Проверка диода шоттки мультиметром: что это такое, как проверить, характеристики

Содержание

что это такое, как проверить, характеристики

Развитие электроники требует все более высоких стандартов от радиодеталей. Для работы на высоких частотах используют диод Шоттки, который по своим параметрам превосходит кремниевые аналоги. Иногда можно встретить название диод с барьером Шоттки, что в принципе означает то же самое.

Конструкция

Отличается диод Шоттки от обыкновенных диодов своей конструкцией, в которой используется металл-полупроводник, а не p-n переход. Понятно, что свойства здесь разные, а значит, и характеристики тоже должны отличаться.

Действительно, металл-полупроводник обладает такими параметрами:

  • Имеет большое значение тока утечки,
  • Невысокое падение напряжения на переходе при прямом включении,
  • Восстанавливает заряд очень быстро, так как имеет низкое его значение.

Диод Шоттки изготавливается из таких материалов, как арсенид галлия, кремний, намного реже, но также может использоваться – германий.

Выбор материала зависит от свойств, которые нужно получить, однако в любом случае максимальное обратное напряжение, на которое могут изготавливаться данные полупроводники, не выше 1200 вольт – это самые высоковольтные выпрямители. На практике же намного чаще их используют при более низком напряжении – 3, 5, 10 вольт.

На принципиальной схеме диод Шоттки обозначается таким образом:

Но иногда можно увидеть и такое обозначение:

Это означает сдвоенный элемент: два диода в одном корпусе с общим анодом или катодом, поэтому элемент имеет три вывода. В блоках питания используют такие конструкции с общим катодом, их удобно использовать в схемах выпрямителей. Часто на схемах рисуется маркировка обычного диода, но в описании указывается, что это Шоттки, поэтому нужно быть внимательными.

Диодные сборки с барьером Шоттки выпускаются трех типов:

1 тип – с общим катодом,

2 тип – с общим анодом,

3 тип – по схеме удвоения.

Такое соединение помогает увеличить надежность элемента: ведь находясь в одном корпусе, они имеют одинаковый температурный режим, что важно, если нужны мощные выпрямители, например, на 10 ампер.

Но есть и минусы. Все дело в том, что малое падение напряжения (0,2–0,4 в) у таких диодов проявляется на небольших напряжениях, как правило – 50–60 вольт. При более высоком значении они ведут себя как обычные диоды. Зато по току эта схема показывает очень хорошие результаты, ведь часто бывает необходимо – особенно в силовых цепях, модулях питания – чтобы рабочий ток полупроводников был не ниже 10а.

Еще один главный недостаток: для этих приборов нельзя превышать обратный ток даже на мгновение. Они тут же выходят из строя, в то время как кремниевые диоды, если не была превышена их температура, восстанавливают свои свойства.

Но положительного все-таки больше. Кроме низкого падения напряжения, диод Шоттки имеет низкое значение емкости перехода. Как известно: ниже емкость – выше частота. Такой диод нашел применение в импульсных блоках питания, выпрямителях и других схемах, с частотами в несколько сотен килогерц.

Вольтамперная характеристика светодиода (ВАХ)

ВАХ такого диода имеет несимметричный вид. Когда приложено прямое напряжение, видно, что ток растет по экспоненте, а при обратном – ток от напряжения не зависит.

Все это объясняется, если знать, что принцип работы этого полупроводника основан на движении основных носителей – электронов. По этой же самой причине эти приборы и являются такими быстродействующими: у них отсутствуют рекомбинационные процессы, свойственные приборам с p-n переходами. Для всех приборов, имеющих барьерную структуру, свойственна несимметричность ВАХ, ведь именно количеством носителей электрического заряда обусловлена зависимость тока от напряжения.

Миниатюризация

С развитием микроэлектроники стали широко применяться специальные микросхемы, однокристальные микропроцессоры.

Все это не исключает использования навесных элементов. Однако если для этой цели использовать радиоэлементы обычных размеров, то это сведет на нет всю идею миниатюризации в целом. Поэтому были разработаны бескорпусные элементы – smd компоненты, которые в 10 и более раз меньше обычных деталей. ВАХ таких компонентов ничем не отличается от ВАХ обычных приборов, а их уменьшенные размеры позволяют использовать такие запчасти в различных микросборках.

Компоненты smd имеют несколько типоразмеров. Для ручной пайки подходят smd размера 1206. Они имеют размер 3,2 на 1,6 мм, что позволяет их впаивать самостоятельно. Другие элементы smd более миниатюрные, собираются на заводе специальным оборудованием, и самому, в домашних условиях, их паять невозможно.

Принцип работы smd компонента также не отличается от его большого аналога, и если, к примеру, рассматривать ВАХ диода, то она в одинаковой степени будет подходить для полупроводников любого размера. По току изготавливаются от 1 до 10 ампер. Маркировка на корпусе часто состоит из цифрового кода, расшифровка которого приводится в специальных таблицах. Протестировать на пригодность их можно тестером, как и большие аналоги.

Использование на практике

Выпрямители Шоттки используется в импульсных блоках питания, стабилизаторах напряжения, импульсных выпрямителях. Самыми требовательными по току – 10а и более – это напряжения 3,3 и 5 вольт. Именно в таких цепях вторичного питания приборы Шоттки используют чаще всего. Для усиления значений по току их включают вместе по схеме с общим анодом или катодом. Если каждый из сдвоенных диодов будет на 10 ампер, то получится значительный запас прочности.

Одна из самых частых неисправностей импульсных модулей питания – выход из строя этих самых диодов. Как правило, они либо полностью пробиваются, либо дают утечку. В обоих случаях неисправный диод нужно заменить, после чего проверить мультиметром силовые транзисторы, а также замерить напряжения питания.

Тестирование и взаимозаменяемость

Проверить выпрямители Шоттки можно так же, как и обычные полупроводники, так как они имеют похожие характеристики. Мультиметром необходимо прозвонить его в обе стороны – он должен показать себя так же, как и обычный диод: анод-катод, при этом утечек быть не должно. Если он показывает даже незначительное сопротивление – 2–10 килоом, это уже повод для подозрений.

Проверка диода Шоттки мультиметром

Диод с общим анодом или катодом можно проверить как два обычных полупроводника, соединенных вместе. Например, если анод общий, то это будет одна ножка из трех. На анод ставим один щуп тестера, другие ножки – это разные диоды, на них ставится другой щуп.

Можно ли его заменить на другой тип? В некоторых случаях диоды Шоттки меняют на обычные германиевые. К примеру, Д305 при токе 10 ампер давал падение всего 0,3 вольта, а при токах 2–3 ампера их вообще можно ставить без радиаторов. Но главная цель установки Шоттки – это не малое падение, а низкая емкость, поэтому заменить получится не всегда.

Как видим, электроника не стоит на месте, и дальнейшие варианты применения быстродействующих приборов будет только увеличиваться, давая возможность разрабатывать новые, более сложные системы.

Как проверить диод шоттки тестером

Развитие электроники требует все более высоких стандартов от радиодеталей. Для работы на высоких частотах используют диод Шоттки, который по своим параметрам превосходит кремниевые аналоги. Иногда можно встретить название диод с барьером Шоттки, что в принципе означает то же самое.

  • Конструкция
  • Миниатюризация
  • Использование на практике
  • Тестирование и взаимозаменяемость

Конструкция

Отличается диод Шоттки от обыкновенных диодов своей конструкцией, в которой используется металл-полупроводник, а не p-n переход. Понятно, что свойства здесь разные, а значит, и характеристики тоже должны отличаться.

Действительно, металл-полупроводник обладает такими параметрами:

  • Имеет большое значение тока утечки;
  • Невысокое падение напряжения на переходе при прямом включении;
  • Восстанавливает заряд очень быстро, так как имеет низкое его значение.

Диод Шоттки изготавливается из таких материалов, как арсенид галлия, кремний; намного реже, но также может использоваться – германий. Выбор материала зависит от свойств, которые нужно получить, однако в любом случае максимальное обратное напряжение, на которое могут изготавливаться данные полупроводники, не выше 1200 вольт – это самые высоковольтные выпрямители. На практике же намного чаще их используют при более низком напряжении – 3, 5, 10 вольт.

На принципиальной схеме диод Шоттки обозначается таким образом:

Но иногда можно увидеть и такое обозначение:

Это означает сдвоенный элемент: два диода в одном корпусе с общим анодом или катодом, поэтому элемент имеет три вывода. В блоках питания используют такие конструкции с общим катодом, их удобно использовать в схемах выпрямителей. Часто на схемах рисуется маркировка обычного диода, но в описании указывается, что это Шоттки, поэтому нужно быть внимательными.

Диодные сборки с барьером Шоттки выпускаются трех типов:

1 тип – с общим катодом;

2 тип – с общим анодом;

3 тип – по схеме удвоения.

Такое соединение помогает увеличить надежность элемента: ведь находясь в одном корпусе, они имеют одинаковый температурный режим, что важно, если нужны мощные выпрямители, например, на 10 ампер.

Но есть и минусы. Все дело в том, что малое падение напряжения (0,2–0,4 в) у таких диодов проявляется на небольших напряжениях, как правило – 50–60 вольт. При более высоком значении они ведут себя как обычные диоды. Зато по току эта схема показывает очень хорошие результаты, ведь часто бывает необходимо – особенно в силовых цепях, модулях питания – чтобы рабочий ток полупроводников был не ниже 10а.

Компоненты smd имеют несколько типоразмеров. Для ручной пайки подходят smd размера 1206. Они имеют размер 3,2 на 1,6 мм, что позволяет их впаивать самостоятельно. Другие элементы smd более миниатюрные, собираются на заводе специальным оборудованием, и самому, в домашних условиях, их паять невозможно.

Принцип работы smd компонента также не отличается от его большого аналога, и если, к примеру, рассматривать ВАХ диода, то она в одинаковой степени будет подходить для полупроводников любого размера. По току изготавливаются от 1 до 10 ампер. Маркировка на корпусе часто состоит из цифрового кода, расшифровка которого приводится в специальных таблицах. Протестировать на пригодность их можно тестером, как и большие аналоги.

Использование на практике

Выпрямители Шоттки используется в импульсных блоках питания, стабилизаторах напряжения, импульсных выпрямителях. Самыми требовательными по току – 10а и более – это напряжения 3,3 и 5 вольт. Именно в таких цепях вторичного питания приборы Шоттки используют чаще всего. Для усиления значений по току их включают вместе по схеме с общим анодом или катодом. Если каждый из сдвоенных диодов будет на 10 ампер, то получится значительный запас прочности.

Одна из самых частых неисправностей импульсных модулей питания – выход из строя этих самых диодов. Как правило, они либо полностью пробиваются, либо дают утечку. В обоих случаях неисправный диод нужно заменить, после чего проверить мультиметром силовые транзисторы, а также замерить напряжения питания.

Тестирование и взаимозаменяемость

Проверить выпрямители Шоттки можно так же, как и обычные полупроводники, так как они имеют похожие характеристики. Мультиметром необходимо прозвонить его в обе стороны – он должен показать себя так же, как и обычный диод: анод-катод, при этом утечек быть не должно. Если он показывает даже незначительное сопротивление – 2–10 килоом, это уже повод для подозрений.

Проверка диода Шоттки мультиметром

Диод с общим анодом или катодом можно проверить как два обычных полупроводника, соединенных вместе. Например, если анод общий, то это будет одна ножка из трех. На анод ставим один щуп тестера, другие ножки – это разные диоды, на них ставится другой щуп.

Можно ли его заменить на другой тип? В некоторых случаях диоды Шоттки меняют на обычные германиевые. К примеру, Д305 при токе 10 ампер давал падение всего 0,3 вольта, а при токах 2–3 ампера их вообще можно ставить без радиаторов. Но главная цель установки Шоттки – это не малое падение, а низкая емкость, поэтому заменить получится не всегда.

Как видим, электроника не стоит на месте, и дальнейшие варианты применения быстродействующих приборов будет только увеличиваться, давая возможность разрабатывать новые, более сложные системы.

Проверка диода цифровым мультиметром

Чтобы определить исправность диода можно воспользоваться приведённой далее методикой его проверки цифровым мультиметром.

Но для начала вспомним, что представляет собой полупроводниковый диод.

Полупроводниковый диод – это электронный прибор, который обладает свойством однонаправленной проводимости.

У диода имеется два вывода. Один называется катодом, он является отрицательным. Другой вывод – анод. Он является положительным.

На физическом уровне диод представляет собой один p-n переход.

Напомню, что у полупроводниковых приборов p-n переходов может быть несколько. Например, у динистора их три! А полупроводниковый диод, по сути является самым простым электронным прибором на основе всего лишь одного p-n перехода.

Запомним, что рабочие свойства диода проявляются только при прямом включении. Что значит прямое включение? А это означает, что к выводу анода приложено положительное напряжение ( +), а к катоду – отрицательное, т.е. (). В таком случае диод открывается и через его p-n переход начинает течь ток.

При обратном включении, когда к аноду приложено отрицательное напряжение (), а к катоду положительное ( +), то диод закрыт и не пропускает ток.

Так будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на обратно включённом диоде не достигнет критического, после которого происходит повреждение полупроводникового кристалла. В этом и заключается основное свойство диода – односторонняя проводимость.

У подавляющего большинства современных цифровых мультиметров (тестеров) в функционале присутствует возможность проверки диода. Эту функцию также можно использовать для проверки биполярных транзисторов. Обозначается она в виде условного обозначения диода рядом с разметкой переключателя режимов мультиметра.

Небольшое примечание! Стоит понимать, что при проверке диодов в прямом включении на дисплее показывается не сопротивление перехода, как многие думают, а его пороговое напряжение! Его ещё называют падением напряжения на p-n переходе. Это напряжение, при превышении которого p-n переход полностью открывается и начинает пропускать ток. Если проводить аналогию, то это величина усилия, направленного на то, чтобы открыть «дверь» для электронов. Это напряжение лежит в пределах 100 – 1000 милливольт (mV). Его то и показывает дисплей прибора.

В обратном включении, когда к аноду подключен минусовой () вывод тестера, а к катоду плюсовой ( +), то на дисплее не должно показываться никаких значений. Это свидетельствует о том, что переход исправен и в обратном направлении ток не пропускает.

В документации (даташитах) на импортные диоды пороговое напряжение именуется как Forward Voltage Drop (сокращённо Vf), что дословно переводится как «падение напряжения в прямом включении«.

Само по себе падение напряжения на p-n переходе нежелательно. Если помножить протекающий через диод ток (прямой ток) на величину падения напряжения, то мы получим ни что иное, как мощность рассеивания – ту мощность, которая бесполезно расходуется на нагрев элемента.

