Полярность диодов на схеме. Полярность диодов: методы определения и практические советы — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно определить полярность диода. Какие существуют способы проверки полярности диодов. Чем отличается анод от катода у диода. Как не ошибиться при подключении диода в схему.

Содержание

Основные способы определения полярности диодов

Правильное определение полярности диода критически важно для его корректной работы в электрической схеме. Существует несколько основных методов проверки полярности:

С помощью мультиметра
По маркировке на корпусе
Путем подачи напряжения
По длине выводов
Визуальный осмотр внутренней структуры

Рассмотрим каждый из этих способов подробнее.

Проверка полярности диода мультиметром

Использование мультиметра — один из самых надежных и безопасных способов определения полярности диода. Для этого необходимо:

Перевести мультиметр в режим проверки диодов (обозначается символом диода)
Подключить красный щуп к аноду, а черный — к катоду диода
При правильном подключении на дисплее отобразится падение напряжения на диоде (0.5-0.7В для кремниевых диодов)

При обратном подключении щупов показания будут нулевыми или «OL» (обрыв цепи)

Таким образом, правильная полярность — когда красный щуп подключен к выводу, показывающему напряжение.

Определение полярности по маркировке на корпусе

Многие производители наносят на корпус диода специальную маркировку для обозначения катода:

Кольцевая полоса
Точка
Скос или выемка на корпусе
Буква «K» (катод) или «A» (анод)

Однако стоит учитывать, что маркировка может быть нечеткой или стертой. Поэтому этот метод лучше использовать в сочетании с другими способами проверки.

Проверка полярности диода подачей напряжения

Для определения полярности можно подать на диод небольшое напряжение через токоограничивающий резистор:

Подключите диод к источнику постоянного напряжения 3-5В через резистор 1 кОм

Если диод светится (для светодиодов) или пропускает ток — подключение правильное
Если диод не проводит ток — поменяйте полярность подключения

Важно не превышать максимально допустимое напряжение диода и использовать токоограничивающий резистор во избежание повреждения.

Определение полярности по длине выводов

У многих диодов, особенно светодиодов, длина выводов может указывать на полярность:

Длинный вывод — анод (+)
Короткий вывод — катод (-)

Однако этот метод ненадежен для диодов, бывших в употреблении, так как выводы могли быть обрезаны при монтаже.

Визуальный осмотр внутренней структуры

У некоторых диодов в прозрачном корпусе можно визуально определить полярность:

Катод обычно имеет большую площадь и форму треугольника или флажка
Анод меньше по размеру

Этот метод требует опыта и подходит не для всех типов диодов.

Особенности определения полярности у разных типов диодов

Различные типы диодов могут иметь свои особенности при определении полярности:

Светодиоды

У светодиодов помимо стандартных методов можно определить полярность по следующим признакам:

Плоская сторона на корпусе обычно соответствует катоду
Внутренний электрод большего размера — катод
Некоторые светодиоды имеют вырез на корпусе со стороны катода

SMD-диоды

Для поверхностно-монтируемых диодов определение полярности может быть затруднено из-за малых размеров. Обычно используются следующие способы:

Маркировка на корпусе (полоса или точка со стороны катода)
Скос на одном из краев корпуса указывает на катод
Проверка мультиметром с использованием специальных щупов для SMD-компонентов

Практические советы по определению полярности диодов

Для надежного определения полярности диодов рекомендуется:

Использовать комбинацию нескольких методов проверки
При работе с незнакомыми диодами сверяться с технической документацией
Для ответственных схем всегда проверять полярность мультиметром
Маркировать диоды при демонтаже из устройств для последующего использования
Хранить диоды в маркированной упаковке с указанием типа и полярности

Часто задаваемые вопросы о полярности диодов

Вот ответы на некоторые распространенные вопросы о полярности диодов:

Что произойдет при неправильном подключении диода?

При обратном включении диод не будет проводить ток. В некоторых случаях это может привести к выходу диода из строя или повреждению других компонентов схемы.

Можно ли определить полярность диода без специальных приборов?

Да, можно использовать визуальные методы (маркировка, длина выводов) или простую проверку с батарейкой и резистором. Однако эти методы менее надежны, чем измерение мультиметром.

Всегда ли кольцевая полоса на диоде обозначает катод?

В большинстве случаев — да. Однако существуют исключения, особенно у некоторых производителей. Поэтому всегда стоит перепроверять полярность другими методами.

Заключение

Правильное определение полярности диодов — важный навык для любого, кто работает с электроникой. Комбинируя различные методы проверки и соблюдая осторожность, можно избежать ошибок при монтаже и обеспечить корректную работу электронных устройств. Помните, что в случае сомнений всегда лучше перепроверить полярность несколькими способами.

Полярность — диод — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Полярность — диод

Cтраница 3

В рассматриваемой схеме обе катушки реле Р1 ( I и / 7) питаются через диоды Д1 и Д2, что исключает возможность протекания токов в обоих направлениях. Якорь поляризованного реле предварительно устанавливается в такое положение, при котором протекание тока через любую из обмоток в направлении, допускаемом

полярностью диодов Д1 и Д2, приводит к его перебрасыванию. [32]

Предназначены для визуальной индикации. Выпускаются в пластмассовом корпусе с гибкими выводами Маркируются цветовыми точками на корпусе: АЛ336А — одной красной; АЛ336Б — двумя красными; АЛ336В — одной зеленой; АЛЗЗбГ — двумя зелеными; АЛ336Д — одной желтой; АЛ 336 Е — двумя желтыми; АЛ336Ж — тремя желтыми; АЛ336И — одной белой; АЛ336К — одной черной. Полярность диодов АЛ336 ( А, Б) и АЛ336К указывается на чертеже. Диоды АЛ336В — АЛ336И имеют обратную полярность. [33]

Предназначена яяя, применения в импульсных устройствах. Выпускаются в стеклянной Корпусе с гибкими выводами. Полярность диода обозначается желтой точкой на корпусе вблизи положительного ( анодного) вывода. Тип диода приводится на дополнительной таре. [34]

Выпрямительные диоды малой мощности типа Д9 выполнены в стеклянном корпусе с гибкими выводами и применяются в ЭКВМ Элка-22 и в ряде моделей типа Искра. Маркируются диоды цветными точками на средней части корпуса.

Полярность диодов обозначается красной точкой со стороны плюсового вывода. [36]

Бескорпусной с жесткими выводами. Тип диода указывается на упаковке. Полярность диода определяется тестером. [37]

Выводы диодов бывают ленточные и проволочные. У мощных диодов один из выводов представляет собой зинт с гайкой для крепления диода к шасси или к радиатору охлаждения. Определение полярности диода предусматривается маркировкой. У соответствующего вывода ставится знак или на корпусе диода стрелка, указывающая направление прохождения тока. Если выводы ленточные, то на одном из них штампуется схема диода также с указанием направления тока. [39]

Предназначены для применения в импульсных устройствах. Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Для обозначения типа и полярности диодов используются условная маркировка черными кольцевыми полосами на корпусе со стороны положительного ( анодного) вывода: 2Д522Б — одной полосой; КД522А — двумя; КД522В — тремя. [40]

Предназначены для применения в импульсных устройствах. Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Для обозначения типа и полярности диодов используется условная маркировка — одна широкая и две узкие цветные полоски па корпусе со стороны положительного ( анодного) вывода: КД521А — полосы синие; КД521Б — серые; КД521В — желтые; КД521Г — белые; КД521Д — зеленые. [41]

Предназначены для применения в импульсных устройствах. Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Для обозначения типа и полярности диодов используется условная маркировка — одна широкая и две узкие цветные полоски на корпусе со стороны положительного ( анодного) вывода: КД521А — полосы синие, КД521Б — серые, КД521В — желтые, КД521Г — белые, КД521Д — зеленые. [43]

Предназначены для применения в импульсных устройствах. Выпускаются в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Для обозначения типа и

полярности диодов используются условная маркировка черными кольцевыми полосами на корпусе со стороны положительного ( анодного) вывода: 2Д522Б — одной полосой, КД522А — двумя, КД522В — тремя. [44]

Страницы: 1 2 3 4

Диоды: описание, подключение, схема, характеристики

Содержание

Принцип работы
Разновидности, назначения и примеры использования
Вывод
FAQ

Принцип работы

Диод — один из элементарных “кирпичиков”, который несмотря на свою принципиальную простоту, настолько разнообразен в исполнении и широте применения, что без него не обходится ни одно из электронных устройств, даже радикально отличающихся друг от друга. А профессия у него самая понятная: пропускать ток в одном направлении и не пропускать в обратном, на этом все. Широкими мазками устройство диода можно объяснить и изобразить так:

Внутри корпуса находятся два электрода из разных материалов, один из них имеет недостаток электронов (так называемый P-тип), другой избыток (P-тип). Между ними имеется граница (P-N переход). Граница эта становится либо проводником, когда плюс напряжения подается на анод диода, либо диэлектриком, когда плюс подается, соответственно, на катод. Вот и все что нам нужно пока знать, если не хотим вдаваться в подробности конструкции и химического состава электродов.

Разновидности и назначения

Простота принципа работы вовсе не значит, что диод — узкоспециализированное устройство, годное лишь показать пару трюков. Вот не самая полная таблица разновидностей диодов по конструктивному типу.

Кратко рассмотрим лишь некоторые из них, которые чаще всего используются в DIY-изделиях.

Диод универсальный. Он же диод выпрямительный. Исполняет титульные диодные обязанности: пропускает сквозь себя ток только в одном направлении. В современном виде для маломощной электроники выглядит как одноцветный (чаще — черный) цилиндр с поперечной полосой со стороны катода.

В SMD исполнении они еще компактнее. Полоска присутствует тоже со стороны катода.

Силовые же диоды, рассчитанные на большие токи, особенно советского производства, выглядят намного суровее и запросто могут быть использованы в качестве холодного оружия. Анод, в данном случае, расположен со стороны “хвоста”.

Одно из частых применений: “выпрямление” тока, то есть его преобразование из переменного в постоянный. Для этого четыре диода собираются в несложную схему, называемую в народе “диодный мост”.

Диоды отправляют на плюс только положительные фазы напряжения каждого из входящих электродов, на выходе получается постоянный ток, остается лишь его немного сгладить и привести к нужному вольтажу.

Защитная функция. Тут все понятно, не допускает случайной переполюсовки, то есть при подключении питания “наоборот” дальнейшая схема не пострадает.

Защита от индуктивности. Многие потребители тока грешат наличием так называемой индуктивности, то есть в случае отключения питания некоторое время “тормозят”, продолжая по инерции вырабатывать ток самостоятельно, причем в обратном направлении. Ярким примером считается электромотор, будучи раскрученным и отключенным, он превращается в генератор, и пока ротор вращается, в сеть отправляется вполне ощутимый ток. Индуктивностью обладают очень многие устройства и элементы, даже не имеющие механически подвижных частей. Если не принять мер, индуктивный ток способен навредить элементам электрической схемы, особенно таким чувствительным, как, например, транзисторы. В роли защитника проще всего использовать наш диод, подключая его параллельно индуктивной нагрузке, но в обратном направлении.

Таким образом он пропускает только “правильный” ток, но отсекает вредный индуктивный. На заметку: диод обязателен к использованию с любыми индуктивными элементами в вашей схеме.

Диодный детектор. В симбиозе с конденсатором способен выделить сигналы определенной частоты из общей массы, что позволяет принимать амплитудно-модулированные данные. Нашел широкое применение в аналоговых радиоприемниках и телевизорах.

Одним из побочных свойств диода является падение напряжения при его использовании. Для универсального типа оно составляет порядка 0,7-0,8 В, что очень важно учитывать при проектировании. Кроме очевидных минусов, в этом можно заметить и некоторые возможности. Часть особо капризных электронных модулей требует нестандартное питание, к примеру широко известный SIMM800L, способный превратить Ардуино в сотовый телефон. Согласно даташиту напряжение на входе должно составлять от 3,4 до 4,4 В, при меньшем его работа будет нестабильна, при большем начнет перегреваться и, в конечном итоге, сгорит. Проще всего, хоть и не лучше, уменьшить вольтаж добавлением в цепь питания диода или двух, что обеспечит безопасное напряжение. То же самое рекомендуется сделать с сигнальным входом RX.

Стабилитрон. Он же диод Зенера, по фамилии изобретателя.

В отличие от универсального диода способен пропускать обратный ток, если тот превышает некоторое заранее установленное в стабилитроне значение. Будучи умышленно подключеным в обратном направлении, выполняет таким образом функцию “перепускного клапана”, сбрасывая “излишки” напряжения на минус.

В результате — при напряжении на входе выше заданного — на выходе получаем стабильное напряжение с номиналом, который установлен в стабилитроне. Это один из самых простых способов понизить напряжение до заданного, при правильном расчете мощности стабилитрона и токоограничивающего резистора. Кроме того, схема является одной из самых точных, часто используется для калибровки измерительных приборов. В продаже имеется широкий ряд диодов Зенера, отличающихся по рабочему напряжению и мощности, можно подобрать практически под любую задачу. Но необходимо помнить, что стабилитрон только ограничивает напряжение, то есть отсекает лишнее, поднять его до номинала он, конечно же, не сможет.

Для приведенного выше примера с SIMM800L данный способ добывания правильного вольтажа предпочтительней, так как напряжение будет гораздо стабильнее и точнее.

Диод Шоттки. Еще одна авторская разновидность, известная также как диод сигнальный. Внешне от универсального ничем не отличается, а на схемах изображается с характерными завитками.

В отличие от обычного универсального полупроводникового диода, Шоттке имеет два преимущества: очень высокое быстродействие и малое падение напряжения, всего 0,2-0,3 В. К недостаткам, относительно универсального, можно отнести малый максимальный вольтаж и неспособность самовосстанавливаться после пробоя.

Благодаря своим свойствам диоды Шоттке успешно используются в блоках питания, импульсных стабилизаторах напряжения, в передатчиках и приемниках цифровых сигналов, и прочих устройствах, где важна скорость и нежелательна большая потеря вольтажа.

Светодиод. Очень популярный электронный компонент. Применяется как источник света (в том числе в невидимых диапазонах), так и для индикации чего угодно. Может похвастаться очень большим количеством разновидностей по форме, размеру, мощности, яркости, цвету и так далее.

Не следует использовать светодиод для ограничения направления тока, как обычный диод, в неправильной полярности он способен молча, но быстро выйти из строя. Кроме того, он имеет очень малое внутреннее сопротивление и при прямом подключении к источнику питания даже в правильной полярности сгорит тоже быстро, правда уже со спецэффектом. Для подключения в цепь обязательно добавляется токоограничивающий резистор, номинал которого следует рассчитать в зависимости от типа светодиода и вольтажа питания. Например так.

Популярный трехцветный светодиод, это три обычных светодиода, заточенных в один корпус. И для каждого из них обязательно нужен свой резистор.

Пример подключения трехцветного светодиода с общим катодом.

Знаменитый же за последние годы адресный светодиод отличается от многоцветного лишь встроенным в него собственным микроконтроллером (ШИМ-драйвером) и пресловутыми обязательными резисторами. Все в одном микроскопическом корпусе.

Фотодиод. Как светодиод, только наоборот. Работает в двух режимах: как генератор тока и как детектор освещенности.

В первом случае, как правило, преобразует солнечный свет в электричество, правда, с небольшим КПД, в районе 20%. Во втором случае подключается в обратной полярности и способен улавливать даже очень слабые отблески света, что в ряде случае может быть полезнее, чем использование для этой цели фоторезистора.

