Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

У процесі ремонту побутової техніки або інших електронних пристроїв: монітора, принтера, мікрохвильовки, блоку живлення комп'ютера або автомобільного генератора (наприклад, Valeo, БОШ або БПВ) і т.д. виникає необхідність перевірити цілісність елементів. Розповімо докладно про тестування діодів.

З огляду на різноманітність цих радіоелементів, єдиної методики перевірки їх працездатності не існує. Відповідно, для кожного класу є свій спосіб тестування. Розглянемо, як перевірити діод Шотткі, фотодіод, високочастотний, двонаправлений і т.д.

Що стосується приладів для тестування, ми не станемо розглядати екзотичні способи перевірки (наприклад, батарейку і лампочку), а будемо користуватися мультиметром (підійде навіть така проста модель, як DT-830b) або тестером. Ці прилади практично завжди є вдома у радіоаматора. У деяких випадках потрібно зібрати нескладну схему для тестування. Почнемо з класифікації.

Класифікація

Діоди відносяться до простих напівпровідникових радіоелементів на основі pn переходу. На малюнку представлено графічне позначення найбільш поширених типів цих пристроїв. Анод відзначений «+», катод - «-» (наведено для наочності, в схемах для визначення полярності досить графічного позначення).

прийняті позначення

Типи діодів, зазначені на малюнку:

  • А - випрямний;
  • B - стабілітрон;
  • З - варікап;
  • D - СВЧ-діод (високовольтний);
  • E - звернений діод;
  • F - тунельний;
  • G - світлодіод;
  • H - фотодіод.

Тепер розглянемо способи перевірки для кожного з перерахованих видів.

Перевіряємо випрямний діод і стабілітрон

Захисний діод, а також випрямний (включаючи силовий) або Шотткі можна перевірити за допомогою мультиметра (або скористатися омметром), для цього переводимо прилад в режим прозвонки так, як це показано на фотографії.

Режим мультиметра, при якому тестуються напівпровідникові випрямні діоди

Щупи вимірювального приладу приєднуємо до висновків радіоелементу. При приєднанні червоного проводу ( «+») до анода, а чорного ( «-») до катода дисплей мультиметра (або омметра) відобразить значення порогового напруги тестованого діода. Після того, як міняємо полярність, прилад повинен показати нескінченно великий опір. В цьому випадку можна констатувати справність елемента.

Якщо при зворотному підключенні мультиметр реєструє витік, значить, радіоелемент «згорів» і потребує заміни.

Зауважимо, дану методику перевірки можна використовувати для тестування діодів на генераторі автомобіля.

Тестування стабилитрона здійснюється за схожим принципом, правда, така перевірка не дозволяє визначити, чи здійснюється стабілізація напруги на заданому рівні. Тому нам потрібно зібрати просту схему.

Тестування з використанням регульованого джерела живлення

позначення:

  • БП - регульований блок живлення (що відображає струм навантаження і напруга);
  • R - токоогранічительний опір;
  • VT - тестований стабілітрон або лавинний діод.

Принцип перевірки наступний:

  • виробляємо збірку схеми;
  • встановлюємо режим мультиметра, що дозволяє виміряти постійна напруга до 200 В;
Вибір необхідного режиму для тестування
  • включаємо блок живлення і починаємо поступово збільшувати величину напруги, поки амперметр на блоці живлення не покаже, що через ланцюг протікає струм;
  • підключаємо мультиметр, як зазначено на малюнку і вимірюємо величину напруги стабілізації.

тестування варикапов

На відміну від звичайних діодів, у варикапов pn перехід має непостійній ємністю, величина якої пропорційна зворотному напрузі. Перевірка на обрив або замикання для цих елементів здійснюється також, як у звичайних діодів. Для перевірки ємності потрібно мультиметр, у якого є подібна функція.

Демонстрація перевірки варикапа

Для тестування буде потрібно встановити відповідний режим мультиметра, як показано на фото (А) і вставити деталь в роз'єм для конденсаторів.

Як правильно зауважив один з коментаторів цієї статті, дійсно, визначити ємність варикапа, що не оперуючи номінальною напругою неможливо. Тому, якщо виникла проблема з ідентифікацією за зовнішнім виглядом, потрібно зібрати просту приставку для мультиметра (повторюся для критиків, саме цифрового мульти метра з функцією вимірювання ємності перевірки конденсаторів, наприклад UT151B).

Приставка до мультиметру для вимірювання ємності варикапа

позначення:

  • Резистори: R1, R2 -120 кОм (так, два резистора, так послідовно, немає одним замінити не можна, паразитную ємність, далі без коментарів); R3 - 47 кОм; R4 - 100 Ом.
  • Конденсатори: С1 - 0, 15 мкФ; С2 - 75 пФ; С3 - 6 … 30 пФ; С4 - 47 мкФ га 50 вольт.

Пристрій вимагає настройки. Вона досить проста, зібраний пристрій, підключається до вимірювального приладу (мультиметр з функцією вимірювання ємності). Харчування має подаватися зі стабілізованого джерела живлення (важливо) з напругою 9 вольт (наприклад, батарея Крона). Змінюючи ємність підрядкового конденсатора (С2) добиваємося показання на індикаторі 100 пФ. Це значення ми будемо віднімати від показання приладу.

Даний варіант неідеальний, необхідність його практичного застосування викликає сумніви, але схема наочно демонструє залежність ємності варикапа від номінальної напруги.