Узнать подробнее о параметрах диода можно здесь.

Проверка диода.

Чтобы было более наглядно, проведём проверку выпрямительного диода 1N5819. Это диод Шоттки. В этом мы скоро убедимся.

Производить проверку будем мультитестером Victor VC9805+. Также для удобства применена беспаечная макетная плата.

Обращаю внимание на то, что во время измерения нельзя держать выводы проверяемого элемента и металлические щупы двумя руками. Это грубая ошибка. В таком случае мы измеряем не только параметры диода, но и сопротивление своего тела. Это может существенно повлиять на результат проверки.

Держать щупы и выводы элемента можно только одной рукой! В таком случае в измерительную цепь включен только сам измерительный прибор и проверяемый элемент. Данная рекомендация справедлива и при измерении сопротивления резисторов, а также при проверке конденсаторов. Не забывайте об этом важном правиле!

Итак, проверим диод в прямом включении. При этом плюсовой щуп ( красный) мультиметра подключаем к аноду диода. Минусовой щуп (чёрный) подключаем к катоду. На фотографии, показанной ранее, видно, что на цилиндрическом корпусе диода нанесено белое кольцо с одного края. Именно с этой стороны у него вывод катода. Таким образом маркируется вывод катода у большинства диодов импортного производства.

Как видим, на дисплее цифрового мультиметра показалось значение порогового напряжения для 1N5819. Так как это диод Шоттки, то его значение невелико – всего 207 милливольт (mV).

Теперь проверим диод в обратном включении. Напоминаем, что в обратном включении диод ток не пропускает. Забегая вперёд, отметим, что и в обратном включении через p-n переход всё-таки протекает небольшой ток. Это так называемый обратный ток (Iобр). Но он настолько мал, что его обычно не учитывают.

Поменяем подключение диода к измерительным щупам мультиметра. Красный щуп подключаем к катоду, а чёрный к аноду.

На дисплее покажется «1» в старшем разряде дисплея. Это свидетельствует о том, что диод не пропускает ток и его сопротивление велико. Таким образом, мы проверили диод 1N5819 и он оказался полностью исправным.

Многие задаются вопросом: «Можно ли проверить диод не выпаивая его из платы?» Да, можно. Но в таком случае необходимо выпаять из платы хотя бы один его вывод. Это нужно сделать для того, чтобы исключить влияние других деталей, которые соединены с проверяемым диодом.

Если этого не сделать, то измерительный ток потечёт через все, в том числе, и через связанные с ним элементы. В результате тестирования показания мультиметра будут неверными!

В некоторых случаях данным правилом можно пренебречь, например, когда чётко видно, что на печатной плате нет таких деталей, которые могут повлиять на результат проверки.

Неисправности диода.

У диода есть две основные неисправности. Это пробой перехода и его обрыв.

Пробой. При пробое диод превращается в обычный проводник и свободно пропускает ток хоть в прямом направлении, хоть в обратном. При этом, как правило, пищит буззер мультиметра, а на дисплее показывается величина сопротивления перехода. Это сопротивление очень мало и составляет несколько ом, а то и вообще равно нулю.

Обрыв. При обрыве диод не пропускает ток ни в прямом, ни в обратном включении. В любом случае на дисплее прибора – «1«. При таком дефекте диод представляет собой изолятор. «Диагноз» – обрыв можно случайно поставить и исправному диоду. Особенно легко это сделать, когда щупы тестера порядком изношены и повреждены. Следите за исправностью измерительных щупов, провода у них ох какие «жиденькие» и при частом использовании легко рвутся.

А теперь пару слов о том, как по значению порогового напряжения (падению напряжения на переходе – Forward Voltage Drop (Vf)) можно ориентировочно судить о типе диода и материале из которого он изготовлен.

Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин Vf, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.

Определение пригодности радиодеталей – основная процедура, проводимая при ремонте или обслуживании радиоэлектронной аппаратуры. И если с пассивными элементами все более или менее понятно, то активные требуют специальных подходов. Проверить сопротивление резистора или целостность катушки индуктивности не составляет труда.

С активными компонентами дело обстоит немного сложнее. Необходимо отдельно разобраться в том, как проверить диод мультиметром своими руками, учитывая, что это простейший и наиболее часто встречающийся полупроводниковый элемент электронных схем.

Виды диодов и их предназначение

Вкратце можно сказать, что диод представляет собой полупроводниковый компонент электронной схемы, предназначенный для однонаправленного пропускания тока. Другими словами, прибор пропускает ток в одном направлении, запирая его течение в обратном, образуя своеобразный электрический вентиль.

На принципиальных схемах диод обозначается в виде стрелки-указателя, на конце которой изображена черта, означающая запирание. Стрелка указывает направление течения тока. Нужно помнить, что в теоретической физике ток образуют позитивно заряженные частицы. Поэтому для открытия p-n перехода положительный потенциал прикладывают к началу стрелки, а отрицательный к ее концу. При таких условиях через прибор потечет прямой ток.

Рассмотрим наиболее распространенные типы диодов, учитывая, что интерес в плане проверки представляют лишь некоторые, а именно:

  • обычные диоды, созданные на основе p-n перехода;
  • с барьером Шоттки, чаще называемые просто диоды Шоттки;
  • стабилитрон, служащий для стабилизации потенциала и другие виды.

Существует еще множество типов диодов – варикапы, светодиоды или фотодиоды, например. Но ввиду сходности проверки работоспособности или малой распространенности эти устройства здесь не рассматриваются.

Определение типа элемента

Хорошо если размер корпуса позволяет нанести на нем хоть сколько-нибудь понятную маркировку. Но чаще всего диоды настолько малы, что их трудно маркировать даже цветом. В этом случае отличить диод от стабилитрона, например, не представляется возможным, ведь они как близнецы-братья.

В подобных ситуациях поможет лишь принципиальная схема аппарата, из которого извлечен элемент. В соответствии с ней можно определить тип компонента и его марку. Если же отсутствует эта информация, можно попробовать поискать принципиальную схему ремонтируемого аппарата в интернете или сделать фотоснимок элемента и также обратиться в Сеть и провести поиск по изображению.

Проверка диодов мультиметром или другим тестером должна проводиться только после определения их типа и марки, потому что разные виды тестируются по-разному.

Применение тестера

Простейшим, но от этого ничуть не менее эффективным, прибором для тестирования элементов электронных схем, полупроводниковых диодов, в том числе, является тестер радиодеталей. Более того, этот инструмент наиболее распространен в среде радиомастеров по причине неприхотливости, малых массогабаритных параметров и возможности измерения практически любых характеристик радиоэлементов и цепей, важных при ремонте.

Считается, что цифровые мультиметры, благодаря своей точности и удобству в эксплуатации, постепенно вытесняют аналоговые. Однако не стоит грешить на точность старенькой «цешки». В ее состав уже входят микросхемы, а мостовые резисторы имеют погрешность 1-2% (это очень высокая точность даже для интегральных микросхем). Поэтому, чтобы проверить исправность диода или транзистора нет необходимости покупать новый мультиметр, при наличии аналогового.

Цифровая индикация прижилась из-за отсутствия механических узлов в мультиметре. Это повысило его удароустойчивость и срок эксплуатации.

Проверка диодов упростилась и с появлением звукового сигнала, позволяющего даже не обращать внимания на дисплей. В большинстве мультиметров существует специальный режим, позволяющий в прямом и переносном смысле прозвонить диод. Он отмечен на корпусе соответствующим знаком.

Достаточно вставить черный штекер в разъем COM, а красный в разъем измерения сопротивления (Ω), установить переключатель на режиме прозвонки диодов, и можно начинать проверку.

Методика проверки

Проверка диодов мультиметром заключается в выяснении работоспособности их p-n перехода. Вообще, в радиоэлектронике бывают лишь две неисправности. Первая представляет собой разрыв цепи (перегорание), когда ток не течет ни в одном из направлений. Вторая же вызвана коротким замыканием (пробой) электродов, что превращает компонент в кусок обычного провода.

Методика тестирования предельно проста. При соединении анода с плюсовым щупом мультиметра, а катода с минусовым, p-n переход должен быть открыт, следовательно, его сопротивление близко к нулю. Цифровые измерители должны подать характерный сигнал. При обратном подключении p-n переход обязан быть заперт, о чем должно свидетельствовать бесконечное (в теории) его сопротивление. На дисплее цифрового тестера индицируется цифра 1. Так звонится рабочий диод. Если же ток проходит, вне зависимости от полярности подключения, налицо короткое замыкание. В случае когда прибор не звонится ни в ту ни в другую сторону имеет место разрыв.

Нередко можно услышать вопрос о том, как проверить диод Шоттки. Действительно, эти компоненты принципиально отличаются от прочих. Дело в том, что p-n переход даже в открытом состоянии имеет сопротивление, хотя и небольшое. Это, в свою очередь, вызывает потери энергии, рассеиваемые в виде тепла. Для сокращения последних один из полупроводниковых электродов диода был заменен металлом. И хотя ток потерь в этом случае немного увеличивается, но в открытом состоянии сопротивление перехода очень низко, что обуславливает экономичность прибора. В остальном проверка диода Шоттки с использованием мультиметра ничем не отличается от тестирования обычного p-n перехода.

Стабилитроны

Особняком стоит вопрос о проверке стабилитронов. Проверять их по описанной выше методике нет смысла, разве что можно убедиться в целостности p-n перехода. В отличие от обычного выпрямительного диода, стабилитрон использует обратную ветвь вольтамперной характеристики (ВАХ). Поэтому для исследования стабилизирующих свойств рабочую точку нужно сместить именно на этот участок графика.

Для этого используется простенькая схема из источника питания и токоограничительного резистора. В этом случае мультиметром измеряется не сопротивление перехода, а напряжение, при плавном повышении питающего потенциала. Стабилитрон считается рабочим, если при повышении напряжения питания разница потенциалов на его электродах остается постоянной и равной заявленной в документации на прибор.

Без выпаивания

Отдельно нужно рассмотреть вопрос о том, можно ли проводить тестирование мультиметром непосредственно на плате, не выпаивая из нее элемент.
Здесь все зависит от сложности схемы и квалификации мастера. Смонтированное на плате изделие может звониться через обмотки трансформатора, резистивные элементы, сгоревший конденсатор или что-то еще. Поэтому получить более или менее адекватные показатели чаще всего не удается.

Разумеется, если мастер читает принципиальную схему как открытую книгу или «набил руку» на подобных аппаратах, он может оценить работоспособность прибора. Существуют даже методики проверок без демонтажа для автомобильного питания, например.

Но лучше все же выпаивать элемент из схемы. К тому же достаточно «повесить в воздух» только одну ножку изделия, что занимает 2-3 секунды. А после тестирования мультиметром за тот же промежуток времени диод возвращается в первоначальное положение на плате.

Как проверить диод? Всё, что необходимо об этом знать.

Проверка диода цифровым мультиметром

Чтобы определить исправность диода можно воспользоваться приведённой далее методикой его проверки цифровым мультиметром.

Но для начала вспомним, что представляет собой полупроводниковый диод.

Полупроводниковый диод – это электронный прибор, который обладает свойством однонаправленной проводимости.

У диода имеется два вывода. Один называется катодом, он является отрицательным. Другой вывод – анод. Он является положительным.

На физическом уровне диод представляет собой один p-n переход.

Напомню, что у полупроводниковых приборов p-n переходов может быть несколько. Например, у динистора их три! А полупроводниковый диод, по сути является самым простым электронным прибором на основе всего лишь одного p-n перехода.

Запомним, что рабочие свойства диода проявляются только при прямом включении. Что значит прямое включение? А это означает, что к выводу анода приложено положительное напряжение (+), а к катоду – отрицательное, т.е. (). В таком случае диод открывается и через его p-n переход начинает течь ток.

При обратном включении, когда к аноду приложено отрицательное напряжение (), а к катоду положительное (+), то диод закрыт и не пропускает ток.

Так будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на обратно включённом диоде не достигнет критического, после которого происходит повреждение полупроводникового кристалла. В этом и заключается основное свойство диода – односторонняя проводимость.

У подавляющего большинства современных цифровых мультиметров (тестеров) в функционале присутствует возможность проверки диода. Эту функцию также можно использовать для проверки биполярных транзисторов. Обозначается она в виде условного обозначения диода рядом с разметкой переключателя режимов мультиметра.

Небольшое примечание! Стоит понимать, что при проверке диодов в прямом включении на дисплее показывается не сопротивление перехода, как многие думают, а его пороговое напряжение! Его ещё называют падением напряжения на p-n переходе. Это напряжение, при превышении которого p-n переход полностью открывается и начинает пропускать ток. Если проводить аналогию, то это величина усилия, направленного на то, чтобы открыть «дверь» для электронов. Это напряжение лежит в пределах 100 – 1000 милливольт (mV). Его то и показывает дисплей прибора.

В обратном включении, когда к аноду подключен минусовой () вывод тестера, а к катоду плюсовой (+), то на дисплее не должно показываться никаких значений. Это свидетельствует о том, что переход исправен и в обратном направлении ток не пропускает.

В документации (даташитах) на импортные диоды пороговое напряжение именуется как Forward Voltage Drop (сокращённо Vf), что дословно переводится как «падение напряжения в прямом включении«.

Само по себе падение напряжения на p-n переходе нежелательно. Если помножить протекающий через диод ток (прямой ток) на величину падения напряжения, то мы получим ни что иное, как мощность рассеивания – ту мощность, которая бесполезно расходуется на нагрев элемента.

Узнать подробнее о параметрах диода можно здесь.

Проверка диода.

Чтобы было более наглядно, проведём проверку выпрямительного диода 1N5819. Это диод Шоттки. В этом мы скоро убедимся.

Производить проверку будем мультитестером Victor VC9805+. Также для удобства применена беспаечная макетная плата.

Обращаю внимание на то, что во время измерения нельзя держать выводы проверяемого элемента и металлические щупы двумя руками. Это грубая ошибка. В таком случае мы измеряем не только параметры диода, но и сопротивление своего тела. Это может существенно повлиять на результат проверки.

Держать щупы и выводы элемента можно только одной рукой! В таком случае в измерительную цепь включен только сам измерительный прибор и проверяемый элемент. Данная рекомендация справедлива и при измерении сопротивления резисторов, а также при проверке конденсаторов. Не забывайте об этом важном правиле!

Итак, проверим диод в прямом включении. При этом плюсовой щуп (красный) мультиметра подключаем к аноду диода. Минусовой щуп (чёрный) подключаем к катоду. На фотографии, показанной ранее, видно, что на цилиндрическом корпусе диода нанесено белое кольцо с одного края. Именно с этой стороны у него вывод катода. Таким образом маркируется вывод катода у большинства диодов импортного производства.

