Jak testovat diodu – jak pomocí multimetru zkontrolovat funkčnost diody

Dioda polovodičového typu označuje ta elektronická zařízení, která se vyznačují vodivostí pouze v jednom směru.

Další umělci na Yuda

Co je to polovodičová dioda

Uživatelé se často potýkají s otázkou, jak testovat diodu. Aby bylo možné zkontrolovat, zda dioda funguje normálně, je nejlepší použít metodu sledování jejího stavu pomocí digitálního multimetru. Všechny diody mají dva výstupy. Jedna z nich – anoda – má znaménko plus a druhá – katoda – má znaménko mínus.

Z fyzikálního hlediska jakákoli dioda je přechodové zařízení typu pn. Měli byste vědět, že zařízení s polovodičovým systémem mohou mít několik takových přechodů (dinistor má 3 přechody). Mezitím je konvenční polovodičová dioda nejzákladnějším existujícím elektronickým zařízením, založeným na jednom takovém spojení. Je třeba také připomenout, že dioda s polovodičovým systémem může plně projevit své fyzikální vlastnosti až poté, co je zapnuta na plnou sílu.

Zapnutí v plné síle znamená, že anoda konkrétní diody byla připojena k napětí se znaménkem plus a katoda k napětí se znaménkem mínus. Teprve poté se dioda plně otevře a její přechod začne vést elektrický dok. Pokud uděláte opak a připojíte záporné napětí na anodu diody a kladné napětí na katodu, bude tato dioda považována za uzavřenou a nedovolí, aby přes ni procházel elektrický proud. Tento proces bude trvat, dokud napětí v zařízení nedosáhne maximální úrovně, což bude mít za následek zničení krystalické báze polovodiče. Tím je potvrzen princip činnosti diody – vodivost v jednom směru.

Odpověď na otázku: „Jak testovat diodu pomocí multimetru?“ – velmi jednoduché. Ve většině případů je každý moderní digitální tester (multimetr), který lze nyní najít v prodeji, vybaven funkcí pro kontrolu fyzického zdraví diod. Tato vlastnost se dá využít v situacích, kdy potřebujete zkontrolovat funkčnost tranzistoru.

Při kontrole funkčnosti zařízení se na obrazovce nezobrazuje hodnota odporu přechodu, ale tzv. „průrazné“ napětí v diodě. To znamená: pokud je tato prahová hodnota překročena, přechod se otevře a dioda začne pracovat. Zpravidla se hodnota tohoto ukazatele pohybuje v rozmezí od sto do osmdesáti milivoltů. Zobrazí se na monitoru zařízení. Pokud vyměníte vodiče multimetru (ze záporného na kladný a naopak), pak by monitor neměl nic ukazovat. To bude důkaz, že dioda nepropouští proud v opačném směru, a proto funguje normálně.

Jak testovat diodu

Pro usnadnění procesu ověřování je vhodné mít s sebou prkénko na krájení. V první řadě byste se měli ujistit, že se obou rukou nedotýkáte výstupů diod a sond testeru. Nemůžete to udělat, protože pak vaše tělo také ovlivní výsledky měření – jeho odpor bude přidán. Vše tedy musí být drženo pouze jednou rukou – pak se do měřícího řetězce zařadí pouze potřebné prvky.

Na tuto vlastnost byste neměli zapomínat při měření jiných zařízení, například kondenzátorů nebo rezistorů. Měli byste začít kontrolou během přímého připojení. K tomu musí být kladná sonda multimetru (je červená) připojena k anodě diody a záporná sonda (je černá) musí být připojena ke katodě. Katodový výstup je umístěn na boku zařízení, na kterém je prstenec natřený bílou barvou.

Takto je katodový výstup zaznamenán u většiny moderních diod. Pokud vše proběhlo v pořádku a monitor zobrazoval normální hodnotu napětí, pak můžete diodu zkontrolovat prohozením kontaktů. Stojí za zmínku, že diody stále procházejí elektrickým proudem v opačném směru, ale v tak malých množstvích, že tento indikátor není při výpočtech nikdy brán v úvahu. Pokud tedy připojíte černou sondu k anodě a červenou sondu ke katodě, na displeji by se měla zobrazit hodnota „jedna“. To bude indikovat, že dioda funguje naprosto normálně.