Вывод

Диод — многоликий и многофункциональный элемент электроники, решающий ряд разнообразных задач — от защиты электронных схем до генерации тока из солнечного света. Здесь мы рассмотрели лишь малую часть разновидностей диодов и их назначений. Знание возможностей и различий этих простых, но важных устройств и умение применять их в реальных электронных схемах незаменимо для каждого DIY-мастера.

FAQ

Вопрос: можно ли использовать стабилитрон в качестве обычного диода?
Можно, если напряжение заведомо не превышает установленного в этом стабилитроне, но лучше использовать его по назначению.

Вопрос: если светодиод может сгореть при неправильной полярности, как можно заранее определить где у него плюс, где минус?
У нового светодиода ножки разной длины, длинная — это плюс (анод). Если же кто-то заранее откусил ножки, можно определить полярность по внешнему виду внутренних электродов, анод намного меньше катода. Также, по слухам, корпус светодиода со стороны анода имеет более выступающую “юбочку”, но это не точно.

Вопрос: Как проверить работоспособность универсального диода?
С помощью любого мультиметра. Включаем его в режиме омметра, соединяем красный щуп с анодом, черный с катодом, прибор должен показывать ноль. Если перекинуть щупы наоборот, прибор покажет разрыв цепи (OL в цифровых мультиметрах). Если покажет как-то иначе, значит диод испорчен.

Вопрос: какова скорость “включения” и “выключения” светодиодов?
Зависит от типа светодиода. Для обычных, которые чаще всего используются в DIY-проектах, это время составляет сотню-другую наносекунд, то есть довольно быстро, может использоваться, к примеру, для анимации и передачи данных.

как определить где плюс и минус (схема цоколевки)

Как и любой полупроводниковый прибор с односторонней проводимостью, светодиод критичен к правильности включения в цепь постоянного тока. Для нормальной работы анод и катод светодиода должны подключаться к соответствующим полюсам источника напряжения согласно принципиальной схеме. Чтобы определить цоколевку светоизлучающего элемента, существует несколько способов.

Определение мультиметром

Как и любой диод, выполненный на основе p-n перехода, светоизлучающий диод можно проверить мультиметром, используя свойство проводить ток только в одну сторону. У современных цифровых тестеров есть специальный режим проверки диодов, при котором измерительное напряжение оптимально для данной процедуры.

Чтобы определить расположение выводов светодиода, надо произвольным образом подключить его ножки к щупам мультиметра и определить результат по показаниям дисплея.

Неправильная полярность подключения LED к тестеру.

Если элемент подключен неверно, то результатом измерения будет зашкаливание значения сопротивления (OL — overload, перегрузка). Надо поменять местами зажимы мультиметра.

Правильная полярность подключения LED к тестеру.

Если светодиод исправен и подключен правильно, то будет индицироваться какое-то сопротивление (конкретное значение зависит от типа излучающего элемента). В этом случае анодом будет вывод, присоединенный к плюсу мультиметра (красный провод), а катодом – к минусу (черный провод).

Некоторые тестеры в режиме проверки диодов выдают напряжение, достаточное для зажигания светоизлучающего элемента. В этом случае правильное подключение можно контролировать по свечению.

Свечение светодиода АЛ307 при проверке тестером.

Если в обоих вариантах подключения на дисплее будет индицироваться overload, это может означать:

неисправность светодиода;
измерительного напряжения не хватает для открытия p-n перехода (тестер рассчитан на «прозвонку» кремниевых диодов, а большинство светоизлучающих элементов делаются на основе арсенида галлия).

В первом случае полупроводниковый прибор можно утилизировать. Во втором – попробовать другой способ.

Цоколевка светодиода путем подачи питания

Преимущество этого метода в том, что его можно использовать для светоизлучающих диодов с любыми параметрами (падение напряжения и номинальный ток). Для такой проверки лучше использовать источник питания с установкой ограничения тока, или хотя бы с его индикацией для контроля. В противном случае можно вывести чувствительный полупроводниковый прибор из строя.

Неправильная полярность подключения LED к источнику напряжения – свечения нет.

Если имеется регулируемый источник, надо произвольным образом подключить светодиод к его выходу и подать напряжение, постепенно увеличивая его от нуля. Выше 2-3 В питание поднимать не следует, чтобы элемент не сгорел. Если он не зажегся, надо снять напряжение и переключить выводы противоположным образом.

Правильная полярность подключения LED к источнику напряжения – светодиод зажегся.

Постепенно поднимая напряжение, можно визуально определить момент зажигания светодиода. В этом случае плюсовой вывод источника присоединен к аноду, а минусовой – к аноду излучающего элемента.

Если регулируемого источника нет, то можно попытаться использовать нерегулируемый блок питания с напряжением заведомо выше напряжения питания светодиода. В этом случае испытания проводить только через резистор 1-3 кОм, включенный последовательно с полупроводниковым прибором.

Если и в том, и в другом случае светодиод не загорается, можно попробовать провести проверку с увеличенным напряжением. Если элемент неисправен, ему это вреда не принесет, а если он рассчитан на повышенное напряжение, то появится вероятность узнать правильное расположение выводов.

Рекомендуем: Как узнать на сколько вольт светодиод

При помощи батарейки

Если источник питания отсутствует, можно попытаться определить расположение выводов от гальванического элемента, но следует иметь в виду особенности такой проверки:

батарейка может выдавать напряжение, недостаточное для открытия p-n перехода.
бытовые гальванические элементы имеют небольшую мощность, и выдаваемый ток нагрузки невелик – он зависит от начальной мощности батарейки и от остаточного заряда.

В таблице приведены параметры некоторых отечественных светодиодов. Очевидно, что распространенные полуторавольтовые химические источники тока не смогут зажечь ни один прибор из списка.

Тип прибора	Прямое падение напряжения, В	Рабочий ток, мА
АЛ102А	2,8	5
АЛ307А	2	10
АЛ307В	2,8	20

Чтобы увеличить напряжение, можно соединить батарейки последовательно. Для увеличения мощности – параллельно (только для элементов одного напряжения!). В итоге может получиться громоздкая конструкция, не гарантирующая конечного результата. Поэтому пользоваться таким методом лучше в тех случаях, когда других путей нет.

По внешнему виду

Иногда можно определить полярность по внешнему виду. У некоторых типов светодиодов на корпусе есть ключ – выступ или метка. Чтобы определить, какой вывод помечен ключом, лучше ознакомиться со справочными материалами.

Ключ у катода светоизлучающего диода АЛ102.

Внешний вид расположения выводов у светодиода АЛ307.

У бескорпусных светодиодов производства СССР можно выяснить цоколевку, присмотревшись к внутреннему устройству прибора сквозь слой компаунда. Вывод катода имеет большую площадь и сделан в виде флажка. Этот принцип мог стать стандартом, но сейчас производители его строго не соблюдают, поэтому данный способ ненадежен, особенно для элементов от неизвестного производителя. Поэтому использовать такое определение выводов можно только для предварительной ориентировки.

Цоколевку отечественных светодиодов можно узнать по длине ножек – вывод анода делается более коротким. Но это верно только для элементов, не бывших в употреблении – при установке на место выводы могут быть обрезаны произвольно.

Для наглядности рекомендуем к просмотру видео.

С помощью техдокументации

Другие способы определения выводов можно поискать в техдокументации на элементы – в справочниках или онлайн-источниках. Для этого как минимум необходимо знать тип светодиода или его производителя. В документации может содержаться информация о габаритах и цоколевке прибора.

Но даже если данных сведений в спецификации не найдется, напрасно усилия не пропадут. Техдокументация может стать источником информации о предельных параметрах электронного прибора. Эти знания помогут правильно выбрать режим работы, а также не допустить выхода светодиода из строя при проверке расположения выводов.

Полярность SMD-светодиода

На текущий момент все более популярными становятся безвыводные элементы для непосредственного монтажа на плату (SMD – surface mounted device). Такие радиоэлементы, в отличие от обычных, имеют преимущества:

в процессе изготовления печатной платы не надо сверлить отверстия – технология становится дешевле и быстрее;
электронные устройства получаются меньших размеров;
упрощается конструирование ВЧ-устройств – отсутствие выводов сводит к минимуму паразитные наводки.

Но стремление к миниатюризации имеет оборотную сторону – определить выводы СМД-светодиода сложнее. К нему трудно подключить щупы тестера или источника питания. Поэтому важно нанесение понятной маркировки прямо на корпус элемента для исключения ошибок при монтаже. Такое обозначение выполняется в виде метки на корпусе (скоса или углубления) или в виде мнемонического рисунка.

Цоколевка SMD-LED типоразмера 5730.

Цоколевка SMD-LED типоразмера 0805.

А самым простым случаем является включение светоизлучающего диода в цепь переменного тока. В этом варианте полярность светодиода значения не имеет.

Урок 2.4 — Диоды и светодиоды

Диод

Диод – это электронный компонент, обладающий односторонней проводимостью.
Идеальный диод является проводником в одном направлении и изолятором — в другом направлении.

Основные характеристики диода

Максимально допустимый прямой ток и максимально допустимое напряжение – это такие значения тока и напряжения, которые диод может выдержать в течение длительного времени. Если превысить ток и/или напряжение, приложенные к диоду, он может выйти из строя.

В наборы Мастер Кит входят два типа диодов:
— диод малой мощности 1N4148. Максимально допустимый ток через этот диод составляет 0,15А, напряжение – до 75В
— диод средней мощности типа 1N4001…1N4007. Максимально допустимый ток через этот диод составляет 1А, напряжение (в зависимости от последней цифры) – от 50 до 1000В.

Взаимозаменяемость диодов

Если под рукой нет нужного диода, его можно заменить аналогичным. Конечно, нужно следить за тем, чтобы предельно допустимые ток и напряжения нового диода были выше таковых параметров схемы. Кроме того, новый диод должен иметь такой же или похожий тип корпуса (иначе диод может физически не поместиться на печатную плату).

Например, в схеме рекомендуется установить диод типа 1N4005. Его параметры: максимально допустимый ток – 1А, максимально допустимое обратное напряжение – 600В. Допустим, у вас нет диода 1N4005, но есть диод 1N4001 в таком же типе корпуса с параметрами, соответственно, 1А/50В. Но если в вашей схеме рабочие напряжения не превышают 12В, вы смело можете произвести замену рекомендованного диода 1N4005 на 1N4001.
Такая же ситуация бывает и на складе Мастер Кит, когда мы производим замену временно отсутствующего компонента на аналогичный.

Установка диода на печатную плату

Диод имеет полярность, то есть должен устанавливаться на печатную плату строго в определённом положении. Если установить диод неправильно, он не только не заработает, но и может выйти из строя.

На диоде обязательно имеется маркировка полярности. В диодах, входящих в набор Мастер Кит, полосой на корпусе маркируется вывод катода.

На печатной плате также имеется маркировка полярности диода – полоса. При установке диода на плату нужно совмещать «ключи»: полосу на компоненте и на печатной плате.

Светодиоды

Светодиод – это разновидность обычного диода, но этот диод обладает важным свойством: он излучает свет при пропускании через него тока в прямом направлении. В зависимости от типа, светодиоды могут иметь разную яркость и цвет свечения: красный, зелёный, синий, жёлтый. Существуют светодиоды невидимого спектра излучения: инфракрасные (широко применяемые в системах дистанционного управления), ультрафиолетовые.

Как и обычный диод, светодиод корректно работает (излучает свет) только при условии правильной полярности приложенного к нему напряжения. Поэтому очень важно при установке светодиода на плату соблюдать «ключи».

У светодиодов, входящих в наборы Мастер Кит, вывод анода (он же «+») – длиннее.

На печатной плате также имеется маркировка полярности.

Скачать урок в формате PDF

Светодиод как определить полярность

Известно, что светодиод в рабочем состоянии пропускает ток только в одном направлении. Если его подключить инверсионно, то постоянный ток через цепь не пройдет, и прибор не засветится. Происходит это потому, что по своей сущности прибор является диодом, просто не каждый диод способен светиться. Получается, что существует полярность светодиода, то есть он чувствует направление движения тока и работает только при определенном его направлении.

Определить полярность прибора по схеме не составит труда. Светодиод обозначают треугольником в кружке. Треугольник упирается всегда в катод (знак «−», поперечная черточка, минус), положительный анод находится с противоположной стороны.

Но как определить полярность, если вы держите в руках сам прибор? Вот перед вами маленькая лампочка с двумя выводами-проводками. К какому проводку подключать плюс источника, а к какому минус, чтобы схема заработала? Как правильно установить сопротивление где плюс?

Первый способ – визуальный. Предположим, вам необходимо определить полярность абсолютно нового светодиода с двумя выводами. Посмотрите на его ножки, то есть выводы. Один из них будет короче другого. Это и есть катод. Запомнить, что это катод можно по слову «короткий», поскольку оба слова начинаются на буквы «к». Плюс будет соответствовать тому выводу, который длиннее. Иногда, правда, на глаз определить полярность сложновато, особенно когда ножки согнуты или поменяли свои размеры в результате предыдущего монтажа.

Глядя в прозрачный корпус, можно увидеть сам кристаллик. Он расположен как будто в маленькой чашечке на подставке. Вывод этой подставки и будет катодом. Со стороны катода также можно увидеть небольшую засечку, как бы срез.

Но не всегда эти особенности заметны у светодиода, поскольку некоторые производители отходят от стандартов. К тому же есть много моделей, изготовленных по другому принципу. На сложных конструкциях сегодня производитель ставит значки «+» и «−», делают отметку катода точкой или зеленой линией, чтобы все было предельно понятно. Но если таких отметок нет по каким-то причинам, то на помощь приходит электрическое тестирование.

Применяем источник питания

Более эффективный способ определить полярность – подключить светодиод к источнику питания. Внимание! Выбирать надо источник, напряжение которого не превышает допустимое напряжение светодиода. Можно соорудить самодельный тестер, используя обычную батарейку и резистор. Это требование связано с тем, что при обратном подключении светодиод может перегореть или ухудшить свои световые характеристики.

Некоторые говорят, что подключали светодиод и так и сяк, и он от этого не портился. Но все дело в предельном значении обратного напряжения. К тому же, лампочка может сразу и не погаснуть, но срок ее работы уменьшится, и тогда ваш светодиод проработает не 30-50 тысяч часов, как указано в его характеристиках, а в несколько раз меньше.

Если мощности элемента питания для светодиода не хватает, и прибор не светится, как вы его ни подключаете, то можно соединить несколько элементов в батарею. Напоминаем, что элементы соединяются последовательно плюс к минусу, а минус к плюсу.

Существуют прибор, который называется мультиметром. Его с успехом можно использовать, чтобы узнать, куда подключать плюс, а куда минус. На это уходит ровным счетом одна минута. В мультиметре выбирают режим измерения сопротивления и прикасаются щупами к контактам светодиода. Красный провод указывает на подключение к плюсу, а черный – к минусу. Желательно, чтобы касание было кратковременным. При обратном включении прибор ничего не покажет, а при прямом включении (плюс к плюсу, а минус к минусу) прибор покажет значение в районе 1,7 кОм.

Можно также включать мультиметр на режим проверки диода. В этом случае при прямом включении светодиодная лампочка будет светиться.

Данный способ самый эффективный для лампочек, излучающих красный и зеленый свет. Светодиод, дающий синий или белый свет рассчитан на напряжение, большее 3 вольт, поэтому не всегда при подключении к мультиметру он будет светиться даже при правильной полярности. Из этой ситуации можно легко выйти, если использовать режим определения характеристик транзисторов. На современных моделях, таких как DT830 или 831, он присутствует.