Как видим, на дисплее цифрового мультиметра показалось значение порогового напряжения для 1N5819. Так как это диод Шоттки, то его значение невелико – всего 207 милливольт (mV).

Теперь проверим диод в обратном включении. Напоминаем, что в обратном включении диод ток не пропускает. Забегая вперёд, отметим, что и в обратном включении через p-n переход всё-таки протекает небольшой ток. Это так называемый обратный ток (Iобр). Но он настолько мал, что его обычно не учитывают.

Поменяем подключение диода к измерительным щупам мультиметра. Красный щуп подключаем к катоду, а чёрный к аноду.

На дисплее покажется «1» в старшем разряде дисплея. Это свидетельствует о том, что диод не пропускает ток и его сопротивление велико. Таким образом, мы проверили диод 1N5819 и он оказался полностью исправным.

Многие задаются вопросом: «Можно ли проверить диод не выпаивая его из платы?» Да, можно. Но в таком случае необходимо выпаять из платы хотя бы один его вывод. Это нужно сделать для того, чтобы исключить влияние других деталей, которые соединены с проверяемым диодом.

Если этого не сделать, то измерительный ток потечёт через все, в том числе, и через связанные с ним элементы. В результате тестирования показания мультиметра будут неверными!

В некоторых случаях данным правилом можно пренебречь, например, когда чётко видно, что на печатной плате нет таких деталей, которые могут повлиять на результат проверки.

Неисправности диода.

У диода есть две основные неисправности. Это пробой перехода и его обрыв.

  • Пробой. При пробое диод превращается в обычный проводник и свободно пропускает ток хоть в прямом направлении, хоть в обратном. При этом, как правило, пищит буззер мультиметра, а на дисплее показывается величина сопротивления перехода. Это сопротивление очень мало и составляет несколько ом, а то и вообще равно нулю.

  • Обрыв. При обрыве диод не пропускает ток ни в прямом, ни в обратном включении. В любом случае на дисплее прибора – «1«. При таком дефекте диод представляет собой изолятор. «Диагноз» — обрыв можно случайно поставить и исправному диоду. Особенно легко это сделать, когда щупы тестера порядком изношены и повреждены. Следите за исправностью измерительных щупов, провода у них ох какие «жиденькие» и при частом использовании легко рвутся.

А теперь пару слов о том, как по значению порогового напряжения (падению напряжения на переходе — Forward Voltage Drop (Vf)) можно ориентировочно судить о типе диода и материале из которого он изготовлен.

Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин Vf, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.

Марка диода

Измеренное пороговое напряжение, мВ (mV)

Тип диода, материал полупроводника

1N5822

167

выпрямительный диод Шоттки

1N5819

200

выпрямительный диод Шоттки

RU4

419

быстрый выпрямительный диод

Д20

358

точечный германиевый диод

Д9

400

точечный германиевый диод

2Д106А

559

диффузионный кремниевый диод

Д104

717

точечный кремниевый диод

Как видим, наименьшее падение напряжения на переходе (Vf) у диодов Шоттки 1N5822 и 1N5819. Это отличительная черта всех диодов на основе перехода металл-полупроводник (барьера Шоттки).

При прямом протекании тока через их переход (барьер Шоттки), на нём падает очень малое напряжение. Сказать проще – диод практически не оказывает никакого сопротивления протекающему току и не расходует драгоценные ватты. Противоположенная ситуация у кремниевых диодов. Прямое падение напряжения у них, как правило, не меньше 0,5 вольт, а то и больше. Кремниевые диоды и диоды с барьером Шоттки очень активно используются для выпрямления переменного тока. Например, в составе диодного моста.

Германиевые диоды имеют прямое падение напряжения равное 300 – 400 милливольт. Например, проверенный нами точечный германиевый диод Д9, который ранее применялся в качестве детектора в радиоприёмниках, имеет пороговое напряжение около 400 милливольт.

  • Диоды Шоттки имеют Vf в районе 100 – 250 mV;

  • У германиевых диодов Vf, как правило, равно 300 – 400 mV;

  • Кремниевые диоды имеют самое большое падение напряжения на переходе равное 400 – 1000 mV.

Таким образом, с помощью описанной методики можно не только определить исправность диода, но и ориентировочно узнать, из какого материала и по какой технологии он изготовлен. Определить это можно по величине Vf.

Возможно, после прочтения данной методики у вас появится вопрос: «А как же проверить диодный мост?» На самом деле, очень просто. Об этом я уже рассказывал здесь.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Диод Шоттки. Особенности и обозначение на схеме.

Обозначение, применение и параметры диодов Шоттки

К многочисленному семейству полупроводниковых диодов названных по фамилиям учёных, которые открыли необычный эффект, можно добавить ещё один. Это диод Шоттки.

Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект возникающий при определённой технологии создания перехода металл-полупроводник.

Основной «фишкой» диода Шоттки является то, что в отличие от обычных диодов на основе p-n перехода, здесь используется переход металл-полупроводник, который ещё называют барьером Шоттки. Этот барьер, так же, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводимости и рядом отличительных свойств.

В качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки преимущественно используется кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам.

На принципиальных схемах диод Шоттки изображается вот так.

Как видим, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода.

Кроме такого обозначения на схемах можно встретить и изображение сдвоенного диода Шоттки (сборки).

Сдвоенный диод – это два диода смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов у них объединены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных блоках питания обычно применяются сборки с общим катодом.

Так как два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, то их параметры очень близки. Поскольку они размещены в едином корпусе, то и температурный режим их одинаков. Это увеличивает надёжность и срок службы элемента.

У диодов Шоттки есть два положительных качества: весьма малое прямое падение напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень высокое быстродействие.

К сожалению, такое малое падение напряжения проявляется при приложенном напряжении не более 50-60 вольт. При дальнейшем его повышении диод Шоттки ведёт себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя в продаже можно встретить образцы, рассчитанные и на 1,2 киловольта (VS-10ETS12-M3).

Так, сдвоенный диод Шоттки (Schottky rectifier) 60CPQ150 рассчитан на максимальное обратное напряжение 150V, а каждый из диодов сборки способен пропустить в прямом включении 30 ампер!

Также можно встретить образцы, выпрямленный за полупериод ток которых может достигать 400А максимум! Примером может служит модель VS-400CNQ045.

Очень часто в принципиальных схемах сложное графическое изображение катода попросту опускают и изображают диод Шоттки как обычный диод. А тип применяемого элемента указывают в спецификации.

К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые вентили после прекращения действия превышенного напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать. Кроме того обратный ток диодов очень сильно зависит от температуры перехода. На большом обратном токе возникает тепловой пробой.

К положительным качествам диодов Шоттки кроме высокого быстродействия, а, следовательно, малого времени восстановления можно отнести малую ёмкость перехода (барьера), что позволяет повысить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Очень много диодов Шоттки находят своё применение в интегральной микроэлектронике. Выполненные по нано технологии диоды Шоттки входят в состав интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения быстродействия.

В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный прямой ток (IF(AV)) – 1 ампер и обратное напряжение (VRRM) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения (VF) на переходе составляет от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже говорилось, прямое падение напряжения (Forward voltage drop) у диодов с барьером Шоттки очень мало.

Также достаточно известным элементом является 1N5822. Он рассчитан на прямой ток в 3 ампера и выполнен в корпусе DO-201AD.

Также на печатных платах можно встретить диоды серии SK12 – SK16 для поверхностного монтажа. Они имеют довольно небольшие размеры. Несмотря на это SK12-SK16 выдерживают прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении 20 – 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 вольт (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 вольт (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 – SK310, например, SK36, который рассчитан на прямой ток 3 ампера.

Применение диодов Шоттки в источниках питания.

Диоды Шоттки активно применяются в блоках питания компьютеров и импульсных стабилизаторах напряжения. Среди низковольтных питающих напряжений самыми сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольта и +5,0 вольт. Именно в этих вторичных источниках питания и используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трёхвыводные сборки с общим катодом. Именно применение сборок может считаться признаком высококачественного и технологичного блока питания.

Выход из строя диодов Шоттки одна из наиболее часто встречающихся неисправностей в импульсных блоках питания. У него может быть два «дохлых» состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих состояний блок питания компьютера блокируется, так как срабатывает защита. Но это может происходить по-разному.

В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. Во втором случае вентилятор «подёргивается» и на выходе источников питания периодически то появляются пульсации напряжения, то пропадают.

То есть схема защиты периодически срабатывает, но полной блокировки источника питания при этом не происходит. Диоды Шоттки гарантированно вышли из строя, если радиатор, на котором они установлены, разогрет очень сильно до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики связанный с утечкой: при увеличении нагрузки на центральный процессор в мультипрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается.

Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно с подозрением на утечку, следует проверить все силовые транзисторы выполняющие функцию ключей и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверка вторичных диодов является обязательной процедурой. Всегда необходимо руководствоваться принципом: беда одна не приходит.

Проверка диодов Шоттки мультиметром.

Проверить диод Шоттки можно с помощью рядового мультиметра. Методика такая же, как и при проверке обычного полупроводникового диода с p-n переходом. Но и тут есть подводные камни. Особенно трудно проверить диод с утечкой. Прежде всего, элемент необходимо выпаять из схемы для более точной проверки. Достаточно легко определить полностью пробитый диод. На всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление, как в прямом, так и в обратном включении. Это равносильно короткому замыканию.

Сложнее проверить диод с подозрением на «утечку». Если проводить проверку мультиметром DT-830 в режиме «диод», то мы увидим совершенно исправный элемент. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. На пределе «20кОм» обратное сопротивление определяется как бесконечно большое. Если же прибор показывает хоть какое-то сопротивление, допустим 3 кОм, то этот диод следует рассматривать как подозрительный и менять на заведомо исправный. Стопроцентную гарантию может дать полная замена диодов Шоттки по шинам питания +3,3V и +5,0V.

Где ещё в электронике используются диоды Шоттки? Их можно обнаружить в довольно экзотических приборах, таких как приёмники альфа и бета излучения, детекторах нейтронного излучения, а в последнее время на барьерных переходах Шоттки собирают панели солнечных батарей. Так, что они питают электроэнергией и космические аппараты.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Как проверить диод мультиметром не выпаивая

Как проверить диод мультиметром

Обычно выходят из строя силовые, выпрямительные диоды, т. к. через них проходит значительный прямой ток. Причиной неисправностей диодов может быть их перегрев, нарушение теплового контакта с радиатором или увеличение температуры окружающей среды, выход из строя других элементов схемы которые вызвали увеличение допустимого напряжение на диоде, низкое качество их исполнения.

Неисправность выпрямительных диодов может быть причиной повышения напряжения питания на компонентах схемы и возникновения дополнительных неисправностей. Отказ диода может выражаться в коротком замыкании между разными полупроводниками p-n слоя, отсутствию контакта между ними (обрыв) и появлению тока утечки.

Диод является полупроводником, работа которого основана на свойствах p-n перехода. Работа элемента заключается в том, что при прямом направлении анод (+) – катод (-) ток проходит через полупроводниковый переход, так как его сопротивление составляет всего несколько десятков Ом, а в противоположном направлении катод – анод (перевернутый диод) ток отсутствует, т. к. сопротивление перехода достаточно велико.

Используя это свойство p-n полупроводников не трудно проверить работоспособность диода мультиметром. На некоторых мультиметрах есть режим проверки диодов, отмечается он символом диода. При касании красным щупом прибора анода полупроводника, а отрицательного катода другим щупом, то на экране измерительного прибора, при исправном элементе, отобразится напряжение на переходе, в случае германиевых диодов от 0,3 до 0,7 В, и от 0,7 до 1 В для кремниевых полупроводников.

Режим проверки диодов на мультиметре

Различие величины прямого падения напряжения этих полупроводников зависят от различных сопротивлений переходов. Если перевернуть щупы, к положительному аноду прикоснуться чёрным щупом, а к отрицательному катоду красным, то дисплей отобразит падение напряжения близкое к нулю, (в случае рабочего элемента). Если у мультиметра отсутствует такой режим проверки, тогда работоспособность элемента проверяется в режиме сопротивления.

Ставят переключатель мультиметра в положении измерения сопротивлений 1 Ком, и далее красный щуп прикладывают к аноду элемента, а чёрный к катоду. Экран прибора должен отобразить значение сопротивления прямого перехода для исправного диода от десятков до сотен Ом, что зависит от типа полупроводника. Если материал полупроводника германий, то сопротивление прямого перехода меньше, чем у кремниевых элементов.

Если щупы перевернуть, то сопротивление p-n перехода будет велико (при исправном полупроводнике) от нескольких сотен Ком до Мом. Когда сопротивление обратного перехода заметно ниже, тогда можно говорить о недопустимом токе утечки и неисправном элементе.

Как проверить светодиод, стабилитрон, диод  Шоттки мультиметром

Светодиоды проверяются таким же образом, как и силовые диоды – на сопротивление. При прямом подключении щупов прибора к светодиоду дисплей покажет небольшое сопротивление. При этом светодиод может иметь тусклое свечение. Если поменять щупы, то сопротивление перехода будет велико.

Диод Шоттки проверяется способом проверки обычного диода. Стабилитрон тоже проверяется в разных положениях электродов. Но этого для проверки стабилитронов недостаточно. Мультиметр может показать допустимые значения сопротивлений в обоих направлениях перехода, а напряжение стабилизации будет отличаться от необходимого значения.

Простая схема проверки стабилитрона

Для проверки напряжения стабилизации нужно собрать простейшую схему с токогасящим сопротивлением. Напряжение источника питания обычно берется на 2 – 3 В выше напряжения стабилизации стабилитрона. В качестве примера возьмем стабилитрон Д814Б с напряжением стабилизации 9 В и током стабилизации 5 ма. Ограничительный резистор можно приблизительно рассчитать по формуле:

R = U1-U2/I = 12 -9/0,005 = 600 Ом.

Где,

U1 – напряжение источника питания,

U2 – напряжение стабилизации стабилитрона,

I – номинальный ток стабилитрона.

Поставив такое сопротивление в схему проверки стабилитрона, меряют напряжение стабилизации на стабилитроне, оно должно быть 9 В с учетом отклонения + 0,5 – 1 В, то есть напряжение стабилизации должно иметь значение 8 – 9,5 Вольт.

Как проверить диодный мост мультиметром

Простой диодный мост состоит из четырех диодов, собранных по мостовой схеме и предназначен для первичного выпрямления переменного напряжения. В случае грубой проверке диодного моста можно измерить сопротивление переходов отдельных диодов как обычно. Но тогда ток утечки нельзя будет проверить.

