Tranzystor 2N5200, oryginał czy podróbka, jak sprawdzić ?

Question

Kupiłem na Aliexpres z różnych źródeł dwie partie tranzystorów 2n5200. Jedna partia działa właściwie, druga to totalna porażka. Rozbicie gniota wykaza...

_jta_ · Answer

Może pomiar napięcia baza-emiter przy określonych warunkach (napięcie i prąd kolektora), taki prosty układ stabilizujący punkt pracy.

Mierzysz zaraz po podłączeniu zasilania i powtórnie po minucie - pewnie dla dobrych będzie mniejsza różnica, a na pewno inny przebieg w czasie.

Idea jest taka: mała struktura szybciej się nagrzewa. A jak ma gorszy kontakt z obudową, to bardziej się nagrzeje. A napięcie zależy od temperatury...

Tylko nie wiem, czy zdążysz zrobić pierwszy pomiar, zanim się nagrzeje - jak nie, to wadliwy wykaże _mniejszą_ różnicę. Zaobserwuj, jak się zmienia...

See also:
24.11.2004 Ładowarka akumulatorków z płynną regulacją - LM 317
23.02.2003 Prostownik do ładowania akumulatorów (auto)

gps79 · Answer

Wydaje mi się, że pojemność baza-kolektor i baza-emiter są wprost proporcjonalne do wielkości struktury krzemowej. Możesz w taki sposób szybko posortować tranzystory.

yego666 · Answer

Zakładam, że nie da się w żaden sposób ( po cechach obudowy, po foncie napisów lub kształcie nóżek ) odróżnić od siebie Twoich tranzystorów.

Miałem kiedyś podobny problem, tyle że z 2N3055.
Napięcie B-E potrafi się znacznie różnić pomiędzy różnymi partiami produktu, a różni producenci stosują zwykle nieco odmienne technologie produkcji, co powinno owocować właśnie takimi mierzalnymi różnicami parametrów statycznych, więc mierząc dobrym miernikiem szybko posortowałem obie grupy tranzystorów.
Może i Twoje tranzystoy da się tą metodą odróżnić.

See also:
31.01.2022 Wyświetlacze CQYP75 nadal wymiatają, czyli co by tu zmajstrować?
07.12.2021 Timer kuchenny na ATTiny26 - prezent pod choinkę
26.02.2018 Podgrzewacz - Hotplate z regulatorem temperatury PID do lutowania laserów
16.10.2017 Kalkulator programowalny z MC14009, z ciągłą pamięcią programu i danych

_jta_ · Answer

Na pewno zależą też od innych czynników - a konkretnie, od domieszkowania krzemu w strefie złącza (albo gradientu domieszkowania, jeśli domieszkowanie zmienia się płynnie i nie ma skoku) - jest do niego wprost proporcjonalna - w podręcznikach (na studiach z elektroniki ze specjalizacją związaną z technologią półprzewodników) są na to wzory, można znając pojemności dla różnych napięć wstecznych odróżnić, czy domieszkowanie na złączu zmienia się skokowo, czy płynnie (dla skokowej zależność odwrotności pojemności od napięcia jest liniowa, dla płynnej liniową funkcją napięcia jest odwrotność kwadratu pojemności).Ciekawe, jaki jest czas nagrzewania się struktury - czy da się to wyłapać - trzeba by sprawdzić przewodnictwo cieplne i pojemność cieplną krzemu. Jeśli struktura ma mniejszą powierzchnię, a taką samą grubość, to oporność cieplna struktury do podłoża (przy założeniu, że jest dobry kontakt) jest odwrotnie proporcjonalna do powierzchni struktury - grzejąc strukturę prądem można wykryć wzrost temperatury, który powoduje spadek napięcia baza-emiter o około 1,9mV/°C (tu im mniejsze jest napięcie, tym bardziej zależy od temperatury). Może robić grzanie takim samym prądem, ale dla różnych wartości napięcia kolektor-emiter - wtedy przy wyższym napięciu struktura bardziej się nagrzeje i napięcie baza-emiter będzie niższe - i to, o ile będzie niższe, pokaże o ile zwiększyła się temperatura struktury.