Диод вставляют в пазы специальной колодки для транзисторов, которая обычно расположена в нижней части прибора. Используется часть PNP (как для транзисторов соответствующей структуры). Одну ножку светодиода засовывают в разъем С, который соответствует коллектору, вторую ножку – в разъем Е, соответствующий эмиттеру. Лампочка засветится, если катод (минус), будет подключен к коллектору. Таким образом, полярность определена.

Любой любитель самоделок и электроники используют диоды в качестве индикаторов, или в качестве световых эффектов и освещения. Чтобы Led прибор светился, нужно его правильно подключить. Вам уже известно, что диод проводит ток только в одну сторону. Поэтому прежде чем паять, нужно определить где анод и катод у светодиода.

Вы можете встретить два обозначения LED на принципиальной электрической схеме.

Треугольная половина обозначения – анод, а вертикальная линия – катод. Две стрелки обозначают то, что диод излучает свет. Итак, на схеме указывается анод и катод диода, как найти его на реальном элементе?

Цоколевка 5мм диодов

Чтобы подключить диоды как на схеме нужно определиться где у светодиода плюс и минус. Для начала рассмотрим на примере распространённых маломощных 5 мм диодов.

На рисунке выше изображен: А — анод, К — катод и схематическое обозначение.

Обратите внимание на колбу. В ней видно две детали – это небольшой металлический анод, и широкая деталь похожая на чашу – это катод. Плюс подключается к аноду, а минус к катоду.

Если вы используете новые LED элементы, вам еще проще определить их цоколевку. Определить полярность светодиода поможет длина ножек. Производители делают короткую и длинную ножку. Плюс всегда длиннее минуса!

Если вы паяете не новый диод, тогда плюс и минус у него одинаковой длины. В таком случае определить плюс и минус поможет тестер или простой мультиметр.

Как определить анод и катод у диодов 1Вт и более

В фонариках и прожекторах 5мм образцы используются всё реже, на их смену пришли мощные элементы мощностью от 1 ватта или SMD. Чтобы понять где плюс и минус на мощном светодиоде, нужно внимательно посмотреть на элемент со всех сторон.

Самые распространённые модели в таком корпусе имеют мощность от 0,5 ватт. На рисунке красным обведена пометка о полярности. В данном случае значком «плюс» помечен анод у светодиода 1Вт.

Как узнать полярность SMD?

SMD активно применяются практических в любой технике:

Лампочки;
светодиодные ленты;
фонарики;
индикация чего-либо.

Их внутренностей разглядеть не получится, поэтому нужно либо использовать приборы для проверки, либо полагаться на корпус светодиода.

Например, на корпусе SMD 5050 есть метка на углу в виде среза. Все выводы, расположенные со стороны метки – это катоды. В его корпусе расположено три кристалла, это нужно для достижения высокой яркости свечения.

Подобное обозначение у SMD 3528 тоже указывает на катод, взгляните на эту фотографию светодиодной ленты.

Маркировка выводов SMD 5630 аналогична – срез указывает на катод. Его можно распознать еще и по тому, что теплоотвод на нижней части корпуса смещён к аноду.

Как определить плюс на маленьком SMD?

В отдельных случаях (SMD 1206) можно встретить еще один способ обозначения полярности светодиодов: с помощью треугольника, П-образной или Т-образной пиктограммы на поверхности диода.

Выступ или сторона, на которую указывает треугольник, является направлением протекания тока, а вывод расположенный там – катодом.

Определяем полярность мультиметром

При замене диодов на новые, вы можете определить плюс и минус питания вашего прибора по плате.

Светодиоды в прожекторах и лампах обычно распаяны на алюминиевой пластине, поверх которой нанесён диэлектрик и токоведущие дорожки. Сверху она обычно имеет белое покрытие, на нём часто указана информация о характеристиках источника питания, иногда и распиновка.

Но как узнать полярность светодиода в лампочке или матрице если на плате нет сведений?

Например, на этой плате указаны полюса каждого из светодиодов и их наименование – 5630.

Чтобы проверить на исправность и определить плюс и минус светодиода воспользуемся мультиметром. Черный щуп подключаем в минус, com или гнездо со знаком заземления. Обозначение может отличаться в зависимости от модели мультиметра.

Далее выбираем режим Омметра или режим проверки диодов. Затем подключаем поочередно щупы мультиметра к выводам диода сначала в одном порядке, а потом наоборот. Когда на экране появятся хоть какие-то значения, или диод загорится – значит полярность правильная. На режиме проверки диодов значения равны 500-1200мВ.

В режиме измерения значения будут подобными тем, что на рисунке. Единица в крайнем левом разряде обозначает превышение предела, либо бесконечность.

Другие способы определения полярности

Самый простой вариант для определения где плюс у светодиода – это батарейки с материнской платы, типоразмера CR2032.

Её напряжение порядка 3-х вольт, чего вполне хватит чтобы зажечь диод. Подключите светодиод, в зависимости от его свечения вы определите расположение его выводов. Таким образом можно проверить любой диод. Однако это не очень удобно.

Можно собрать простейший пробник для светодиодов, и не только определять их полярность, но и рабочее напряжение.

Схема самодельного пробника

При правильном подключении светодиода через него будет протекать ток порядка 5-6 миллиампер, что безопасно для любого светодиода. Вольтметр покажет падение напряжения на светодиоде при таком токе. Если полярность светодиода и пробника совпадёт – он засветится, и вы определите цоколевку.

Знать рабочее напряжение нужно, так как оно отличается в зависимости от типа светодиода и его цвета (красный берет на себя менее 2-х вольт).

И последний способ изображен на фото ниже.

Включите на тестере режим Hfe, вставьте светодиод в разъём для проверки транзисторов, в область помеченной как PNP, в отверстия E и C, длинной ножкой в E. Так можно проверить работоспособность светодиода и его распиновку.

Если светодиод выполнен в другом виде, например, smd 5050, вы можете воспользоваться этим способом просто – вставьте в E и C обычные швейные иглы, и прикоснитесь к ним контактами светодиода.

Любому любителю электроники, да и самоделок вообще нужно знать, как определить полярность светодиода и способы их проверки.

Будьте внимательны при выборе элементов вашей схемы. В лучшем случае они просто быстрее выйдут из строя, а в худшем – мгновенно вспыхнут синем пламенем.

Вы можете встретить два обозначения LED на принципиальной электрической схеме.

Цоколевка 5мм диодов

На рисунке выше изображен: А — анод, К — катод и схематическое обозначение.

Как определить анод и катод у диодов 1Вт и более

Как узнать полярность SMD?

SMD активно применяются практических в любой технике:

Лампочки;
светодиодные ленты;
фонарики;
индикация чего-либо.

Подобное обозначение у SMD 3528 тоже указывает на катод, взгляните на эту фотографию светодиодной ленты.

Как определить плюс на маленьком SMD?

Определяем полярность мультиметром

При замене диодов на новые, вы можете определить плюс и минус питания вашего прибора по плате.

Но как узнать полярность светодиода в лампочке или матрице если на плате нет сведений?

Например, на этой плате указаны полюса каждого из светодиодов и их наименование – 5630.

Другие способы определения полярности

Схема самодельного пробника

И последний способ изображен на фото ниже.

Как запомнить полярность диода в символе? (Самообеспечение ответил)

Две мнемонические техники я упомяну. Обе техники я выучил у кого-то еще много лет назад.

Мы можем легко вспомнить, что анод сокращенно обозначен как А, а катод — как К. Это стандартно и легко запомнить.

Теперь напишите K

Теперь просто заполните пробелы, чтобы сделать его диодным.

Теперь сторона диода, на которой нарисован K , — это катод (K).

По умолчанию противоположной стороной является анод (A).

Теперь, если однажды мы научимся распознавать K , если диод будет ориентироваться в другом направлении на диаграмме, мы можем легко идентифицировать анод и катод.

————————————————— —————

Треугольник внутри диода, делает знак стрелки . Это говорит о направлении разрешенного направления тока.

Из второго метода мы легко запоминаем направление тока.

И вл. Выбранный участок схемы (интересующий участок) (здесь диодный) катод — это электрод, из которого вырывается положительный заряд;

и анод интересующей части схемы (здесь диод) является электродом, который всасывает положительный заряд.

Таблица выше: анод-катод против плюс-минус

Это применимо не только для диодов. Это применимо для любых компонентов, таких как электрохимическая (батарея) -элемент, электролитическая ячейка, катодно-лучевая трубка ( ЭЛТ ) и т. Д.

Анод, представляющий интерес для цепи (здесь диод), должен быть присоединен с катодом цепи (здесь батарея).

И катод, представляющий интерес для схемы (здесь диод), который должен быть присоединен к аноду аналога цепи (здесь аккумулятор).

В интересующей части схемы (здесь это диод) ток течет в направлении от анода к катоду.

В аналоге этой выбранной части или внешней части пути ток течет от анода (выбранной части, здесь диода) к катоду (выбранной части, здесь диода).

Как проверить диод не выпаивая из схемы. Как проверить диод и светодиод мультиметром. Как найти диодный мост на плате

Во многих устройствах, работающих от сети 220 В, установлен диодный мост. Это устройство, состоящее из четырех (для однофазной сети) или шести (для трехфазной) полупроводниковых кремниевых диодов. Оно нужно для преобразования переменного тока в постоянный. На его вход подается переменный ток, на выходе получается пульсирующее напряжение постоянное по знаку. Данные элементы схемы часто выходят из строя, утягивая за собой предохранитель. Давайте разберемся, как выполняется проверка диодного моста на исправность разными способами.

Что нужно знать о диодных мостах

Для начала мы рассмотрим, какими бывают и что внутри диодного моста. Встречаются данные элементы схемы в двух исполнениях:

В любом случае выпрямительный однофазный диодный мост состоит из четырех полупроводниковых диодов, соединенных между собой последовательно-параллельным образом. Переменное напряжение подается на две точки, в которых соединены анод с катодом (разноименные полюса диодов). Постоянное напряжение снимается с точек соединения одноименных полюсов: плюс с катодов, минус с анодов.

На схеме место подключения переменного напряжения обозначено символами AC или «~», а выходы с постоянным напряжением «+» и «-«. Зарисуйте себе эту схему, она нам пригодится при проверке.

Если представить реальный диодный мост и совместить его с этой схемой получится что-то вроде:

Расположение диодного моста на плате и меры предосторожности

Диодные мосты устанавливаются в блоках питания как импульсных так и трансформаторных. Стоит отметить, что в импульсных блоках, которые сейчас используются во всей бытовой технике, мост установлен на входе 220В. На его выходе напряжение достигает 310В — это амплитудное напряжение сети. В трансформаторных блоках питания устанавливаются они в цепи вторичной обмотки обычно с пониженным напряжением.

Если устройство не работает и вы обнаружили сгоревший предохранитель, не спешите включать прибор после его замены. Во-первых, при наличии проблем на плате предохранитель сгорит повторно. Такой блок питания нужно включать через лампочку.

Для этого возьмите патрон и вкрутите в него лампу накаливания на 40-100 Вт и подключите её в разрыв фазного провода для подключения к сети. Если вы собираетесь часто ремонтировать блоки питания, можно сделать удлинитель с патроном, установленным в разрыв питающего провода для подключения лампы, это поможет сохранить ваше время.

Если на плате есть — при включении в сеть через неё потечет высокий ток, перегорит предохранитель или дорожка на плате, или провод, или выбьет автомат. Но если мы вставили в разрыв лампочку, сопротивление спирали которой ограничит ток, она загорится во весь накал, сохранив целостность всего вышеперечисленного.

Если короткого замыкания нет или блок исправен допустимо либо легкое свечение лампы, либо полное его отсутствие.

Простейшая и грубая проверка

Нам понадобится индикаторная отвертка. Она стоит копейки и должна быть в наборе инструментов в каждом доме. Нужно просто прикоснуться сначала ко входу 220В выпрямителя, если на фазном проводе загорится индикатор, значит напряжение присутствует, если нет, проблема явно не в диодном мосте и нужно проверить кабель. При наличии напряжения на входе проверяем напряжение на плюсовом выходе выпрямителя, оно в этой точке может доходить до 310 В, индикатор вам его покажет. Если индикатор не светится — диодный мост в обрыве.

К сожалению, больше ничего мы узнать с помощью индикаторной отверткой не сможем. О том, можете узнать из нашей статьи.

Прозвонка диодного моста мультиметром

Любую деталь на плате можно выпаять для проверки или прозвонить не выпаивая. Однако точность проверки в таком случае снижается, т.к. возможно, отсутствие контакта с дорожками платы, при видимой «нормальной» пайке, влияние других элементов схемы. К диодному мосту это тоже относится, можно его не выпаивать, но лучше и удобнее для проверки его выпаять. Мост, собранный из отдельных диодов, довольно удобно проверять и на плате.

Почти в каждом современном мультиметре есть режим проверки диодов, обычно он совмещен со звуковой прозвонкой цепи.

В этом режиме выводится падение напряжение в милливольтах между щупами. Если красный щуп подсоединен к аноду диода, а черный к катоду, такое подключение называется в прямом или проводящем направлении. В этом случае падение напряжения на PN-переходе кремниевого диода лежит в диапазоне 500-750 мВ, что вы можете наблюдать на картинке. Кстати на ней изображена проверка в режиме измерения сопротивлений, так тоже можно, но есть и специальный режим проверки диодов, результаты будут, в принципе, аналогичны.

Если поменять щупы местами – красный на катод, а черный на анод, на экране будет либо единица, либо значение более 1000 (порядка 1500). Такие измерения говорят о том, что диод исправен, если в одном из направлений измерения отличаются, значит, диод неисправен. Например, сработала прозвонка – диод пробит, в обоих направлениях высокие значения (как при обратном включении) – диод оборван.

Важно! Диоды Шоттки имеют меньшее падение напряжения, порядка 300 мВ.

Есть еще экспресс проверка диодного моста мультиметром. Порядок действий следующий:

Ставим щупы на вход диодного моста (~ или AC), если сработала прозвонка – он пробит.
Ставим красный щуп на «–», а красный на «+» — на экране высветилось значение около 1000, меняем щупы местами – на экране 1 или 0L, или другое высокое значение — диодный мост исправен. Логика такой проверки в том, что диоды соединены последовательно в две ветви, обратите внимание на схему, и они проводят ток. Если плюс питания подан на – (точка соединения анодов), а минус питания на «+» (точка соединения катодов), это и происходит при прозвонке. Если один из диодов в обрыве, ток может потечь по другой ветке и вы можете сделать ошибочные измерения. А вот если один из диодов пробит – на экране высветится падение напряжения на одном диоде.

На видео ниже наглядно показано, как проверить диодный мост мультиметром:

Полная проверка диодного моста

Также проверить диодный мост мультиметром можно по следующей инструкции:

Устанавливаем красный щуп на «–», а черным по очереди касаемся выводов, к которым подключается переменное напряжение «~», в обоих случаях должно быть порядка 500 на экране прибора.
Ставим черный щуп на «–», красным касаемся выводов «~ или AC», на экране мультиметра единица, значит, диоды не проводят в обратном направлении. Первая половина диодного моста исправна.
Черный щуп на «+», а красным касаемся входов переменного напряжения, результаты должны быть как в 1 пункте.
Меняем щупы местами, повторяем измерения, результаты должны быть как в пункте 2.