Для проверки этого важного параметра нужно отсоединить любой электрод полупроводника от электрической схемы. Проверить наличие тока утечки отдельных силовых диодов, не отключая их от схемы, возможно по разнице температуры корпусов полупроводников. У неисправного полупроводника температура корпуса будет выше, чем у исправных элементов.

Для такого метода проверки диодов на ток утечки важно чтобы они были отдельно стоящими и без радиаторов. Руками (при выключенном источнике питания) проверить разницу температуры не всегда получается. Поэтому температуру лучше измерять датчиком мультиметра, который имеет такой режим. Грубо проверить диод мультиметром, не выпаивая из платы можно обычным способом, и в большинстве случаев этого вполне достаточно.

Как проверить диод Шоттки мультиметром

Приветствую. Диоды Шоттки благодаря своему быстродействию зачастую используются в импульсных стабилизаторах, а также в выпрямителях блоках питания ПК. Проверка на исправность диода Шоттки ничем особо не отличается от проверки самого обычного диода, она проводиться по единому принципу.

Единственным моментом будет, который нужно учесть, что диоды Шоттки, используемые в хороших и качественных блоках питания зачастую встречаются сдвоенными в общий корпус и имеют общий катод. И так, сегодня мы расскажем вам, как проверить диод Шоттки мультиметром и выявить все его дефекты?

Как проверить диод Шоттки мультиметром?
Для наглядности мы, проведем небольшую проверку диода Шоттки SBL3045PT. Этот диод от блока питания ПК, рассчитан производителем до 45 В, 30 А. (т.е. по 15 А на каждый диод).
При использовании сдвоенных подобных диодов в выпрямителях необходимо учитывать этот момент, что производитель часто указывает ток на сборку целиком, а не на каждый диод в сборке.
Схематическая проверка сдвоенного диода Шоттки с общим катодом изображена ниже.


Мы видим, что поочередно необходимо проверить каждый из двух диодов.

Наглядно продемонстрируем как проверить диод Шоттки мультиметром?

Важно! При проверке диода можно и важно найти дефекты не только обрыв или пробой. Необходимо пытаться учитывать такой неприятный дефект, как небольшая «утечка».

Если мы производили проверку мультиметром с режимом «диод», и выявили вполне рабочий элемент, но у нас есть подозрение подобную на утечку, тогда необходимо попробовать измерять обратное сопротивление диода, предварительно включив на мультиметре режим омметра. На диапазоне «20 кОм» мультиметр должен показывать обратное сопротивление диода как бесконечно большое. Но если тестер показывает даже небольшое сопротивление, например, около 2—3 кОм, тогда к такому диоду необходимо относиться с большим подозрением и лучше сразу заменить новым.

Одним из самых больших недостатков у диодов Шоттки является то, что они моментально выходят из строя при превышении допустимого напряжения. Учитывая все моменты при самостоятельном ремонте импульсных блоков питания, в случае обнаружения дефектных диодов и после их замены, сразу же необходимо проверять на исправность все силовые транзисторы.
Если вам нравиться изложенный материал, предлагаю подписаться на уведомления в Вконтакте и Одноклассниках, что бы не пропустить новые материалы. Так же можете подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа.
С ув. Эдуард
Источник http://diodnik.com/

Похожие материалы: Загрузка…

Как проверить диод мультиметром — подробная инструкция

Диоды относятся к популярным и широко применяемым электронным элементам, обладающим различным уровнем проводимости.

Перед тем, как проверить диод мультиметром (прозвонить диод и стабилитрон тестером), нужно узнать особенности такого тестирующего прибора и наиболее важные правила его использования.

Классификация

Диоды представляют собой электропреобразующие и полупроводниковые устройства, имеющие один электрический переход и два выхода в виде р-n-перехода.

Общепринятая в настоящее время классификация таких устройств, следующая:
  • в соответствии с назначением, диоды чаще всего бывают устройствами выпрямительного, высокочастотного и сверхвысокочастотного, импульсного, туннельного, обращенного, опорного типа, а также варикапами;
  • в соответствии с конструктивно-технологическим характеристиками диоды бывают представлены плоскостными и точечными элементами;
  • в соответствии с исходным материалом диоды могут быть германиевого, кремниевого, арсенидо-галлиевого и другого типа.

В соответствии с классификацией, самые важные параметры и характеристики диодов представлены:

  • предельно допускаемыми показателями обратного уровня напряжения постоянного типа;
  • предельно допускаемыми показателями обратного уровня напряжения импульсного типа;
  • предельно допускаемыми показателями прямого тока постоянного типа;
  • предельно допускаемыми показателями прямого тока импульсного типа;
  • номинальными показателями прямого тока постоянного типа;
  • прямым токовым напряжением постоянного типа в условиях номинальных показателей, или так называемым «падением напряжения»;
  • постоянным током обратного типа, указываемым в условиях максимально допускаемого обратного напряжения;
  • разбросом рабочих частот и ёмкостными показателями;
  • уровнем напряжения пробивного типа;
  • уровнем теплового корпусного сопротивления, в зависимости от типа установки;
  • предельно возможными показателями рассеивающей мощности.

В зависимости от уровня мощности, полупроводниковые элементы могут быть маломощными, мощными или среднего уровня мощности.

При выборе диода нужно помнить, что условное обозначение таких элементов может быть представлено не только стандартной маркировкой, но и УГО, наносимым на электрические схемы, имеющие принципиальное значение.

Проверка выпрямительного диода и стабилитрона

В плане самостоятельного диодного тестирования мультиметром, особый интерес представляет проверка:

  • обычных диодов на основе p-n-перехода;
  • диодных элементов Шоттки;
  • стабилитронов, стабилизирующих потенциал.

Обычное тестирование, в этом случае, позволяет определить только целостность p-n-перехода, и именно по этой причине в таких устройствах рабочая точка должна быть смещена.

Схема простейшего метода проверки напряжения стабилитрона

Достаточно использовать простенькую схему, включающую в себя обычный источник питания и резистор для ограничения тока. Мультиметр при нестандартной проверке применяется для замера напряжения, в условиях плавного повышения питающего потенциала.

Если в условиях повышения напряжения питания отмечается постоянная, а также равная заявленным показателям разница потенциалов, то диодное устройство принято считать рабочим, не подлежащим замене.

Сборка схемы

Стандартная схема, выполняемая посредством навесного монтажа, состоит из нескольких основных элементов, представленных:

  • блоком питания на 16-18 В;
  • резистором на 1,5-2 кОм;
  • цифровым или стрелочным вольтметром;
  • проверяемым устройством.

Как проверить диод шоттки мультиметром

Особенностью некоторых мультиметров является наличие функции «проверка диода». В таких условиях на приборе отображаются фактические показатели прямого диодного напряжения при токовой проводимости.

Тестер, оснащенный специальной функцией, регистрирует немного заниженный уровень прямого напряжения, что обусловлено незначительной токовой величиной, которая задействована при проверке.

В магазине можно встретить самые разные светодиодные лампы для дома. Как выбрать качественный прибор, знают не все. Если интересно, читайте подробную информацию.

Инструкция по сборке светодиодного фонаря своими руками представлена здесь.

Многие выбрасывают светодиодную лампу, если она сломалась. На самом деле большинство таких приборов можно починить. Все о ремонте светодиодных ламп вы можете почитать по ссылке.

Настройка мультиметра

Тестирование полупроводникового элемента посредством цифрового мультиметра потребует переключения прибора в режим проверки диодов. Альтернативным вариантом, при отсутствии переключения в положение «проверка диода», является тестирование в режиме сопротивления, при диапазоне не более 2,0 кОм.

В таком случае выполняется прямое подключение: красный провод подводится на анод, а черный – на катод. При такой настройке мультимера, замеры показывают сопротивление, равное нескольким сотням Ом, в обратное направление фиксирует разрыв цепи.

Мультиметр UNI-T

Следует отметить, что разные типы диодных устройств могут в значительной степени отличаться показателями прямого напряжения.

Например, для германиевых устройств характерно наличие напряжения в пределах 0,3-0,7 В, а для кремниевых элементов допустимы показатели в 0,7-1,0 В.

Как показывает практика, некоторые виды приборов-тестеров при проверке диодных элементов показывают более низкие значения уровня прямого напряжения.

Менее распространенные сдвоенные диоды отличаются наличием в одном корпусе трёх выводов, общего анода или катода, но проверка таких элементов не имеет отличий от тестирования стандартного диодного устройства.

Включение блока питания

Если проверка работоспособности диодов мультиметром предполагает переключение тестера в положение на значок «диод» с подключением черного щупа на вывод «СОМ», а красного — на вывод «V ΩmA», то наличие блока питания заключается в выявлении следующих неполадок:

  • подключение блока сопровождается «дерганьем» питания вентилятора, остановкой, отсутствием выходного напряжения и блокировкой источника питания;
  • подключение блока сопровождается пульсацией напряжения на выходе и срабатыванием защиты без блокирования источника питания.

Измерение переменного тока

Достаточно часто признаком утечки на диодах Шоттки становится самопроизвольное отключение питающего блока. Также очень важно учитывать, что неправильная схемотехника на блоках питания, может спровоцировать утечку диодных выпрямителей и перегрузку первичной цепи.

Тестирование заключается в установке предела измерений на значение в 20 К, и замере обратного диодного сопротивления. При таком способе исправный диод показывает на приборе бесконечно большой уровень сопротивления.

Подключение мультиметра

Основные, наиболее распространённые диодные неисправности, могут быть представлены:
  • пробоем, сопровождаемым токовой проводимостью вне зависимости от направления, а также фактическим отсутствием сопротивления;
  • обрывом, сопровождаемым отсутствием токового проведения;
  • утечкой, сопровождаемой наличием незначительного обратного тока.

Методика настройки прибора для проверки и последовательного тестирования является очень простой.

Соединение анода и щупа мультиметра на «+», а также катода и p-n-перехода на «-» должны быть открытыми. В этом случае прибор подаёт характерный звуковой сигнал. Обратный вариант подключения с закрытым p-n-переходом индицируется единицей.

Знаете ли вы, что светодиодные лампы могут иметь разное устройство? Устройство светодиодных ламп на 220 Вольт – типы приборов и способы сборки.

Инструкция по замене люминесцентных ламп на светодиодные представлена тут.

Как показываем практика самостоятельного тестирования, токовое прохождение, независимо от показателей полярности подключения, чаще всего сопровождает короткое замыкание, а отсутствие прозвона в обе стороны наблюдается при разрыве в цепи.

Видео на тему

Тестирование диода Шоттки и его применения

Применение и тестирование диода Шоттки

Диоды Шоттки

Диод Шоттки или выпрямитель с барьером Шоттки разработан для использования в высокоэффективном выпрямлении, необходимом для приложений , таких как импульсный источник питания (SMPS), импульсный стабилизатор и т. Д. Если вы наблюдаете какие-либо электронные схемы и компоновку, символ выпрямителя Шоттки выглядит точно так же, как и нормальный диод.

Даже внешний вид, форма и дизайн не отличаются от обычного диода. Основное различие между обычным диодом и диодом с барьером Шоттки — это номер детали. Из-за того же взгляда, многие мастера по ремонту электроники думают, что измерение диодов Шоттки — это всего лишь путь, как проверять нормальный диод. Если вы используете обычный метод проверки диода для проверки диода Шоттки, то высока вероятность, что вы не решите проблему.

В этой статье я покажу вам основной правильный метод проверки диода Шоттки, чтобы вы больше не запутались.Используя книгу данных по полупроводникам и с помощью поисковых систем, вы легко узнаете, является ли проверяемый диод Шоттки, нормальным диодом, сверхбыстрым или даже демпферным диодом. При ремонте электроники вы не должны угадывать, что это за компонент, просто найдите данные и подтвердите их, чтобы вы были на 100% уверены, какие методы лучше всего проверить.

После того, как вы подтвердили, что тестируемый диод является диодом Шоттки, вы должны использовать правильный способ его измерения.Используя аналоговый мультиметр, установите его на диапазон 10 кОм, поместите красный щуп к катоду, а черный щуп к аноду. Вы должны увидеть, что указатель переместился на полную шкалу. Теперь переверните зонд, и вы получите некоторые показания утечки. Другими словами, указатель немного переместится вверх. Это хорошая характеристика диода Шоттки при таком показании. Однако, если вы проверяете нормальный диод и обнаруживаете, что он имеет два показания, то считается, что диод неисправен и требует замены.

Закороченный диод с барьером Шоттки покажет два значения полной шкалы, зарегистрированные на

.

метр панели. Если предположить, что мастер по ремонту электроники не знает, как проверить диод Шоттки, он или она может подумать, что диод зарегистрировал некоторую утечку, и заменить его. Диод Шоттки непросто получить у местного дистрибьютора электроники.

Поиск замены диода Шоттки займет у вас время, и в этом нет необходимости, если вы знаете, как это проверить.Мастер по ремонту электроники может просто заменить «нормальный диод» в качестве замены и надеяться, что он будет работать. Что ж, оборудование все равно не будет работать, потому что вы заменили рабочий диод (диод Шоттки) на другой хороший нормальный диод! Фактическая неисправность все еще существует, а не диод Шоттки.

Иногда замена диода Шоттки на нормальный диод может привести к нестабильности оборудования, особенно в чувствительной цепи. Лучше всего заменить его оригинальным номером детали или спецификацией с более высоким напряжением и током, чем у оригинального диода.Типичные номера деталей для диода Шоттки: 1N5818, 1N5819, 1N5820 и SB530. Обратитесь к своей любимой книге по замене полупроводников, чтобы узнать тип таблицы и узнать спецификации этих номеров деталей. Если он у вас есть, попробуйте проверить его с помощью аналогового измерителя, и вы будете удивлены, увидев два показания, но не короткие показания.

Нажмите здесь, чтобы получить мою БЕСПЛАТНУЮ электронную книгу и другие качественные электронные статьи по ремонту прямо сейчас!


Как проверить диод [Полное руководство]

Диоды — один из часто используемых компонентов в электронных устройствах.Таким образом, для гарантии того, что диод подходит для конкретного (согласно требованиям) использования, важно проверить диод. Мы можем тестировать обычные диоды и стабилитроны с помощью цифрового или аналогового мультиметра.

Поскольку диоды используются в схемах для защиты, выпрямления и т. Д., Именно они выходят из строя в первую очередь в случае какой-либо неисправности в системе. Несколько примеров схем могут быть двухполупериодным выпрямителем, однополупериодным выпрямителем, схемой драйвера светодиода. Эта причина дает еще более веский повод всегда проверять диод перед его использованием.Кроме того, у нас есть два режима диода, а именно режим прямой проводимости и режим обратной блокировки. Таким образом, оба из них необходимо тестировать отдельно.

