件。

　　三极管型的选择

　　应根据电路的实际需要选择三极管的类型，即三极管在电路中的作用应与所选三极管的功能相吻合。

　　三极管的种类很多，分类的方法也不同，一般按半导体导电特性分为NPN型与PNP型两大类;按其在电路中的作用分为放大管和开关管等。各种三极管在电路中的作用如下：

　　低频小功率三极管一般工作在小信号状态，主要用于各种电子设备的低频放大，输出功率小于1W的功率放大器;

　　高频小功率三极管主要应用于工作频率大于3MHZ、功率小于1W的高频率振荡及放大电路;

　　低频大功率三极管主要用于特征频率Fr在3MHz以下、功率大于1W的低频功率放大电路中，也可用于大电流输出稳压电源中做调整管，有时在低速大功率开关电路中也用到它;

　　高频大功率三极管主要应用于特征频率Fr大于3MHz、功率小于1W的高频振荡及放大电路;

　　低频大功率三极管主要用于特征频率Fr在3MHz以下、功率大于1W的低频功率放大电路中，也可用于大电流输出稳压电源中做调整管，有时在低速大功率开关电路中也用到它;

　　高频大功率三极管主要应用于特征频率Fr大于3MHz、功率大于1W的电路中，可作功率驱动、放大，也可用于低频功率放大或开关稳压电路。

　　三极管主要参数的选择

　　三极管主要参数的选择一般是指特征频率 、噪音和输出功率的选择。

　　特征频率fT。在设计和制作电子电路是，对高频放大、中频放大、振荡器等电路中的三极管，宜选用极间电容较小的三极管，并应使其特征频率Fr为工作频率的3~10倍。如制作无线话筒就应选特征频率大于600NHz的三极管9018等。

　　β值(Hfe)的选择。在选用三极管时，一般希望β值选大一点，但也并不是越大越好。β值太大，容易引起自激振荡(自生干扰信号)，此外一般β值高的管子工作都不稳定，受温度影响大。通常，硅管β值选在40~150，锗管β值选在40~80为适合。对整个电子产品的电路而言，还应该从各级的配合来选择β值。例如，在音频放大电路中，如果前级用值较低，那么后级就可以用β值较低的管子。反之，若前级的管子β值低，那么后级则用β值高的。对称电路，如未极乙类推挽功率放大电路及双稳态、无稳态等开关电路、需要选用两只β值和Iceo值尽可能相同的三极管，否则就会出现信号失真。

　　噪声和输出功率的选择。在制作低频放大器时，主要考虑三极管的噪声和输出功率等参数。宜选用穿透电流Iceo较小的管子，因为Iceo越小对放大器的温度稳定性越好。在低放电路中，如果采用中，小功率互补推挽对管，其耗散功率宜小于或等于1W，最大极电极电流宜小于或等于1.5A，最高反向电压为50~300V.

　　常见的有2SC945/2SA733、2SC1815/2SA1015\2N5401/2N551\S8550和8050三极管等型号，选用时应根据应用电路的具体要求而定。后级功率放大电路中使用的互补推挽对管，应选用大电流、大功率、低噪音晶体管，其耗散功率为100~200V。常用的大功率互补对管SC2922/2SA1216\2SC3280/2SA1301\2SC3281/2SA1302\2N3055/MJ2955等型号。

　　常见三极管的使用场景

　　9011： 除是音频低噪音管外。还是长尾可变放大倍数的第一中放专用管。 长尾--即使电流一直延伸到接近0. 仍不会截止。可变放大倍数--电流变小。放大倍数不断变小。好象几乎是日常常用管中唯一一只第一中放专用管

　　9012： PNP

　　9013： NPN， Ic = 500mA， fT = 150 ~ ? ~ ? MHz， 中功率， 低频， 能推动普通音频输出的中功率放大

　　9014： NPN， Ic = 100mA， fT = 150 ~ ? ~ ? MHz， 小功率， 低频， 低噪放大

　　9015： PNP

　　9018： NPN， Ic = 50mA， fT = ? ~ 620 ~ 1100 MHz， 小功率， 高频， 小电流低噪音

　　8050： NPN， Ic = 1000~1500mA， fT = ?， 高频放大， 速度慢一些， 中功率管， 小功率放大电路中配对管， 小电子产品， 高频电路和电话中常见

　　8550： PNP， Ic = 1000~1500mA， fT = ?， 高频放大， 速度慢一些， 中功率管

　　2N3904： NPN，

　　2N3906： PNP， Ic = 200mA， fT = ? ~ 300 ~ ? MHz， 小功率管， 速度比较快， 延时特别少， 最大通过的电流是在200mA， It is a 200 mA， 40 V， 625 mW transistor with a transition frequency of 300 MHz，[4] with a minimal beta， or current gain， of 100 at a collector current of 10 mA. It is used in a variety of analog amplificaTIon and switching applicaTIons. The 2N3904 is used very frequently in hobby electronics projects， including home-made ham radios， code-pracTIce oscillators and as an interfacing device for microcontrollers.

　　2N2222： NPN， Ic = 500mA， fT = 250 ~ ? ~ ? MHz， 可与2N2907/2N2907A PNP管做互补对称管使用， common NPN bipolar juncTIon transistor (BJT) used for general purpose low-power amplifying or switching applications. It is designed for low to medium current， low power， medium voltage， and can operate at moderately high speeds. It was originally made in the TO-18 metal can as shown in the picture

　　2N2907： PNP，

　　2N5551： NPN， Ic = 600mA， fT = 100 ~ 300 ~ ? MHz， VCEO=160V， 高反压三极管， 主要用途是1)做高压开关管， 2)做中功率功放， 3)做视频放大器

　　2N5401： PNP

　　BC184： NPN， VCEO=30V， Ic = 500mA， ICBO=《15nA， 通用小信号放大

　　BC550： NPN， VCEO=45V， Ic = 100mA， ICBO=《15nA， 通用小信号放大

　　BC560： PNP， VCEO=-45V， Ic = -100mA， ICBO=《15nA， 通用小信号放大

　　MMBTA63， LMBTA63， SMBTA63： PNP， Darlington， Ic = -500mA， fT = 125 ~ ? ~ ? MHz， VCEO=-30V， hFE=5k~10k

　　MPSA64， MMBTA64， LMBTA64， SMBTA64： PNP， Darlington， VCEO=-30V， Ic = -100mA， hFE=10k~20k，

　　MPSA14， KSP14： NPN， Darlington， Ic在0.1~100mA之间hFE为1万至4万， 80mA处达到最大.hFE随温度上升明显升高， 低噪音微小信号放大

　　KSP13： NPN， Darlington， Ic = 500mA， fT = 125 ~ ? ~ ? MHz， VCEO=30V， hFE=5k~10k

　　MPSA18： NPN， ICBO=《15nA， 低噪音微小信号放大

　　MPSA92： PNP， VCEO=-300V， Ic = -30mA， 高压小信号， 功放

　　MPSA42： NPN， VCEO=300V， Ic = 30mA， 高压小信号， 功放与MPSA92组成对管

　　FMMT734： PNP， Darlington， Ic = -800mA， fT = 140 ~ ? ~ ? MHz， VCEO=-100V， hFE=20k~60k， 高负压高电流大放大倍数达林顿管， 室温下Ic在1~100mA间能保持7.5万的hFE. hFE随温度上升明显升高

　　FMMT634： NPN， Darlington