То же самое можно сделать «цэшкой» (универсальный измерительный прибор советского производства). Как проверить диодный мост стрелочным мультиметром, рассказывается на видео.

Самый эффективный способ проверить светодиод на работоспособность заключается в применении специального прибора — мультиметра, который иначе нередко называется тестером. Устройство представляет собой измерительный прибор, который может выполнять несколько функций. Выбирать их можно с помощью ручки, расположенной на передней панели.

Тестирование в режиме прозвонки

У каждого мультиметра, независимо от того, насколько дорогостоящим он является и какой фирмой был произведен, обязательно имеется функция проверки работоспособности светодиода. Это так называемая прозвонка.

Перед тем как прозвонить светодиод мультиметром, необходимо ручку переключения режимов тестера установить на режим прозвонки. Затем к контактам проверяемого прибора приложить черный и красный щупы мультиметра. Благодаря такому способу проверки, можно также определить, какой мощностью обладает светодиод.

При подключении тестера необходимо учитывать полярности проверяемого объекта. Его анод должен быть соединен со щупом красного цвета, а катод — с черным. Если подключить щупы неправильно, прибор ничего не покажет. При верном подключении светодиод должен начать излучать свет.

Проверяя диод на работоспособность, важно учитывать такую особенность: электроток тестера, настроенного на режим прозвонки, довольно слабый, поэтому он может не оказать никакого воздействия на лампочку. Проверяемый объект может быть вполне работоспособны м, но светиться не будет из-за недостаточной силы тока.

Может быть и другое последствие слабого тока: светодиод начнет светиться, но излучение его будет настолько мизерным, что при обычном дневном свете разглядеть его не удастся. Перед тем как приступать к проверке, рекомендуется уменьшить яркость внешнего света. Если же по каким-либо причинам этого сделать нельзя, следует обращать внимание не на сам прибор, а на измерительный прибор, точнее, на его показания. Если он исправен, то цифра, показываемая тестером, должна отличаться от единицы.

Можно даже очень мощный диод прозвонить мультиметром. Однако недостаток способа состоит в том, что провести проверку элементов, которые впаяны в микросхему, не получится. Для проверки светодиода, находящегося в микросхеме, нужно использовать специальные переходники, которые присоединяются к щупам тестера.

Проверка без выпаивания

Чтобы проверить мультиметром, не выпаивая светодиод из микросхемы, можно использовать небольшие металлические наконечники, роль которых могут играть, например, обычные канцелярские скрепки. Для надежной изоляции проводов, к которым присоединены наконечники, следует использовать текстолитовую прокладку. Вся конструкция при этом должна быть обмотана изолентой.

После выполнения всех этих простых действий получится надежный переходник , посредством которого легко можно добиться контакта щупов тестера с катодом и анодом проверяемого на работоспособность светодиода.

Также без выпаивания из микросхемы можно проверить диод на исправность . Для этого достаточно:

Установить измерительный прибор в режим прозвонки.
Присоединить щупы посредством переходника к контактам проверяемого объекта.
Проверить, засветится лампочка или нет.

Как и в случае с обычной прозвонкой, которая проводится без переходника, возможно, придется выключить внешнее освещение или ослабить его, чтобы заметить неяркое свечение лампочки прибора.

Работоспособность светоизлучающих диодов в фонариках

Проверить на работоспособность светодиод, находящийся в маленьком фонарике, можно без особых сложностей.

Такая проверка проводится в несколько этапов :

Сразу после этого станет ясно, является ли исправным проверяемый элемент. Если он засветится, значит, с ним все в порядке. Если же излучения нет, значит, светодиод в неисправном состоянии.

Чтобы проверить светодиод тестером, важно уметь различать катод и анод. На самом деле различие легко обнаруживается визуально: катод обычно заметно короче, чем анод. Можно запомнить так: слово «катод» начинается с буквы «к», следовательно, этот контакт короткий. Впрочем, даже если подключить мультиметр без соблюдения полярности, ничего страшного не произойдет. Просто светодиодный элемент не получит ток и поэтому не будет светиться.

Вместо того, чтобы всякий раз при проверке угадывать, какой контакт является «положительным», а какой «отрицательным», лучше один раз запомнить навсегда. Это позволит сэкономить время. Нередко, чтобы проверить, работает ли светодиод, измеряют сопротивление. Однако такой метод проверки не очень широко распространен, ведь перед его применением необходимо определить технические параметры прибора.

Как видно, проверка на работоспособность светодиода с помощью тестера — довольно простая процедура . Для этого не понадобится много времени. Никаких физических усилий также прикладывать не придется. Да и финансовые затраты на такую проверку практически ничтожны, так как используемый прибор продается по очень низкой цене.

В современной осветительной технике достаточно часто применяются светодиоды (led). Как известно, они гораздо надежнее обычных лампочек, но все же иногда могут выходить из строя. Для того, чтобы проверить светодиод на работоспособность применяется несколько методов. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Способы проверки

Светодиод, имеет свои электрические параметры, это максимальный рабочий ток, а так же прямое падение напряжения. Значение первого параметра производители указывают для каждого изделия индивидуально, а второго составляет 1.8 – 2.2 вольта для оранжевых, желтых и красных диодов. Для белых, зеленых и синих 3 – 3.6 вольта. Проверить эти значения параметров при наличии мультиметра, не составит труда.

Еще один способ проверить led диод на работоспособность, это подать на него питание от нескольких параллельно подключенных пальчиковых батареек или одной батарейки крона. На основе этого способа можно самостоятельно изготовить универсальный тестер для светодиодов, при помощи подручных элементов. Подробный процесс определения работоспособности показан в видео.

Определить неисправный светодиод, можно используя в качестве источника тока для проверки, старые зарядные устройства от мобильных телефонов. Для этого необходимо отрезать штекер подключения к телефону, и зачистить провода. Красный провод, это плюс, его нужно прижать к аноду, черный — минус, его подключают на катод. Если напряжения источника питания достаточно, то он должен загореться.

Для проверки некоторых диодов, напряжения от зарядки телефона может быть недостаточно, тогда можно попробовать проверить с помощью более мощного устройства, например зарядки от фонарика. Таким способом вполне можно проверить на работоспособность диоды в led лампе. Как это сделать, смотрите видео.

Проверка мультиметром

Мультиметр — это универсальный измерительный прибор. С его помощью можно измерить основные параметры практически любого электронного изделия и не только. Для проверки светодиода, потребуется мультиметр в котором есть режим «прозвонки», или его еще называют режимом проверки диодов. Обозначение режима проверки диодов на мультиметре показано на изображении ниже.

Для того чтобы проверить светодиод при помощи мультиметра, нужно установить переключатель прибора в положение соответствующее режиму «прозвонки» и подключить его контакты к щупам тестера.

В процессе подключения необходимо учитывать полярность диода. Анод, следует подключить к красному щупу, а катод к черному. В случаях, когда нет информации какой электрод анод, а какой катод, можно перепутать полярность – это ничего страшного, со светодиодом ничего не произойдет. При неправильном подключении, мультиметр не изменит своих изначальных показаний. При правильном подключении, светодиод должен загореться.

Есть один нюанс, ток «прозвонки» достаточно низкий для нормальной работы светодиода, и стоит приглушить освещение, для того чтобы увидеть как он светится. Если нет возможности этого сделать, можно ориентироваться на показания измерительного прибора. Как правило, если светодиод рабочий, то мультиметр покажет значение отличное от единицы.

Второй вариант — проверить светодиод тестером, это воспользоваться блоком PNP. Данный разъем предназначенный для проверки диодов, позволяет включить светодиод на мощность, достаточную для визуального определения его работоспособности. Анод подключается в разъем, обозначенный буквой Е (эмиттер), а катод диода в разъем колодки, обозначенный буквой С (коллектор).

Светодиод должен гореть при включении мультиметра в не зависимости от режима выбранного регулятором.

Данный способ позволяет проверить даже достаточно мощные светодиоды. Его неудобство в том, что, диоды обязательно нужно выпаивать. Для проверки мультиметром не выпаивая, необходимо изготовить переходники для щупов.

Существует вариант проверки светодиода методом измерения сопротивления, но для этого необходимо знать его характеристики, что достаточно не практично.

Как проверить не выпаивая

Для того чтобы подключить щупы мультиметра к разъемам в колодке PNP, нужно припаять на них небольшие фрагменты, обычной канцелярской скрепки. Между проводами, на которые припаяны скрепки, для изоляции можно установить небольшую текстолитовую прокладку и замотать изолентой. Таким образом, получим простой по конструкции и надежный переходник, для подключения щупов.

Далее необходимо подключить щупы к ножкам светодиода, не выпаивая его из схемы изделия. Вместо тестера, для проверки led диода можно использовать одну батарейку крона, или несколько пальчиковых батареек. Подключение проводится аналогично, просто вместо переходника, для подключения к выходам батарейки щупов, можно использовать небольшие зажимы «крокодильчики».

Рассмотрим на конкретном примере, как проверить led, не выпаивая из схемы.

Как проверить светодиоды в фонарике

Для проверки необходимо разобрать фонарик и вынуть плату, на которой они установлены. Проверка происходит с помощью тестера со щупами, подключенными на PNP разъем. Светодиоды можно не выпаивать, а подключать контакты щупа на них прямо на плате, при этом необходимо помнить о соблюдении полярности.

Определить пробитый светодиод, можно и при помощи измерения сопротивления в схеме подключения. Например, если светодиоды в фонарике подключены параллельно, измерив сопротивление и получив результат близкий к нулю на любом из них, можно быть уверенным, что, по крайней мере, один из них точно неисправен. После этого можно приступать к проверке каждого из светодиодов методами описанными выше.

Проверка светодиодов не сложный процесс, и любой, кто имеет несколько рабочих батареек и пару проводов, может проверить и определить его неисправность в том или ином приборе.

как проверить диод мультиметром (прозвонить тестером)

Как и большинство измерительных приборов, мультиметры (тестеры) делятся на аналоговые и цифровые. Основное их отличие состоит в том, что информация о результатах измерений первой разновидности передаются с помощью определенной шкалы и стрелок на ней, во втором же случае эти данные отображаются в цифровом виде, на жидкокристаллическом экране.

Аналоговые устройства появились ранее, их главным достоинством является невысокая цена, а недостатком — неточности измерений. Следовательно, если отметка должна быть максимально верна, рекомендуется приобрести цифровой мультиметр.

Все варианты тестеров обладают как минимум двумя выводами — красным и черным.

Первый используется непосредственно для измерений, также иногда называется потенциальным,
Второй является общим. В современных моделях обычно также есть переключатель, благодаря которому возможно установить максимальные предельные значения.

Как проверять диод мультиметром?

Диод является элементом, проводящим электричество в одном направлении. Если же развернуть это направление, диод будет закрыт. Только в случае выполнения этого условия элемент считается работоспособным. В большинстве моделей тестеров уже есть такая функция, как проверить диод тестером.

Перед началом проверки рекомендуется соединить между собой два щупа мультиметра, чтобы убедиться в его работоспособности, а затем выбрать “режим проверки диодов”. Если тестер аналоговый, данная операция производится с помощью режима омметра.

Проверка диодов мультиметром не требует дополнительных навыков. Чтобы убедиться в функционировании элемента, необходимо произвести прямое включение, следовательно, подключить анод к плюсовому значению (красный щуп), а катод — к минусовому (черный). На экране или шкале прибора должно появиться значение пробивного напряжения диода, эта цифра в среднем составляет от 100 до 800 мВ. Если же произвести обратное включение (поменять местами электроды), значение будет не больше единицы. Из этого можно сделать вывод, что сопротивление прибора огромно и электричество он не проводит. Если все происходит именно так, как описано выше, электронный элемент исправен и дееспособен.

Бывают ситуации, когда при подключении щупов диод пропускает ток в обоих направлениях, либо же не пропускает вообще (значения при прямом и обратном включениях равны единице). В первом случае это означает, что диод пробит, а во втором — он перегорел либо же находится в обрыве. Такие электронные элементы являются неисправными и это легко проверить тестером.

Как проверять светодиод?

Если речь идет о светодиоде, алгоритм проверок аналогичен, но дополнительно облегчит задачу тот факт, что при прямом включении этот вид диода будет светиться. Разумеется, это позволит окончательно убедиться в том, что он в порядке.

Но случается такое, что необходима проверка стабилитронов. Стабилитрон является одной из разновидностей диодов, его главное предназначение — сохранение стабильного выходного напряжения вне зависимости от изменений уровня тока.

К сожалению, выделенной функции для проверки данного вида электронных элементов пока не внедрили в мультиметры. Тем не менее часто прозвонить их можно с помощью такого же принципа, как с диодами. Но многие опытные радиолюбители заявляют, что произвести проверку стабилитрона с помощью цифрового тестера весьма проблематично. Причиной этого является тот факт, что напряжение стабилитрона должно быть ниже, чем напряжение на выходах мультиметра. Это связано с тем, что из-за низкого напряжения возможно посчитать рабочей неисправную модель, точность показаний падает.

Если при проверке диода необходимо обратить внимание на значение пробивного напряжения, в случае со стабилитронами показательным станет сопротивление. Эта цифра должна составлять от 300 до 500 Ом. И аналогично алгоритму действий с диодами:

Если ток пропускается в обе стороны это называется пробивом,
Если сопротивление слишком велико это обрыв.

Также немаловажно помнить, что цифровое значение при прозвоне стабилитрона будет выше значения обычных диодов. Если нужно отличить один элемент от другого, такая проверка окажет помощь.

Как проверить стабилитрон

Стабилитроны, проверка которых не принесла желаемых результатов, изобретатели часто тестируют с помощью дополнительных приборов, иногда конструируя их самостоятельно. Одним из наиболее простых способов является использование для проверки блока питания с возможностью переключения напряжения. Необходимо сначала подсоединить к аноду резистор, имеющий значение сопротивления, оптимальное для стабилитрона, а затем подключить блок питания. Затем замеряется напряжение на диоде, параллельно поднимается на блоке. По достижении уровня напряжения стабилизации, эта цифра должна перестать расти. В этом случае стабилитрон в норме, при любых отличиях от вышеприведенной схемы он неисправен.

elektro.guru

Как проверить светодиод мультиметром, не выпаивая из схемы

Тестирование этой радиодетали класса полупроводник особых трудностей не представляет. Разница лишь в том, что одним п/п приборам этой группы для свечения нужно питание 1,5 В (ряда красных, зеленых малой мощности), другим чуть больше – порядка 3,3±0,3. Сложность в том, что для проверки светодиода его придется выпаять, а это не всегда возможно (учитывая плотность компоновки схемы) или целесообразно (например, по причине дефицита времени). Что можно предпринять?

Решение простое – изготовить специальные приспособления, так как стандартные щупы, идущие в комплекте с мультиметром, для этих целей не подойдут. Они понадобятся (например, от старого прибора), но только после некоторой «модернизации».

Способ 1

Что приготовить:

Небольшой фрагмент текстолита, буквально кусочек, но обязательно с двухсторонним фольгированием. На каждую необходимо наложить «пятно» припоя, чтобы в дальнейшем можно было легко зафиксировать провода и выводы приспособления для проверки светодиода.

Щупы от мультиметра, с которых следует срезать (или отпаять, а потом все восстановить) штеккера. Свободные концы нужно зачистить и залудить, то есть подготовить к пайке.