Как проверить диод

Можно проверить с помощью мультиметра. В практическом диоде мы имеем сопротивление как в прямом, так и в обратном направлении. Всегда лучше проверить схему перед ее сборкой. Но если мы этого не сделаем, и результаты также не соответствуют нашим ожиданиям, мы можем запутаться в том, есть ли проблема в схеме или компоненты (диод, другие электронные устройства) не работают должным образом.

Диод лучше всего тестировать, когда он смещен в прямом направлении. Рассчитывается падение напряжения из-за его прямого сопротивления. В прямом смещении диод действует как переключатель (если сопротивление игнорируется). Давайте теперь узнаем, как тестировать диоды.

Тестирование диодов

с цифровыми счетчиками

В настоящее время большинство цифровых мультиметров снабжено специальным диапазоном «проверки диодов». Это сделано для обеспечения идеального измерения, поскольку другие напряжения могут не преодолеть потенциал прямого перехода диодов (и, следовательно, отсутствие проводимости в прямом направлении).

Но здесь возникает один вопрос: а что, если у нас нет диапазона проверки диодов в цифровом мультиметре!

Что ж, у нас есть еще один метод, который поможет проверить исправность диода. Мы могли бы установить мультиметр в режим сопротивления (метод омметра), а затем продолжить.

Разберемся с порядком проведения проверки исправности диодов обоими способами.

с диапазоном проверки диодов в мультиметре

Для проверки диода используется следующая процедура:

  • Сначала определите два вывода диода, а именно катод и анод.Также имейте в виду, что если анодное напряжение больше, чем катодное напряжение, то диод проводит в прямом направлении, а если меньше, то в обратном смещении.
  • Убедитесь, что в цепи отключено все питание. Кроме того, если диод установлен в цепи переменного тока, он может накапливать заряды в конденсаторе или катушке индуктивности. Следовательно, их необходимо разрядить перед испытанием диода.
  • Установите ручку цифрового мультиметра в соответствии с требованиями, например, для напряжения постоянного или переменного тока.
  • Удерживайте ручку в режиме проверки диодов (если есть).
  • Возьмите провода цифрового измерителя и удерживайте два вывода диода, чтобы измерить напряжение на них. Запишите наблюдение.
  • Теперь, чтобы рассчитать обратное напряжение (режим обратной блокировки), поменяйте местами провода измерителя и запишите наблюдение.

Следующий шаг — как проанализировать данные и решить, готов ли диод быть частью схемы или нет. Проверяем, хорошо это или плохо!

Тестирование диодов

Анализ диодных испытаний, проведенных

  • Из отмеченного значения просто проверьте падение напряжения в прямом направлении.Если для кремния он находится в диапазоне 0,7 0,1, то диод исправен, иначе не подходит. Для германия диапазон падения, необходимый для хорошего диода, составляет 0,3 0,05.
  • При переключении диода, если он показывает OL, диод исправен (исправен). OL указывает на разомкнутый контур / цепь. Это связано с тем, что исправный диод не проводит обратное смещение. Так что это может быть еще одна проверка на исправность диода или плохого состояния здоровья
  • Если цифровой мультиметр показывает OL как при прямом, так и при обратном смещении, диод неисправен.
  • С другой стороны, может быть случай, когда цифровой мультиметр покажет отклонение для падения напряжения в обоих условиях смещения. Такой диод представляет собой закороченный диод.

Испытательный диод в режиме сопротивления

Давайте посмотрим, как определить, исправен ли диод, обрыв (OL) или короткое замыкание. Выполните следующие шаги для проведения теста.

  • То же, что и выше, идентифицирует катодные и анодные выводы диода. Если

V Анод > V Катод — прямое смещение

V Анод Катод — обратное смещение

  • Сначала проверьте диод на наличие прямого смещения.Помните, что в этом случае требования к сопротивлению высоки. Это связано с тем, что ток течет в прямом направлении и, следовательно, требует высокого сопротивления (от 1 кОм до 10 МОм).
  • Кроме того, для обратного смещения требования к сопротивлению меньше, так как в идеале он должен быть разомкнут (без тока) при обратном.
  • Перед тем, как начать проверку диода, убедитесь, что все источники питания ВЫКЛЮЧЕНЫ. Следовательно, на диоде не должно быть никакого напряжения, а также все подключенные конденсаторы или катушки индуктивности должны быть проверены на наличие сохраненного напряжения.Если он заряжен, разрядите его перед запуском.
  • В соответствии с требованиями схемы установите ручку мультиметра на переменный или постоянный ток.
  • Удерживайте другую ручку в режиме сопротивления ().
  • Теперь проверьте диод, подключив провода измерителя. Наблюдайте и записывайте показания.
  • Поменяйте местами выводы, чтобы получить показания с обратным смещением. Наблюдайте и записывайте.
  • Хороший диод: если

в прямом режиме, сопротивление от 1 кОм до 10 МОм

и в обратном режиме цифровой счетчик показывает OL

имеют одинаковые или близкие значения.Если показания не соответствуют вышеперечисленным условиям, то это тоже плохо.

Этот метод проверки сопротивления можно сделать более эффективным, если сравнивать показания с уже протестированным исправным диодом.

Давайте теперь узнаем о тестировании некоторых конкретных диодов.

Тест стабилитрона

Стабилитрон

— это диод, который также проводит обратное смещение (если обратное напряжение больше, чем напряжение пробоя стабилитрона). Это требует некоторых изменений в предыдущей схеме тестирования.Ниже приводится процедура проверки стабилитрона:

.

Тест стабилитрона

Процедура проверки диода

  • Как и в случае диода с p-n переходом, сначала проверьте катодную и анодную клеммы диода.
  • Схема должна соответствовать показанной схеме.
  • Установите ручку цифрового мультиметра в режим напряжения и поместите клеммы измерителя на анод и катод, чтобы проверить диод.
  • Теперь медленно измените напряжение (в положительном направлении) и наблюдайте за измерителем.Наблюдаемое значение на измерителе также должно увеличиваться с увеличением входного сигнала. И при определенном значении (напряжении пробоя) значение счетчика должно насыщаться (становиться постоянным). Это означает, что после пробоя напряжения, несмотря на любое изменение на входе, значение на измерителе (выходе) остается на постоянном уровне.
  • Если это произойдет, то стабилитрон исправен, в противном случае — нет.

Например, если напряжение пробоя составляет 3 В, а вы подаете напряжение 10 В, то счетчик также будет показывать значение около 3 В.

Светодиод (светоизлучающий диод) Тест

Этот светодиод несколько отличается от того, который мы изучили до сих пор (с точки зрения внешнего вида). Следовательно, чтобы определить его анодный и катодный выводы, нам нужно увидеть его длину. Более длинная ветвь (вывод) является анодом, а более короткая — катодом. Еще один способ проверить клеммы — это увидеть поверхность светодиода. Сторона с более плоской поверхностью — это катод, а другая сторона — очевидный анод.

Тестирование светодиодов

Процедура проверки диода

  • Если диод в цепи, убедитесь, что источник питания ВЫКЛЮЧЕН и конденсаторы разряжены.
  • С помощью описанного выше метода проверьте анодные и катодные выводы.
  • Поместите щупы мультиметра так, чтобы диод находился в прямом смещении (красный щуп к аноду, а черный к катоду).
  • Теперь вам не нужно ничего делать, кроме как посмотреть, светится ли светодиод.Если он светится, значит, он здоров, иначе — нет.

А теперь скажите, можем ли мы проверить светодиод при обратном смещении? Считать!!

Конечно, нет. Просто потому, что светодиод не работает при обратном смещении.

Тест диода Шоттки

Как и другие обычные диоды, он также ограничивает ток в одном направлении. Но у него более быстрое время отклика по сравнению с другими диодами того же семейства.

Проверка диодов Шоттки

Процедура проверки диода Шоттки

  • Обеспечьте катод и анод диода Шоттки.Часть, которая находится ближе к нарисованной линии, является катодом, а другая сторона — анодом.
  • Подключите щупы измерителя к клеммам диода. Красный зонд к аноду и черный к катоду, чтобы сделать его в прямом смещении.
  • Теперь мультиметр должен издавать «жужжание» или «гудок». Если это так, значит, диод исправен, иначе неисправен.
  • Точно так же поменяйте местами подключение щупа, чтобы заставить его работать в режиме обратного смещения.Снова внимательно попробуйте прислушаться, нет ли звука. Если да, то диод неисправен и его необходимо заменить, а если нет, то он исправен.

Тестирование слабосигнальных диодов

Малосигнальные диоды

Сигнальные диоды — это диоды, которые работают с меньшей мощностью и более высокой частотой. Это делает их более полезными для переключения. Тестирование этих малосигнальных диодов очень похоже на методы, описанные выше. Единственная разница в том, что на цифровом мультиметре меньше значение, когда вводится входной сигнал.Кроме того, диапазон входного сигнала, который может подаваться на эти диоды, меньше по сравнению с диодами с большим сигналом.

Испытание больших сигнальных диодов

Большие сигнальные диоды — это диоды, которые имеют сравнительно большую мощность и несколько меньшую частоту по сравнению с малосигнальными диодами. Следовательно, при проверке диода диапазон напряжений выше, а также вход, который может подаваться на входные клеммы, имеет более широкий диапазон.

Процедура тестирования малого / большого диода

  • Обеспечьте катод и анод диода.
  • Для прямого смещения держите красный зонд на аноде, а черный — на катоде.
  • Он должен выдавать значение напряжения (в зависимости от номинала). Это показывает, что диод ведет себя как короткое замыкание, что он также должен делать. Запиши это.
  • Поменяйте местами подключение и снова проверьте значение. Если он показывает «OL», то диод в хорошем состоянии, в противном случае его необходимо заменить, т. Е. Он плохой.

Давайте теперь научимся проверять диод с помощью аналогового измерителя.

Как проверить диод с помощью аналогового мультиметра

Здесь следует отметить один важный момент: ноль на шкале напряжения и сопротивления в аналоговом измерителе инвертирован. Следовательно, нам нужно перевернуть щупы измерителя. Как и для проверки диода в прямом смещении, нам нужно подключить красный зонд к катоду, а черный — к аноду. Точно так же мы можем перевернуть щупы, чтобы получить обратное смещение. Это основное отличие при тестировании диода с помощью цифрового и аналогового измерителя.

Тестирование аналоговыми счетчиками

Производитель дает аналоговый диапазон измерителя, чтобы его можно было использовать, или можно использовать уже проверенные хорошие значения диодов в качестве справочных. Еще один важный момент, который следует отметить, это то, что некоторые счетчики используют сопротивление, а некоторые — напряжение перехода. Так что вы должны следить за этим, прежде чем начинать тест.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Возможно, вам также понравится

Диод Шоттки — диод Шоттки

Тестирование диода Шоттки — правильный способ его тестирования.

— это диод Шоттки или выпрямители с барьером Шоттки, предназначенные для высокоэффективного выпрямления
, необходимого для таких приложений, как источники питания с переключаемым режимом (SMPS)
, импульсный стабилизатор и
и т. Д. Если вы посмотрите на электронную принципиальную схему, символ диода Шоттки
выглядит так же, как нормальный диод. Даже форма
и спроектирована как обычный диод. Основное различие
между обычным диодом и диодом Шоттки — это номер детали.
Из-за этого многие техники думают, что проверка диода Шоттки
ничем не отличается от проверки нормального диода.На самом деле существует правильный метод
для идентификации диода Шоттки и предлагаемый способ его проверки.

Поиск в Интернете номера детали диода Шоттки и просмотр
через руководство по замене полупроводников может быстро дать
вам ответ, является ли тестируемый вами компонент
нормальным диодом, диодом сверхбыстрого восстановления или диодом Шоттки.
Если вы подтвердили, что диод является диодом Шоттки, тогда вы,
, должны использовать точный способ его проверки.

Установите аналоговый мультиметр на 10 кОм. Поместите красный датчик
на катод, а черный датчик на анод. Вы должны увидеть
, стрелка поднимается на полную шкалу. Перевернув зонд,
покажет некоторую утечку, что означает, что игла немного сдвинется вверх. Это
хорошая характеристика диода Шоттки при проверке на нем. Однако
, если вы измеряете нормальный диод и обнаруживаете, что у
два показания, тогда диод считается испорченным и его необходимо заменить.
Закороченный диод с барьером Шоттки покажет два показания полной шкалы
, зарегистрированные панельным измерителем.

Технический специалист не знает, как проверить диод Шоттки, он или она
может подумать, что в диоде есть утечка и его необходимо заменить. Худшая часть
— это diodo schottky, который нелегко найти на рынке.
Поиск замены диода Шоттки займет у вас время, а
в этом нет необходимости, если вы знаете, как это проверить. Техник может
просто заменить «нормальный диод» и надеяться, что он будет работать.
Что ж, оборудование все равно не будет работать, потому что вы заменили
рабочий диод (диод Шоттки) на другой хороший диод! Фактический виновник
все еще существует, а не диод Шоттки.

Иногда замена диода Шоттки на нормальный диод
может привести к нестабильности оборудования, особенно в чувствительной цепи. Лучше всего заменить
оригинальным диодом или спецификацией, которая на
больше, чем у оригинального диода. Типичный номер детали для диода Шоттки
— 1N5819.Посмотрите этот номер детали в вашей любимой поисковой системе
и в справочнике по полупроводникам.

Вот и все, дружище. Спасибо за чтение. Я пришлю вам еще
советов. А пока желаю вам всего наилучшего в ремонте электроники
.

Как проверить диод в цепи с помощью мультиметра?

Введение

Полупроводниковый диод , также известный как кристаллический диод, имеет очевидную однонаправленную проводимость.Это разновидность электронных компонентов, широко используемых в электрооборудовании для защиты, выпрямления, переключения и многих других приложений. Поэтому довольно часто можно увидеть диоды в повседневных электронных схемах, таких как стабилитроны, светодиоды, фотодиоды и т. Д. Следовательно, необходимо знать, как проверить, правильно ли работает диод или нет.

Как проверить диод с помощью мультиметра

Каталог


Ⅰ Основы диодов

1.1 Расчет анода и катода диода

Анод и катод диода можно различить путем трафаретной печати на печатной плате, как показано на следующем рисунке:

1) Конец с надрезом является катодом диода.

2) Конец с горизонтальной полосой — катод.

3) Конец с белыми параллельными полосами — катод.

4) Один конец треугольной стрелки — катод.

5) Маленький конец вставного диода — это катод, а другой большой конец — это анод.

1.2 Что может вызвать отказ диода?

