COMPROVACION DE SEMICONDUCTORES mts

COMPROBACION DE SEMICONDUCTORES

En el capítulo anterior explicamos los métodos básicos para la mediciónde componentes pasivos, dejando para ésta oportunidad el detalle sobre las

pruebas de componentes activos tales como diodos, transistores bi-polares, transistores unijuntura, transistores de efecto de campo, ti-ristores triacs, circuitos integrados, etc.. En este caso indicaremoscomo se mide el componente fuera del circuito, y como se deberíacomportar cuando está debidamente polarizado. Como hicimosoportunamente, primero haremos una explicación general para lue-go completar el detalle en forma ordenada a título de guía.

Prueba de diodos

Debemos recordar que los diodos son componentes que condu-cen la corriente en un solo sentido, teniendo en cuenta ésto, se pueden pro-bar con un multímetro en la posición "óhmetro" ya que para hacer la prueba

de resistores, por él circula una pequeña corriente que suministra elpropio instrumento. En otras palabras, el multímetro como óhmetro noes más que un microamperímetro en serie con una batería y una resis-tencia limitadora tal como se muestra en la figura 1.

Cuando el terminal positivo de la batería del multímetro se conectaen serie con el ánodo del diodo bajo ensayo y el otro terminal del ins-trumento se conecta al cátodo, la indicación debe mostrar una baja re-sistencia , mayor deflexión se conseguirá cuanto más grande sea el ran-go, según se indica en la figura 2.

Al invertir los cables del óhmetro el diodo quedará polarizado en in-versa por lo cual el instrumento acusará alta resistencia. En teoría la re-sistencia inversa debería ser infinita, con lo cual la aguja del multímetro

no se debería mover, como lo sugiere la figura 3, pero en algunos diodos, es-pecialmente los de germanio, cuando se los mide en rangos superioresa R x 100 en sentido inverso, provocan una deflexión notable llegandohasta un tercio de la escala, lo cual podría desorientar a los principian-tes creyendo que el diodo está defectuoso cuando en realidad está enbuenas condiciones. Por lo tanto, para evitar confusiones la prueba dediodos debe realizarse en el rango más bajo del óhmetro tal que al estarpolarizado en directa la aguja deflexione indicando baja resistencia ycuando se lo polariza en inversa la aguja del instrumento casi no semueva, lo que indicará resistencia muy elevada. Si se dan estas dos con-diciones, entonces,el diodo está en buen estado y se lo puede emplearen circuitos.

Si al realizar ambas mediciones, el instrumento acusa muy baja resis-tencia, significa que el diodo está en cortocircuito, en cambio si ambas lectu-

Capítulo 4 - Comprobación de Semiconductores

EDITORIAL QUARK S.R.L. Service de Equipos Electrónicos 51

Figura 1 - Circuito del multímetro como óhmetro.

Figura 2 - Prueba del diodo en sentido directo.

Figura 3 - Prueba del diodo en inversa.

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ras indican muy alta resistencia, es indicio de que el diodo estáabierto. En ambos casos se debe desechar el componente.

Note que con el multímetro puede encontrar el ánodo y el cáto-do del elemento si es que no lo conoce, ya que en la indicación debaja resistencia el terminal conectado al polo positivo de la bateríainterna del multímetro corresponderá al ánodo y el otro terminal se-rá entonces, el cátodo.La prueba es válida para la mayoría de losmultímetros analógicos en los cuales el negativo del "multímetro" co-rresponde al terminal positivo de la batería interna, cuando el multí-metro funciona como óhmetro, ésto se ejemplifíca en la figura 4.

El método aplicado es igualmente válido para todos los diodossin incluir los rectificadores de alta tensión empleados en televisorestransistorizados, como por ejemplo diodos de potencia para fuentesde alimentación, diodos de señal, diodos varicap, diodos zener, etc.,

ya sean de germanio o de silicio.

Al hacer la prueba de un diodo zener, es necesario conocer la tensión deestabilización, para ello se emplea un circuito que requiere de una fuente detensión variable cuya tensión sea mayor que la tensión de zener a medir, unresistor de unos 330Ω ó 470Ω y un par de multímetros empleados como vol-tímetros tal como se indica en la figura 5.

Para hacer la prueba deben seguirse los siguientes pasos:

1º) Arme el circuito de prueba asegurándose de ajustar la tensión de lafuente al valor mínimo posible, por debajo de la tensión del zener.

2º) Conecte la fuente.

3º) Aumente la tensión de la fuente mirando simultáneamente los dos vol-tímetros, se verá que ambas mediciones son iguales, ya que no circula co-rriente por el zener y por lo tanto, no hay caída de tensión en el resistor de470Ω, pues no se ha alcanzado la tensión de estabilización.

