Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Диоды Шоттки: что это такое, чем отличается, как работает

Диоды Шоттки: что это такое, чем отличается, как работает

Устройство получило свое название в честь Вальтера Шоттки, немецкого изобретателя и физика, открывшего квантовую зависимость, согласно которой внешнее электрическое поле принуждает покидать зону проводимости все свободные электроны. Впоследствии ученый был награжден медалью Хьюза за свою деятельность. Примечательно, что имея отношение к теоретической физике, данное открытие находит активное практическое применение.

Содержание статьи

Диод Шоттки является представителем полупроводниковых элементов, обладающих барьером и отличающихся малым падением напряжения при прямом введении компонента в электрическую цепь (от 0,2 до 0,4 вольт). Благодаря простоте конструкции, оперативной возобновляемости заряда, неприхотливости и большому значению тока утечки, барьерный диод активно используется в современной радиоэлектронике.

Диоды Шоттки

Отличия от обычного диода

Данный компонент пропускает электрический ток в одном направлении и не пропускает его в другом, как и другие классические диоды, но обеспечивает высокое быстродействие и малое падение напряжения при переходе.

Важнейшая особенность диода Шоттки – вместо привычного электронно-дырочного перехода применяется принцип контакта между металлическими и различными полупроводниковыми материалами, что положительно влияет на повышение рабочей частоты. Диффузная емкость и процесс рекомбинации не проявляются в области контакта, поскольку в так называемой переходной зоне отсутствуют неосновные носители заряда. Собственная емкость данного слоя при этом стремится к 0.

Таким образом, данные изделия являются СВЧ-диодами различного назначения:

  • импульсными;
  • лавинно-пролетными;
  • смесительными;
  • детекторными;
  • умножительными;
  • параметрическими.

Другая особенность заключается в том, что большая часть диодов Шоттки состоит из низковольтных и чувствительных к статическому напряжению моделей. Однако воспринимать это как категорический недостаток неверно, поскольку это дает возможность использовать данные средства для обработки радиосигналов малой мощности.

Наконец, такие изделия отличаются большей стабильностью при подаче электрического тока, чем прочие аналоги, поскольку в их корпус внедрены кристаллические образования (кремниевая подложка).

Как устроен диод Шоттки

Структура элемента включает в себя несколько частей:

  • эпитаксиальный слой;
  • подложка;
  • охранное кольцо;
  • металлическая пленка;
  • барьер;
  • внешний контакт.

Структура диода Шоттки

Основа, как правило, изготавливается из кремния или арсенида галлия, но если требуется обеспечить схеме высокую устойчивость к изменению температурного режима, используется германий. В качестве материала для напыления применяется палладий, серебро, платина, вольфрам, алюминий или золото. Примечательно, что тыльная сторона полупроводника легируется сильнее. Уровень легирования и разновидность металла оказывают влияние на характеристики выпрямления.

Принцип работы основан на особенностях барьера. В полупроводнике, в контактной области, образуется слой, значительно обедненный электронами, но обладающий вентильными свойствами. Таким образом, появляется барьер для носителей заряда.

В зависимости от мощности существует несколько типов диодов Шоттки:

  • малый;
  • средний;
  • высокий.

Исходя из конструктивных особенностей, различают виды для поверхностного или объемного монтажа, а также модули и выпрямительные аналоги. Выбирая выпрямительные компоненты, следует обращать внимание на показатели тока и напряжения, а также материал конструкции и способ монтирования. Также различают 3 вариации диодных сборок: модели с общим анодом, элементы с удвоением и тремя выводами, а также разновидности, которые имеют вывод с общего катода. Для всех типов действует ограничение допустимого обратного напряжения, величиной 1200 вольт.

Применение диодов Шоттки

Компоненты активно эксплуатируются в составе разных приборов и оборудования:

  • компьютерная техника и бытовая электроника;
  • силовые высокочастотные выпрямители;
  • солнечные батареи и приемники излучения;
  • радиоаппаратура и телевизионное оборудование;
  • усилители звука и МОП-транзисторы;
  • стабилизаторы и БП.

Применение диодов Шоттки

Изделия эксплуатируются везде, где требуется минимальное прямое падение напряжения. Популярность обусловлена преимуществами диодов Шоттки, которые позволяют восстанавливать обратное сопротивление электрического тока, стабилизировать напряжение, принимать на себя излучения, а также увеличить эффективность конечных приборов.