Распространенные причины выхода из строя диода — обрыв цепи, короткое замыкание и нестабильное регулирование напряжения. Среди этих трех типов отказов могут быть признаки. Например, напряжение источника питания повышается, напряжение питания падает до нуля или выход нестабилен. Поэтому для проверки диодов необходимо детально проанализировать конкретные проблемы.

Обычным инструментом измерения диодов является мультиметр, включая измерение в цепи (диод на печатной плате) и измерение вне цепи (диода нет на плате).Что касается основного принципа измерения диодов, измеряется прямое сопротивление и обратное сопротивление PN перехода, и основное суждение основывается на их значениях. Следовательно, чтобы хорошо провести тестирование диодов, необходимо понять основную структуру и принцип работы диодов, а затем понять основные характеристики неисправности диода.

1.3 Анализ общих отказов диодов

1) обрыв цепи

Это означает, что положительный и отрицательный электроды диода отключены, а прямое и обратное сопротивление диода стало бесконечным.После разомкнутого диода цепь находится в разомкнутом состоянии.

2) пробой напряжения

Это означает, что существует путь между положительным и отрицательным электродами диода, а прямое и обратное сопротивление одинаковы или близки друг к другу (но не бесконечны). После выхода из строя диода действие между положительным и отрицательным электродами всегда может прекратиться, потому что в разных цепях проявляются разные проявления.

3) прямое напряжение

Если прямое сопротивление диода слишком велико, падение напряжения сигнала на диоде будет увеличиваться, что приведет к уменьшению выходного сигнала, и диод будет поврежден из-за нагрева.После того, как прямое сопротивление станет больше, однонаправленная проводимость диода станет плохой.

4) обратное напряжение

Обратное сопротивление диода становится меньше, что означает однонаправленную проводимость диода.

5) снижение производительности

В этом случае диод не имеет явных отказов, таких как обрыв цепи или пробой. Однако, когда ситуация ухудшается, стабильность схемы ухудшается или напряжение выходного сигнала схемы падает.

Ⅱ Как проверить диод мультиметром?

2.1 Цифровой мультиметр и аналоговый мультиметр

При использовании цифрового мультиметра для проверки диода красный зонд соединяется с анодом, а черный зонд соединяется с катодом. В это время измеренное сопротивление является сопротивлением прямой проводимости диода, что прямо противоположно результату тестирования аналогового мультиметра.

2.2 Общие правила тестирования диодов

(1) Прямое сопротивление германиевого диода малой мощности составляет 300 Ом ~ 500 Ом, а кремниевого диода — 1 кОм или более.Первое обратное сопротивление составляет десятки тысяч Ом, а второе больше 500кОм (номинал мощного диода меньше).

(2) О полярности диода можно судить по значениям сопротивления (малое прямое сопротивление и большое обратное сопротивление). Установите мультиметр на блок Ом (обычно используйте блок R × 100 или R × 1k, не используйте блок R × 1 или R × 10k. Блок R × 1 находится в большом токе, легко сжечь лампу , при использовании блока R × 10k может привести к выходу из строя лампы под высоким напряжением).Подключите диод с двумя полярностями к измерительным щупам соответственно и измерьте два значения сопротивления. Когда измеренное значение сопротивления меньше, конец, подключенный к черному проводу, является анодом. Точно так же, когда измеренное значение сопротивления больше, конец, подключенный к черному щупу, является катодом. Если измеренное обратное сопротивление мало, это означает, что диод закорочен, наоборот, если прямое сопротивление большое, это означает, что трубка открыта.В обоих случаях диод не может нормально работать.

(3) Кремниевые диоды обычно имеют прямое падение напряжения 0,6 В 0,7 В, а прямое падение напряжения германиевого диода составляет 0IV 0,3 В. Измеряя прямое напряжение диода, можно судить, что тестируемый диод представляет собой силиконовую трубку или германиевую трубку. Этот метод заключается в подключении резистора (1 кОм) за источником питания, а затем в соединении с диодом в соответствии с характеристикой полярности, чтобы диод стал проводящим прямо.В это время используйте мультиметр для измерения падения напряжения на трубке. Кроме того, его удобнее использовать при динамических измерениях под напряжением.

2.3 Методы тестирования типов диодов

Как проверить стабилитрон? Ниже приведены некоторые идеи.

(1) Обычно используйте низкоомный блок для проверки стабилитрона с помощью мультиметра. Поскольку батарея в измерителе на 1,5 В, этого напряжения недостаточно, чтобы вызвать обратный пробой стабилитрона.Таким образом, прямое и обратное сопротивление должны быть такими же, как у обычного диода.

(2) Измерение значения стабилизации напряжения Vz стабилитрона. При измерении диода напряжение источника питания должно быть больше стабильного напряжения тестируемой трубки. Таким образом, необходимо использовать высокоомный блок мультиметра (R × 10k). В это время батарея в счетчике имеет более высокое напряжение. Когда диапазон мультиметра установлен на высокий барьер, измерьте обратное сопротивление диода.Если измеренное сопротивление равно Rx, значение стабилизации напряжения стабилитрона составляет:

.

В формуле n — это блокировка используемой передачи. Например, если самый высокий электрический барьер

R0 — центральное сопротивление мультиметра.

E0 — максимальное значение напряжения батареи используемого мультиметра.

Пример. Используйте мультиметр MF50 для измерения диода 2CW14.

R0 = 10 Ом, максимальный электрический барьер R × 10 кОм.

E0 = 15 В, измеренное обратное сопротивление 75 кОм, тогда значение регулирования напряжения:

Если измеренное сопротивление очень велико (близко к бесконечности), это означает, что тестируемое напряжение Vz больше, чем E0, следовательно, трубка не сломается. Если измеренное сопротивление очень мало (0 или всего несколько Ом), это означает, что измерительные щупы подключены в обратном порядке, а затем просто поменяйте их местами.

  • Светодиоды (LED)

Светоизлучающий диод — это полупроводниковое устройство, преобразующее электрическую энергию в световую.Он отличается небольшими размерами, низким рабочим напряжением и низким рабочим током.

(1) Внутри светодиода имеется PN переход, поэтому светодиод имеет такую ​​же характеристику однонаправленной проводимости. Его обнаружение аналогично измерению обычных диодов.

(2) Используйте передачу R × 1k или R × 10k, и измеряются значения сопротивления переднего и заднего хода. Как правило, прямое сопротивление меньше 50 кОм, а обратное сопротивление больше 200 кОм.

(3) Рабочий ток светодиода — важный параметр. Если рабочий ток слишком мал, светодиод не загорится, а слишком большой, светодиод будет легко поврежден.

(4) Напряжение прямого включения светодиода составляет 1,2 В ~ 2,5 В, а напряжение обратного пробоя составляет около 5 В.

Фотодиод — это полупроводниковое устройство, которое может преобразовывать силу света в электрические сигналы.

(1) В верхней части фотодиода есть окно, которое может излучать свет, через который свет попадает на кристалл. При возбуждении света в фотодиоде генерируется большое количество фотоэлектрических частиц, что значительно увеличивает его проводимость и снижает внутреннее сопротивление.

(2) Фотодиод аналогичен стабилитрону. Также работает в обратном состоянии, с обратным напряжением.

(3) Прямое сопротивление фотодиода не меняется со светом.Его обратное сопротивление больше, когда нет света, и становится меньше, когда он подвергается воздействию света. То есть чем сильнее свет, тем меньше обратное сопротивление. Без света обратное сопротивление вернется к исходному значению.

(4) Согласно соответствующему принципу, используйте мультиметр для измерения обратного сопротивления фотодиода. Измените интенсивность света при измерении и наблюдайте за изменением обратного сопротивления фотодиода. Если при смене света обратное сопротивление не изменяется или изменяется меньше, это означает, что трубка вышла из строя.

  • Высокоскоростные переключающие диоды

Метод обнаружения быстродействующих кремниевых переключающих диодов такой же, как и у обычных диодов. Разница в том, что прямое сопротивление этой трубки относительно велико. При измерении с блоком Rxlk значение прямого сопротивления составляет 5 кОм ~ 10 кОм, а значение обратного сопротивления бесконечно.

  • Диоды быстрого восстановления / Диоды сверхбыстрого восстановления

Обнаружение диодов с быстрым и сверхбыстрым восстановлением с помощью мультиметра в основном такое же, как и обнаружение кремниевых выпрямительных диодов с пластиковым корпусом.То есть сначала используйте блок Rxlk, чтобы проверить его однонаправленную проводимость. Обычно величина прямого сопротивления составляет около 4 ~ 5 кОм, а обратное сопротивление бесконечно. А затем используйте блок Rxl, чтобы повторить тест, в это время прямое сопротивление составляет несколько Ом, а обратное сопротивление все еще бесконечно.

  • DIAC (Диод для переменного тока) Диоды

Используйте блок Rxlk и измерьте значения прямого и обратного сопротивления диак, которые должны быть бесконечными.Если испытательные щупы заменяются для измерения, стрелка поворачивается вправо, что указывает на то, что в пробирке есть утечка. Другой способ — поместить мультиметр в блок постоянного напряжения. Во время теста встряхните мегомметр, и значение напряжения, показанное мультиметром, будет значением VBO трубки. Затем замените два штифта тестируемой трубки и таким же образом измерьте значение VBR. Наконец, сравните VBO и VBR. Чем меньше разница между абсолютными значениями двух, тем лучше симметрия диак-диода.

Для двойного TVS значения сопротивления между двумя контактами должны быть бесконечными, когда красный и черный щупы мультиметра меняются случайным образом. В противном случае трубка имеет плохие характеристики или повреждена.

  • Варисторные диоды высокочастотные

а. Определите полярность диода

Отличие высокочастотных варисторных диодов от обычных диодов в том, что их цветовой код отличается. Обычно он черный из обычных диодов, в то время как высокочастотные варисторные диоды светятся.Его правило полярности аналогично правилу полярности обычных диодов. То есть конец с зеленым кольцом — это катод, в противном случае — анод.

г. Измерьте прямое и обратное сопротивление

Конкретный метод такой же, как и метод измерения обычных диодов. Используя блок Rxlk мультиметра AM-500, прямое сопротивление составляет 5 кОм 55 кОм, а обратное сопротивление бесконечно.

При использовании блока Rx10k, независимо от того, как заменяются красный и черный измерительные провода для измерения, сопротивление между двумя контактами варакторного диода должно быть бесконечным.Если во время измерения мультиметр слегка отклоняется вправо или значение сопротивления равно нулю, это означает, что тестируемый варакторный диод имеет утечку или вышел из строя. Независимо от потери емкости варакторного диода или внутреннего обрыва цепи, их невозможно обнаружить с помощью мультиметра. При необходимости можно использовать метод замены для осмотра и принятия решения.

  • Инфракрасные светоизлучающие диоды (IRED)

Вставьте мультиметр в блок Rxlk и измерьте прямое и обратное сопротивление диода IRED.Как правило, прямое сопротивление должно быть около 30 кОм, а обратное сопротивление должно быть выше 500 кОм. Значит, трубка может нормально работать. Чем больше обратное сопротивление, тем лучше.

а. Идентификация внешнего вида: диодный катод / анод

(1) Обычные инфракрасные приемные диоды имеют черный цвет. Кроме того, в верхней части корпуса инфракрасного приемного диода имеется небольшая наклонная плоскость. Обычно штифт с одним концом наклонной плоскости является отрицательным полюсом, а другой конец — положительным полюсом.

(2) Используйте блок Rxlk для проверки сопротивлений между двумя контактами. Когда диод работает нормально, значения сопротивления двух выводов различаются. И несколько раз обменяйте тестовые провода, чтобы получить несколько пар значений. Согласно меньшему значению сопротивления, вывод, подключенный к красному щупу, является катодом, а вывод, подсоединенным к черному щупу, является анодом.

г. Обнаружение производительности

Используйте мультиметр для измерения прямого и обратного сопротивления инфракрасного приемного диода.По значениям сопротивления можно судить предварительно, поврежден ли диод.

Используйте блок мультиметра Rxlk и определите порядок контактов лазерного диода в соответствии с методом обнаружения обычных диодов. Поскольку прямое падение напряжения лазерного диода больше, чем у обычного диода, при обнаружении прямого сопротивления стрелка мультиметра слегка отклоняется вправо, а обратное сопротивление бесконечно.

  • Однопереходный транзистор (UJT)

а. Дискриминация электродов

На основе блока R × 1k используйте двухметровые ручки для измерения прямого и обратного сопротивления между любыми двумя из трех электродов (база B1 и база B2, а также эмиттер E) диода ujt. Измеренные значения сопротивления между двумя электродами составляют 2 ~ 10 кОм, кроме того, B1 и B2 будут разными.

г. Судебное решение

О рабочих характеристиках ujt-диода можно судить, измерив, в норме ли сопротивление между его выводами.Используйте барьер R × 1k, черный измерительный провод подключается к эмиттеру E, а красный измерительный провод подключается к двум базовым электродам по очереди. Обычно значение сопротивления должно составлять от нескольких тысяч до десяти тысяч Ом. Напротив, красный измерительный провод подключается к эмиттеру E, а черный измерительный провод подключается к двум базовым электродам по очереди, и при нормальных условиях сопротивление должно быть бесконечным. Значения прямого и обратного сопротивления между двумя базами находятся в диапазоне 2 ~ 10 кОм.Если они сильно отличаются от нормального значения, диод поврежден.

Ⅲ Пример анализа

3.1 Проверить диод в цепи

a. Проверка диодов с помощью аналогового мультиметра

Все следующие измерения основаны на кремниевых диодах. Если это германиевый диод, прямое и обратное сопротивление диода уменьшатся.

1) Измерьте прямое сопротивление FR

На следующем рисунке представлена ​​принципиальная электрическая схема для измерения прямого сопротивления диода аналоговым мультиметром:

Дайте результат следующим образом:

Индикатор

Описание

Используйте блок R × 1k для измерения диода, прямое сопротивление составляет несколько тысяч Ом, а стрелка показывает стабильность.Если стрелка немного покачивается, это означает, что термостабильность диода плохая.

Если стрелка при измерении прямого сопротивления показывает сотни кОм, это означает, что диод открыт.

Если стрелка показывает десятки кОм, это означает, что диод имеет большое прямое сопротивление и плохие характеристики диода.

Описание измерения прямого сопротивления:

Прямое сопротивление (FR)

Описание

тыс. Ом

Обычный

Ноль или намного меньше нескольких тысяч Ом

Разбивка

Сотни килограммов

Большой FR, диод открыт

Десятки килом

Большая передняя, ​​плохие передние характеристики

Указатель нестабильный

Плохая устойчивость


2) Измерьте обратное сопротивление RR

На следующем рисунке представлена ​​принципиальная электрическая схема для измерения обратного сопротивления диода аналоговым мультиметром:

Дайте результат следующим образом:

Индикатор

Описание

При измерении обратного сопротивления значение должно составлять несколько сотен кОм.Чем больше значение сопротивления, тем стабильнее индикатор.