4º) Lentamente se sigue aumentando la tensión hasta queaumente la indicación en V1 y permanezca constante la ten-sión en V2. Cuando esto ocurre V2 está indicando la tensiónzener del diodo.

No se debe aumentar excesivamente la tensión de la fuen-te, ya que podría sobrepasarse la máxima corriente que sopor-ta el zener ocasionando la destrucción del mismo.

Prueba de transistores bipolares

En general los transistores están en buen estado o no sir-ven, es muy raro que presenten condiciones intermitentes defuncionamiento, salvo que existan falsos contactos en los ter-minales o alguna anomalía media extraña. Esta razón hace quela prueba de transistores sea sencilla con un óhmetro.



Figura 4 - En los multímetros analógicos el borne positivocorresponde al negativo de la batería.

Figura 5 - Prueba de un diodo zener.

Para probar un transistor se debe cono-cer su polaridad, la ubicación de sus termi-nales y la polaridad del multímetro emplea-do como óhmetro.

Convengamos de aquí en más que en elmultímetro a usar como ejemplo, el termi-nal marcado con (+) corresponde al negati-vo de la batería interna.

Se deben comprobar primero las juntu-ras base-emisor y base-colector del transis-tor los cuales se comportarán como diodos,es decir, cuando se polarizan en directa elinstrumento debe acusar baja resistencia yen sentido inverso tendrá alta resistencia.

Un transistor NPN, con la punta roja delóhmetro en el emisor y la punta negra enla base, debe indicar baja resistencia y conla punta roja en base y negra en emisor, laaguja no deflexionará indicando resistencia

elevada. El multímetro debe ser empleado en la escala más baja de resisten-cia, tal como se muestra en la figura 6.

Con un sólo multímetro es suficiente, realizando las mediciones alternati-vamente. La prueba es válida tanto para transistores de silicio como de ger-manio.

El mismo procedimiento se emplea para los transistores PNP, las indicacio-nes que deben obtenerse se muestran en la figura 7.

Si la medición de una juntura indica baja resistencia en ambos sentidos,entonces dicha juntura está en cortocircuito. Si da una lectura de alta resisten-



Figura 6 - Prueba de las junturas de un transistor NPN.

Figura 7 - Prueba de las junturas de un transistor PNP.

cia en las dos direcciones, la juntura estará abierta.

La última prueba consiste en medir la resistencia entre colector y emisor, lacual debe ser muy alta para cualquier conección de los terminales al multíme-tro. Lo dicho se grafica en la figura 8.

En muchas ocasiones desconocemos cuales son los terminales de un tran-sistor.El procedimiento que daremos es válido para cualquier transistor quefuncione correctamente:

Primero identificamos la base, para ello con el multímetro en R x 100 co-locamos una punta del multímetro en un terminal y con la otra punta toca-mos alternativamente los otros dos. Hacemos esto con los tres terminales, la



Figura 8 - Prueba de los terminales colector y emisorde un transistor NPN.

Figura 9 - Identificación de la base de un transistor.

base será aquella en que la aguja haya deflexionado tanto si la restante puntadel multímetro está en un terminal como en el otro.

Para entender mejor el procedimiento, supongamos que el negativo (mar-cado "+" en el multímetro) es el que usamos para hallar la base y se presen-tan los casos mostrados en la figura 9.

Como en ningún caso de la figura la aguja deflexiona, invertimos las pun-tas del instrumento; es decir, buscamos la base usando como punto común alextremo positivo, tal como se muestra en la figura 10.

Una vez encontrada la base y, como en el ejemplo hizo falta colocar en el-la la punta positiva para que haya deflexión cuando medimos con los otrosdos terminales, el transistor es NPN. Si se hubiese encontrado la base tenien-do en ella la punta negativa el transistor sería PNP.

Por medio del multímetro podemos localizar elemisor y el colector. Si conectamos el multímetroentre colector y emisor y, por ejemplo, una resis-tencia entre lo que creemos que es el colector y labase, entonces el transistor estaría polarizado en"polarización fija" y habría corriente de colectorque sería acusada por la aguja del multímetro.

Como la resistencia de base debe ser de un va-lor alto, directamente podríamos utilizar los dedosde nuestra mano como si fuese la resistencia depolarización de la base.

Para localizar los terminales, elegimos una pati-ta del transistor como emisor y la polarizamos co-mo corresponde. Si ya sabemos que el transistor esNPN, ponemos la punta negativa (marcada "+" en

el multímetro) en lo que supongo que es el emisor. La punta positiva la co-nectamos al supuesto colector y con los dedos de la mano polarizamos entrebase y colector. El selector de escala debe estar en R x 100 , tal como se indi-ca en la figura11.

Hecha la prueba, si la aguja deflexiona lo sufi-ciente, el elemento elegido como emisor es real-mente el emisor, en caso contrario será el colector.