Možné poruchy

Polovodičové diody se zpravidla vyznačují dvěma typy poruch: porušením křižovatky a porušením křižovatky. Stojí za to o nich vědět:

• Prolomení přechodu. V tomto případě se dioda stane nejběžnějším vodičem a bude mít vlastnost procházet elektrický proud jak v jednom, tak ve druhém směru. Uživatel o tom může být informován skřípavým bzučákem jeho testeru a monitor zobrazí hodnotu odporu, která není typická pro tuto diodu. Bude nezvykle malá
• Přechodová přestávka. Pokud dojde k přerušení spojení, zkoumaná dioda neprojde elektrickým proudem v žádném směru. V takové situaci bude monitor multimetru vždy zobrazovat číslo „jedna“. Pokud k tomu dojde, testovaná dioda se stane izolantem. Existují však situace, kdy je u absolutně normálně fungující diody diagnostikována „přerušení“. K tomu dochází zejména při použití testeru s poškozenými nebo jednoduše opotřebovanými sondami. Tento bod je třeba kontrolovat, protože jejich dráty jsou často vystaveny mechanickému namáhání, což vede k přetržení

Co byste měli vědět o průrazném napětí

Průrazné napětí většiny germaniových diod se pohybuje v rozmezí tří set až čtyř set milivoltů. Například často používaný diodový model D9, který se používá i jako detektor v rádiových přijímačích, se vyznačuje tímto indikátorem ve výši čtyři sta milivoltů.

Zde jsou hlavní typy diod a napětí, která jim odpovídají:

• Silikonové diody. Mají nejvyšší průrazné napětí – od čtyř set do osmi set milivoltů
• Diody z germania. Mějte průměrné průrazné napětí tři sta až čtyři sta milivoltů
• Schottkyho diody. Jejich průrazné napětí se pohybuje od sta do dvou set padesáti milivoltů

Pomocí této techniky můžete nejen zkontrolovat, jak dobře dioda funguje, ale také přibližně zjistit, jaký materiál sloužil jako surovina pro její výrobu. To lze zjistit zjištěním průrazného napětí.

Tyristor je speciální typ polovodičového zařízení vyrobeného z monokrystalového polovodiče a majícího alespoň tři pn přechody. Může být ve dvou různých stabilních stavech: uzavřený tyristor má nízký stupeň vodivosti a v otevřeném stavu je vodivost vysoká.

V podstatě se jedná o výkonový elektronický klíč bez plné kontroly.

Nástroje a materiály pro testování

K testování zařízení mohou být vyžadovány následující nástroje a materiály v závislosti na zvolené testovací metodě:

• napájecí zdroj nebo baterie, která bude fungovat jako zdroj konstantního napětí;
• žárovka;
• vodiče;
• ohmmetr;
• multimetr;
• tester;
• pájecí stroj;
• tyristor;
• pájecí stroj;

Pro otestování správné funkce tyristoru budete možná potřebovat tester, který si můžete vyrobit sami.

Bude vyžadovat následující materiály a prvky:

• platit;
• odpory, množství 8 kusů;
• kondenzátory, množství 10 kusů;
• diody, množství 3 kusy;
• pozitivní a negativní stabilizátor;
• žárovka;
• transformátor;
• pojistka;
• pákový spínač, množství 2 kusy;

Existuje řada možných návrhů pro výrobu sondy, můžete si vybrat jakýkoli, ale musíte dodržovat následující doporučení:

1. Propojení všech prvků se vyrábí pomocí speciálních drátů se svorkami.
2. Je nutné důsledně sledovat napětí mezi různými kontakty. Pro provedení testu je přípustné připojit spínače k ​​různým skupinám kontaktů.
3. Po sběru obvodu Je nutné připojit tyristor, pokud je v dobrém stavu, žárovka se nerozsvítí.
4. Pokud žárovka nesvítí I po stisknutí tlačítka start je nutné zvýšit hodnotu ovládacího elektrického proudu pomocí instalovaného spínače Při přerušení odpovídajícího obvodu kontrolka zhasne.

Způsoby kontroly

Existuje řada různých způsobů testování tyristorů, nejjednodušší je testovat je pomocí žárovky a zdroje, který poskytuje konstantní napětí.

Tento proces lze implementovat následovně:

1. Dráty Je nutné jej připájet na svorky tyristoru tak, že plus z napájecího prvku je přiváděn k anodě a mínus je připojen k žárovce a přes ni ke katodě.
2. K řídící elektrodě přístroje bude nutné použít napětí, které překročí podobný indikátor pro anodu o 0,2 V, díky této akci přejde tyristor do otevřeného stavu.
3. Pokud je zařízení v dobrém provozním stavu a je v provozuschopném stavu, pak by se měla kontrolka rozsvítit.
4. Aby se konečně ujistil, že funguje správně, je nutné zablokovat přístup zdroje napětí, který otevřel tyristor, k řídicí elektrodě, žárovka by neměla zhasnout;
5. Pro návrat zařízení do zavřeného stavu, je nutné úplně odpojit napájení nebo přivést na elektrodu záporné napětí.