anszun · Answer

A jak i czym zmierzyć owe pojemności ?

gps79 · Answer

Miernikiem pojemności kondensatorów (np. lcr-t4 tester). Tak duże tranzystory będą miały z 200pF na złączach (w kierunku zaporowym diod). W moim przypadku malowanki miały 4x mniejszą pojemność (i tak samo z powierzchnią struktury krzemu) od oryginałów. To na prawdę może ułatwić sortowanie, szczególnie, że porównujesz tranzystory jednego typu.

https://m.youtube.com/watch?v=q7k5PtkXxH0

korystor · Answer

Ja mam tester TC1 i wszystkie podróbki mierzę między innymi przez sprawdzanie pojemności. Różnice są ogromne. Dla porównania oczywiście warto mieć oryginał ale to też nie problem, wystarczy tranzystor o zbliżonych wartościach. Widok po rozwaleniu.
Oryginał:

prodróba:

SlawekKedra · Answer

Można też zmontować jakiś układ testowy który wymusi chwilowy przepływ prądu przez tranzystor o takiej wartości która jest bliska maksymalnej katalogowej. Napięcie C-E powinno być niewielkie np. 3V lub 5V. Podróbki spalą się a oryginały przetrwają test.

jarek_lnx · Answer

W każdym tranzystorze beta spada przy dużych prądach, na podstawie tego jak spada można określić, do jakich prądów tranzystor jest użyteczny.
W 2SC5200 wygląda to tak

A w BD911 tak

Weźmy dla przykładu prąd 6A, 2SC5200 ma przy tym prądzie wzmocnienie o 20% mniejsze od maksymalnego, BD911 przy takim prądzie jest już 90% mniej niż wartość maksymalna.

Tego typu test, to więcej roboty, ale pozwala ocenić na ile dobre, są te lepsze i czy rzeczywiście zachowują, się w sposób zbliżony do 2SC5200.

anszun · Answer

Pomierzyłem pojemności, ale ponieważ nie mam oryginału, nie potrafię ich zinterpretować.

korystor · Answer

No i co mierzyłeś? bo z tej tabelki widać jak by co drugi tranzystor był podróbką z tych 2sc5200.

SlawekKedra · Answer

Wygląda na to że pierwszy i trzeci mają dużo mniejsze struktury krzemowe w porównaniu do pozostałych.

_jta_ · Answer

To akurat jest bardzo proste, tylko trzeba mieć źródło prądu o odpowiedniej wydajności, i może jakiś opornik do ograniczenia prądu. Podłącza się miernik (może na początek zakres 10A, a potem, jak prąd będzie mały, to 200mA) między bazę, a kolektor, a emiter i kolektor do zasilania z ograniczeniem prądu (ja kiedyś dawno temu do tranzystorów o większej mocy podłączałem baterię płaską bez żadnego opornika - ona raczej nie da ponad 6A - tylko trzeba było szybko odczytywać, żeby zanadto nie zużywać baterii).Opisany sposób sprawdza betę przy niskim napięciu kolektor-emiter (= napięciu baza-emiter + spadek napięcia na mierniku). Sensowne może być włączenie np. diody 1N4001 szeregowo z miernikiem, żeby napięcie kolektor-emiter było wyższe o około 0,7V - nie każdy tranzystor ma dużą betę przy bardzo niskim napięciu...

anszun · Answer

Losowo i tak chyba jest jak piszesz. Rozumiem , że pojemność BE powinna być rzędu nF

korystor · Answer

Oczywiście. Możesz sprawdzić i rozłupać jeden z tych pikofaradowych i zrobić zdjęcie struktury krzemowej.