Скрепки – 2 штуки. Им придается форма, хорошо видимая на рисунке внизу. Это будут выводы приспособления (аналог штеккеров), которые присоединяются к мультиметру. Хотя это и не единственный вариант. Вместо скрепок можно использовать гибкую стальную проволоку, отрезав пару кусочков нужной длины. Главное – чтобы эти выводы слегка амортизировали, тогда их будет намного проще подключить к гнезду мультиметра.

Паяльная кислота. Использовать традиционный сосновый флюс – дело бесперспективное. Скрепки изготовлены из стали, потому обычная методика для их надежной фиксации на текстолите малопригодна.

Паяльник. Мощность – не менее 65 Вт. Пытаться закрепить на плате скрепку монтажным инструментом (на 24, 36 Вт) – пустая трата времени. Понадобится уложить расплав относительно толстым слоем, и маломощный (миниатюрный) паяльник в этом случае бесполезен.

Мультиметр. Эти бытовые приборы выпускаются в нескольких модификациях. Их основное отличие – в функционале, то есть возможностях измерений тех или иных параметров цепи и деталей. Понадобится мультиметр, которым можно тестировать транзисторы.

В принципе все, что нужно для того, чтобы сделать простейшее приспособление для проверки светодиода мультиметром, под рукой всегда есть. В итоге должно получиться примерно так.

Чтобы не путаться с полярностью присоединения щупов к светодиоду, выводы приспособления стоит несколько сместить от осевой линии. Тогда несложно запомнить, где условные «+» и «–».

Проверка светодиода

Нужно воткнуть «контакты» приспособления в вилку для тестирования Тр (анодный вывод – на разъем Е, катодный – на С), поставить переключатель мультиметра в позицию «Измерение транзисторов» (hFE) и приложить щупы к плате, в точках, где впаяны ножки п/п прибора (с лицевой или обратной стороны, как удобнее). Если он исправен и полярность соблюдена (плюс – к аноду), то начнет светиться.

Способ 2

Он значительно проще, и если позволяет компоновка схемы, а до ножек можно дотянуться, то проверка светодиода производится с помощью щупов любого мультиметра так же, как и для тестирования сопротивления. Подробно об этом рассказывается здесь.

Вот и все, ничего сложного. Данная технология опробована многократно, причем ни один светодиод из строя в процессе такого тестирования не вышел.

electroadvice.ru

Как проверить диод? — Diodnik

Начиная проверку диода на работоспособность, необходимо понимать, что визуально неисправный диод иногда фактически невозможно отличить от рабочего. О том, как проверить диод мы детально расскажем в нашей статье.

Также, перед проверкой необходимо знать, что основные неисправности диодов бывают трех видов:

пробой диода (наиболее распространенный дефект). В результате такого дефекта диод проводит ток в любом направлении, фактически не имея собственного сопротивления:
обрыв диода (на практике встречается реже). В данном случае такой диод перестает полностью проводить ток, независимо от направления течения тока.
утечка. В этом случае диод проводит незначительный обратный ток.

Как проверить диод мультиметром?

При любой проверки диодов лучше всего их выпаивать с основной схемы полностью.

Подопытный диод 1n5844 – это 5А диод Шоттки. Проверка производится мультиметром Unit 151B.Любой диод имеет два вывода: катод и анод. Катод помечен серебристой полоской.

Для того, чтобы ток протекал через диод, на анод должно поступать положительное напряжение, а к катоду отрицательное. Включив необходимый режим измерений на мультиметре, можно приступать к проверке диода.

Необходимо помнить, рабочий диод проводит ток лишь в одном направлении.

Подключив щупы, к аноду (красный +), а к катоду (черный -), мы видим значения на дисплее — это пороговое напряжение диода. Из этого можно сделать вывод, p-n переход открыт.

Подключив щупы, к катоду (красный -), а к аноду (черный +), значений на дисплее нет, кроме 1.

На этом процедура проверки диода закончена – диод исправен.

Если независимо от полярности подключения диода прибор показывает значение 0 или 001, (и иногда слышим характерный звуковой сигнал), это свидетельствует о том, что диод пробит. Такой диод проводит ток в любом направлении.Если независимо от полярности подключения диода прибор показывает значение 1, такой диод имеет обрыв. Он вообще не проводит ток.

Как проверить диод, в случае когда, под рукой нет мультиметра с функцией проверки диода? Можно использовать для этой цели обычный омметр. Установив значение предела измерений до 20кОм, проверку диода таким тестером производят по схеме, описанной выше.

Иногда можно столкнутся со сдвоенными диодами. Такие диоды имеют три вывода, в одном корпусе заключены сразу два диода. Они имеют общий анод или катод. Проверка такой сдвоенной сборки абсолютно ничем не отличается от проверки обычного диода, только проверять нужно каждый диод в сборке. Более детально о том, как проверить диод Шоттки читаем в этой статье.

Вконтакте

Одноклассники

Comments powered by HyperComments

diodnik.com

типы и особенности, инструкция по тестированию, определение работоспособности моста

Печально, но начинать нужно с теории. Придётся изучить виды диодов, область и цели применения. Не углубляясь в физические основы электроники, пробежимся по поисковым запросам. Важно понимать, что все диоды объединяет способность пропускать ток в одном направлении, блокируя движение частиц противоположном, образуя своеобразные вентили. Затем обсудим, как проверить мультиметром диод.

Разновидности диодов

Итак, диоды пропускают ток в прямом направлении и блокируют в обратном. На электрических схемах диоды обозначают черными стрелками, ограниченными поперечной чертой. Символ показывает направление тока в физическом смысле – направленное движение положительных частиц. Чтобы создать прямой ток, к концу стрелки прикладывают минусовой потенциал, к началу – плюсовой. В противном случае диод окажется в «запертом» состоянии.

При движении электронов за счёт неидеальности молекулярной решётки теряется тепло, что влечёт падение напряжения и в прямом направлении. У кремниевых диодов прямой потенциал выше, на германиевых ниже. Диоды Шоттки характеризует меньшее падение потенциала за счет замены одного полупроводникового слоя металлическим, т.е. в нем нет p-n перехода. Ток потерь увеличивается, а падение напряжения на открытом ключе в прямом направлении рекордно низкое.

Эффект характерен не в любых диапазонах напряжения. Максимально эффективны диоды Шоттки при напряжениях, равных десяткам вольт. Их применяют в выходных фильтрах импульсных блоков питания. Вспомните: номиналы напряжения системника составляют 5, 12, 3 В. Методика построения схем на диоде Шоттки типичная.

Популярная разновидность диодов – стабилитрон. Его рабочая зона – область пробоя. Там, где обычный диод выходит из строя, стабилитрон защищает оборудование. Процесс характеризуется ростом напряжения до номинала и резкой стабилизацией. Через стабилитроны запитывают от высоковольтных линий чувствительные и слабые микросхемы контроллеров импульсных блоков питания, чтобы они нарезали напряжение импульсами большой амплитуды. Без стабилитронов запитывание микросхем решается архисложными методами.

Оценивая диод-стабилитрон при помощи мультиметра, учитывают, что рабочая зона – обратная ветвь. Технически напряжение пробоя для проверки получают от батареек, включенных последовательно, затем проверяют наличие стабилизация. Прямое включение стабилитрона используется крайне редко, прозвон традиционным способом – плохая идея. К стабилитронам относят и лавинный диод, где для стабилизации тока применён эффект ударной ионизации.

Обозначение диода на схемах

Случается, что специфика устройства непонятна. Печатные платы маркированы – каждому элементу соответствует строго определённое обозначение, и мощные диоды выпрямительного моста не спутать с крошечным стеклянным стабилитроном. Худший вариант – клубок проводников с непонятными элементами: то ли диод, то ли резистор необычного вида, либо экзотический конденсатор.

Столкнувшись с подобной ситуацией, аккуратно делают увеличенное фото, потом ищут в интернете по изображению. Хотя маркировка стабилитронов неразборчива, отыскать информацию в сети возможно. Данный шаг намного ускоряет процесс идентификации и оценки работоспособности прибора.

Инфракрасный диод мультиметром проверяется аналогично: снимаем прямое напряжение, потом убеждаемся, что обратно ток не идёт. Для проверки свечения используют видоискатель ночной видеокамеры. Он регистрирует непосредственно инфракрасное излучение объектов. Исправный ИК диод заметен на видоискателе – словно звездочка. Проверяют свечение с тепловизорами, приборами ночного видения, соблюдая осторожность: мощность излучения свето- и ИК-диодов велика, сопоставима с мощностью лазерного излучения.

Надпись внутри принтера о наличии лазера нельзя считать шуткой. И ею пренебрегать. Держите сетчатку глаз подальше от инфракрасного диода.

Схема проверки диода

Как проверить диод при помощи тестера

Для проверки диодов мультиметры снабжены специальной шкалой, маркированной соответствующим значком – схематическим обозначение диода. При включении режима низкие сопротивления включают зуммер, высокие характеризуются номиналом либо падающим на нем напряжении. По показаниям судят о характеристиках диода, к примеру, о сопротивлении прямого включения.

Для правильной интерпретации показаний, важно учитывать характеристики тестера: напряжение постоянного рода и низкого номинала, служащего для оценки. Пример: при измерении сопротивления тестер пропускает по нему ток, прикладывая к щупам некое напряжение. Любая модель мультиметра характеризуется уникальными параметрами. Напряжение узнают по заряду конденсатор: включает мультиметр в режим прозвона или тестирования диодов, через короткое время на обкладках конденсатора сформируется разность потенциалов. Измеряют штатной шкалой тестера. Значение колеблется от сотен милливольт (долей вольта) до единиц вольта.

Зная напряжение, приложенное к диоду, по его вольт-амперной характеристике сверяют достоверность показания. Вводят поисковый запрос на Яндексе, знакомятся с полной технической документацией на исследуемый элемент. Потом прикладывают в нужном месте шкалы абсцисс линейку, чтобы найти выходной ток. По формуле Ома вычисляют сопротивление открытого состояния: R = U/I, где U – вспомогательное напряжение, формируемое тестером. Сравнивают найденную по графику величину с указанной на табло.

Это одна из многочисленных методик. Важно знать, как находить правильные пути, анализировать и сопоставлять данные. Первый шаг — поиск обобщенной информации: что такое диоды, их характеристики (прежде всего, вольт-амперные), тонкости работы конкретного прибора. Зная теоретические основы, легко оперировать информацией, делать правильные выводы из результатов исследований.

Перейдём к жизненному примеру: исследуем диодный мост из генератора автомобиля!

Как определить работоспособность диодного моста

Автомобилю нужна электроэнергия — для систем кондиционирования (наряду с энергией двигателя), дворников, освещения наружного и внутреннего. Нагружать постоянно аккумулятор, что делается во время стоянки, не экономично. Задача решается подключением синхронного генератора переменного тока к валу двигателя. Ранее пользовались коллекторной схемой. Но щётки не переносят тряски, возникала необходимость частого обслуживания.

Ныне устанавливают трёхфазные генераторы. Т.к. обороты постоянно скачут, постоянство выходных характеристик поддерживают изменением тока подпитки ротора. В результате напряжённость переменного магнитного поля статора отслеживает каждое изменение работы мотора. Расплата – нестабильность выходного напряжения. Его выпрямляют и фильтруют, используя схему диодного моста Ларионова.

Глубокие технические подробности избыточны, ограничимся лёгкими знаниями:

При любом способе соединения обмоток генератора, выходных точек три. Каждая посредством диода замыкается на массу в отрицательный полупериод, а на потребителей сети авто – в положительный.
Итого, диодов получается шесть.
Мост представляет собой две изолированных друг от друга серповидных плоскости, выполненные из прочного сплава. На каждой лежат три диода, электрические соединения проводятся согласно схеме (см. рисунок).

Схема соединений на трёхфазном диодном мосте

Из схемы видно:

Три диода прозваниваются попарно с нулевым сопротивлением между катодом (отрицательная полярность) и анодом (положительная полярность). Сюда выходят клеммы генератора.
Две тройки диодов (лежащие в одной серповидной плоскости) звонятся между собой катодами или анодами. В зависимости от того, какой электрод выдаёт короткое замыкание, определяют ветвь — нагрузочная или уходящая на массу.

Создав правильную схему раскладки электрических соединений, начинают проверку каждого диода по отдельности. Ветвь, идущую на массу, тестируют со стороны генератора, другую – со стороны нагрузки. Направление известно из схемы Ларионова. Проверяем диодный мост мультиметром, касаясь красным щупом основания чёрной стрелки (см. рисунок) каждого элемента, черным – острия того же элемента. Одновременно проверяют изоляцию контактов с серповидным плоскостями, в т.ч. соседней. По полученным данным оценивают необходимость продолжения поиска неисправности.

Вывод: диод, не выпаивая, проверяют мультиметром на грубой конструкции вроде моста генератора автомобиля. Прозвон электронной платы сложнее. Любую проверку проводят щупами специальной формы. Для грубых конструкций берут захваты-крокодилы, материнскую плату проверяют тонкими игловидными пробниками. В последнем случае появляется шанс прозвонить диод мультиметром на плате под напряжением с риском спалить тестер.

Надеемся, что теперь читатель понял, как проверить диод мультиметром.

vashtehnik.ru

Проверка стабилитрона на плате прибором мультиметр

Каждый радиолюбитель знает, как бывает иногда важно знать, исправна ли та или иная радиодеталь или нет. Не в последнюю очередь это касается стабилитронов. В качестве тестера для проверки электрокомпонентов на предмет наличия напряжения стабилизации служит мультиметр.

Пригодность электродеталей определяется мультиметром

Стабилитрон и его свойства

Для работы электронных схем на выходе нужны стабилизированные показатели напряжения. Они получаются с помощью включения в схему полупроводниковых стабилитронов, которые дают одинаковое выходное напряжение, не зависящее от величины пропускаемого электротока. Без этих элементов многие слаботочные системы не работают. Так, например, почти каждый радиолюбитель хотя бы раз в жизни паял стабилизатор напряжения l7805cv или его аналоги.

Стабилитрон помогает стабилизировать напряжение

У стабилитронов нелинейные вольт-амперные характеристики, по свойствам, а также по внешнему виду (в стекле или металле) они напоминают обычный диод, однако, задачи у них несколько другие. Стабилитроны подключают в схему параллельно с потребителем и, если напряжение резко повышается, ток идет через стабилитрон, и вольтаж в сети выравнивается. Если сильный ток воздействует длительное время, возникает тепловой пробой.

Порядок проверки

Для того чтобы определить, годен ли данный стабилитрон или же вышел из строя, мультиметр надо перевести в режим, которым проверяются диоды (или в режим омметра), – проверка стабилитронов методом прозвона осуществляется аналогичным образом.

Щупы мультиметра подсоединяют к выводам стабилитрона и наблюдают за показаниями индикатора. Проверку следует проводить в двух направлениях:

плюсовым щупом аппарата прикасаются к катоду детали – на индикаторе показывается бесконечное сопротивление;
мультиметр подсоединяют к аноду стабилитрона – на экране будет индицироваться сопротивление в единицах или десятках ом (падение напряжения).

Такие показатели появляются потому, что рабочий стабилитрон (как и обычный диод) способен проводить только однонаправленный электрический ток, а проверка не должна вызывать короткое замыкание в сети.

Проверка мультиметром исправного стабилитрона

Если при прозвоне в обоих направлениях мультиметр показывает бесконечное сопротивление, стабилитрон является дефектным, поскольку оборван электронно-дырочный переход, и ток через электродеталь не проходит.