Несмотря на преимущества, такие приборы обладают недостатками. Но их всего два:

  • в случае повышения температуры фиксируется значительное возрастание обратного тока;
  • пробой необратим в случаях кратковременного превышения критического напряжения.

Существует три основные неисправности, которые могут произойти с диодами данного типа: обрыв, пробой и утечка (выявить сложнее всего). Диагностика осуществляется при помощи универсального тестера (мультиметр). Для получения точных результатов проверка потребует пайки и измерения обратного сопротивления. В случае использования типового тестера следует учитывать указанный показатель электрического тока.

Как маркируется диод Шоттки и обозначается на схемах

Зачастую диод Шоттки на схеме обозначается как обычный диод, а дополнительная информация о типе компонента указывается в спецификации.

Диод Шоттки на схеме

Как правило, маркировка диодов Шоттки представляет собой набор символов, нанесенных на корпус изделия согласно международным стандартам. В зависимости от страны производителя маркировки могут различаться. В любом случае расшифровать код можно при помощи радиотехнических справочников.

Маркировка диодов Шоттки

В случае необходимости можно заменить стандартный диод можно аналогичным устройством с барьером – главное, чтобы совпадали параметры тока и напряжения. Но монтировать классическое изделие вместо барьерного аналога категорически не рекомендуется, поскольку из-за перегрева оно быстро выйдет из строя. Опытные радиотехники могут подобрать элемент с запасом по мощности, проанализировав всю схему.

Читайте так же:
Для чего нужен узо в электрощитке

Диод Шоттки

Дио́д Шо́ттки — полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки. В специальной литературе часто используется более полное название — Диод с барьером Шоттки.

В диодах Шоттки в качестве барьера Шоттки используется переход металл-полупроводник, в отличие от обычных диодов, где используется p-n-переход. Переход металл-полупроводник обладает рядом особенных свойств (отличных от свойств полупроводникового p-n-перехода). К ним относятся: пониженное падение напряжения при прямом включении, высокий ток утечки, очень маленький заряд обратного восстановления. Последнее объясняется тем, что по сравнению с обычным p-n-переходом у таких диодов отсутствует диффузия, связанная с инжекцией неосновных носителей, то есть они работают только на основных носителях, а их быстродействие определяется только барьерной ёмкостью.

Диоды Шоттки изготавливаются обычно на основе кремния (Si) или арсенида галлия (GaAs), реже — на основе германия (Ge). Выбор металла для контакта с полупроводником определяет многие параметры диода Шоттки. В первую очередь — это величина контактной разности потенциалов, образующейся на границе металл-полупроводник. При использовании диода Шоттки в качестве детектора она определяет его чувствительность, а при использовании в смесителях — необходимую мощность гетеродина. Поэтому чаще всего используются металлы Ag, Au, Pt, Pd, W, которые наносятся на полупроводник и дают величину потенциального барьера 0,2…0,9 эВ.

Допустимое обратное напряжение выпускаемых диодов Шоттки ограничено 1200 вольтами (CSD05120 и аналоги), на практике большинство диодов Шоттки применяются в низковольтных цепях при обратном напряжении порядка единиц — нескольких десятков вольт.

Содержание

Свойства диодов Шоттки [ править | править код ]