Níže je uveden příklad testu, který lze provést. v obvodu střídavého proudu:

1. Je třeba vyměnit napětí, který je napájen ze zdroje nebo jiného konstantního zdroje, na střídavé napětí s indikátorem 12V, lze pro tyto účely použít speciální transformátor.
2. Po dokončení tohoto postupu, ve výchozí poloze bude žárovka v režimu vypnuto.
3. Test se provádí stisknutím tlačítka start., během kterého by se světlo mělo rozsvítit a po stisknutí zase zhasnout.
4. Během testování, žárovka by se měla rozsvítit pouze na polovinu své topné kapacity, je to dáno tím, že k tyristoru se dostane pouze kladná vlna střídavého napětí přiváděného z transformátoru.
5. Pokud je v obvodu tyristor, jeden z hlavních typů tyristoru, pak se žárovka rozsvítí na plný výkon, protože je stejně citlivá na obě půlvlny střídavého napětí.

Dalším způsobem je provedení kontroly pomocí testeru je implementován následovně:

1. Provést navrhované testování dostatek energie bude získáváno z napájení minitesteru 1,5V, který je v provozním režimu x1 kOhm.
2. Je nutné připojit sondu k anodě a poté se krátce dotkněte řídicí elektrody.
3. Po provedení výše uvedených akcí sledujte reakci šipky, která se měla lišit od počátečních hodnot.
4. Pokud po vyjmutí měrky Pokud se šipka vrátí do své původní polohy, znamená to, že testovaný tyristor není schopen samostatně zůstat v otevřeném stavu.
5. Někdy proces ověření selžeod úplného začátku, v takové situaci se doporučuje vyměnit sondy, protože u některých zařízení může přepnutí do režimu x1 kOhm způsobit změnu polarity.

Multimetr je multifunkční zařízení, jehož součástí je mimo jiné ohmmetr, s jehož pomocí můžete také provést příslušnou kontrolu:

1. Zpočátku, musí být multimetr přepnut do režimu vytáčení.
2. Sondy jsou nainstalovány takže plus je připojen k anodě a mínus odpovídá katodě.
3. Multimetrový displej by měl vykazovat vysoké napětí, protože tyristor je aktuálně v uzavřené poloze.
4. Na sondách je napětí, proto je možné na řídicí elektrodu přivést kladné napětí, je třeba vytvořit krátký kontakt s odpovídajícím drátem od elektrody k anodě.
5. Po dokončených akcích, displej multimetru by měl začít ukazovat nízké napětí, když se tyristor přepne do otevřeného stavu.
6. Zavření zařízeníse stane znovu, pokud odstraníte drát z elektrody, k tomuto procesu dochází kvůli nedostatečnému množství elektrického proudu, který je v sondách multimetru. Výjimku tvoří některé typy tyristorů, například ty, které se používají v některých pulzních napájecích zdrojích řady starých televizorů, pro udržení otevřeného stavu bude stačit aktuální obsah;

Použití ohmmetru pro testování se řídí podobným vzorem, protože moderní modely nemají mechanismus šipky, ale displej, jako jsou multimetry. Tato technika umožňuje testování provozuschopnosti polovodičových přechodů bez předchozího odpájení tyristoru z desky.

Zařízení a princip činnosti

Tyristorové zařízení vypadá takto:

1. 4 polovodičové prvky jsou vzájemně zapojeny do série a liší se typem vodivosti.
2. Konstrukce obsahuje anodu – kontakt s vnější vrstvou polovodiče a katody, stejný kontakt, ale s vnější n-vrstvou.
3. Celkem nejsou více než 2 řídicí elektrody., které jsou spojeny s vnitřními vrstvami polovodiče.
4. Pokud v zařízení zcela chybí řídicí elektrody, pak je takovým zařízením speciální typ – dinistor. Pokud je k dispozici 1 elektroda, zařízení patří do třídy tyristorů. Řízení lze provádět přes anodu nebo katodu, tato nuance závisí na tom, ke které vrstvě byla řídicí elektroda připojena, ale dnes je nejběžnější druhá možnost.
5. Tato zařízení lze rozdělit do typův závislosti na tom, zda procházejí elektrický proud z anody na katodu nebo v obou směrech najednou. Druhá verze zařízení se nazývá symetrické tyristory, obvykle sestávající z 5 polovodičových vrstev, v podstatě jsou to triaky.
6. Pokud konstrukce obsahuje řídící elektrodu, lze tyristory rozdělit na blokovací a neblokované varianty. Rozdíl druhého typu je v tom, že takové zařízení nelze žádným způsobem přepnout do zavřeného stavu.