Картина при проверке нерабочего стабилитрона

Обратите внимание! Иногда случается, что при измерениях стабилитрона мультиметром выдается сопротивление в несколько десятков или сотен ом в обоих направлениях. В случае обычных диодов такое положение обозначает, что деталь пробита. Однако, для стабилитрона это неверно, потому что у него имеется напряжение пробоя: при соприкосновении щупа мультиметра с оконцовками стабилитрона сказывается внутреннее напряжение электропитания измерительного прибора. Если его напряжение оказывается больше напряжения пробоя, то на индикаторе появятся показатели многоомного сопротивления.

Так, при напряжении батареи мультиметра в 9 вольт у стабилитронов с напряжением ниже этого значения будет индицироваться пробой. Поэтому специалисты не рекомендуют делать проверку стабилитронов с невысоким стабилизационным напряжением с помощью цифровых мультиметров. Для этих целей лучше подойдет старый добрый тестер – аналог.

Аналоговый тестер старого образца поможет проверить стабилитроны с низким напряжением, избежав пробоя

Как проверить стабилитрон на плате

Если стабилитрон впаян в плату, то порядок его проверки не отличается от того, что применяется для свободного электронного устройства такого типа.

Важно! При измерительных и ремонтных манипуляциях с платой обязательно соблюдать меры безопасности для защиты от электроудара. При прозвоне впаянного стабилитрона все другие элементы, кроме проверяемого, могут выдавать сильно измененные показатели, это тоже необходимо учитывать.

Если при проверке на плате получены сомнительные результаты пригодности стабилитрона, то стоит его выпаять и проверить мультиметром только этот элемент, изолировав его от влияния остальных деталей схемы. Также иногда можно использовать приставку к мультиметру, которую можно спаять своими руками из доступных деталей.

Каждому радиолюбителю желательно знать, как проверить стабилитрон мультиметром, – это поможет собирать работающие схемы и экономить радиодетали, выявляя неработающие. Однако при такой проверке нельзя получить 100%-ный достоверный результат. Гарантию пригодности стабилитрона может дать только включение его в электросхему: если устройство будет работать, значит, стабилизирующий элемент функционирует.

Видео

elquanta.ru

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:

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

proprovoda.ru

Как правильно проверить диодный мост мультиметром

Диодный мост есть практически в любой аппаратуре, и выход его из строя – очень распространенная причина поломки электронного прибора. Проверка же и замена диодного моста в мастерской стоят неоправданно дорого. Тем не менее самостоятельно выявить неисправность выпрямительного блока и при необходимости починить или заменить мост можно самостоятельно с минимальными затратами. Для этого нужно знать, как проверить диодный мост. Именно эту задачу мы и постараемся сегодня решить.

Что такое диодный мост и что у него внутри

Прежде чем мы займемся проверкой диодного моста, необходимо узнать, что вообще такое диодный мост и из чего он состоит. Мост представляет собой схему, собранную из четырех диодов, соединенных определенным образом, и служит для преобразования переменного напряжения в постоянное. Используется такая схема практически во всей аппаратуре, питающейся от сети – ведь почти всей электронике для своего питания нужно постоянное напряжение, а в сети оно переменное. Но для начала выясним, что такое диод и какими свойствами он обладает.

Диод и принцип его работы

Диод – двухэлектродный полупроводниковый прибор, способный проводить ток только в одном направлении. Его часто так и называют — полупроводник. Если включить полупроводник в цепь постоянного тока анодом к плюсовому выводу источника питания, то через него потечет ток. Если к минусовому – тока в цепи не будет. Во втором случае говорят, что диод закрыт. А теперь включим наш полупроводник в цепь переменного напряжения.

Выпрямление переменного напряжения при помощи полупроводников

Из рисунка хорошо видно, что полупроводник пропустил положительную полуволну и срезал отрицательную. Если включить его в другой полярности, то срезанной окажется положительная полуволна.

Чем диодный мост лучше диода

Теоретически используя лишь один полупроводник, ты смог бы преобразовать переменное напряжение в постоянное. Практически же ты получишь на выходе сильно пульсирующее напряжение, которое мало годится для питания электронных схем. Но если включить несколько диодов определенным образом, то лишнюю полуволну можно не срезать, а в буквальном смысле перевернуть ее. А теперь взгляни на схему ниже:

Диодный мост по схеме Гретца

При положительной полуволне работают диоды под номером 1 и 3: первый пропускает плюс, второй — минус. Полупроводники 2 и 4 в это время заперты и в процессе не участвуют – к ним приложено обратное напряжение, и сопротивление их pn-переходов велико. При отрицательной полуволне в работу включаются диоды 2 и 4. Первый перенаправляет отрицательную полуволну на положительный выход, второй служит минусом. На этом этапе запираются приборы 1 и 3. В результате отрицательная полуволна не пропадает, а просто переворачивается:

Результат работы мостового выпрямителя

Вот так при помощи трех дополнительных полупроводников мы повысили эффективность выпрямления вдвое. Конечно, напряжение на выходе все равно пульсирующее, но с такой пульсацией легко справится сглаживающий конденсатор относительно небольшой емкости.

К содержанию

Как найти диодный мост на плате

Прежде чем прозвонить диодный мост, его необходимо сначала найти на плате. Для этого, конечно, нужно знать, как он может выглядеть. Внешний вид у него зависит от разновидности корпуса. Выпрямители могут состоять как из четырех отдельных полупроводников, впаянных рядышком, так и из диодов, собранных в одном корпусе. Такой сборный прибор так и называют – выпрямительная сборка. Вот лишь несколько видов таких сборок:

Внешний вид выпрямительной диодной сборки

Несмотря на обилие форм, распознать интегральный диодный мост несложно. Он, как ты заметил, четырехвыводной, и два его вывода отмечены знаками «+» и «-». Это выход выпрямителя. На входные выводы подается переменное напряжение, поэтому они обозначаются символом «~», буквами «АС» (аббревиатура от английского «переменный ток») либо могут не обозначаться совсем.

Располагается диодный мост рядом с проводами подачи переменного напряжения: с трансформатора либо для импульсных блоков питания непосредственно из розетки (сетевой шнур).

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

Как правило, рядом с выпрямителем ставится сглаживающий электролитический конденсатор – такой бочонок относительно больших размеров.

На рисунках, приведенных ниже, выпрямительные диодные мосты обозначены зеленой стрелкой:

Примеры расположения выпрямительных диодных сборок и мостов на дискретных элементах к содержанию

Как проверить диодный мост

Проверить диодный мост можно двумя способами:

При помощи тестера (мультиметра).
При помощи лампочки.

Первый способ, конечно, предпочтительнее: он весьма точен и безопасен для диодного моста. Но если с мультиметром проблемы, то можно воспользоваться лампой от карманного фонаря и батарейкой на напряжение 5-12 В.

Теперь если диодный мост найден, прежде всего нужно провести внешний осмотр всей платы устройства. Элементы должны иметь естественный цвет, не быть обуглены или разрушены. Осмотри место пайки и целостность дорожек: важно, чтобы ничего не отпаялось и не лопнуло. Заодно внимательно осмотри электролитические конденсаторы (те самые бочонки). Они тоже должны быть в порядке: не поврежденные и не вздувшиеся. Если какой-то конденсатор вздулся или взорвался, его надо выпаять — все равно он потребует замены, чтобы не мешал проведению измерений.

Если конденсатор взорвался, после его демонтажа всю плату нужно тщательно промыть спиртом. Разлетевшиеся части конденсатора – это электролит, который не только проводит ток, но и имеет свойства кислоты.

Прозвонка диодного моста при помощи тестера

Теперь переходим к проверке, или, как говорят, к прозвонке диодного моста, которую нередко приходится проводить в два этапа:

Предварительная прозвонка на месте.
Точная проверка.

Первый этап удобен тем, что диодный мост можно не выпаивать, а проверять его прямо в схеме. Второй метод более трудоемок, но в случае неудачи с первым вариантом поможет провести точную проверку.

Для работы нам понадобится тестер: стрелочный или цифровой. В первом случае прибор должен уметь измерять сопротивление, во втором – иметь режим проверки полупроводников. Этот режим обозначается значком диода:

Проверить диодный мост можно лишь в этом положении переключателя

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Никогда не проверяй полупроводниковые приборы цифровым тестером в режиме измерения сопротивления. В этом режиме практически все подобные приборы проводят измерение переменным током, и прозвонка полупроводников ничего не покажет.

Прозвонка диодного моста на месте

Итак, стрелочный прибор переводим в режим сопротивления на предел измерения около 1 кОм, цифровой включаем на проверку диодов. Теперь вспоминаем схему диодного моста:

Электрическая схема диодного моста

Твоя задача — прозвонить каждый из диодов, подключив к нему щупы тестера сначала в одной, а потом в другой полярности. Как видно из схемы, добраться до каждого диодика в отдельности не составляет труда, достаточно лишь выбрать соответствующие ножки сборки. Если выпрямитель собран на отдельных полупроводниках, проблемы вообще нет: просто прозванивай каждый, касаясь щупами прибора его выводов.

Что говорят измерения после прозвонки? Для каждого из отдельных полупроводников результат измерений должен быть следующим: в одном направлении тестер показывает маленькое сопротивление (значение около 200-700 Ом), в другом невозможно прозвонить вообще – прибор показывает «бесконечность».

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

На самом деле цифровой тестер в режиме проверки диодов показывает не сопротивление цепи, а величину падения напряжения на открытом диоде. Это имеет большое значение для измерения параметров полупроводников, но совершенно не существенно для прозвонки. Таким образом, алгоритм работы с любым типом тестера одинаков, а напряжение падения можешь принимать хоть за милливольты, хоть за Омы.

Если самостоятельно вычислить каждый из диодов по выводам тебе сложно, то ориентируйся на картинку ниже, в которой в качестве примера показана прозвонка диодной сборки GBU25M.

Прозвонка диодного моста при помощи мультиметра

Обрати внимание, что цифры на экране тестера, изображенного на рисунке, условны. Падение напряжения на диоде и его сопротивление могут колебаться и зависят от типа полупроводника и его рабочего напряжения.

Точная проверка

Если результаты твоих измерений совпали с теми, которые описал я, то диодный мост можно считать исправным. Но если что-то пошло не так и ты не получил желаемых результатов, то диодный мост придется выпаять и провести проверку еще раз. Дело в том, что большинство схемотехнических решений предусматривают «обвязку» выпрямителя дополнительными элементами: конденсаторами, фильтрами, катушками и пр. Все это может внести искажения в измерения, и ты просто не увидишь, почему и что не так.

Включаем паяльник и выпаиваем диодный мост. Если он состоит из отдельных диодов, то их достаточно отпаять лишь с одной стороны, приподняв по одной ножке каждого диода над платой. Теперь проводи повторное измерение. Методика та же, что и в первом случае: каждый из диодов прозванивай в обе стороны, меняя полярность подключения щупов прибора.

Если и сейчас показания прибора не соответствуют норме, можно с полной уверенностью сказать, что сборка или отдельный диод неисправны. Если в обоих направлениях измерения высокие значения сопротивления, переход диода выгорел, он в обрыве. Звонится в обе стороны – диод пробит, замкнут накоротко. Если пробита диодная сборка, то придется заменить ее целиком. Если диоды стоят отдельно, достаточно заменить неисправный прибор однотипным.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

В Интернете полно поисковых запросов типа «как проверить диодный мост индикаторной отверткой». Индикаторная отвертка, точнее, указатель напряжения предназначен для абсолютно других целей, и проверять диоды с его помощью не только бессмысленно, но и опасно!

Прозвонка моста индикаторной лампой

Если в твоем распоряжении не оказалось мультиметра, то для проверки диодного моста можно обойтись и подручными средствами: лампочкой и батарейкой. Тебе понадобится батарейка или кассета с несколькими пальчиковыми батарейками с общим напряжением 5-12 В и маломощная лампочка накаливания приблизительно с таким же, как у батареи, напряжением питания.

Лампу нужно брать минимальной мощности, чтобы не сжечь диод чрезмерно большим током. Подойдет, к примеру, лампочка от маломощного карманного фонаря. Если в качестве батареи ты используешь аккумулятор на 12 В, то подойдет и лампочка от подсветки приборной панели или габаритных фар («подфарников»).

Ты, конечно, помнишь, что диод проводит ток в одну сторону, поэтому взгляни на две предложенные мной схемы:

Схема проверки диода при помощи лампы накаливания

На схеме слева диод включен в прямом направлении и пропускает ток – лампа должна загореться. На правом рисунке диод включен в обратном направлении и тока не пропускает – лампа погашена. Понял идею? Собирай тестер и щупами А1 и А2 прозванивай диодный мост, ориентируясь не на экран мультиметра, а на лампу. Горит – маленькое сопротивление, погашена – большое. Вот и вся хитрость.

К содержанию

Проверка диодного моста генератора автомобиля

Если у тебя есть автомобиль, то тебя наверняка заинтересует этот раздел статьи. Выход из строя генератора авто – серьезная проблема, решение которой стоит немалых денег. Но и тут причиной поломки может оказаться неисправность диода выпрямительного моста, который установлен в генераторе. А это значит, что вопрос можно попытаться решить своими силами. Взглянем на упрощенную схему генератора:

Схема диодного моста генератора автомобиля

Перед тобой такой же диодный мост, только трехфазный, с шестью, а не с четырьмя диодами. Это означает, что прозвонить его не составит никакого труда!

Итак, разбирай генератор и снимай диодный мост, который выглядит примерно вот так:

Диодный мост автомобильного генератора

Зелеными стрелками я отметил силовые диоды, но еще есть три вспомогательных, они помечены красными стрелками. Звонить будем и те и другие – все на виду и легкодоступны.

Промывай подковку в бензине, чтобы смыть всю грязь и масло, которые могут быть причиной неисправности. Когда мост высохнет, начинай прозванивать каждый диод, используя методику, описанную выше. Для работы можно использовать как мультиметр, так и лампу от габаритов в комплекте с автомобильным аккумулятором.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Обрати внимание! Диоды, стоящие на разных подковках, только с виду одинаковые. На самом деле у одних на центральном выводе анод, у других – катод. Это сделано для того, чтобы диоды можно было расположить на одной подковке, одновременно исполняющей роль радиатора, без изолирующих прокладок.

К содержанию

Техника безопасности

Подавляющее большинство современной аппаратуры имеет импульсные высоковольтные блоки питания. Это означает, что диодные мосты в них работают под напряжением до 300 В. Поэтому, прежде чем начать измерение, отключи прибор от сети и, главное, разряди сглаживающие электролитические конденсаторы, которые могут «держать» опасный для жизни заряд часами. Для наглядности я пометил их красными стрелками:

Плата блока питания ПК с диодным мостом и сглаживающими конденсаторами

Чтобы разрядить их, замкни на секунду выводы конденсатора отверткой, держа ее за изолирующую ручку. В противном случае ты не только сожжешь мультиметр, но и можешь попасть под смертельное напряжение.

И последний совет: после ремонта прибора не спеши втыкать сетевую вилку в розетку. Для начала включи его в сеть через лампу накаливания мощностью 150-200 Вт. Если все сделано правильно, лампа будет едва светиться. О неудавшемся ремонте лампа просигнализирует тебе ярким светом в полный накал, указывающим на короткое замыкание.

Делая всевозможные сетевые переключения, береги глаза. Очень многие элементы импульсных блоков питания при неудачном ремонте способны взрываться не хуже осколочной гранаты. А разрыв электролитического конденсатора, как я уже писал выше, грозит огромным разлетом не только осколков алюминия и клочьев бумаги, но и разбрызгиванием кислоты.