RitterX · Answer

Mając taki problem, w pierwszej kolejności znajdź modele PCSpice. Tam są podane pojemności złącz bo bez nich analiza sygnałowa nie miałaby sensu.
Bardziej brutalny sposób od pomiaru pojemności na sucho polega na różnicowaniu parametrów. Skoro 2SC5200 jest tranzystorem o Vce.max=230V a BD911 ma 100V łatwo nie niszcząc je odróżnić. Skoro złącze CE i BC jest w normalnych warunkach spolaryzowane zaporowo to jest diodą zenera. Dobierasz rezystor ograniczający prąd do powiedzmy 1mA dla zasilania układu 150V, powiedzmy 20% więcej od maksymalnego napięcia dla gorszego tranzystora. Zwierasz złącze BE i to będzie anoda dla NPN-a a kolektor katodą. Podłączasz i sprawdzasz spadek napięcia na rezystorze. Tranzystor o wyższym napięciu Vce.max od testowego nie powinien wykazywać znacznego spadku napięcia na rezystorze pomiarowym.
Złącza tranzystora jak i diody są degradowane energią i jeżeli ograniczymy rezystorem pomiarowym moc strat w złączu to nie powinno się uszkodzić. Dlatego ze zwykłej diody 1N4001 można zrobić diodę stabilizacyjną ale o kiepskich parametrach oraz sporym rozrzucie z powodu innego domieszkowania jak dla rasowego stabilizatora.

Skoro BD911 ma częstotliwość graniczną 3MHz a 2SC5200 30MHz to znaczy, że pojemności dla tego drugiego powinny być niższe. Nieśmiertelny 2N3055 miał pasmo do 3MHz i pojemność rzędu 4nF. Dlatego bez posiadania oryginału a przynajmniej modelu pcspice można się pomylić.
Technologia poszła do przodu a Japończycy robią naprawdę dobry krzem. Tranzystory z różnych epok technologicznych bywają zadziwiająco różne pod względem wielkości zajmowanego krzemu.

anszun · Answer

Czy miałeś na myśli taki układzik ?

trymer01 · Answer

Tak to w praktyce będzie test na "bezpiecznik topikowy". Najpierw upalą się druciki doprowadzeń.Tyle, że to metoda niszcząca, i wymaga dużych prądów.

gps79 · Answer

Patrząc na pojemności z #11 powiedziałbym, że:
- tranzystory 1 i 3, to malowanki (nie wytrzymają 2A na kolektorze)
- tranzystory 2, 4, 5 i 6 mają sensowne struktury (prawdopodobnie oryginały)
B-E może być rzędu kilku nanofaradów.

Porównuję je z 2N6488/2N6491 (oryginały) z BD911/BD912 (malowanki), którymi naprawiałem wzmacniacz WS-442 (malowanki paliły się przy 30% mocy wzmacniacza)

	złącze B-C	złącze B-E
NPN 2N6488 (oryginał)	629mV 333pF	635mV 1.58nF
PNP 2N6491 (oryginał)	654mV 289pF	657mV 884pF
NPN BD911 (malowanka)	662mV 113pF	665mV 647pF
PNP BD912 (malowanka)	687mV 78pF	690mV 350pF

SlawekKedra · Answer

Tak, jest to metoda niszcząca ale zniszczeniu ulegną tranzystory które do niczego się nie nadają.

_jta_ · Answer

Do niczego, jak do niczego - BD911/BD912 mogą działać w stopniu końcowym wzmacniacza mocy, tylko może nie 200W, i raczej z głośnikiem o sporej impedancji, ze względu na malejącą przy większym prądzie betę - co najmniej 8Ω. Jak szczytowy prąd będzie 3,2A na głośniku 8Ω, to wyjdzie moc prawie 41W i może 11W mocy traconej na tranzystor - a on ma dopuszczalną moc strat 90W dla 25°C na obudowie (jak jest w normalnej obudowie), w większej powinna być nieco większa, ale tego się nie wykorzysta... Nieco lepiej z głośnikiem o większej impedancji, ale pod warunkiem, że są do napięcia 100V, że to nie BD905, które może mają napięcie przebicia kolektor-baza ze 200V, dopóki są zimne, ale po nagrzaniu padają np. przy 50V: głośnik 16Ω, prąd 2,75A, moc wzmacniacza 60W - to już szczyt możliwości tych tranzystorów. Mają około 2/3 możliwości 2N3055.