Esta prueba es válida tanto para transistoresNPN como PNP, respetando las polaridades.

Proponemos ahora el armado de un sencillo pe-ro eficaz instrumento teniendo en cuenta lo quehemos aprendido hasta el momento. En este apara-to con sólo colocar el componente bajo prueba enun zócalo y con el movimiento de una llave, sabráde inmediato si el elemento está en buen estado ono.



Figura 10 - Segundo procedimiento para localizar la basede un transistor.

Figura 11 - Identificación del emisor de un transistor.

La teoría de funcionamiento consiste en que el transistor bajoprueba es parte de un pequeño amplificador que hará circular unacorriente de colector de unos 10mA a 15mA provocando el encendi-do de un diodo emisor de luz. Con una llave se cambia la polaridadde la batería para permitir la prueba de transistores NPN y PNP. Laprueba se realiza presionando un pulsador, el circuito se muestra enla figura 12:

Los puntos B, E y C corresponden a la base (B), el emisor (E) yel colector (C) del transistor que se desea probar, ya sea de silicio ode germanio, NPN o PNP. Si el transistor es NPN, debe ubicarse lallave inversora en posición "NPN", luego se pulsa S2 y debe encen-derse el LED verde. Luego se pasa la llave S1 a posición "PNP" y sevuelve a presionar S2 con lo que no se debe encender ningún LED.

Si luego de colocar el transistor en el zócalo (E, B y C respectiva-mente), colocar la llave inversora en posición NPN y presionar el pulsador nose enciende el LED puede ocurrir que el transistor esté abierto o que no seaNPN. Si al pasar la inversora a posición "PNP" y presionar S2 no se enciendeel LED, entonces el transistor no "sirve" pues está abierto, en cambio si se en-ciende el LED rojo indica que se trata de un transistor PNP.

Si tanto para posición NPN como PNP de la llave inversora se enciendenlos LEDs verde y rojo respectivamente, entonces el transistor está en cortocir-cuito por lo cual no sirve.

Por lo sencillo del circuito puede armarse en una caja pequeña sobre uncircuito impreso o bien en puente de terminales para lo cual damos el esque-ma de montaje en la figura13.

Existen otros probadores de transistores que se basan en principios defuncionamiento distintos y dan una seguridad mayor sobre el estado del com-

ponente bajo prueba.

La limitación fundamental de es-te probador está en la corriente defuga o inversa que pueden presen-tar ciertos transistores (en especialde RF), lo que hará encender losdos LEDS aunque el componenteesté en buen estado. En ese casouno encenderá más que otro y enesos casos vale la destreza del téc-nico para saber reconocer la situa-ción en que se encuentra.

Este práctico instrumento sirvetambién para verificar el estado dediodos conectando sus patitas a losterminales "C" (correspondiente acolector) y "E" (correspondiente aemisor). Al hacer la prueba, en una



Figura 12 - Probador de transistores.

Figura 13 - Armado del probador en puente de terminales.

posición de la llave inversora deberá encender un LED y en la otra posiciónno debe encender ninguno. Si en ambas posiciones de S1 encienden los LED(rojo y verde alternadamente) el diodo está en cortocircuito y si no enciendeninguno es porque está abierto.

En muchas ocasiones se debe comprobar el componente sin poder sacarlodel circuito en que se encuentra, en tales casos pueden realizarse algunas me-diciones con el multímetro que nos permitirán verificar si el componente fun-ciona o no.

Muchas veces por no tener el circuito o por desconocer la función quecumple el componente, no se sabe si el mismo está operando en su zona li-neal, en el corte o en la saturación, pués si se supiera bastaría con medir latensión colector-emisor para tener una idea de su estado.

El tabla I resume las tensiones que deberían medirse entre colector y emi-sor de un transistor de acuerdo con la clase de operación en que se encuen-tra.

TABLA I

Estado Tensión a medir

Transistor al corte........................mínima = 90% de la tensión de fuentemáxima = tensión de fuente

Transistor en zona lineal.............mínima = 30% de la tensión de fuentemáxima = 70% de la tensión de fuente

Transistor saturado......................mínima = 0,5 voltmáxima = 20% de la tensión de fuente

Por ejemplo, si la tensión de alimentación o fuente de un circuito fuera de15 volt, cuando el transistor ope-ra en su zona lineal debe tenerentre emisor y colector una ten-sión comprendida entre 4 y11volt. Si se midieran 0,8 volt es-taría saturado y si tuviera 14 voltestaría al corte.

Si no se midiera tensión algu-na entre colector y emisor pue-de ocurrir que el resistor de po-larización de colector estuvieracortado o, lo que es más proba-ble, que el transistor estuvieraen mal estado, por lo cual hayque reemplazarlo.