Перевірка супрессора (TVS-діоди)

Захисний діод, він же обмежувальний стабілітрон, супресор і TVS-діод. Дані елементи бувають двох типів: симетричні і несиметричні. Перші використовуються в ланцюгах змінного струму, другі - постійного. Якщо коротко пояснити принцип дії такого діода, то він наступний:

Збільшення вхідної напруги викликає зменшення внутрішнього опору. В результаті збільшується сила струму в ланцюзі, що викликає спрацьовування запобіжника. Перевага пристрою полягає в швидкості реакції, що дозволяє прийняти на себе надлишок напруги і захистити пристрій. Швидкість спрацьовування - головне достоїнство захисного (TVS) діода.

Тепер про перевірку. Вона нічим не відрізняється від звичайного діода. Правда є виняток - діоди Зенера, які також можна віднести до TVS сімейства, але по суті це швидкий стабілітрон, що працює по «механізму» лавинного пробою (ефект Зинера). Але, перевірка працездатності скочується до звичайної прозвонке. Створення умов спрацьовування призводить до виходу елемента з ладу. Іншими словами, способу перевірки захисних функцій TVS-діоди немає, це як перевірити сірник (придатна вона чи ні) намагаючись підпалити.

Тестування високовольтних діодів

Перевірити високовольтний діод СВЧ печі тим же способом, що і звичайний, не вийде, на увазі його особливостей. Для тестування цього елемента, знадобиться зібрати схему (показану на малюнку нижче), підключену до блоку живлення 40-45 вольт.

Схема для перевірки використовуваного в мікрохвильовці діода

Напруги 40-45 вольт буде досить для повірки більшості елементів даного типу, методика тестування - як у звичайних діодів. Величина опору R повинна бути в межах від 2кОм до 3, 6кОм.

Діоди тунельного і зверненого типу

З огляду на, що струм, що протікає через діод, залежить від напруги, прикладеного до нього, тестування полягає в аналізі цієї залежності. Для цього буде потрібно зібрати схему, наприклад, таку, як показано на малюнку.

Тестування діодів тунельного типу

Перелік елементів:

  • VD - тестований діод тунельного типу;
  • Uп - будь-який гальванічний джерело живлення, у якого струм розряду близько 50 мА;
  • Опору: R1 - 12Ω, R2 - 22Ω, R3 - 600Ω.

Діапазон вимірювань, виставлений на мультиметри, не повинен бути менше струму максимуму діода, цей параметр вказаний в даташит (datasheet) радіоелементу.

Відео: Приклад перевірки діода мультиметром

Алгоритм тестування:

  • встановлюється максимальне значення на змінному резисторі R3;
  • підключається тестований елемент, з дотриманням зазначеної на схемі полярності;
  • зменшуючи величину R3, спостерігаємо за показаннями вимірювального приладу.

Якщо елемент справний, в процесі вимірювання прилад покаже збільшення струму до I max діода, після чого піде різке зменшення цієї величини. При подальшому підвищенні напруги струм зменшиться до I min, після чого знову почне зростати.

тестування світлодіодів

Перевірка світлодіодів практично нічим не відрізняється від тестування випрямних діодів. Як це робити, було описано вище. Світлодіодну стрічку (точніше її smd елементи), інфрачервоний світлодіод, а також лазерний, перевіряємо за тією ж методикою.

На жаль, потужний радіоелемент даної групи, у якого підвищений робоча напруга, перевірити зазначеним способом не вийде. У цьому випадку додатково знадобиться стабілізований джерело живлення. Алгоритм тестування наступний:

  • збираємо схему, як показано на малюнку. На блоки живлення виставляється робоча напруга світлодіода (вказано в даташит). Діапазон вимірювання на мультиметри повинен бути до 10 А. Зауважимо, що можна використовувати зарядний пристрій в якості БП, але тоді необхідно додати струмообмежуючі опір;
Вимірювання номінального струму на світлодіоді
  • вимірюємо номінальний струм і вимикаємо блок живлення;
  • встановлюємо режим мультиметра, що дозволяє виміряти постійна напруга до 20 В, і підключаємо прилад паралельно тестируемому елементу;
  • включаємо блок живлення і знімаємо параметри робочої напруги;
  • порівнюємо отримані дані з зазначеними в даташит, і на підставі цього аналізу визначаємо працездатність світлодіода.

перевіряємо фотодиод

При простій перевірці вимірюється зворотне і пряме опір поміщеного під джерело світла радіоелементу, після чого його затемнюють і повторюють процедуру. Для більш точного тестування потрібно зняти вольтамперних характеристику, зробити це можна за допомогою нескладної схеми.

Приклад схеми для зняття вольтамперних характеристик

Для засвічення фотодіода в процесі тестування можна використовувати в якості джерела освітлення лампу розжарювання потужністю від 60 Вт або піднести радіодеталей до люстри.

У фотодіодів іноді зустрічається характерний дефект, який проявляється у вигляді хаотичного зміни струму. Для виявлення такої несправності необхідно підключити тестований елемент так, як це показано на малюнку, і вимірювати величину зворотного струму протягом пари хвилин.

Перевірка на «повзучість»

Якщо в процесі тестування рівень струму буде залишатися незмінним, значить, фотодіод можна вважати робочим.

Тестування без випайки.

Як показує практика, протестувати діод НЕ випаюючи, коли він знаходиться на платі, як і інші радіодеталі (наприклад, транзистор, конденсатор, тиристор і т.д.), не завжди вдається. Це пов'язано з тим, що елементи в ланцюзі можуть давати похибку. Тому перед тим, як перевірити діод, його необхідно випаять.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія: