Зміст:
- Які бувають діоди
- Як можна перевірити діод за допомогою тестера
- Як визначити працездатність діодного моста
Як це не прикро, починати потрібно з теорії. Доведеться вивчити, які діоди бувають, застосовуються як, де і навіщо. Зрозуміло, класифікація не буде повною. Ми швидше пробіжимося по пошуковим запитам, ніж ставимо своєю метою багатогранне вивчення силовий і мікро – електроніки. Важливо розуміти, що всі без винятку діоди володіють однією якістю, яка і об’єднує їх в згуртовану групу. А саме – проводити струм в одному напрямку і блокувати в протилежному. Тобто утворюються своєрідні вентилі. А тепер поговоримо про те, як перевірити мультиметром діод.
Які бувають діоди
Ми сказали, що всі діоди пропускають струм у прямому напрямку і блокують у зворотному. Що це означає? На схемах діоди позначаються чорними стрілками, обмеженими поперечною рискою. Це показує напрям… так-так струму. Але якого? У фізиці під струмом розуміється рух позитивних частинок. Ось саме це і мається на увазі. Таким чином, щоб створити прямий струм, потрібно на кінець стрілки докласти мінусовій потенціал, а на початок – плюсовою. В іншому випадку діод буде замкнений.
Діод
Коли електрони течуть по утвореної стежці, то завжди за рахунок не ідеальності молекулярної решітки втрачається тепло. За рахунок цього на діоді навіть у прямому напрямку падає напруга. На кремнієвих прямий потенціал трохи вище, на германієвих нижче. Але є ще один вид діодів, де це значення і того менше. Це діод Шотткі. У ньому немає p-n переходу, тому що один з напівпровідників замінений металом. В результаті збільшується струм втрат, але зате в прямому напрямку падіння напруги на відкритому ключі рекордно низьке. (Див. також: Як перевірити конденсатор мультиметром)
Так відбувається не у всіх діапазонах. Максимально ефективні діоди Шотткі при напругах порядку десятків вольт. Ось чому їх часто застосовують у вихідних фільтрах імпульсних блоків живлення. Згадайте: номінали напруги, наприклад, системного блоку складають 5, 12, 3 і все в тому ж дусі. В залежності від конструкції. Таким чином, діод Шотткі нічим не відрізняється від звичайного за винятком зазначеної специфіки. Тому і методика роботи з ним типова.
Ще одним різновидом діодів є стабілітрон. Особливістю цього класу приладів є те, що робочою для них служить гілка пробою. Там, де інший діод виходить з ладу, стабілітрон якраз починає захищати обладнання. В ході цього напруга зростає до певного номіналу, наприклад, 15 В, а потім різко стабілізується. Так вдається живити від високовольтних ліній чутливі і слабкі мікросхеми контролерів імпульсних блоків живлення, щоб вони могли нарізати імпульсами напруга великої амплітуди. В іншому випадку (без стабілітронів) задача вирішувалася б набагато більш складними методами.
Тому, оцінюючи такий випрямний діод за допомогою мультиметра, потрібно розуміти, що ключовою є його зворотна гілка. У цьому випадку розумно в зворотному напрямку набрати напруга пробою з декількох батарей, включених послідовно. Після чого перевірити, чи відбувається стабілізація. А ось пряме включення стабілітрона використовується вкрай рідко, тому дзвонити його в звичайному стилі буде далеко не найкращою ідеєю (щоб не сказати більш грубо). Хіба що, щоб перевірити загальну працездатність переходу. А лавинний діод? Лише посилена версія стабілітрона. Використовується приблизно для тих же цілей, але використовує ефекти ударної іонізації.
Позначення діода на схемах
Тобто важливо розуміти специфіку приладу, з яким працюєш. А як зрозуміти, що саме перед тобою. Якщо діод витягнутий зі схеми, то напевно по ній можна зрозуміти, для чого він служить. Наприклад, на друкованій платі імпульсного блоку живлення зазвичай кожен елемент підписаний наведено коротке умовне позначення, з якого можна зрозуміти, що за елемент знаходиться перед тобою. У цих випадках високовольтний діод моста явно не сплутаєш з тим же крихітним скляним стабілітронів. Гірше, коли перед тобою щось, але ти навіть не знаєш, що це могло б бути. Простіше кажучи, діод це взагалі. А може бути резистор екзотичного виду або конденсатор?
Крім звичайної прозвонки рекомендується акуратно зробити збільшене фото, а потім провести пошук в інтернеті по зображенню. Іноді вдається відшукати щось подібне. Якщо брати, наприклад, все той же стабілітрон, то його маркування (на відміну від колірної у резисторів) дуже нерозбірливий, але можна все-таки спробувати відшукати в мережі інформацію на цю тему. Даний крок в деяких випадках набагато прискорить процес ідентифікації й оцінки працездатності приладу.
А тепер перевірка знань: як перевірити ІК діод мультиметром? Правильна відповідь – так само, як і інші. Спочатку знімаємо пряме напруга, а потім переконуємося, що назад струм не йде. І все! Перевірити світіння? Для цього ми можемо запропонувати використовувати видошукач нічний відеокамери. Такий реєструє як раз інфрачервоне випромінювання від предметів. Для нього навіть підсвічування можна зібрати з світлодіодів цього діапазону, щоб вести зйомку. Це різко збільшує дальність дію і деталізацію об’єктів. Просто увімкніть свій ІК діод в прямому напрямку в повній темряві і наведіть туди свою нічну відеокамеру. (Див. також: Як перевірити транзистор мультиметром)
І всіх ділов. Якщо ІК діод справний, то стане помітний на видошукачі подібно зірці. Штори при цьому краще щільно закрити, щоб не заважав світло Місяця та інших джерел випромінювання. Зрозуміло, в тих же цілях можна використовувати, але з обережністю, також і тепловізори, а також прилади нічного бачення. Всі вони годяться для реєстрації наявності інфрачервоного випромінювання. Чому з обережністю? Світлодіоди зазвичай лазерні, тому на одну спектральну складову – простіше кажучи, частоту – припадає більша потужність. Ось чому напис усередині принтера про те, що там всередині лазер, не можна вважати жартом. І тим більше нею нехтувати. Тримайте свою сітківку подалі від інфрачервоного діода.