La tensión base-emisor debeestar comprendida entre 0,5 y 0,9 volt para transistores de silicio y entre 0,1 y



Figura 14 - Cambio de polarización para saber el estadode un transistor.

0,3 volt para transistores degermanio.

El método más convincentepara saber si un transistor estáen buen estado o no, es com-probar si reacciona a cambiosde polarización, cambiando porejemplo, el valor de algún re-sistor. Una forma es disminuirla resistencia de polarizaciónde base con lo cual aumentarála corriente de base, tal comosugiere la figura 14, también lacorriente de colector y, por en-

de, disminuirá la tensión colector-emisor.

Para disminuir la resistencia de base se coloca en paralelo con la ya exis-tente otro resistor Rx, cuyo valor conviene que sea igual al primario. En el ca-so de la figura 14 que estamos analizando, Rx debería ser de 22kΩ aunque suvalor no es crítico.

Otra prueba que se puede realizar es cortocircuitar la juntura base-emisorcon lo cual la indicación del voltímetro que mide la tensión colector-emisordebe ser cercana a la tensión de fuente ya que con ésto llevamos el transistora la condición de "corte", tal como se muestra en la figura 15.

No se recomienda hacer mediciones de transistores de potencia en circui-tos ya que una mala operación podría provocar una corriente excesiva quepodría destruir al componente. Es aconsejable que cuando quiera comprobar

un transistor de potencia (salida de audio, porejemplo) lo retire del equipo en que se encuentra.

Prueba de transistores unijuntura

Con el procedimento que describiremos se pue-de determinar el estado general de un transistorunijuntura, tomando como base el tipo más comúnque es el 2N2646. Se puede detectar el estado delsustrato y de la juntura. Para probar el estado delsustrato se debe hacer lo siguiente:

a) Coloque el multímetro en la escala de resis-tencia R x 10.

b) Calibre el multímetro como óhmetro.

c) Mida la resistencia entre las bases (B1 y B2)del transistor unijuntura, tal como se especifica enla figura 16 .

Si el valor medido está entre 2 kΩ y 10 kΩ, el



Figura 15 - Cómo llevar al estado de corte a un transistor.

Figura 16 - Prueba del sustrato de un transistor unijuntura.

transistor unijuntura tiene el sustrato en buenascondiciones.

Si la resistencia detectada es infinita o muy alta,el sustrato está abierto.

Para verificar el estado de la juntura del transis-tor se debe proceder de la siguiente manera:

a) Coloque el multímetro en el rango R x 10 .b)Calibre el óhmetro.

c) Mida la resistencia en sentido directo entre labase B1 o la base B2 y el emisor E, según lo mos-trado en la figura 17.

d) Mida la resistencia en sentido inverso entre labase B1 o la base B2 y el emisor E, tal como semuestra en la figura 18.

Si en inversa se mide una resistencia infinita yen directa una resistencia baja, el transistor está enbuenas condiciones.

Si la resistencia en las 2 mediciones es alta o infinita, el transistor estáabierto.

Si la resistencia en las 2 mediciones es muy baja, el transistor está en cor-tocircuito.

Como entre el emisor y el sustrato que une las bases existe una junturaque se comporta como un diodo común, se pueden seguir los mismos pasos

de prueba que los explicados para estoselementos.

Si se desean identificar los terminales deun transistor unijuntura, puede proceder dela manera que se explica a continuación:

a) Coloque la llave selectora del multí-metro en el rango R x 10 .

b) Calibre el óhmetro.

c) Mida la resistencia entre todos los ter-minales hasta encontrar dos en que el valormedido sea el mismo en sentido directo einverso. Este par corresponde a las basesB1 y B2, "aún no identificadas individual-mente". El tercer terminal es el emisor.

d) Mida la resistencia directa entre elemisor y los 2 terminales restantes. La resis-tencia entre la base B1 y el emisor será ma-yor que la resistencia entre la base B2 y el



Figura 17 - Medición directa de un transistor unijuntura.

Figura 18 - Medición inversa de un transistor unijuntura.

emisor, presentando los valores que se in-dican en la figura 19.

En resúmen podemos afirmar lo si-guiente:

Si la resistencia en los 2 sentidos estáentre 3 y 10 kΩ, el emisor es el terminalrestante.La resistencia es más baja entre elemisor y la base B2 y más alta entre elemisor y la base B1.

Para ampliar sus conocimientos, diga-mos que la diferencia entre la base B1 yemisor y la base B2 y emisor se debe a lallamada "relación intrínseca", que varía en-tre 0,45 y 0,8; esta relación indica en quépunto del sustrato está localizada la junturade emisor, y, por lo tanto, las resistencias aambos lados de éste punto, tal como se véen la figura 20.