  • Падение напряжения на диоде Шоттки при его прямом включении составляет 0,2—0,4 вольта, в то время как для обычных, например, кремниевых диодов, это значение порядка 0,6—0,7 вольта. Однако столь малое падение напряжения на диоде Шоттки при его прямом включении присуще только сериям с предельно-допустимым обратным напряжением порядка десятков вольт, тогда как у приборов с более высоким предельно-допустимым обратным напряжением становится сравнимым с прямым падением напряжения кремниевых диодов, что может ограничивать применение диодов Шоттки.
  • Теоретически диод Шоттки может обладать низкой электрической ёмкостью барьера Шоттки. Отсутствие p-n-перехода позволяет повысить рабочую частоту. Это свойство используется в логических интегральных микросхемах, где диодами Шоттки шунтируются переходы база-коллектор транзисторов. В силовой электронике малое время восстановления позволяет строить выпрямители на частоты в сотни кГц и выше. Например, у диода MBR4015 (предельно-допустимое обратное напряжение 15 В, предельно-допустимый прямой ток 40 А), предназначенного для выпрямления высокочастотного напряжения, время обратного восстановления равно 10 кВ/мкс [1] .
  • Благодаря указанным выше достоинствам, выпрямители на диодах Шоттки отличаются от выпрямителей на обычных диодах пониженным уровнем помех из-за отсутствия коротких импульсов, возникающих при запирании диода при обратном восстановлении, поэтому они предпочтительны для применения в аналоговых вторичных источниках питания.
  • Даже при кратковременном превышении максимально допустимого значения обратного напряжения диод Шоттки необратимо выходит из строя, в отличие от обычных кремниевых диодов с p-n переходом, которые переходят в режим обратимого [2]лавинного пробоя, и их структура не разрушается, если рассеиваемая кристаллом диода мощность не превышает допустимых значений. После снятия высокого обратного напряжения диод полностью восстанавливает свои свойства.
  • Диоды Шоттки характеризуются повышенными (относительно обычных кремниевых p-n-диодов) обратными токами, возрастающими с ростом температуры кристалла. Например, для прибора 30CPQ150 обратный ток при максимальном обратном напряжении изменяется от 0,12 мА при +25 °C до 6,0 мА при +125 °C. У низковольтных диодов в корпусах ТО220 обратный ток может превышать сотни миллиампер (MBR4015 — до 600 мА при +125 °C). Неудовлетворительные условия теплоотвода при работе диода Шоттки с высокими токами приводят к его тепловому пробою.

Номенклатура диодов Шоттки [ править | править код ]

Диоды Шоттки часто входят составные в современные дискретные полупроводниковые приборы:

Обозначение, применение и параметры диодов Шоттки

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

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

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

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

На принципиальных схемах диод Шоттки изображается вот так.
Как видим, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода.

Читайте так же:
Для чего нужна ортофосфорная кислота

Кроме такого обозначения на схемах можно встретить и изображение сдвоенного диода Шоттки (сборки).
Сдвоенный диод – это два диода смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов у них объединены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных блоках питания обычно применяются сборки с общим катодом.
Так как два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, то их параметры очень близки. Поскольку они размещены в едином корпусе, то и температурный режим их одинаков. Это увеличивает надёжность и срок службы элемента.

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

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

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

Также можно встретить образцы, выпрямленный за полупериод ток которых может достигать 400А максимум! Примером может служит модель VS-400CNQ045.
Очень часто в принципиальных схемах сложное графическое изображение катода попросту опускают и изображают диод Шоттки как обычный диод. А тип применяемого элемента указывают в спецификации.

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

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

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

Также достаточно известным элементом является 1N5822. Он рассчитан на прямой ток в 3 ампера и выполнен в корпусе DO-201AD.
Диоды SK36, SK16Также на печатных платах можно встретить диоды серии SK12 – SK16 для поверхностного монтажа. Они имеют довольно небольшие размеры.
Несмотря на это SK12-SK16 выдерживают прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении 20 – 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 вольт (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 вольт (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 – SK310, например, SK36, который рассчитан на прямой ток 3 ампера.

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

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

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

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

Читайте так же:
Как восстановить аккумулятор шуруповерта 18 вольт

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

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

В основном же, приходится иметь дело с утечками (причем зачастую с тепловыми утечками) диодов Шоттки. А вот утечки, выявить таким способом невозможно. «Утекающий» диод при проверках тестером в режиме «диод» является в подавляющем большинстве случаев полностью исправным. Гарантированную точность диагностики, на наш взгляд, позволяет дать только такой метод, как замена диода на заведомо исправный аналогичный прибор.

Но все-таки, выявить «подозрительный» диод можно попытаться с помощью методики, заключающейся в измерении сопротивления его обратного перехода. Для этого будем пользоваться не режимом проверки диодов, а обычным омметром.

Итак, устанавливаем предел измерений на значение [20К] и измеряем обратное сопротивление диода. Как показывает практика, исправные диоды на этом пределе измерений должны показывать бесконечно большое сопротивление.
Если же при измерении выявляется некоторое, как правило, небольшое сопротивление (2–10 КОм), то такой диод можно считать «очень подозрительным» и его лучше заменить, или хотя бы проверить методом замены. Если же проводить проверку на пределе измерений [200К], то даже исправные диоды могут показывать в обратном направлении очень небольшое сопротивление (единицы и десятки кОм), поэтому и рекомендуется использовать предел [20К]. Естественно, что на больших пределах измерений (2 Мом, 20 Мом и т. д.) даже абсолютно исправный диод оказывается полностью открытым, т. к. его p-n переходу прикладывается слишком высокое (для диодов Шоттки) обратное напряжение. На пределе [200К] можно проводить проверку сравнительным методом, т. е. брать гарантированно-исправный диод, измерять его обратное сопротивление и сравнивать с сопротивлением проверяемого диода. Значительные отличия в этих измерениях будут указывать на необходимость замены