Вот ты и научился проверять исправность диодных мостов. Надеюсь, в будущем эти знания будут полезны и сохранят не только твои деньги и время, но и нервы. Провести самостоятельную дефектовку электронного прибора, а затем и его ремонт – это круто. Не так ли? Пиши ответ в комментариях

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 V f ), 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 .

Проверка диода.

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

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 (I обр ). 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 (V f )) можно ориентировочно судить о типе диода и материале из которого он изготовлен.

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

Марка диода

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 V f в районе 100 – 250 mV;

У германиевых диодов V f , 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 V f .

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 .

Аналог

— Использование диодов для защиты от обратной полярности

Я хочу защитить свою схему от обратной полярности, просто добавив два диода параллельно между входными кабелями + и -. Таким образом, если полярность поменять местами, ток пройдет через эти диоды при большом токе и сожжет предохранитель. Поменяйте предохранитель и поменяйте полярность, и все должно быть в порядке.

Такой вид защиты от обратной полярности (т.е. основанный на пережигании / замене предохранителя) следует использовать, если это «действительно» необходимо. (Например, в течение 8 лет моего опыта проектирования аппаратной части автомобильной электроники меня попросили спроектировать такую защиту только один раз, и это было «спецзаказом» заказчика) .

Как бы то ни было, вы обратили внимание, что одной замены предохранителя может быть недостаточно. Диоды могут закоротить еще до того, как сгорел предохранитель. Чтобы защитить также диоды, вы можете использовать PTC на основе R esettable F . Восстанавливаемые предохранители нагреваются, когда через них протекает большой ток, и они становятся высокоомным элементом, блокирующим ток. Они также помогают снизить пусковой ток, потребляемый батареей. RF можно «перезагрузить», дав им остыть, отключив питание.В зависимости от компонента их можно легко остудить, прежде чем вы измените полярность и примените снова.

^{смоделировать эту схему — Схема создана с помощью CircuitLab}

Поскольку ток, потребляемый из остальной цепи, будет проходить через RT во время нормальной работы, его следует выбирать осторожно. Окружающая среда важна, потому что ток срабатывания РЧ будет уменьшаться в условиях высоких температур. Вы же не хотите, чтобы он блокировал текущий поток во время нормальной работы, верно?

или…

Вы можете использовать более простое и лучшее решение, как указано в ответе Voltage Spike. Эта схема также может быть построена с использованием полевых МОП-транзисторов. NMOSFET проще найти и дешевле.

^{смоделировать эту схему}

Когда вы впервые подаете напряжение питания с правильной полярностью, полевой МОП-транзистор выключен, напряжения затвора и истока полевого МОП-транзистора не определены. Но поскольку ток сначала будет протекать через смещенный в прямом направлении внутренний диод сток-исток (стабилитрон) полевого МОП-транзистора, напряжение на выводе истока полевого МОП-транзистора будет почти нулевым.После этого первого цикла протекания тока напряжение затвора полевого МОП-транзистора будет выше, чем напряжение его источника. Таким образом, MOSFET включится, и он закоротит внутренний диод, тогда схема будет работать нормально. Вот как MOSFET позволяет току течь с питанием правильной полярности. Если вы подаете напряжение питания с обратной полярностью, внутренний диод сток-исток будет блокировать прохождение тока, поэтому схема никогда не будет работать. Обратите внимание, что напряжение пробоя полевого МОП-транзистора (VBRDSS) должно быть выше, чем напряжение батареи (например,грамм. MOSFET на 40 В может быть достаточно для ваших нужд).

Как проверить направление диода

Электронные схемы предназначены для работы с другими схемами, чтобы сформировать единицу, которая выполняет обозначенную задачу. Многие цепи, такие как цепи регулирования мощности, должны быть защищены от скачков напряжения и случайного изменения полярности. Диод — это электронный компонент, который пропускает электричество только в одном направлении, предотвращая попадание потенциально вредных реверсивных сигналов в чувствительную цепь.Электричество проходит через «катод» (отрицательную сторону) диода, а затем выходит из «анода» (положительная сторона) в сторону защищаемой цепи. Знание стандартов электроники обязательно при установке диода.

Найдите принципиальную электрическую схему. Отследите электрическую полярность по мере того, как она течет в цепь до точки, где катод (отрицательная сторона) диода должен быть припаян к плате. Обратите внимание, что диодный глиф на схеме имеет вертикальную линию с одной стороны и сплошную черную стрелку, указывающую на эту линию.Вертикальная линия представляет катод диода. Этот конец диода должен быть обращен в сторону, откуда идет отрицательный ток.

Внимательно осмотрите диод, при необходимости используя увеличительное стекло. Каждый диод имеет либо цветную точку, либо полосу на катодном (отрицательном) конце компонента. Черные пластиковые диоды будут иметь белую полосу на катодном конце, а стеклянные диоды будут иметь белую или черную полосу.

Используйте цифровой мультиметр для проверки полярности диода, если маркировка полярности отсутствует или отсутствует.Просто включите измеритель и поверните циферблат, чтобы измерить «Ом». Поднесите черный (отрицательный) щуп к одной металлической ножке диода, а красный (положительный) щуп — к другой металлической ножке. Если вы не видите показаний или на дисплее отображается только «1», поменяйте местами датчики. Когда вы увидите на дисплее фактическое значение в омах, обратите внимание на сторону отрицательного (черного) щупа. Это катодная (отрицательная) сторона диода.

Может быть трудно увидеть небольшую белую полосу на катодной стороне стеклянного диода.При необходимости положите стеклянный диод на темный лист бумаги или ткани, чтобы белая полоса двигалась видимой.
Цвета полос на некоторых типах диодов могут отличаться, но не расположение. Полоса всегда находится на катодной стороне диода. Цвет ремешка значения не имеет.
На некоторых специальных диодах, таких как стабилитроны, дополнительные полосы обозначают допуски и значения напряжения. Даже в этом случае первая полоса на конце — это полоса полярности.

Лаборатория 03 — Физика 3061

Лаборатория # 3

Введение к диодам

В диод — первые нелинейные устройства, с которыми мы будем работать в схемы.Это нелинейное устройство в том смысле, что невозможно записать простая, линейная зависимость между током и напряжением, как для резисторов по закону Ома. Ток, протекающий через диод не просто пропорционален разности потенциалов через его клеммы, вместо этого ток возрастает экспоненциально с разность потенциалов. У диодов есть «сопротивление» это зависит от величины и полярности приложенного напряжения. Лучшее, что можно сделать, это сослаться на динамическое сопротивление диод, dV / dI , большой для отрицательных или малых напряжений и быстро падает при увеличении V .В самой грубой (и пожалуй, самый полезный) смысл, диоды позволяют току течь в одном только направление. Диоды действуют как односторонние или «проверочные» клапан для тока.

_{Электронный
условное обозначение}

_{Внешний вид
реального устройства}

V ₁> V ₂ = Вперед пристрастный; текущие потоки; Состояние «включено», малая динамика сопротивление

В ₁ <В ₂ = Реверс пристрастный; (почти) нет тока; Состояние «выключено», большой динамическое сопротивление

1) Предварительные тесты : У вас есть два «неизвестных» устройства (резистор и диод, для спойлера).Начните с быстрого качественная проверка путем измерения их сопротивления с помощью цифрового мультиметра в качестве омметр. Обязательно поменяйте местами провода (и, следовательно, полярность измерения) и запишите любые различия, а также диапазон измерителя, используемого для измерения.

2) Резистор I-V : Настройка для измерения I-V (ток-напряжение) характеристики обоих устройств более внимательно. Начни с одного вы считаете, что это обычный резистор. Базовая схема для этого (соблюдайте полярность) показано на рис.3.2. Измерение I-V можно измерить с помощью цифрового мультиметра В _d ( падение напряжения на неизвестном устройстве) и В _с ( падение напряжения на последовательном резисторе). Тогда I = V _с / R _с . Постройте график I (ордината) относительно V _d ( абсцисса) для прибора для -1,0 В < В _d < 1,0 В. Возьмите достаточно данных, чтобы построить разумный график I как функции из В _г .Получите почти равномерные значения V _d . Это помогает составить грубый график ваших данных по мере их упорядочения. чтобы увидеть, нужно ли более тщательно измерять какой-либо регион. Какая ценность R _s оказывается наиболее удобной в измерение? Регулируя потенциометр, вы сможете Измерьте оба с прямым смещением ( V _d > 0) и с обратным смещением ( В _d <0) условия. По наклону графика I (V) определите сопротивление неизвестного резистора.

3) Диод I-V : Теперь попробуйте другое неизвестное устройство, предварительно обозначен как диод, в цепи. Опять же, помните о полярности. Измерьте и постройте для него кривую ВАХ. Возьмите достаточно данных, чтобы показать его поведение точно. Вы можете обнаружить, что вам нужно отрегулировать значение R _s, используемого для получения достаточного разрешения ток, когда он смещен в обратном направлении и не ограничивается другими компоненты при прямом смещении. Подумайте о том, что происходит в этом схему внимательно при проведении измерений.Отмерять не менее В _d = 0,6 В в в прямом направлении и до -1,0 В в обратном направление.

А простая модель работы диода приводит к удобному функциональная форма для I (V) :

Здесь q — эффективный заряд, сравнимый с e , величина электронного заряда; T — абсолютная температура; а также k _B — постоянная Больцмана.Для ситуаций, когда В> 0 и qV ≫ k _B T , экспонента — преобладающий вклад, а «-1» сроком можно пренебречь. Когда диод сильно смещен в обратном направлении, поэтому что В <0 и | кв | ≪ к _B T , ток не зависит от В : I-I _или . Используйте эти соображения и график ln (I) как функцию V из ваших собранных данных, чтобы определить I _o и q для вашего диода.Выразите q как кратное (или дробное) заряда электрона e .

4) Схема ограничения : Постройте схему, показанную на рис. 3.3. Сравните В _из с В _из . Опишите эффект диода. Что произойдет, если вы увеличите или уменьшите амплитуда сигнала с автогенератора? Сделать количественный эскизы того, что вы наблюдаете для V _в = 5, 2, 1 и 0.Размах 5 В при 1 кГц. Возможно, вам потребуется создать напряжение делитель для получения сигналов меньшей амплитуды.

5) Однополупериодный выпрямитель : Проведите аналогичные измерения для схемы. на рис. 3.4, как в (4). Снова сделайте количественные эскизы V _из по сравнению с V _в . Опишите эффекты диод.

Что такое диод? | Fluke

Диод — это полупроводниковое устройство, которое, по сути, действует как односторонний переключатель тока.Это позволяет току легко течь в одном направлении, но сильно ограничивает протекание тока в противоположном направлении.

Диоды также известны как выпрямители , потому что они преобразуют переменный ток (ac) в пульсирующий постоянный ток (dc). Диоды классифицируются в соответствии с их типом, напряжением и допустимым током.

Диоды имеют полярность, определяемую анодом (положительный вывод) и катодом (отрицательный вывод). Большинство диодов пропускают ток только тогда, когда на анод подается положительное напряжение.На этом рисунке показаны различные конфигурации диодов:

диодов доступны в различных конфигурациях. Слева: металлический корпус, крепление на шпильке, пластиковый корпус с лентой, пластиковый корпус с фаской, стеклянный корпус.

Когда диод пропускает ток, он смещен в прямом направлении . Когда диод имеет обратное смещение , он действует как изолятор и не пропускает ток.

Странно, но факт: стрелка символа диода указывает против направления потока электронов.Причина: инженеры придумали символ, а их схемы показывают ток, текущий от положительной (+) стороны источника напряжения к отрицательной (-). То же самое соглашение используется для символов полупроводников, которые включают стрелки — стрелка указывает в разрешенном направлении «обычного» потока и против разрешенного направления потока электронов.

Испытательный диод диода цифрового мультиметра создает небольшое напряжение между измерительными выводами, достаточное для прямого смещения диодного перехода. Нормальное падение напряжения равно 0.От 5 В до 0,8 В. Смещенное в прямом направлении сопротивление хорошего диода должно находиться в диапазоне от 1000 Ом до 10 Ом. При обратном смещении на дисплее цифрового мультиметра будет отображаться OL (что указывает на очень высокое сопротивление).

Диодам присваиваются номинальные значения тока. Если номинальное значение превышено и диод выходит из строя, он может закоротить и либо а) позволить току течь в обоих направлениях, или б) остановить ток в любом направлении.

Ссылка: Принципы цифрового мультиметра от Glen A.Мазур, американское техническое издательство.

Схема защиты от обратной полярности с использованием диода ИЛИ МОП-транзистора с P-каналом

Батареи являются наиболее удобным источником питания для подачи напряжения на электронную схему. Есть много других способов питания электронных устройств, таких как адаптер, солнечная батарея и т. Д., Но наиболее распространенным источником питания постоянного тока является аккумулятор. Как правило, все устройства поставляются со схемой защиты от обратной полярности , но если у вас есть какое-либо устройство с батарейным питанием, которое не имеет защиты от обратной полярности, вы всегда должны быть осторожны при замене батареи, иначе это может взорвать устройство.

Итак, в этой ситуации Схема защиты от обратной полярности была бы полезным дополнением к схеме. Существует несколько простых методов защиты схемы от подключения с обратной полярностью, например, использование диода или диодного моста или использование полевого МОП-транзистора с P-каналом в качестве переключателя на ВЫСОКОЙ стороне.

Защита от обратной полярности с помощью диода

Использование диода — самый простой и дешевый метод защиты от обратной полярности, но он имеет проблему утечки мощности .Когда входное напряжение питания высокое, небольшое падение напряжения может не иметь значения, особенно при низком токе. Но в случае низковольтной операционной системы недопустимо даже небольшое падение напряжения.

Как мы знаем, падение напряжения на диоде общего назначения составляет 0,7 В, поэтому мы можем ограничить это падение напряжения с помощью диода Шоттки, потому что его падение напряжения составляет от 0,3 до 0,4 В, и он также может выдерживать большие токовые нагрузки. Имейте в виду, выбирая диод Шоттки, потому что многие диоды Шоттки имеют высокую утечку обратного тока, поэтому убедитесь, что вы выберете диод с низким обратным током (менее 100 мкА).

При 4 А потери мощности на диоде Шоттки в цепи будут:

4 x 0,4 Вт = 1,6 Вт

А в обычном диоде:

4 x 0,7 = 2,8 Вт.

Вы даже можете использовать мостовой выпрямитель для защиты от обратной полярности, независимо от полярности. Но мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов, следовательно, количество потерь энергии будет вдвое больше, чем в приведенной выше схеме с одним диодом.

Защита от обратной полярности с помощью P-канального MOSFET

Использование полевого МОП-транзистора с каналом P для защиты от обратной полярности более надежно, чем другие методы, из-за низкого падения напряжения и высоких токов.Схема состоит из P-канального MOSFET, стабилитрона и понижающего резистора. Если напряжение питания меньше, чем напряжение затвор-исток (Vgs) P-канального MOSFET, вам понадобится только MOSFET без диода или резистора. Вам просто нужно подключить клемму затвора полевого МОП-транзистора к земле.

Теперь, если напряжение питания больше, чем Vgs, вам нужно понизить напряжение между выводом затвора и истоком. Компоненты, необходимые для изготовления аппаратной части схемы, упомянуты ниже.