Если обратное сопротивление составляет всего несколько тысяч Ом, это означает, что диод вышел из строя и потерял однонаправленную проводимость.

Описание измерения обратного сопротивления

Обратное сопротивление

Описание

Сотни килограммов

Обычный

Ноль

Разбивка

Намного меньше нескольких сотен тысяч Ом

Обратная характеристика диода

не очень хорошая.

Указатель не двигается

Диод открыт. Примечание: обратное сопротивление некоторых диодов очень велико, в настоящее время нет уверенности в том, что диод открыт, поэтому следует измерить его прямое сопротивление. Если значение в норме, значит диод не открыт.

Указатель нестабильный

Стрелка не может быть стабилизирована на определенном значении сопротивления во время измерения, что указывает на плохую стабильность диода.


3.2 Методы тестирования при выключении и включении питания

Измерение внутри цепи диода делится на две ситуации: состояние выключения и включения питания

а. Измерение отключения питания

Здесь следует отметить методику этого теста.

  • Влияние внешней цепи на результат теста такое же, как сопротивление и емкость, измеренные внутренней цепи. И влияние измеренного прямого сопротивления внешней цепью меньше, чем обратного сопротивления.
  • Если есть сомнения относительно результата измерения, диод следует удалить из схемы и измерить отдельно.

г. Измерение при включении питания

Когда на печатную плату подается питание, контрольной точкой является падение напряжения на лампе. Потому что диод имеет очень важную характеристику: когда он включен, падение напряжения на лампе практически не меняется. Таким образом, падение напряжения после включения нормальное, то есть диод в норме.

Метод измерения: На схеме ниже показана схема подключения падения напряжения на трубке после диода в цепи постоянного тока. При установке мультиметра в блок постоянного напряжения 1 В красный щуп подключается к катоду диода, а указанное напряжение является прямым падением напряжения на диоде.

Результаты измерения прямого падения напряжения на диоде анализируются следующим образом:

Диод

Описание

Кремниевый диод

0.6В

Диод в норме и находится в прямом проводящем состоянии.

> 0,6 В

Диод не в проводящем состоянии.

Рядом с 0

Диод в пробивном состоянии, ток в шлейфе будет увеличиваться.

Германиевый диод

0.2В

Диод в норме и находится в прямом проводящем состоянии.

> 0,2 В

Диод выключен или неисправен.

Рядом с 0

В состоянии пробоя ток в контуре значительно увеличивается без однонаправленной проводимости.


3.3 Вывод

При измерении диодов следует учитывать следующие моменты:

1) Диод в переменном токе находится в отключенном состоянии, потому что диод находится в обратном состоянии, и обратное напряжение на обоих концах очень велико. Среднее напряжение на диоде, измеренное блоком постоянного тока, в это время отрицательно.

2) Используйте разные блоки одного и того же мультиметра для измерения положительного и отрицательного сопротивления одного диода, их значения будут разными. Прямое и обратное сопротивление одного и того же диода, измеренное разными мультиметрами, также различается.

3) При измерении прямого сопротивления диода, если стрелка не может остановиться на определенном значении сопротивления и постоянно качается, это означает, что термическая стабильность диода плохая.

4) Некоторые мультиметры предоставляют функцию «проверки диода», которая отображает фактическое прямое напряжение диода, когда он проводит ток. Такие измерители обычно показывают немного более низкое прямое напряжение, чем то, что является «номинальным состоянием» диода, из-за очень небольшого количества тока, используемого во время измерения.

Часто задаваемые вопросы о тестировании диодов

1. Что такое проверка диодов?
Диод лучше всего проверять путем измерения падения напряжения на диоде при прямом смещении. … В режиме проверки диодов мультиметра между измерительными проводами возникает небольшое напряжение. Затем мультиметр отображает падение напряжения, когда измерительные провода подключены к диоду при прямом смещении.

2. Как проверить выпрямительный диод?
Поднесите красный (положительный) щуп мультиметра к положительному выводу шкафа диодов внутри корпуса сварочного аппарата.Коснитесь черным (отрицательным) щупом мультиметра отрицательной клеммой того же диода. Мультиметр должен показывать сопротивление от 0 до 1 Ом, или диод неисправен.

3. Как узнать, положительный или отрицательный диод?
Иногда проще всего проверить полярность мультиметром. Установите мультиметр в положение диода (обычно обозначается символом диода) и прикоснитесь каждым щупом к одной из клемм светодиода. Если светодиод горит, положительный датчик касается анода, а отрицательный датчик касается катода.

4. Как проверить диод Шоттки?
Подключите красный положительный измерительный провод к аноду диода Шоттки, а черный общий измерительный провод к катоду диода. Прислушайтесь к звуку или гудку мультиметра. Если диод Шоттки сработает должным образом, мультиметр подаст звуковой сигнал.

5. Могу ли я проверить диод в цепи?
Диод лучше всего проверять путем измерения падения напряжения на диоде при прямом смещении.Диод с прямым смещением действует как замкнутый переключатель, позволяя току течь. В режиме проверки диодов мультиметра между измерительными выводами возникает небольшое напряжение. … В цепи может присутствовать напряжение из-за заряженных конденсаторов.

6. Как проверить диод?
Полярность диода
Полярность обоих диодов обозначена полосой на одном конце корпуса. Полоса соответствует линии на схематическом обозначении катода. Другой конец (без полосы) — это анод, обозначенный треугольником на условном обозначении.

7. Что происходит при выходе из строя диода?
Однако неисправный диод тоже может закоротить. В этом случае диод будет иметь небольшое сопротивление в обоих направлениях. Распространенными причинами выхода из строя диода являются чрезмерный прямой ток и большое обратное напряжение. Обычно большое обратное напряжение приводит к короткому замыканию диода, а перегрузка по току приводит к его отказу.

8. Как узнать, перегорел ли диод?
Поверните циферблат в режим «проверка диодов».
Этот уровень тока достаточно высок для получения показаний, но не настолько высок, чтобы диод вышел из строя.На мультиметре это также может быть обозначено как «проверка диода» и обычно обозначается маленьким символом диода. Символ диода будет выглядеть как треугольник, указывающий на линию.

Как проверить диод с помощью аналогового и цифрового мультиметра (DMM)?

В этом руководстве мы узнаем, как проверить диод. Диоды — один из основных и важных компонентов в электронных схемах, которые используются для защиты, выпрямления, переключения и многих других приложений.Они являются одними из первых компонентов, которые повреждаются в случае неисправности, и, следовательно, необходимо знать, как проверить, правильно ли работает диод или нет.

Введение

Если вы начинаете разрабатывать свой собственный проект электроники или хотите устранить неполадки в какой-либо электронной схеме или проекте, то вы должны обладать хорошими знаниями об основных электронных компонентах и ​​их работе. Вам не нужно разбираться в его конструкции и внутренней работе, но нужно иметь хотя бы некоторые базовые знания о том, как работает компонент, как тестировать компонент и видеть, работает ли компонент должным образом или нет.

Узнайте больше об основах полупроводниковых диодов.

Знание того, как тестировать компонент и оценка его работоспособности, является очень хорошим навыком поиска и устранения неисправностей электронных схем.

Чтобы избежать получения нежелательных результатов, рекомендуется проверить все основные компоненты, такие как резисторы, диоды, светодиоды и т. Д., На их нормальную работу или работу перед сборкой компонентов в схему (печатную плату). В худшем случае, если мы не проводим никаких тестов перед сборкой, и если результат не соответствует ожиданиям, тогда очень сложно определить источник проблемы, и мы должны протестировать все компоненты (что очень сложно после сборки ).

Давайте сосредоточимся на тестировании диодов в этом руководстве. Как упоминалось ранее, диоды являются одним из важных компонентов в электронных схемах, особенно в источниках питания (и есть много других применений диодов).

Как проверить диод?

Идентификация выводов диода

Диод представляет собой полупроводниковое устройство с двумя выводами, которое позволяет току течь только в одном направлении. Они используются в различных приложениях, таких как выпрямители, зажимы, машинки для стрижки и т. Д.

Когда анодный вывод диода сделан положительным по отношению к катоду, диод называется смещенным в прямом направлении. Падение напряжения на диоде с прямым смещением обычно составляет 0,7 В для кремниевых диодов. Это минимальная разность потенциалов между анодом и катодом диода для смещения в прямом направлении.

Перед тестированием диода мы должны сначала идентифицировать выводы диода, то есть его анод и катод. Большинство диодов с PN-переходом имеют белую полосу на корпусе, а вывод рядом с этой белой полосой является катодом.А оставшийся анод. Эту маркировку имеют как сквозные диоды, так и диоды для поверхностного монтажа.

Некоторые диоды могут иметь полосу другого цвета (например, некоторые стабилитроны имеют черную маркировку на красном / оранжевом корпусе), но клемма рядом с этой цветной меткой почти всегда является катодом.

Тестирование диода можно проводить по-разному, однако здесь мы привели некоторые основные процедуры тестирования диода.

ПРИМЕЧАНИЕ: Приведенные ниже процедуры тестирования предназначены только для нормального диода PN.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если диод, который вы хотите проверить, уже находится в цепи (на печатной плате), вы можете выполнить следующие упомянутые тесты, удалив / распаяв только один вывод диода.

Как проверить диод с помощью цифрового мультиметра?

Тестирование диодов с помощью цифрового мультиметра (DMM) можно проводить двумя способами, потому что в DMM есть два режима для проверки диода. Это следующие режимы:

  • Режим диода
  • Режим омметра (или режим сопротивления)

Режим тестирования диода — лучший способ проверить диод, поскольку он зависит от характеристик диода.В этом методе на диод подается прямое смещение, и падение напряжения на диоде измеряется с помощью мультиметра. Нормально работающий диод позволяет току течь в прямом смещении и должен иметь падение напряжения.

В режиме проверки сопротивления диода измеряется сопротивление прямого и обратного смещения диода. Для хорошего диода сопротивление прямого смещения должно составлять от нескольких сотен Ом до нескольких килоомов, а сопротивление обратного смещения должно быть очень высоким (обычно обозначается как OL — разомкнутая петля в мультиметре).

Процедура тестирования диодного режима
Тестирование диодного режима с помощью цифрового мультиметра
  • Определите анодные и катодные выводы диода.
  • Удерживайте цифровой мультиметр (DMM) в режиме проверки диодов, повернув центральную ручку в положение, где отображается символ диода. В этом режиме мультиметр может подавать ток примерно 2 мА между измерительными выводами.
  • Подключите красный щуп мультиметра к аноду, а черный щуп к катоду.Это означает, что диод смещен в прямом направлении.
  • Наблюдайте за показаниями на дисплее мультиметра. Если отображаемое значение напряжения находится в диапазоне от 0,6 до 0,7 (для кремниевого диода), то диод исправен и идеален. Для германиевых диодов это значение находится в диапазоне от 0,25 до 0,3.
  • Теперь переверните клеммы измерителя, т.е. подключите красный зонд к катоду, а черный — к аноду. Это состояние обратного смещения диода, когда через него не течет ток. Следовательно, измеритель должен показывать OL или 1 (что эквивалентно разомкнутой цепи), если диод исправен.

Если измеритель показывает значения, не соответствующие двум вышеуказанным условиям, то диод неисправен. Дефект диода может быть как открытым, так и коротким.

Открытый диод означает, что диод ведет себя как разомкнутый переключатель как в обратном, так и в прямом смещении. Таким образом, ни в одном из состояний смещения ток через диод не протекает. Следовательно, измеритель будет показывать OL (или 1) как в обратном, так и в прямом смещении.

Закороченный диод означает, что диод ведет себя как замкнутый переключатель, поэтому ток течет через него независимо от смещения, а падение напряжения на диоде будет от 0 В до 0.4В. Таким образом, мультиметр покажет нулевое значение напряжения, но в некоторых случаях он будет отображать очень маленькое напряжение в виде падения напряжения на диоде.

Процедура тестирования режима омметра (сопротивления)

Подобно методу тестирования диодов, режим сопротивления также является простым методом проверки состояния диода, исправен ли он, короткое замыкание или обрыв.

  • Обозначьте выводы диода, т. Е. Анод и катод.
  • Переведите цифровой мультиметр (DMM) в режим измерения сопротивления или омметра, повернув центральную ручку или переключатель в то место, где отображается символ ома или значения резистора.Установите переключатель в режим низкого сопротивления (может быть 1 кОм) для прямого смещения и оставьте его в режиме высокого сопротивления (100 кОм) для процедуры тестирования обратного смещения.
  • Подключите красный датчик к аноду, а черный датчик к катоду. Это означает, что диод смещен в прямом направлении. Когда диод смещен в прямом направлении, сопротивление диода очень мало.

Если на индикаторе прибора отображается умеренно низкое значение, то есть несколько десятков Ом, то диод неисправен. Но если показание сопротивления составляет от нескольких сотен до нескольких килограммов, диод исправен и работает нормально.

  • Теперь переверните клеммы мультиметра так, чтобы анод был подключен к черному датчику, а катод — к красному датчику. Таким образом, диод имеет обратное смещение.
  • Если измеритель показывает очень высокое значение сопротивления или OL на дисплее, значит, диод исправен и работает нормально. Поскольку в обратном смещении диод имеет очень высокое сопротивление.

Из вышесказанного ясно, что для правильной работы диода цифровой мультиметр должен считывать некоторое низкое сопротивление в состоянии прямого смещения и очень высокое сопротивление или OL в состоянии обратного смещения.

Если измеритель показывает очень высокое сопротивление или OL как в прямом, так и в обратном смещении, то диод считается разомкнутым. С другой стороны, если измеритель показывает очень низкое сопротивление в обоих направлениях, то говорят, что диод закорочен.

Как проверить диод с помощью аналогового мультиметра?

Большинство аналоговых мультиметров обычно не имеют специального режима проверки диодов. Итак, мы будем использовать режим сопротивления в аналоговом мультиметре, который аналогичен тестированию диода в режиме омметра цифрового мультиметра.

Проверка диодов с помощью аналогового мультиметра
  • Удерживайте селекторный переключатель мультиметра в положении низкого сопротивления
  • Подключите диод в прямом смещении, подключив положительную клемму к аноду, а отрицательную — к катоду.
  • Если счетчик показывает низкое значение сопротивления, значит, диод исправен.
  • Теперь переведите переключатель в положение высокого сопротивления и поменяйте местами выводы измерителя, подключив положительный полюс к катоду, а отрицательный — к аноду.В этом случае говорят, что диод имеет обратное смещение.
  • Если прибор показывает OL или очень высокое сопротивление, то это указывает на безупречное состояние диода.
  • Если прибор не показывает вышеуказанные показания, диод считается неисправным или неисправным.