Предложенную методику можно дополнить еще и проверкой на термическую устойчивость. Суть этой проверки заключается в следующем. В тот момент времени, когда проверяется сопротивление обратного перехода на пределе измерений [20K] (см. предыдущий абзац), необходимо коснуться разогретым паяльником контактов диодной сборки, обеспечивая тем самым прогрев ее кристалла. Неисправная диодная сборка практически мгновенно начинает «плыть», т. е. ее обратное сопротивление начинает очень быстро уменьшаться, в то время как исправная диодная сборка достаточно долго удерживает обратное сопротивление на бесконечно большом значении. Эта проверка очень важна, т. к. при работе диодная сборка сильно нагревается (не зря же ее размещают на радиаторе) и вследствие нагрева изменяет свои характеристики. Рассмотренная методика обеспечивает проверку устойчивости характеристик диодов Шоттки к температурным колебаниям, ведь увеличение температуры корпуса до 100 или 125°C увеличивает значение обратного тока утечки в сто раз (см. данные табл. 1).

Вот так можно попытаться проверить диод Шоттки, однако предложенными методиками не стоит злоупотреблять, т. е. не следует проводить проверки на слишком большом пределе измерений сопротивления и слишком сильно разогревать диод, т. к. теоретически, все это может привести к повреждению диода.

Кроме того, из-за возможности отказа диодов Шоттки под действием температуры, необходимо строго соблюдать все рекомендуемые условия пайки (температурный режим и время пайки). Хотя надо отдать должное производителям диодов, так как многие из них добились того, что монтаж сборок можно осуществлять при высокой температуре 250 °C в течение 10 секунд.

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

Как проверить работоспособность резисторов и диодов тестером

КАК ПРОВЕРИТЬ ДИОД И СВЕТОДИОД МУЛЬТИМЕТРОМ

В наше время без измерительных приборов (тестеров) практически невозможно обойтись. Даже для простого ремонта в доме или квартире при работе с проводкой необходим тестер. А также довольно часто возникает необходимость проверить диод и другие радиокомпоненты. Измерительные приборы делятся на аналоговые и цифровые. В аналоговых тестерах на панели прибора присутствует стрелка и шкала с обозначениями, а в цифровом измерения отображаются на цифровом табло.

Читайте так же:
Бензиновая газонокосилка своими руками

Достоинства и недостатки тестеров

Тестерами являются электроизмерительные приборы, необходимые для выявления неисправностей радиоэлемента или участка цепи. У каждого вида тестеров есть слабые и сильные стороны. Что касается цифровых тестеров, то достоинствами этого вида являются:

  • Цифровое табло, на котором четко можно наблюдать тип измерения и полярность.
  • Присутствие звуковой функции прозвонки цепи, что, несомненно, увеличивает его функциональность.
  • Точность измерений также находится на довольно высоком уровне.
  • Измерение емкости конденсаторов.

К недостаткам тестера можно отнести высокую цену прибора. Если брать во внимание аналоговый тип тестера, то это довольно простой и надежный механический прибор. Достоинством этого тестера является низкая цена, но начинающему радиолюбителю желательно приобрести цифровой тестер, так как в аналоговом необходимо уметь ориентироваться по шкале измерений.

Способы проверки диодов

Проверка диода в обратном включении

Диод является полупроводниковым элементом. Это элемент может проводить электрический ток только в одном направлении. У диода имеются два вывода: катод и анод. Ток может беспрепятственно проходить от анода к катоду, то есть от плюса к минусу, в обратном направлении ток уже не сможет пройти, так как переход будет закрыт. Если же диод пропускает в обе стороны, то такой элемент считается неисправным. У диода существуют два типа переходов P-N и N-P. Проверка диода мультиметром осуществляется следующим образом:

  • Для диодов с P-N переходом необходимо приложить плюсовой щуп тестера к аноду, а минусовой к катоду, переход откроется и ток свободно потечет через полупроводник и прибор издаст характерный писк. Если полярность поменять, то переход закроется и на табло прибора ничего не отобразится.
  • Если же диод с N-P переходом, то здесь к аноду необходимо приложить минусовой щуп, а к катоду плюсовой, переход откроется и ток пойдёт через полупроводник и прибор издаст писк, при смене полярности диод будет закрыт, а если при проверке диод пропускает в обе стороны, а на табло прибора отображается единица, то этот элемент является неисправным.