Схема перевірки діода
Як можна перевірити діод за допомогою тестера
Для перевірки діодів є спеціальна шкала мультиметра. Вона маркується часто відповідним значком. Тим самим, яким діоди позначаються на принципових схемах. При перемиканні в режим низькі опору викликають звук зумера, а високі характеризуються своїм номіналом, або падаючим на ньому напрузі. Це означає, що за таким цифра можна відразу сказати про тій чи іншій характеристиці діода. Наприклад, опір прямого включення.
Щоб правильно інтерпретувати дані, потрібно добре вивчити – як це не смішно звучить – свій власний тестер. Мова зараз йде про напругу постійного роду і низького номіналу, службовця для оцінки. Ось приклад. Як проводиться вимір опору? Тестер пропускає по ньому струм, прикладаючи до своїх щупам якесь напруження. Воно має своє значення для кожної окремої моделі мультиметра. Але цей параметр можна дізнатися, якщо зарядити конденсатор. Для цього включаємо мультиметр в режим прозвонки, або тестування діодів, і через короткий час на обкладках сформується різниця потенціалів. Залишилося її виміряти, використовуючи штатну шкалу цього ж самого тестера. Значення зазвичай коливається від сотень мілівольт (часток вольта) до одиниць вольта.
Знаючи, яка напруга прикладається до диоду, можна на його вольт-амперній характеристиці зрозуміти, наскільки вірно значення. Для цього, в свою чергу, потрібно ввести пошуковий запит на Яндексі і викачати по можливості повну технічну документацію на досліджуваний елемент. Потім досить прикласти в потрібному місці шкали абсцис лінійку, щоб знайти вихідний струм. Після цього по формулі Ома знаходимо опір у відкритому стані: R = U/I. U – допоміжне напруга, що формується тестером. Порівнюємо знайдену за графіком величину з присутньої на табло.
Це лише одна з численних методик. Важливо навчитися правильно думати для знаходження правильного шляху. Аналізувати і зіставляти дані. Саме з цієї причини на першому кроці рекомендується пошукати загальну інформацію: що таке діоди, які у них характеристики (передусім, вольт-амперні), які особливості в принципі роботи саме даного приладу. Після цього можна буде вільно оперувати інформацією та отримувати правильні висновки за результатами своїх досліджень. А тепер життєвий приклад: досліджуємо діодний міст генератора будь-якого авто!
Як визначити працездатність діодного моста
Автомобілю потрібна електроенергія. Раніше вона використовувалася для систем кондиціонування (поряд з енергією двигуна), двірників, освітлення зовнішнього і внутрішнього. Так, можна було б для цих же цілей навантажувати акумулятор, що і робиться під час стоянки, але це було б не економічно. Тому на вал двигуна (іноді через редуктор) насаджується синхронний генератор змінного струму. Коли-то вони будувалися за колекторної схемою, але з цілком зрозумілих причин від такого сокирного рішення позбулися як тільки, так відразу. Щітки не переносять трясіння, а тим більше їзди по наших дорогах. Це викликало необхідність частого обслуговування.
Тому генератори стали трифазними. І оскільки обороти весь час скачуть, то довелося подумати і забезпечити стабільність вихідних характеристик за рахунок зміни струму підживлення ротора. В результаті напруженість змінного магнітного поля в статорі відстежує всі варіації мотора. Але! Як данина таких хитрощів, вихідна напруга дуже нестабільний. Його потрібно обов’язково випрямити (а потім ще й відфільтрувати, якщо є бортовий комп’ютер). Для цього можна було б застосовувати діодний міст за схемою Миткевича, але було показано, що його ефективність нижче, ніж у конструкції, запропонованої Ларіоновим.
Нам з усього цього потрібно знати наступне:
Схема з’єднань на трифазному діодному мосту
З цієї схеми видно, що:
Як тільки створена правильна схема розкладки електричних з’єднань, можна починати перевіряти кожен з діодів окремо. Для цього достатньо гілка, що йде на масу тестувати з боку генератора, а іншу з боку навантаження. Напрямок нам вже відомо зі схеми Ларіонова. Залишилося перевірити діодний міст мультиметром, тикаючи червоним щупом на підставу чорної стрілки (див. малюнок) кожного елемента, а чорним – на вістрі того ж елемента. Крім того, можна перевірити ізоляцію кожного контакту з серповидним площинами (в тому числі і сусідній). З отриманих даних можна однозначно вирішити, чи потрібно перевірити справність де-небудь ще, чи проблема знайдена.
Висновок такий: якщо діод мультиметром, не выпаивая можна перевірити на такій грубій речі, як міст генератора автомобіля, то в разі електронною платою все буде складніше. Однак і в тому, і в іншому випадку корисно використовувати щупи спеціальної форми. Для грубих застосувань це захоплення у вигляді крокодилів, а на материнську плату краще не лізти без тонких ігловідних пробників. В останньому випадку з’являється шанс продзвонити діод мультиметром на платі і навіть під напругою (якщо воно не спалить сам тестер).
На цьому на сьогодні все. Ми сподіваємося, що тепер кожен читач знає, як перевірити діод мультиметром. Та це й не дивно – розповідь-то буквально на пальцях вівся!