Необходимый материал

FQP47P06 МОП-транзистор с P-каналом
Резистор (100кОм)
Стабилитрон 9,1 В
Макет
Соединительные провода

Принципиальная схема

Работа схемы защиты от обратной полярности с использованием P-канального полевого МОП-транзистора

Теперь, когда вы подключаете батарею в соответствии с принципиальной схемой, с правильной полярностью, это приводит к включению транзистора и пропусканию тока через него.Если батарея подключена в обратном направлении или с обратной полярностью, то транзистор выключается, и ваша схема становится защищенной.

Эта схема защиты более эффективна, чем другие. Давайте проанализируем схему , когда батарея подключена правильно. МОП-транзистор с P-каналом включится, потому что напряжение между затвором и истоком отрицательное. Формула для определения напряжения между затвором и истоком:

  Vgs = (Vg - Vs)

Когда батарея подключена неправильно , напряжение на клемме затвора будет положительным, и мы знаем, что P-Channel MOSFET включается только тогда, когда напряжение на клемме затвора отрицательное (минимум -2.0 В для этого полевого МОП-транзистора или меньше). Таким образом, всякий раз, когда батарея подключается в обратном направлении, цепь будет защищена полевым МОП-транзистором.

Теперь давайте поговорим о потере мощности в схеме , когда транзистор включен, сопротивление между стоком и истоком почти ничтожно, но для большей точности вы можете просмотреть таблицу данных на полевой МОП-транзистор с P-каналом. Для P-канального МОП-транзистора FQP47P06 статическое сопротивление сток-исток во включенном состоянии (R _{DS (ON)}) составляет 0,026 Ом (макс.).Итак, мы можем рассчитать потери мощности в цепи, как показано ниже:

  Потери мощности = I ² R

Предположим, ток, протекающий через транзистор, составляет 1 А. Таким образом, потеря мощности составит

  Потери мощности = I ² R = (1 A) ² * 0,026 Ом = 0,026 Вт

Следовательно, потери мощности примерно в 27 раз меньше, чем в схеме с одним диодом. Вот почему использование P-канального MOSFET для защиты от обратной полярности намного лучше, чем другие методы.Он немного дороже диода, но делает схему защиты более безопасной и эффективной.

Мы также использовали стабилитрон и резистор в схеме для защиты от превышения напряжения затвор-исток. Добавив резистор и стабилитрон на 9,1 В, мы можем ограничить напряжение затвор-исток максимум до отрицательного значения 9,1 В, поэтому транзистор остается безопасным.

Защита от обратной полярности | DevXplained

Обратное напряжение может легко повредить электронные схемы.Давайте рассмотрим простые схемы защиты от обратной полярности с использованием диодов.

Защита от обратной полярности

Правильная полярность имеет значение. Почти все полупроводниковые компоненты и электролитические конденсаторы чувствительны к обратным напряжениям. Такие устройства, как Arduino Uno, можно легко разрушить, подав обратное напряжение. В этом уроке мы рассмотрим, как защитить схему от обратного напряжения с помощью диодов.

Мы будем использовать пример схемы со светодиодом и батареей 9 В.Светодиоды также являются диодами и не будут проводить ток, если они смещены в обратном направлении. Однако светодиоды не предназначены для использования в качестве выпрямителей. Типичное напряжение обратного пробоя, указанное во многих таблицах данных, составляет 5 В при допустимом обратном токе всего в несколько микроампер. По сути, это означает: «Никогда не подавайте более высокое обратное напряжение на наши светодиоды». Если мы подключим батарею неправильно, обратное напряжение 9 В может повредить светодиод. На практике пробой при 5 В маловероятен. Реальное напряжение пробоя обычно составляет около 30 В и выше.Важным моментом является то, что на это не дается никаких гарантий. Если мы превысим 5 В, мы будем работать не по назначению. Светодиод может выйти из строя быстрее, и в зависимости от возраста, конструкции или температуры поломка может произойти раньше. Во всяком случае, светодиод — это всего лишь пример. Если вы замените его микроконтроллером, вы можете быть уверены, что он поджарится при приложении обратного напряжения 9 В. Итак, давайте рассмотрим некоторые схемы защиты от обратной полярности.

Диод серии

Самый простой способ обеспечить защиту схемы от обратной полярности — это последовательно подключить диод.Диод с обратным смещением не позволяет току проходить через него, и поэтому подключенная схема не получает питания, если применяется обратное напряжение, и не будет повреждена. Это простое решение показано на схеме ниже.

Эта схема, вероятно, является наиболее распространенной схемой защиты от обратной полярности и используется во многих изделиях. Одним из примеров этого является разъем типа «бочонок» на Arduino Uno. Как показано на рисунке ниже, рядом с разъемом есть диод для защиты Arduino от случайно приложенного обратного напряжения.Обратите внимание, что эта защита распространяется только на цилиндрический домкрат. Если вы напрямую подадите обратное напряжение на вывод VIN , вы все равно можете уничтожить свой Arduino Uno.

Использование диода защиты от обратной полярности, подключенного последовательно к цепи, впечатляет своей простотой и тем фактом, что при приложении обратного напряжения ток не течет. Однако у этого решения есть некоторые недостатки. Падение напряжения на диоде составляет около 0,7 В для обычного кремниевого диода.Это особенно важно при низком напряжении питания.

Если вы хотите запитать микроконтроллер 3,3 В от литий-полимерной батареи, у вас могут возникнуть проблемы, если вы добавите защитный диод. Как правило, вам нужно напряжение около 3,5 В, если вы используете хороший стабилизатор напряжения с малым падением напряжения для создания напряжения питания 3,3 В. Полностью заряженный литий-полимерный аккумулятор достигает напряжения 4,2 В. При падении напряжения на защитном диоде 0,7 В вы уже имеете минимальное рабочее напряжение 3.5 В для вашего регулятора напряжения даже при полностью заряженном аккумуляторе. Диод Шоттки является улучшением к этому, но падение напряжения все еще проблематично. На практике решение состоит в том, чтобы просто использовать безопасный для полярности разъем для аккумулятора. Это эффективно предотвратит обратное напряжение без необходимости в дополнительных схемах.

Если напряжение питания не является проблемой, следует учитывать еще один момент: рассеиваемая мощность диода. Поскольку диод включен последовательно, весь ток должен проходить через диод.Следовательно, диод должен выдерживать ток, потребляемый схемой. Кроме того, диод может вызвать дополнительное потребление энергии.

Для нашей простой светодиодной схемы это не проблема. Предположим, что на светодиод работает постоянный ток 20 мА. Мы предполагаем, что для простоты ток в схеме, показанной выше, составляет около 13,4 мА. Далее предположим постоянное прямое падение напряжения 2,0 В на светодиоде и 0,7 В на диоде. Без диода оставшиеся 7 В нужно сбросить на резистор.Если мы посмотрим на рассеиваемую мощность, около 40 мВт потребляется светодиодом, а 140 мВт рассеивается через резистор. Если мы добавляем диод и хотим сохранить такую же яркость светодиода, нам нужно поддерживать ток 20 мА. Для этого нам нужно отрегулировать номинал резистора. Общая потребляемая мощность остается прежней, мы все еще имеем общую рассеиваемую мощность \ (P_ {tot} = 9 В \ cdot 20 мА = 180 мВт \). 140 мВт, которые рассеивались на резисторе, теперь разделяются, и 14 мВт рассеиваются диодом, а 126 мВт — резистором.

Как видите, диод не влияет на энергопотребление. Однако это происходит только из-за того, как в этой схеме работает ограничивающий ток резистор. Резистор буквально превращает оставшуюся мощность в тепло. Это другое для других схем. Если бы мы использовали правильный драйвер светодиода, диод вызвал бы дополнительное потребление энергии.

Подводя итог, последовательно включенный диод — неоптимальное решение для случаев использования, когда напряжение питания или потребляемая мощность имеют решающее значение.К счастью, это не относится ко многим распространенным приложениям, и поэтому последовательно включенные диоды по-прежнему являются одним из наиболее распространенных механизмов защиты от обратной полярности.

Диод в качестве шунта

Давайте посмотрим на другое решение, которое не оказывает негативного воздействия при нормальных условиях эксплуатации. В качестве шунта можно использовать диод. Шунт — это альтернативный путь с низким сопротивлением тока. По этому пути ток может проходить по защищаемой цепи в случае обратной полярности.

Для диодов и светодиодов типичным примером является использование встречно-параллельного диода.Как вы можете видеть на принципиальной схеме ниже, диод добавлен в направлении, обратном светодиоду.

В нормальных условиях защитный диод имеет обратное смещение, и ток полностью проходит через светодиод. В случае обратного напряжения диод становится проводящим и ограничивает обратное напряжение на светодиоде до 0,7 В. Светодиод защищен. Этот метод требует, чтобы цепь не была повреждена обратным напряжением ниже прямого напряжения диода. Это не относится ко всем компонентам.Примером может служить микроконтроллер ATMega328P, используемый в Arduino Uno, который может выдерживать обратное напряжение только 0,5 В. Однако использование диода Шоттки должно решить эту проблему почти во всех случаях.

Преимущество этого решения заключается в том, что добавленный диод не действует при нормальной работе и по-прежнему обеспечивает защиту в случае обратной полярности. Недостатком является то, что ток все еще течет, даже если приложено обратное напряжение. Диод должен рассеивать достаточную мощность.Поскольку диод имеет меньшее падение напряжения, чем светодиод, в случае обратного напряжения ток выше, чем при нормальных условиях. В нашей примерной схеме это не большая проблема, поскольку резистор ограничивает ток. Но если в цепи нужен большой ток, нам нужно другое решение.

Ниже вы можете увидеть схему цепи, в которой дополнительно используется предохранитель. Если приложено обратное напряжение, диод становится проводящим, и через диод может протекать большой ток.В течение длительного времени это приведет к выходу из строя диода, но если предохранитель правильно подобран, он сгорит раньше, чем это произойдет. Теперь цепь отключена от источника питания, и ток больше не течет.

Преимущество состоит в том, что цепь обесточивается после сгорания предохранителя. Недостатком является то, что предохранитель безвозвратно разрушается и требует замены. Кроме того, диод и блок питания должны выдерживать большой ток, протекающий до сгорания предохранителя.

Еще одно решение — самовосстанавливающийся предохранитель PPTC.PPTC ограничивает ток, когда он нагревается сильным током, вызванным обратной полярностью и проводящим защитным диодом. Когда напряжение падает ниже 0,7 В, диод блокирует ток, и PPTC снова охлаждается. В конце концов, равновесие достигается при относительно низком токе. Однако текущий поток не будет заблокирован полностью. Я пробовал это с предохранителем PPTC на 0,5 А, и ток ограничен примерно 45 мА. Диод легко справится с этим, но все же есть некоторая потеря мощности.Важно отметить, что предохранителю PPTC требуется больше времени, чем обычному предохранителю, прежде чем он нагреется и ток будет ограничен. Как следствие, диод должен выдерживать изначально высокий ток в течение более длительного времени и должен быть правильно подобран для этого.

диодов — обзор | Темы ScienceDirect

8.4.2 Диоды

Диод представляет собой двухслойный полупроводниковый прибор с двумя выводами. Когда полупроводниковые материалы n-типа и p-типа соединяются вместе, это образует PN-переход, который называется диодом.Полупроводниковый диод позволяет току течь через него в одном направлении, но не в другом. Основная структура и обозначение схемы полупроводникового диода показаны на рисунке 8.34. Две клеммы называются анодом (A) и катодом (K).

Рисунок 8.34. Полупроводниковый диод

Обычный ток течет через диод от анода к катоду (электроны текут от катода к аноду). Носителями тока в полупроводниках p-типа являются дырки, а в полупроводниках n-типа — электроны.Нормальная диффузия на стыке двух материалов вызовет дрейф некоторых дырок в материал n-типа, а часть электронов — в материал p-типа. Это создает небольшой заряд на стыке, который отталкивает любую дальнейшую диффузию дырок и электронов. Заряженная область на стыке называется областью обеднения или барьерной областью. Работа диода рассматривается, когда диод смещен в прямом или обратном направлении, как показано на рисунке 8.35.Здесь прикладывается напряжение (В) и может быть измерен ток (I).

Рисунок 8.35. Работа полупроводникового диода

Типичные области применения полупроводникового диода включают выпрямление сигналов переменного тока в источниках питания, схемы пиковых детекторов, ограничение уровня сигнала (для предотвращения превышения уровня напряжения сигнала над безопасным уровнем, называемого защитой входных цепей), телекоммуникации и индуктивные цепи цепи улавливания обратной ЭДС (для снятия больших напряжений, создаваемых быстро меняющимся током в катушке индуктивности).

Когда диод смещен в прямом направлении, это уменьшает область истощения. Если диод достаточно смещен (на достаточно высокое значение V), то начинает течь ток (I). Однако, если диод смещен в обратном направлении, это приводит к увеличению области обеднения и предотвращает протекание тока.

Идеальный диод проводит только тогда, когда диод смещен в прямом направлении, и тогда падение напряжения на диоде (Vd) равно нулю. Когда идеальный диод смещен в обратном направлении, ток не течет.

В реальном диоде, когда диод смещен в прямом направлении, на диоде имеется конечное падение напряжения (Vd): примерно 0,6 В для кремниевого диода и примерно 0,4 В для германиевого диода. Если приложенное напряжение ниже этого значения, ток не будет протекать. Когда реальный диод смещен в обратном направлении, будет небольшой, но конечный ток утечки. Вольт-амперная характеристика кремниевого диода показана на рисунке 8.36.

Рисунок 8.36. Характеристики полупроводникового диода (шкалы с прямым смещением и обратным смещением не равны)

При прямом смещении уравнение диода определяется следующим образом:

I = Is⋅ (ур.v / KT-1)

где I — ток, протекающий в диоде, Is — ток насыщения или утечки (обычно порядка 10 ^–14 A), V — напряжение на диоде (т. е. V _d), q — заряд электрона, k — постоянная Больцмана, а T — абсолютная температура (в градусах Кельвина). Для схемы, работающей при температуре около 20 ° C, k.T / q обычно принимается равным 25 м В.

Варианты полупроводникового диода, обычно встречающиеся в электронных схемах, включают стабилитрон, светоизлучающий диод (LED) и фотодиод.

Если напряжение обратного смещения превышает максимальное значение напряжения пробоя, диод будет проводить ток, и чрезмерный ток может вывести устройство из строя. Это называется лавинным срывом. Также может иметь место вторая форма пробоя, туннельный пробой (или пробой Зенера).

Стабилитрон имеет управляемое обратное напряжение пробоя. Туннелирование или пробой стабилитрона происходит при превышении управляющего напряжения. Символ стабилитрона показан на рисунке 8.37. Стабилитрон используется в таких приложениях, как источники питания и цепи опорного напряжения.

Рисунок 8.37. Символ стабилитрона

Светодиод представляет собой диод, который заставляет устройство излучать свет, когда через него протекает ток (с прямым смещением). Доступные цвета: красный, зеленый, оранжевый, синий и белый. Символ светодиода показан на Рисунке 8.38.

Рисунок 8.38. Символ светодиода

Типичное применение светодиода показано на Рисунке 8.39. Здесь светодиод подключен к напряжению источника питания схемы и используется для индикации наличия питания в схеме. Напряжение питания +5 В постоянного тока.Прямое падение напряжения на светодиоде составляет 2 В (фактическое значение зависит от конкретного светодиода), а прямой ток для стандартных светодиодов составляет 20 мА (фактическое значение зависит от конкретного светодиода). Чтобы подключить светодиод к источнику +5 В, ток, протекающий через диод, должен быть ограничен резистором подходящего номинала.