Как пользоваться мультиметром

Такой же метод проверки можно применить еще к одному виду полупроводниковых приборов — варикапу. Единственное различие между диодом и варикапом: непостоянная емкость P-N перехода у варикапа. Такой тип в основном встречается в приемниках и телевизорах. Но есть один нюанс при проверке элемента — это замер емкости полупроводника.

Для этого необходимо переключатель поставить в режим измерения емкости. Вставить варикап в специальное гнездо в мультиметре и на экране отобразиться емкость. Как правило, емкость у этого элемента не постоянная и зависит напрямую от подаваемого напряжения, но зачастую емкость бывает от 1 до 100 пикофарад.

Полупроводниковый диод представляет из себя элемент, который пропускает электрический ток только в одном направлении и блокирует его прохождение в другом

Светодиоды применяются широко в различной радиоаппаратуре: в мониторах, сканерах, принтерах, телевизорах. В основном большинство людей знает как проверить светодиод на работоспособность, но у начинающих радиолюбителей может возникнуть трудность при проверке элемента. Проверка светодиода является аналогичной обычному диоду, при подключении плюсового щупа прибора к аноду, а минусового к катоду полупроводниковый прибор будет светиться, что будет свидетельствовать о его исправности.

Теперь нужно взять любой постоянный резистор чтобы с помощью него узнать как мультиметром замерить сопротивление

Также широко применяются так называемые диодные мосты. Такие сборки диодов ставят в различных устройствах, где необходимо преобразовать переменное напряжение в постоянное. Он может состоять из четырех диодов и из шести. Алгоритм проверки диодного моста ничем не отличается от обычных диодов. Для проверки необходимо поставить переключатель на мультиметре в режим прозвонки диодов и проверить каждый диод по отдельности.

Зачастую в датчиках освещения и датчиках открытия дверей используются фотодиоды. Это еще одна разновидность полупроводниковых приборов, которая нашла широкое применение в бытовой электронике. Те, кто занимаются ремонтом сканеров, фотоаппаратов и другой техники часто сталкиваются с фотодиодами.

Для проверки элемента необходимо включить прибор в режим омметра, подсоединить щуп с положительным зарядом прибора к аноду, а минусовой к катоду и поднести к светодиоду настольную лампу, мощность которой составляет 100 Вт. На экране прибора отобразится величина сопротивления. Затем необходимо поменять щупы местами и замерить величину сопротивления при затемнении элемента и при освещении.

Как проверить мультиметром диод

Если при освещении фотодиода сопротивление равно 20−30 кОм, при затемнении элемента увеличивается до 200−300 кОм, при смене полярности и освещенном элементе сопротивление примерно равно 1000−1500 Ом, а при затемненном элементе прибор показывает 1500−1600 Ом, то элемент является исправным.

Существует еще один тип диодов, который называется диод шоттки. Этот вид нашел широкое применение в импульсных блоках питания и стабилизаторах благодаря свойству очень быстро закрывать и открывать переход. В качестве примера можно взять диод модели ss14. Проверить диод шоттки мультиметром можно по аналогии с обычным диодом. Как правило, эти диоды встречается сдвоенными в общем корпусе и имеют общий катод.

Необходимо измерить каждый диод по отдельности. Для этого на катод нужно подать отрицательный заряд и прикоснуться минусовым щупом прибора, а плюсовой щуп необходимо поставить на анод, в таком случае ток потечет через полупроводник беспрепятственно, при смене полярности переход будет закрыт.

Можно также проверить диод на утечку, для этого нужно поставить переключатель на сопротивление <20кОМ> и померить обратное сопротивление, если элемент рабочий, то прибор покажет сопротивление бесконечно большое. А если тестер покажет маленькое сопротивление около 3−4 кОм, то, возможно, элемент имеет утечку, и в таком случае, по возможности, диод нужно заменить. Аналогичную операцию нужно провести, если диод с переходом типа N-P, только на катод подать положительный заряд, а на анод отрицательный.