Речь идет о простой проверке диодов PN с помощью цифровых и аналоговых мультиметров. Эта процедура тестирования может быть применима не для всех типов диодов. Итак, теперь давайте посмотрим, как проверить светодиод и стабилитрон.

Как проверить светодиод (светоизлучающий диод)?

Как уже говорилось выше, перед тестированием любого диода мы должны знать его контакты (выводы). Клеммы светодиода можно определить по длине проводов. Более длинный — анод, более короткий — катод. Кроме того, в другом способе используется структура поверхности, в которой плоская поверхность обозначает катод, а другая — анод.

Идентификация клемм светодиода

Давайте теперь посмотрим, как проверить светодиод с помощью цифрового мультиметра.

  • Определите анодные и катодные выводы светодиода.
  • Установите переключатель / ручку мультиметра в диодный режим.
  • Подключите щупы измерителя к светодиоду так, чтобы он был смещен в прямом направлении.
  • Если светодиод работает правильно, он светится, в противном случае светодиод неисправен.
  • Тестирование с обратным смещением невозможно для светодиода, так как он не работает в состоянии с обратным смещением.

Как проверить стабилитрон?

По сравнению с проверкой обычного диода, проверка стабилитрона требует дополнительных схем.Потому что стабилитрон проводит в состоянии обратного смещения и только в том случае, если приложенное обратное напряжение больше, чем напряжение пробоя стабилитрона.

  • Определите клеммы анода и катода стабилитрона, и процесс его идентификации аналогичен обычному PN-диоду (с использованием метки).
  • Подключите тестовую схему, как показано на рисунке выше.
  • Установите ручку мультиметра в режим измерения напряжения.
  • Подключите измерительные щупы к стабилитрону, как показано на рисунке.
  • Постепенно увеличивайте входную мощность диода и наблюдайте за напряжением на дисплее измерителя. Это показание на измерителе должно быть таким, чтобы при увеличении переменного питания выход измерителя должен увеличиваться до напряжения пробоя диода. И за этой точкой счетчик должен показывать постоянное значение напряжения независимо от увеличения подачи входной переменной. Если это так, то стабилитрон исправен, в противном случае неисправен.

Предположим, если мы подадим на стабилитрон 12 В (с напряжением пробоя 6 В) от батареи через резистор, то мультиметр должен показать показание, которое примерно равно 6 В, если стабилитрон исправен.

Заключение

Полное руководство для начинающих по тестированию диода. Узнайте, как определять клеммы диода, тестировать диод с помощью цифрового мультиметра (DMM), аналогового мультиметра, тестовых светодиодов и стабилитронов.

Как определить выводы диодов Шоттки?

Диод Шоттки должен быть установлен правильно. Неправильная установка диода Шоттки не только разрушает себя, но также может повредить многие другие части схемы.

Материал P-типа является анодом полюсной трубки, а «анод» означает конец, который поглощает электроны. Материал N-типа является катодом полюсной трубки, а «катод» относится к концу, на котором находятся электроны. вышел.Примечание. Электронный поток идет от катода к аноду.

Упакованные материалы — это пластик, стекло, металл, керамика или их комбинация. Используемых размеров и форм не так много. Вообще говоря, чем больше последний, тем больше кольцо на стороне катодного вывода, и корпус DO-41 на Рисунке 8-24 использует этот метод. Некоторые старые пакеты используют рампу или знак + для обозначения катодного конца.

Для идентификации контактов есть несколько напечатанных символов диода Шоттки.Хотя метка не видна, пакет 194-05 на рис. 8-24 использует этот метод. Корпус TO-220AC имеет два катодных контакта с металлической деталью, которая соединяет два анода. Как штыри, так и металл можно использовать в качестве диодов Шоттки и схемных соединений. TO-220AB имеет два анодных контакта. Поскольку внутри находятся два диода Шоттки, анод имеет разные концы, но два внутренних катода соединены.

Производители часто предоставляют схемы нормальной полярности диодов Шоттки и схемы обратной полярности.Например, на рисунках 8-24 конец с болтом корпуса 257-01 используется в качестве анода в схеме обратной полярности. Имя компонента, за которым следует буква «R». Проблема та же, что и у устройства. Другими словами, не всегда возможно идентифицировать компоненты и их контакты, просто наблюдая за контуром компонента. Вы должны использовать схемы или другие доступные материалы.

Поскольку корпус диода Шоттки легко сбить с толку, технические специалисты обычно используют трехметровый цифровой мультиметр для обнаружения диода Шоттки и его контактов.Цифровые измерители сейчас очень популярны, и цифровой измеритель удобно использовать для измерения диодов Шоттки. При использовании функции диода Шоттки цифрового измерителя положительный полюс измерителя (красная ручка) является положительным полюсом внутреннего источника питания, а отрицательный полюс (черная ручка) является отрицательным полюсом внутреннего источника питания. Рис. 8 Измеритель показывает, что диод Шоттки имеет обратное смещение, то есть красный конец ручки является отрицательным полюсом диода Шоттки. Рисунок 8-25 (b), цифровой индикатор показывает 0.540 В, что указывает на то, что полюсная трубка смещена в прямом направлении, ее напряжение включения составляет 0,54 В, а левая сторона является положительным полюсом. Диод Шоттки измеряется как в прямом, так и в обратном направлении. Если да, то измерение на Рисунке 8-25 показывает, что трубка представляет собой кремниевый диод. Если это германиевый диод, показание прямого напряжения должно быть менее 0,3 В.

Испытательные диоды

  • Изучив этот раздел, вы сможете:
  • • Опишите методы проверки диодов с помощью цифровых или аналоговых мультиметров
  • • Распознавайте типичные неисправности диодов.
  • • Обрыв цепи.
  • • Короткое замыкание.
  • • Дырявый.

Рис. 2.8.1 Цифровой измеритель

Мультиметр для проверки диодов

Диоды можно проверить с помощью мультиметра. Обычно проверяется сопротивление диода в прямом и обратном направлениях. Однако при тестировании диодов следует помнить о нескольких моментах.

с цифровыми счетчиками

Большинство цифровых мультиметров подходят для тестирования диодов и во многих случаях имеют специальный диапазон «тестирования диодов», обычно отмеченный символом диода.Этот диапазон всегда следует использовать при тестировании диодов или любого другого полупроводникового прибора. Причина этого в том, что измеритель проверяет диод, подавая напряжение на диодный переход. Нормальные напряжения, используемые измерителем в других диапазонах сопротивления, могут быть недостаточно высокими, чтобы преодолеть потенциал прямого перехода диода, и поэтому диод не будет проводить, даже в прямом направлении. Это указывало бы на то, что диод был разомкнут (очень высокое сопротивление). Если используется диапазон диодов, испытательное напряжение, прикладываемое измерителем, в большинстве случаев будет достаточно высоким, чтобы преодолеть потенциал прямого перехода, и диод будет проводить.Следовательно, в прямом направлении (положительный вывод измерителя к аноду диода и отрицательный вывод к катоду) можно измерить сопротивление диода.

Фактическое значение сопротивления будет зависеть от наклона прямой характеристики диода при напряжении, подаваемом измерителем, и поэтому будет варьироваться от устройства к устройству и от измерителя к измерителю, поэтому точное значение не может быть дано. При измерении исправного кремниевого диода (не подключенного к какой-либо цепи) можно ожидать показания в прямом направлении примерно от 500 Ом до 1 кОм, аналогичного или немного меньшего для германиевых диодов.Если провода измерителя перевернуты, следует ожидать выхода за пределы диапазона (бесконечность) или разомкнутой цепи (обычно отображается на дисплее вроде «1» на цифровом измерителе, как показано на рис. 2.8.1).

Если диод уже включен в цепь, на измеренные сопротивления, всегда при выключенной цепи, будут влиять любые параллельные пути. Поэтому показания будут ниже указанных выше. Однако очень низкие или нулевые показания могут указывать на короткое замыкание диода (наиболее частая неисправность диодов), поэтому стоит удалить хотя бы один конец диода из цепи, если нет другой очевидной причины очень низкого показания. цепи и еще раз проверьте прямое и обратное сопротивление диода.

С аналоговыми счетчиками

Рис. 2.8.2 Аналоговый счетчик

Если аналоговый измеритель используется для тестирования, необходимо помнить, что, поскольку ноль на шкале сопротивления и напряжения меняются местами из-за внутренней работы измерителя, полярность зондов при использовании аналоговых измерителей для измерения сопротивления также меняется на противоположную. по сравнению с цифровыми счетчиками. Поэтому при измерении сопротивления диода аналоговым измерителем в любом диапазоне ЧЕРНЫЙ провод является положительным, а КРАСНЫЙ — отрицательным.Это означает, что черный провод должен быть подключен к аноду, а красный — к катоду для измерения ПЕРЕДНЕГО сопротивления диода. Некоторые аналоговые измерители имеют определенный диапазон тестирования диодов, но большинство аналоговых измерителей вполне подходят для тестирования диодов. Наиболее подходящий аналоговый диапазон обычно указывается в инструкциях для пользователя, но, как и в случае с цифровыми измерителями, необходимо проверить фактическое напряжение, используемое в диапазоне тестирования, чтобы понять его влияние на ожидаемое прямое и обратное сопротивление.

ПРИМЕЧАНИЕ: приведенный выше абзац относится только к истинным аналоговым измерителям, многие современные «аналоговые» модели, как правило, являются цифровыми измерителями с аналоговым дисплеем. В этом случае следует следовать методу, описанному для цифровых счетчиков. Какой у вас счетчик? Можно использовать простой тест сопротивления заведомо исправного диода; Подключите черный отрицательный вывод к катоду, а красный положительный вывод к аноду. Если измеритель показывает ожидаемое прямое сопротивление, полярность проводов измерителя не изменена.

Это также является обычным явлением для измерения прямого сопротивления некоторых светодиодов, особенно таких, как синие светодиоды, которые имеют более высокий потенциал прямого перехода, который во время тестирования кажется очень высоким (бесконечным), если напряжение измерителя на диодном диапазоне низкое, даже когда светодиод в порядке.Однако измеритель с испытательным напряжением около 3 В должен давать некоторое свечение светодиода. Также доступны некоторые мультиметры, которые вместо отображения сопротивления диода в диапазоне проверки диода отображают потенциал перехода (в вольтах). Поэтому важно убедиться, что вы знаете, какие условия использует измеритель, прежде чем тестировать какие-либо полупроводники.

Рис. 2.8.3 Подключение цифрового измерителя


для проверки диода

Проведение испытаний

На схеме ниже показано, как подключить цифровой измеритель для проверки диода.Следует помнить следующее:

  • • Убедитесь, что вы используете диодный диапазон.
  • • С помощью цифрового измерителя подключите черный провод к катоду, а красный — к аноду (прямое смещение — около 1 кОм).
  • • Поменяйте местами подключения счетчика (обратное смещение — бесконечное считывание).

ПОМНИТЕ — Если вы используете аналоговый измеритель для измерения сопротивления, полярность измерительных проводов меняется на обратную.

НЕКОТОРЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ, при измерении сопротивления диода выдают показания, указывающие потенциал перехода (в вольтах), а не сопротивление диода (в омах). ПРОВЕРЬТЕ ИНСТРУКЦИИ К СЧЕТЧИКУ, чтобы вы были уверены, что показывает показание измерителя.

Определение соединений диодов

Рис. 2.8.4 Маркировка полярности диодов.

Катодное соединение диода маркируется различными способами. В случае мостового выпрямителя входные клеммы переменного тока и выходные клеммы постоянного тока обычно помечены символом синусоидальной волны и знаками плюс / минус соответственно, как показано.

Мостовые выпрямители

можно тестировать как обычные диоды, если каждый диод тестируется отдельно.Контакты корпуса следует сравнить со схемой внутреннего расположения четырех диодов, как показано на рис. 2.8.4, чтобы вы могли проверить прямое и обратное сопротивление каждого диода. Одиночные диоды обычно обозначаются полосой для обозначения катода, но в выпрямителях шпилечного типа на корпусе обычно печатается символ диода.

Индикация неисправности

Короткое замыкание

Диоды могут быть повреждены высоким напряжением, особенно диоды, работающие с высоким напряжением или мощными приложениями, такими как источники питания, и в результате обычно происходит короткое замыкание 0 Ом при измерении в любом направлении.Когда диод в источнике питания замыкается накоротко, могут протекать большие токи и возникают очевидные повреждения, такие как «сварившиеся» диоды и / или сгоревшие предохранители. Неповрежденные короткозамкнутые диоды показывают 0 Ом или очень низкое сопротивление в прямом и обратном направлениях.

Обрыв цепи

Иногда диоды (особенно малосигнальные диоды) могут размыкать цепь и показывать очень высокое сопротивление или бесконечность (отображается цифрой 1 на цифровых индикаторах) как в прямом, так и в обратном направлении.

Дырявый

Иногда сигнальный диод может стать «негерметичным». В то время как его прямое сопротивление может быть нормальным, его обратное сопротивление может быть ниже ожидаемой бесконечности. Этот тип неисправности обычно ограничивается небольшими сигнальными диодами, поскольку, если силовые диоды выходят из строя, дополнительный обратный ток почти наверняка будет генерировать достаточно тепла, чтобы быстро разрушить диод. В диодах с малым сигналом эту неисправность можно надежно измерить только при удалении диода из схемы, поскольку параллельные сопротивления любых других компонентов, подключенных поперек диода, будут иметь тенденцию давать меньшее, чем ожидалось, обратное сопротивление.

Тестирование стабилитронов

Все стабилитроны имеют определенное напряжение, и если напряжение, измеренное на них в рабочих условиях, выше, чем указанное в руководстве по схеме (или на диоде, если вы видите маркировку), то диод неисправен (возможно, обрыв цепи) и подлежит замене. Стабилитроны имеют такие же короткое замыкание и обрыв цепи, что и другие диоды, но, кроме того, могут стать «шумными». Обычно очень стабильное напряжение на них страдает от очень быстрых колебаний, подобных постоянным «фоновым шумам» при плохом звуковом сигнале.Поскольку стабилитроны часто используются для стабилизации линий электропитания, эти быстрые колебания напряжения могут вызывать странные неисправности, в зависимости от того, что подается от рассматриваемого источника питания. Мораль такова: если цепь ведет себя странно и подозревается шум в источнике питания, проверьте любой стабилитрон, стабилизирующий эту линию, заменив его заведомо исправным диодом.

Тестирование светодиодов

Тестирование светодиодов

описано в Модуле диодов 2.5

.

Начало страницы

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.