El punto está ubicado encima del me-dio, y entonces la resistencia entre el emisor y la base B2 normalmente esmenor que la resistencia entre el emisor y la base B1.

Medición de RCSs y TRIACs

Los rectificadores controlados de silicio (RCS) y Triacs son reles electróni-cos, es decir, conducen luego de ser excitada la compuerta.

Los RCSs se comportan como diodos ya que conducen la corriente en unsólo sentido luego de aplicar una tensión positiva en compuerta respecto decátodo durante un instante. Mientras circule una corriente entre ánodo y cáto-do superior a la de mantenimiento, el componente permanecerá activo pormás que haya desaparecido la corriente de disparo. Para que el RCS funcione,la tensión de ánodo debe ser positiva respecto de la de cátodo.

Los Triacs se pueden considerar como RCSs bidireccionales ya que secomportan como tiristores que conducen la corriente en ambos sentidos; aho-ra la excitación de compuerta podrá ser tanto negativa como positiva.

La prueba se limita a la verificación de la juntura compuerta (gate) - termi-nal principal 1 (MT1). Si el triac estuviera abierto o en corto, eventualmentepodemos tener una idea, situaciones especiales no podrán ser detectadas. Pa-ra la prueba se deben seguir los siguientes pasos.

a) Coloque la llave selectora del multímetro en el rango: R x 1 o R x 10.


c) Mida la resistencia entre los terminales principales en sentido directo yen sentido inverso (MT1 y MT2), haciendo referencia al circuito de la figura21.



Figura 19 - Localización de los terminalesde un transistor unijuntura.

Figura 20 - Relación intrínseca de un transistor unijuntura.

d) Mida la resistencia directa e inversa entrelos terminales de compuerta (G) y principal 1(MT1), tal como se muestra en la figura 22.

Se deduce lo siguiente:

Si la resistencia entre los terminales princi-pales en una de las mediciones o en las dos esbaja, el triac está en corto. Si la resistencia en-tre los terminales principales en las 2 medidases alta, el triac, en principio, está bien. Si la re-sistencia en una de las mediciones entre com-puerta (G) y MT1 es baja y en la otra es alta, lacompuerta está bien. Si en las 2 mediciones laresistencia entre G y MT1 es alta o baja, el triacpuede estar abierto o en corto, respectivamen-te.

Tenga en cuenta que en el mercado hay Tri-acs de distintas corrientes y potencias por locual aunque lo dicho pareciera indicar lo con-trario, dos componentes que manejen la misma

capacidad de corriente pueden no resultar equivalentes. Es muy común en-contrar un resistor de 1 kΩ entre G y MT1 de un TIC 226 con lo cual se es-tandarizan sus características.

La resistencia directa entre G y MT1 de un TIC 226, en la escala R x 1 deun instrumento de sensibilidad 50.000Ω/V es del órden de 60 Ω.

Los Triacs se pueden considerar como 2 RCSs en oposición conectados enparalelo, por lo tanto el comportamiento espe-rado para la prueba es semejante, debiendo serobservada una baja resistencia entre G y MT1con polarización directa.

Como en general las corrientes de disparoson algo elevadas , variando entre 15mA y va-rios cientos de mA, en ciertas ocasiones el mul-tímetro no puede establecer condiciones dedisparo.

Si se desea probar la corriente de disparo ola sensibilidad de estos componentes fuera delcircuito se necesita, además del medidor, unafuente de alimentación. La prueba permite de-terminar la corriente mínima necesaria para eldisparo de un RCS y también la corriente míni-ma que podemos mantener entre ánodo y cáto-do del RCS sin que se desconecte y sin excita-ción en la compuerta luego de disparado. Paramedir la corriente de disparo de un RCS, deben



Figura 21 - Prueba del estado de triacs.

Figura 22 - Otra prueba para saber el estado de triacs.

seguirse los siguientes pasos:

a) Se arma el circuito de la figura 23 yse conecta el multímetro en la escala decorriente contínua de 50 mA o más.

b) Debe tenerse en cuenta la polaridadde las puntas de prueba y el potencióme-tro de la fuente debe estar en la posiciónde mínima tensión.

c) La carga puede ser una lámpara de12V x 5W.

d) Se gira lentamente el eje del poten-ciómetro, notando el aumento de la co-rriente de compuerta del RCS hasta el ins-tante en que ocurre el disparo del RCS y lalámpara se enciende. En ese momento, po-demos leer directamente en el amperímetroel valor de la corriente buscado. El circuitoempleado para la medición de la corrientede disparo se muestra en la figura 24.

Se puede usar el mismo procedimientopara medir la tensión para la cual se produce el disparo, en esta medición, elmultímetro debe colocarse en la escala más baja de tensiones tal como se

muestra en la figura 25.

La tensión de disparo para los RCSs del tipoTIC 106, por ejemplo es típicamente de 0,6 V,pero puede variar entre 0,4 V y 1 V.

Para darle datos adicionales, digamos que lacorriente medida se denomina IGT (corriente dedisparo) y varía entre 50 y 200µA para los RCSsdel tipo TIC106.

El disparo también ocurrirá cuando la tensiónentre compuerta y cátodo alcance un determina-do valor llamado VOT.

Expliquemos ahora como se mide la corrintede mantenimiento de un RCS.

Para que un RCS o un Triac permanezca acti-vo, por él debe circular una corriente mínima de-nominada corriente de mantenimiento. Un valormenor al de la corriente de mantenimiento, quecircule entre ambos terminales principales delTriac o a través de ánodo y cátodo de un RCShará que el componente vuelva a sus condicio-nes de reposo.

La corriente mínima de mantenimiento en RCSs o Triacs de baja potencia



Figura 23 - Cómo medir la corriente de disparode un RCS.

Figura 24 - Circuito para la medición de la corrientede disparo.

es de apenas algunas centenas de µA aun-que para componentes de mayor tamaño,puede alcanzar valores del orden de los100 mA o más. Si se desea saber el valor deesta corriente de mantenimiento se debenseguir los siguientes pasos:

a) Se arma el circuito de la figura 26 yse conecta el multímetro en la escala de co-rrientes DC 10 mA.

b) Se coloca el potenciómetro de lafuente en la posición de máxima resisten-cia, inicialmente, y se pone en marcha elcircuito.

c) Abrimos el botón de disparo y obser-vamos si ocurre el disparo del RCS, lo cuales indicado por la subida de la corrientemedida por el multímetro.

d) Se activa el pulsador de disparo y si la corriente cae a cero, es porqueel RCS no mantiene la corriente entre ánodo y cátodo, si ésto ocurre aumen-tamos ligeramente su valor girando un poco el potenciómetro P.

e) Conectamos el pulsador de disparo y verificamos si la corriente semantiene, o sea, si el RCS se mantiene co-nectado. La corriente de mantenimiento se-rá aquella para la cual se mantiene en elRCS al soltar el pulsador.

La corriente de mantenimiento se deno-mina IH (holding current) o corriente deenganche, y es la corriente mínima que elRCS puede controlar en funcionamientonormal. Por debajo de este valor, el RCS nopuede mantenerse disparado. Para los RCSsdel tipo TIC 106, esta corriente varía entre3 y 10 mA. Un RCS de mayor corriente, co-mo el TIC 116 o el TIC 126 tienen corrien-tes de mantenimiento entre 40 y 70 mA.

Para la prueba de tales RCSs, el poten-ciómetro en serie con el multímetro debetener su valor pequeño y ser de alambre.En muchas ocaciones es necesario conocerlos terminales de un RCS o un Triac, si nose tiene un manual de componentes apro-piado, puede averiguarlo procediendo dela siguiente manera:

a) Coloque la llave selectora del multímetro en la escala más baja de



Figura 25 - Verificación de la tensión de disparode un RCS.

Figura 26 - Medición de la corriente de mantenimientode RCSs.

resistencias: R x 1 generalmente.

b) Calibre el instrumento.

c) Mida la resistencia entre terminales, tomándolosde a 2 patitas hasta encontrar un par que tenga baja re-sistencia (100Ω o menos). El terminal que quedó fuerade esta medición es el ánodo. Los 2 terminales quefueron usados en esta medición son el cátodo (K) y lacompuerta (G), sin poder identificarlos hasta el mo-mento.

d) Coloque la punta de prueba positiva al terminalidentificado como ánodo y la negativa en uno de losotros dos terminales. Cortocircuite momentáneamentelos terminales que se cree que son compuerta y cáto-do, tal como se ejemplifica en la figura 27. El instru-mento debe indicar baja resistencia.

e) Si al deshacer el cortocircuito, la aguja permane-ce en baja resistencia, o sea, el RCS se mantiene dispa-rado, entonces el terminal que está libre es la com-puerta (G).

f) Si al deshacer el cortocircuito, la aguja vuelve a indicar alta resistencia,entonces el terminal libre es el cátodo. Para asegurarse conéctele la punta deprueba negativa y rehaga la prueba para comprobar el disparo. Debe ocurrirlo indicado en el ítem e).

Una vez encontrada la baja resistencia, el terminal sobrante es el ánodo.

Conectamos la punta positiva al ánodo y la negativa al supuesto cátodo. Siésto es correcto, el dispositivo se disparará.

Si no se consiguiera el disparo de ningún modo, el RCS puede no tenercaracterísticas que permitan la prueba, o podría ocurrir que esté defectuoso.