Mogą też być niezłe do zasilaczy regulowanych, do 40V 2A (ale z bardzo dobrym chłodzeniem, albo z przełączaniem napięcia wejściowego).

Czy aby przyczyną uszkadzania się wzmacniacza z takim tranzystorem nie było przeciążenie tranzystora, który sterował taką podróbką i musiał jej dawać duży prąd bazy?

Chyba, że producent fałszywek nie tylko dał tam strukturę z tranzystora o mniejszej mocy, ale jeszcze kontakt cieplny struktura-obudowa jest gorszy, niż w zwykłym BD911.

Aha: na 2SC5200 powinien być numer partii - może to by ułatwiło ich odróżnianie od fałszywek? Bo mała szansa, że fałszywki mają taki sam...

See also:
24.11.2004 Ładowarka akumulatorków z płynną regulacją - LM 317
23.02.2003 Prostownik do ładowania akumulatorów (auto)

SlawekKedra · Answer

Można oczywiście wstawiać te tranzystory do jakichś układów. Ja osobiście jestem za wrzucaniem dziadostwa do kosza gdyż tam właśnie jest jego miejsce.

pawlik118 · Answer

Oryiginalna Toshiba ma wyprowadzenia cynowane z "nadmiarem" cyny. Widać rozlaną cynę na końcówkach. Podróbki są cynowane z minimalną ilością cyny (chemicznie).
Inne są także pojemności pomiędzy wyprowadzeniami oraz nadruki na obudowie i pudełka w których są pakowane. Tak ja to weryfikowałem.

korystor · Answer

Ponadto dodam że nie które podróbki po jednym odgięciu nóżki o kąt 45% i ponownym wyprostowaniu ułamują się.

_jta_ · Answer

Wpisałem i nie wysłałem wczoraj... teraz już zdążyłem zobaczyć, że któraś pojemność jest podana, ale przy sporym napięciu, bodajże kolektor-baza przy 10V, no i ten mój miernik powinien to zmierzyć (z błędem kilkanaście %). A CD4060 potrafi działać z pojemnością 15pF... (to podano dla zasilania 10V i 15V).

Zacznij od sprawdzenia w nocie katalogowej, czy te pojemności są podane, i jakie są. Dla tranzystorów małej mocy to jest kilka pF przy niskich napięciach; przypuszczam, że dla tranzystorów dużej mocy to może być parę setek pF - nie wiem, czy typowy miernik uniwersalny z pomiarem pojemności ma odpowiedni zakres - właśnie kupiłem na Allegro DT9205A, najniższy zakres pojemności, jaki ma, to 20nF (pewnie rozdzielczość 10pF - chyba by wystarczył, z naciskiem na "chyba").

Można by zrobić generator np. na CD4060 i mierzyć częstotliwość - pytanie, jaka jest minimalna pojemność, z jaką on działa (zobacz w nocie katalogowej). Jeśli np. ze 100pF i z opornikiem 100k może działać, to da 90kHz i podzieli przez 16384 - wyjdzie około 5,5Hz, to można mierzyć komputerem, od razu przeliczać i wyświetlać pF.

See also:
24.11.2004 Ładowarka akumulatorków z płynną regulacją - LM 317
23.02.2003 Prostownik do ładowania akumulatorów (auto)

kris8888 · Answer

Tylko "badanie niszczące", na granicy parametrów dopuszczalnych, jak tu ktoś wcześniej sugerował, da jednoznaczną odpowiedź.

