Поиск неисправностей в электронике - [8]

Существует несколько приемов для тестирования конденсаторов:

♦ измерение сопротивления (омметр):

♦ измерение емкости (устройство проверки конденсаторов):

♦ проба на искру;

♦ шунтирование;

♦ замена.

Омметром затруднительно проверять конденсаторы емкостью порядка десятых долей микрофарады и менее, поскольку заряд прибора происходит так быстро, что стрелка не успевает отклониться. Показания, близкие нулевым, свидетельствуют о коротком замыкании в конденсаторе. Элементы емкостью более 0,25 мкФ должны регистрироваться омметром.

Когда вы проверяете конденсатор, установите переключатель пределов измерения омметра на один из верхних диапазонов, например до 10000 Ом, и подключите его к выводам элемента. Предварительно обязательно разрядите конденсатор, замкнув его выводы куском провода или отверткой. Когда вы подключите выводы омметра к контактам конденсатора, стрелка должна сначала отклониться вправо, а затем медленно вернуться к 0. Если этого не произошло, значит существует обрыв в конденсаторе. Стрелка не возвращается — это говорит о замыкании в данном элементе (рис. 1.10).

Рис. 1.10.Проверка конденсатора с помощью омметра

Другой метод, который используется для проверки конденсаторов с большей емкостью, — проба на искру. Подключите на несколько мгновений конденсатор к выводам постоянного источника напряжения. Не забудьте о соблюдении полярности, если проверяете электролитический полярный конденсатор. Убедитесь, что напряжение, которое вы собираетесь приложить, не превосходит номинального напряжения данного элемента цепи (рис. 1.11).

Рис. 1.11.Проверка конденсатора с помощью пробы на искру

Обычно для заряда достаточно 1 с. Не прикладывайте напряжение на долгое время — это повредит элемент или может травмировать вас. После того, как конденсатор зарядится, замкните его контакты с помощью отвертки или аналогичного инструмента с изолированной ручкой, чтобы не получить удар током. Если конденсатор исправен, возникает искра. Отсутствие ее говорит о поломке элемента.

Устройство тестирования является полезным прибором для проверки характеристик конденсатора. Причем некоторые из них можно подвергнуть данной процедуре, не отключая от сети. Помимо измерения емкости, это устройство позволяет проверить и такие характеристики, как ток утечки и обрыв. Шунтирование также является действенным благодаря своей оперативности способом проверки конденсатора. В этом случае подозрительный элемент шунтируется другим заведомо исправным конденсатором с номиналом на 10 % больше. Во время этой процедуры должна наблюдаться заметная разница в работе изделия или прибора (радио, телевизора и т. п.). Например, неисправный фильтрующий конденсатор часто вызывает заметный гул в радиоприемнике. За счет шунтирования восстанавливается нормальная работа схемы, и посторонние звуки исчезают.

Метод замены, подобно шунтированию, определяет качество конденсатора за счет использования другого конденсатора. При замене вы просто ставите новый элемент с такими же характеристиками и номинальными значениями. Работа изделия или прибора покажет эффект использования компонента. Помните, что не следует превышать номинальное напряжение конденсатора. Элемент с номинальным напряжением 100 В можно заменить только конденсатором 100 В и выше. Иначе он выйдет из строя. Удобным средством при поиске неисправностей являются магазины конденсаторов, особенно, содержащие переключатели для формирования емкости близкого номинала к испытываемому. Эти наборы содержат элементы с наиболее часто встречающимися номиналами, что исключает необходимость искать конкретные конденсаторы в каждом случае. Их можно легко изготовить или купить, они дают быстрый, удобный и доступный способ получения конденсатора для замены.

Полупроводниковые элементы

Понимание основ теории полупроводников может быть серьезным подспорьем для специалиста при тестировании этих элементов. Одним из первых известных полупроводниковых устройств являлся кристаллический детектор. Он состоял из кусочка кристаллического галенита с проволочным контактом и прижимающей пружиной. Это сочетание выпрямляло ток, позволяя ему течь только в одном направлении.

Хотя кристалл галенита был ненадежен, он был первым шагом в применении полупроводников. Развитие современных диодов и транзисторов началось с базовой теории и разработки материалов р- и n-типа.

Для создания материалов р- и n-типа используется кристаллический германий или кремний. Атомный номер кремния 14, с 4 валентными электронами на внешней орбите. Атомный номер германия 32, и он также имеет 4 валентных электрона на внешней орбите (рис. 1.12).

Рис. 1.12.Строение атомов кремния и германия

Для образования материала р-типа, добавляются примеси, галлий или индий, которые называются трехвалентными, поскольку имеют 3 электрона на внешней оболочке. Когда галлий или индий добавляются к кремнию или германию (которые имеют валентность 4), место одного валентного электрона остается незанятым и называется дыркой. Оно имеет положительный заряд и в результате образуется материал p-типа. Примесь, которая приводит к образованию дырок, называется акцепторной (рис. 1.13).