Щоб визначити справність діода можна скористатися наведеної далі методикою перевірки напівпровідникового діода цифровим мультиметром.
Але для початку нагадаємо, що представляє собою напівпровідниковий діод. Напівпровідниковий діод - це електронний прилад, який має властивість односпрямованої провідності.
У діода є два висновки. Один називається катодом, він є негативним. Інший висновок - анод. Він є позитивним.
На фізичному рівні діод являє собою один p-n перехід. Нагадаємо, що у напівпровідникових приладів p-n переходів може бути декілька. Наприклад, у дінністра їх три! А напівпровідниковий діод, по суті є найпростішим електронним приладом на основі одного p-n переходу.
Запам'ятаємо, що робочі властивості напівпровідникового діода проявляються тільки при прямому включенні. Що значить пряме включення? А це означає, що до висновку анода діода підключений позитивне напруга (+), а до катода - негативна напруга, тобто (-). В такому випадку діод відкривається і через його p-n перехід починає текти струм.
У переважної більшості сучасних цифрових мультиметров (тестерів) в функціоналі присутня можливість перевірки діода. Цю функцію, наприклад, можна використовувати для прове. Позначається вона в вигляді умовного позначення діода поруч з розміткою перемикача режимів мультиметра.
Невелика примітка! Варто розуміти, що при перевірці діодів в прямому включенні на дисплеї показується не опір переходу, а граничну напругу діода! Його ще називають падінням напруги на p-n переході. Ця напруга, при перевищенні якого p-n перехід повністю відкривається і починає пропускати струм. Ця напруга лежить в межах 100 - 1000 мілівольт (mV). Його то й показує дисплей приладу. У зворотному включенні, коли до анода діода підключений мінусовій (-) висновок тестера, а до катода плюсовій (+) на дисплеї не повинно показуватися ніяких значень. Це свідчить про те, що перехід справний і в зворотному напрямку струм не пропускає.
У документації (даташітах) на імпортні діоди порогове напруга іменується як Forward Voltage Drop (скорочено Vf), що дослівно перекладається як "падіння напруги в прямому включенні".
Саме по собі падіння напруги на p-n переході діода небажано. Якщо помножити протікає через діод ток на величину падіння напруги, то ми отримаємо ні що інше, як потужність розсіювання діода - ту потужність, яка марно витрачається на нагрів діода.
Перевірка діода.
Щоб було більш наочно, проведемо перевірку випрямного діода 1N5819. Це діод Шотткі. В цьому ми скоро переконаємося.
Виробляти перевірку будемо мультітестером Victor VC9805 +. Також для зручності застосована беспаечное макетна плата. Звертаємо увагу, що під час вимірювання не можна тримати висновки діода і щупів мультиметра двома руками. Це груба помилка. В такому випадку ми вимірюємо не тільки параметри діода, а й опір свого тіла. Це може істотно вплинути на результат перевірки. Тримати щупи та висновки діода можна тільки однією рукою! В такому випадку в вимірювальну ланцюг включений тільки сам вимірювальний прилад і перевіряється діод. Дана рекомендація справедлива і при вимірюванні опору резисторів, а також при перевірці конденсаторів. Не забувайте про це важливе правило.
Отже, перевіримо діод в прямому включенні. При цьому плюсовій щуп (червоний) мультиметра підключаємо до анода діода. Мінусовій щуп (чорний) підключаємо до катода діода. На фотографії, показаної раніше, видно, що на циліндричній корпусі діода нанесено біле кільце з одного краю. Саме з цього боку у діода висновок катода. Таким чином маркується висновок катода у більшості діодів імпортного виробництва.
Як бачимо, на дисплеї цифрового мультиметра здалося значення порогового напруги діода 1N5819. Так як це діод Шотткі, то його значення невелике - всього 207 мілівольт (mV).
Тепер перевіримо діод в зворотному включенні. Нагадуємо, що в зворотному включенні діод струм не пропускає. Забігаючи вперед, відзначимо, що і в зворотному включенні діод все-таки пропускає струм. Це так званий зворотний струм діода (Iобр). Але він настільки малий, що його не враховують.
Поміняємо підключення діода до вимірювальних щупів мультиметра. Червоний щуп підключаємо до катода, а чорний до анода.
На дисплеї з'явиться «1» в старшому розряді дисплея. Це свідчить про те, що діод не пропускає струм і його опір великий. Таким чином, ми перевірили діод 1N5819 і він виявився справний.
Несправності діода.
У діода є дві основні несправності. Це пробою p-n переходу і обрив p-n переходу.
Пробій. При пробої діод перетворюється в звичайний провідник і вільно пропускає струм хоч в прямому напрямку, хоч в зворотному. При цьому, як правило, пищить буззер мультиметра, а на дисплеї показується величина опору діода. Це опір дуже мало і становить кілька ом.
Обрив. При обриві діод не пропускає струм ні в прямому, ні в зворотному включенні. У будь-якому випадку на дисплеї приладу - «1». При такому дефекті діод являє собою ізолятор. «Діагноз» - обрив можна випадково поставити і справного діода. Особливо легко це зробити, коли щупи тестера порядком зношені і пошкоджені. Слідкуйте за справністю вимірювальних щупів, дроти у них ох які «ріденькі» і при частому використанні легко рвуться.
А тепер пару слів про те, як за значенням порогового напруги можна орієнтовно судити про тип діода і матеріалі з якого він виготовлений.
Ось невелика добірка, складена з конкретних діодів і відповідних їм величин порогового напруги, які були отримані при тестуванні цих діодів мультиметром. Всі діоди були заздалегідь перевірені на справність.
точковий кремнієвий діод
Як бачимо, найменше граничне напруга (Vf) у діодів Шотткі 1N5822 і 1N5819. Це відмінна риса діодів Шотткі. При протіканні через них струму в прямому напрямку на їх p-n переході падає дуже мале напруга. Сказати простіше - діод практично не робить ніякого опору протікає току і не витрачає дорогоцінні вати. Протилежна ситуація у кремнієвих діодів. Пряме падіння напруги у них, як правило, не менше 0,5 вольт, а то і більше. Кремнієві діоди і діоди Шотткі дуже активно використовуються для випрямлення змінного струму. Наприклад, в складі діодного моста.
Германієві діоди мають пряме падіння напруги рівне 300 - 400 мілівольт. Наприклад, перевірений нами точковий германієвий діод Д9, який раніше застосовувався в якості детектора в радіоприймачах має граничну напругу близько 400 мілівольт.
Діоди Шотткі мають граничну напругу в районі 100 - 250 mV;
У германієвих діодів порогове напруга, як правило, дорівнює 300 - 400 mV;
Кремнієві діоди мають найбільше граничне напруга рівне 400 - 1000 mV.
Таким чином, за допомогою описаної методики можна не тільки визначити справність діода, а й орієнтовно дізнатися, з якого матеріалу і за якою технологією він виготовлений. Визначити це можна за величиною порогового напруги.
Портал надає користувачам зручні та ефективні сервіс-послуги,
огляд останніх подій в сферах радіоелектроніки, а так же технологій
в цьому напрямку. Даний портал орієнтований на простір колишнього СНД.
Портал день за днем все більше наповнюється корисною інформацією,
доступними технологіями і нововведеннями. Кожен день RADIODVOR.COM продовжує
примножувати аудиторію і популярність.
Портал про радіоелектроніці
По всьому колишньому СНД