Si bien la disposición de los RCSs más comunes, como los de la serie 106,es bien conocida, pueden aparecer otros tipos con configuraciones diferentes.En estos casos, se puede aplicar la prueba de identificación anterior, ya queson de pequeñas dimensiones y sus corrientes de disparo también son bajas.

Esta prueba no revela la capacidad de corriente del RCS y tampoco sutensión máxima.

En definitiva, si se hacen las pruebas mencionadas y no se tiene seguridadsobre el buen funcionamiento del dispositivo, conviene verificar si el mismofunciona correctamente o no. Podemos probar principalmente los RCSs de laserie 106 como los MCR 106, C 106, TIC 106 e IR 106 con tensiones máximasde trabajo entre 20 y 400 V. La prueba determina el estado de las junturas ytambién permite verificar las condiciones de disparo. Comencemos por indi-car los pasos a seguir para la medición de las junturas:

a) Coloque la llave selectora del multímetro en las escalas más bajas de re-sistencias: R x 1 generalmente.



Figura 27 - Cómo identificar los terminales de un RCS.


c) Identifique los terminales del óhmetro y haga las siguientes medicionesde resistencias:

Resistencia directa e inversa entre ánodo (A) y cátodo (K).

Resistencia directa e inversa entre cátodo (K) y compuerta (G).

Resistencia directa e inversa entre ánodo (A) y compuerta (G).

Los pasos mencionados se ilustran en la figura 28.

La resistencia directa entre compuerta y cátodo de-be presentar bajo valor. Todas las demás resistenciasmedidas deben ser altas.Si la resistencia entre ánodo ycátodo es baja, el RCS está en corto.Si la resistencia en-tre compuerta y cátodo es alta, el RCS está abierto.

En la escala R x 1 de un multímetro de 50.000 Ω/Vla resistencia directa de la juntura compuerta-cátodotiene un valor comprendido entre 10 y 100 Ω; paramultímetros de otras sensibilidades es conveniente querealice pruebas previas con componentes en buen esta-do para asegurarse de los resultados obtenidos.

Los valores de resistencia medidos en las junturasde un RCS dependen tanto de la sensibilidad del instru-mento como de su tensión de operación. Lo importan-te a tener en cuenta es que la baja resistencia existe ydebe ser inferior a 1 kΩ para cualquier RCS.

Resta ahora verificar si el dispositivo dispara correc-tamente o no. Son muchos los procedimientos quepueden hacerse efectivos para la prueba del disparo deun tiristor con el empleo de un multímetro, pasemos adescribir uno de ellos:

a) Coloque la llave selectora del multímetro en elrango de más baja resistencias: R x 1 generalmente.


c) Conecte la punta de prueba positiva al ánodo yla negativa al cátodo del RCS bajo prueba.

d) Lea la resistencia y luego provoque el disparocortocircuitando momentáneamente los terminales en-tre ánodo y compuerta tal como se indica en la figura29. Anote el valor de la resistencia medida.

Si la resistencia medida, que inicialmente era muyalta, cae a un valor bajo (entre 40 y 50 Ω) permane-ciendo así, incluso después de quitado el cortocircuito,el RCS está en buen estado, o sea, en condiciones nor-

males de disparo. Cortocircuite el ánodo y el cátodo del mismo modo y la re-



Figura 28 - Verificación del estado de RCSs.

sistencia debe volver al valor inicial. Si la resis-tencia no cae a cero en el momento en que seestablece el cortocircuito, el RCS no se disparay por lo tanto no está en condiciones de uso.

Si la resistencia cae a cero, pero vuelve a in-finito cuando se quita el cortcircuito, el RCS tie-ne problemas de disparo.

Para RCSs de mayores corrientes de disparo,la corriente que es capaz de suministrar el óh-metro no es suficiente para permitir el disparo.Para el TIC 106, C 106, MCR 106 esta prueba esválida en instrumentos comunes. Para RCSs demayor potencia, es posible que no se produzcael disparo y su mantenimiento, e incluso puedeproducirse el disparo pero no el mantenimien-to. Antes de efectuar la prueba debe verificar

en el manual del RCS la corriente mínima de disparo de mantenimiento, y veasi en la escala usada, su óhmetro puede proveerla.

No siempre los valores de resistencia medidos no corresponden a los valo-res que realmente el RCS va a presentar en el circuito. Generalmente, hay unatensión constante a través del RCS de alrededor de 2V. De este modo, divi-diendo los 2V por la corriente que conduce, podemos calcular su resistenciausando la ley de Ohm.



Figura 29 - Forma de probar el disparo de un RCS.

Figura 30 - Prueba del estado de FETs.