Princip činnosti tyristoru připojeného ke stejnosměrnému obvodu je následující:

1. Zapnutí zařízení dochází v důsledku toho, že obvod přijímá impulsy elektrického proudu. Napájení probíhá s polaritou, která je kladná vzhledem ke katodě.
2. Během procesu přechodu Vliv má řada různých faktorů: typ zatížení; teplota polovodičové vrstvy; indikátor napětí; parametry zátěžového proudu; rychlost, s jakou se zvyšuje řídicí proud, a jeho amplituda.
3. I přes výraznou strmost řídícího signálu, rychlost nárůstu napětí by neměla dosáhnout nepřijatelných hodnot, protože to může způsobit náhlé vypnutí zařízení.
4. Nucené vypnutí zařízení lze realizovat různými způsoby, nejběžnější možností je připojení spínacího kondenzátoru s obrácenou polaritou do obvodu. K takovému spojení může dojít v důsledku přítomnosti druhého (pomocného) tyristoru, který vyvolá výboj na hlavním zařízení. V tomto případě dojde ke kolizi vybíjecího proudu procházejícího spínacím kondenzátorem se stejnosměrným proudem hlavního zařízení, což sníží jeho hodnotu na nulu a způsobí vypnutí.

Princip činnosti tyristoru připojeného k obvodu střídavého proudu je mírně odlišný:

1. V této poloze Zařízení může zapínat nebo vypínat obvody s různými typy zátěže a také měnit hodnoty elektrického proudu zátěží. Toho je dosaženo díky schopnosti tyristorového zařízení změnit okamžik, ve kterém je dodáván řídicí signál.
2. Při připojení tyristoru k takovým obvodům, používá se pouze antiparalelní zapojení, protože může vést proud pouze v jednom směru.
3. Indikátory elektrického proudu se mění provedením změn v okamžiku, kdy jsou vypínací signály přenášeny do tyristorů. Tento parametr je regulován pomocí speciálního řídicího systému, který je buď fázový nebo pulsně šířkový.
4. Při použití fázového řízeníkřivka elektrického proudu bude mít nesinusový tvar, způsobí také zkreslení tvaru a napětí v elektrické síti, ze které jsou napájeny externí spotřebiče. Pokud jsou vysoce citlivé na vysokofrekvenční rušení, může to způsobit poruchy v provozním procesu.

Základní parametry tyristoru

Pro pochopení principu fungování tohoto zařízení a následné práce s ním je nutné znát jeho základní parametry, mezi které patří:

1. Zapínací napětí – to je minimální hodnota anodového napětí, při jehož dosažení se tyristorové zařízení přepne do provozního režimu.
2. Dopředné napětí – jedná se o indikátor, který určuje úbytek napětí při maximální hodnotě anodového elektrického proudu.
3. zpětné napětí – jedná se o ukazatel maximální přípustné hodnoty napětí, kterou lze vyvinout na zařízení, když je v zavřeném stavu.
4. Maximální přípustný dopředný proud, což je chápáno jako jeho maximální možná hodnota po dobu, kdy je tyristor v otevřeném stavu.
5. zpětný proud, který se vyskytuje při maximálních hodnotách zpětného napětí.
6. Zpoždění před zapnutím nebo vypnutím zařízení.
7. Hodnota, který určuje maximální hodnotu elektrického proudu pro ovládání elektrod.
8. Maximální možný indikátor rozptýlený výkon.

Советы

Na závěr můžeme uvést následující doporučení, která mohou být užitečná při testování tyristorových zařízení:

1. V určitých situacích Je vhodné provést nejen kontrolu provozuschopnosti, ale i výběr testovaných zařízení na základě jejich parametrů. K tomu se používá speciální zařízení, ale samotný proces je komplikován skutečností, že napájecí zdroj musí mít výstupní napětí alespoň 1000 V.
2. Často, test se provádí pomocí multimetrů nebo testerů, protože takové testování je nejjednodušší na organizaci, ale je nutné vědět, že ne všechny modely těchto zařízení jsou schopny otevřít tyristor.
3. Odolnost rozbitého tyristoru nejčastěji má ukazatele blízké nule. Z tohoto důvodu vykazuje krátkodobé spojení anody provozuschopného zařízení s řídící elektrodou odporové parametry charakteristické pro zkrat a podobný postup s vadným tyristorem podobnou reakci nevyvolá.