Podróbek nie ma co specjalnie żałować, bo nawet jak teraz mają jakieś tam parametry nadające się do innych zastosowań, to nie znaczy że pewnym czasie, w wyniku działania temperatury, te parametry jeszcze bardziej się nie pogorszą.

pawlik118 · Answer

Jeśli ma się próbkę porównawczą, to badanie niszczące nie jest potrzebne. Poza tym, jak stwierdzić oryginał patrząc na wnętrze?

RitterX · Answer

Nie mieszajmy do tego 2N3055 i ich działania przy zasilaniu 100V. Był jeden warunek, działały na 100V określonych producentów, z literą A na końcu oznaczenia.Nota ON Semiconductor (Motorola) TIP3055 lub 2N3055, tabela parametrów granicznych: parametr Vcb.max=100V. Dokładnie tak Vcb! Producent gwarantował, złącze diody utworzonej ze złącza B-C tranzystora wytrzymuje 100V czyli możemy przyjąć, tak podpowiada doświadczenie, że +20% jest zupełnie realną wartością ale +100% wieje niepoprawnym optymizmem a +50% mocnym. Prąd zerowy złącza mierzony jest dla Uce.max przejścia złącza B-C w obszar przewodzenia lawinowego. Dlatego podniesienie napięcia testowego złącza B-C Ubc.max +50% spowoduje, że to już nie będzie prąd zerowy. Z powodu gwałtownego wzrostu tego prądu należy go ograniczyć i do tego służy rezystor a lepiej źródło prądowe zbudowane choćby z dwóch tranzystorów. Póki ograniczenie mieści się w SOA tranzystor takie traktowanie przetrwa.Nie przypadkiem w tabelach dopuszczalnych parametrów wartości granicznych napięć pracy są na początku. Dlatego, że to napięcia definiują podtypy tranzystorów. Weźmy podobny do 2N3055(A) tranzystor TIP35 tego samego producenta:TIP35A: Vcb.max=60VTIP35B: Vcb.max=80VTIP35C: Vcb.max=100VReszta parametrów taka sama. Jeżeli rzeczywiste Vcb.max byłoby "jakieś tam i nieistotne", powiedzmy 2x większe to nikt by nie różnicował tranzystorów pod tym względem a tym samym np. wszystkie TIP35 miałyby Vcb.max=120V bo czemu nie?Maksymalne napięcie pracy jest znacznie wrażliwszym parametrem jak prąd.Badanie charakterystyki zaporowo spolaryzowanego złącza B-C dla małych prądów, kilka razy większych od zerowego, ma tę zaletę, że jest nieniszczące. Gdybym porównywał BD911 z 2SC5200 to w pierwszej kolejności przyjąłbym zasadę przybliżonej proporcjonalności. To oznacza, że jak BD ma katalogowo 100V a złącze B-C staje się diodą stabilizacyjną przy +120% napięcia katalogowego to i 2SC5200 dla swoich 230V także powinien zachowywać się podobnie czyli około+120%. Chyba nie chcesz mi powiedzieć, że przy 506V BD911 by nie klęknął?Tranzystory do wzmacniaczy audio mogą być różnych typów a jednocześnie mieć dynamiczną pojemność wejściową rzędu 3...4nF. To o niczym nie świadczy w przypadku podróbek bo może być tam wszystko, łącznie z przeszlifowanymi BJT od samochodowych układów zapłonowych. Dlatego polegnie na jednym parametrze to jak poleganie na nadziei "jakoś to będzie".

kris8888 · Answer

Niszczące w stosunku tylko do podróbek. Miałem na myśli układ testowy, który już tu ktoś wcześniej podał, wymuszający przepływ takiego prądu Ic który nieuszkodzi oryginałów a przepali podróbki.Można jeszcze wrzucić tranzystory na rentgen o ile ma się gdzieś łatwy i tani dostęp...