Prueba de transistores de efecto de campo( FET )

Para probar los transistores de efecto de campo se su-giere seguir los siguientes pasos:

a) Coloque la llave selectora del multímetro en la escalamás baja de resistencias: R x 1 generalmente.


c) Identifique los terminales del FET y haga las siguien-tes mediciones, tomando como referencia las indicacionesdadas en la figura 30:

Mida la resistencia directa e inversa entre drenaje (D) yfuente (S).

Mida la resistencia directa e inversa entre compuerta(G) y drenaje (D).

Cuando la resistencia directa e inversa entre drenaje yfuente son del mismo orden ,alrededor de 200 Ω para el

MPF 102 y valores próximos para otros tipos, el canal tiene continuidad.

Cuando la resistencia entre compuerta (G) y drenaje (D) polarizadas direc-tamente, es del orden de 60 Ω o menos e infinita con polarización inversa, elFET tiene la juntura G-D en buen estado. Caso contrario el FET está defectuo-so.

Por ejemplo, si la resistencia entre drenaje y fuente es muy alta o infinita,el transistor está abierto.Si la resistencia es muy baja o nula entre compuerta ydrenaje (con polarización directa e inversa), el transistor tiene elevadas fugaso está en cortocircuito.

Con estas pruebas, también se puede determinar si el FET es de canal N ocanal P, para ello tenga en cuenta lo siguiente:

a) Si la resistencia de la juntura compuerta-drenaje es baja con polariza-ción directa (polo (+) a G y polo (-) al D), el FET es de canal N.

b) Si la resistencia de la juntura compuerta-drenaje es alta con polarizacióndirecta (polo (+) a G y polo (-) a D), el FET es de canal P.

Para identificar los terminales del dispositivo proceda de la siguiente ma-nera:

a) Coloque la llave selectora del multímetro en el rango menor de resisten-cias: R x 1 ó generalmente.


c) Mida las resistencias en sentido directo e inverso de los terminales. Si seencuentra un par en el que la resistencia directa e inversa es la misma, el ter-cer terminal, es decir, el que no se usó en esta prueba, es la compuerta (G).Los otros 2 terminales corresponden a drenaje (D) y fuente (S). En FETs, co-



Figura 31 - Identificación de los terminales de un transistor de efecto de campo.

mo el MPF 102, estos terminales son intercambiables, ya que se pueden inver-tir sin inconvenientes en la mayoría de las aplicaciones. Si en un circuito elfuncionamiento no fuese el esperado, basta con efectuar la inversión de losterminales. Para efectuar las pruebas mencionadas puede referirse a la figura31.

Como los FETs son sensibles a las descargas estáticas de tensiones eleva-das que pueden dañarlos, en las pruebas no se los puede tomar con las ma-nos directamente si trabaja sobre alfombras o usa zapatos de suelas aislantes,ya que las suelas aislantes acumulan cargas estáticas en el cuerpo de la perso-na, las cuales pueden dañar el componente.

Prueba de fototransistores

Un fototransistor es un transistor bipolar que normalmente conduce cuan-do se le hace incidir luz. Para la prueba de las junturas se debe seguir el mis-mo procedimiento explicado para transistores bipolares. La prueba se especi-fica en la figura 32.

Por ser un dispositivo activado por luz,debemos saber ahora qué corrientecircula por el transistor en función de la intensidad de la luz que recibe. Estaprueba no permite obtener resultados concretos pero sí dá una idea de lasensibilidad del fototransistor. Debe seguir los siguientes pasos:

a) Coloque la llave selectora del multímetro en el mayor rango de resisten-cias: R x 1 K o R x 10 K.




Figura 32 - Prueba de fototransistores.

c) Ponga la punta de prueba (+) al colector y la(-) al emisor para transistores NPN, y a la inversapara transistores PNP, tal como se muestra en la fi-gura 33.

d) Haga incidir luz en la parte sensible del tran-sistor y luego póngalo en la sombra. Anote las re-sistencias medidas.

Si al no estar iluminado la resistencia medida esde 5 a 20 veces mayor que la resistencia en la luz,el fototransistor se encuentra en buen estado.Si nohay variación de resistencia tanto en la oscuridadcomo en la claridad, el transistor puede estar daña-do o bien puede estar conectado en forma inco-rrecta. Para un fototransistor como el BPW42 la va-riación de resistencia en las condicionesmencionadas, medida con un multímetro de 50.000Ω/V en la escala R x 10 k, es de 10 kΩ a 500 kΩ,la iluminación fué una lámpara de 100 W a 2 m dedistancia. Los valores dependen mucho del instru-mento y del tipo de fototransistor probado.

De esta manera culminamos este capítulo recordándole que los dados sonsolo algunos conceptos de los componentes más empleados y que nos servi-rán como base para la medición de distintas etapas electrónicas.



Figura 33 - Prueba de un fototransistor.

COMPROVACION DE SEMICONDUCTORES mts

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