Читайте так же:
Инструкция по охране труда для токаря расточника

Стабилитрон и стабилизатор напряжения

Принцип работы стабилитрона

При ремонте различной радиоаппаратуры приходится сталкиваться с еще одной разновидностью полупроводниковых приборов — стабилитроном. Его предназначением является сохранение выходного напряжения. Начинающим радиолюбителям не всегда понятно, как проверить стабилитрон мультиметром. Для этого необходимо выставить переключатель в режим прозвонки диода и прикоснуться к аноду щупом с положительным зарядом, а к катоду отрицательным. При такой схеме ток пройдет через элемент, а если сменить полярность, то переход закроется.

Существует способ проверки стабилитронов, который гарантированно даст понять: рабочий элемент или нет. При этом виде проверки используется блок питания с возможностью регулировки напряжения. Перед проверкой необходимо подсоединить к аноду резистор, который имеет величину сопротивления, подходящую для стабилитрона, и только после этого подключить блок питания.

После, необходимо измерять напряжение на выходе стабилитрона и одновременно поднимать напряжение на блоке питания. Как только уровень напряжения стабилизации достигнет пиковой точки, то напряжение на выходе стабилитрона уже не будет повышаться, а останется на определенной отметке. Если полупроводник рассчитан на 15 вольт и при повышении напряжение на выходе является больше этого значения, то элемент является неисправным.

Микросхема стабилизации

Помимо стабилитронов и супрессора, существует огромное количество электронных элементов, которые способны стабилизировать напряжение на выходе. Например: интегральный стабилизатор utc7805, который рассчитан на ток 1,5 А и входное напряжение до 40 в. На выходе можно получить стабильные 5 вольт. Проверка идентична стабилитрону.

Необходимо на вход стабилизатора подать напряжение больше 5 вольт и постепенно его увеличивать, если напряжение на входе превышает 5 вольт, то на выходе должно быть стабилизированное напряжение 5 вольт. Если на выходе стабилизатора больше пяти вольт, то элемент считается неисправным.

Прозвонка резисторов мультиметром

Резисторы также широко применяются в различной электронике. Этот компонент с переменным или постоянным сопротивлением. Чтобы проверить резистор мультиметром, в первую очередь необходимо сделать визуальный осмотр на возможные дефекты корпуса. Если их не обнаружено, то нужно узнать номинал резистора. На резисторе присутствуют кольца разного цвета. Для того чтобы определить номинал, необходимо воспользоваться специальной таблицей или калькулятором цветовой маркировки.

После определения номинала детали необходимо поставить переключатель на приборе в положение измерение сопротивления и измерить величину, если величина на приборе совпадает с номиналом резистора, то резистор исправен и в случае отклонения довольно велики, то элемент неисправен и требует замены. Следует помнить, что если резистор находится на печатной плате, то для проверки необходимо выпаивать резистор и только после этого произвести замеры.

Существуют подстроечные резисторы, с помощью которых можно изменять величину сопротивления. Для того чтобы прозвонить переменный резистор, необходимо замерить переменное сопротивление, а при помощи вращения регулятора проверить, изменяется ли сопротивление или же стоит на месте.

Для проверки необходимо:

  • Выставить переключатель мультиметр в режим измерения сопротивления.
  • Замер необходимо произвести между крайними выходами элемента, если прибор показал ноль, значит, резистор неисправен и произошло прогорание контактов, а если бесконечности, значит, произошёл обрыв.

Как прозвонить диод мультиметром

В том случае если результаты замеров соответствуют номиналу, то переходят к проверке среднего вывода. Следующим этапом будет перевод ручки регулировки в любое из крайних положений. Один из щупов прибора прислоняют к среднему выводу, а другой к любому из крайних. На показаниях прибора будет отображаться сопротивление близкое к нулю или номиналу детали, все зависит от стороны подключения. Такой элемент является исправным и не требует замены. А если показания прибора показывают бесконечность, то резистор вышел из строя.

Следующим шагом будет измерение износа бегунка. Не убирая щупы с выводов, медленно повернуть ручку регулировки в любую сторону. Показания сопротивления должны меняться плавно без резких скачков. Если сопротивление прыгает и меняется очень резко, то произошел износ бегунка и элемент считается неисправным.

Таким образом, использование мультиметра значительно облегчит выявление неисправности и поможет быстро и качественно осуществить ремонт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector