Как влияет ток утечки на ваз интегральных диодов

Обновлено: 02.07.2024

Произвести подобные манипуляции можно самостоятельно в домашних условиях без привлечения специалиста. Для этого понадобится знание основ электротехники и специальный измерительный прибор – мультиметр. В случае, когда диод невозможно выпаять из схемы, придется проявить креативность и создать адаптированное для этих условий устройство.

Как правильно проверять диоды мультиметром

Диод – простейший полупроводник, в строении которого присутствует PN-переход и 2 электрода: катод и анод.

Важно! Электрический ток в условиях диода не способен идти в обратном направлении от катода к аноду.

В ходе неправильного подключения или воздействия электростатического разряда диод может выйти из строя. Для проверки полупроводника на исправность следует определить его вид и запастись тестером-мультиметром.

Проверка работоспособности диода, светодиода, стабилитрона.

Будет интересно➡ Как проверить полевой транзистор

Если все показатели соблюдены, то можно смело сказать, что он работает правильно и исправен. А вот если хотя бы один параметр не верный, то это свидетельствует о том, что элемент нужно заменить.

Проверка диода.


Проверка диода.

Особенности проверки в зависимости от вида диода

При производстве современных радиоэлектронных приборов применяется несколько видов диодов:

    обычные или защитные;

Фотодиод

Защитные диоды можно встретить в большинстве современных бытовых приборах. Они распространены и являются простейшими элементами схем электрочайников, вентиляторов, блендеров и других облегчающих жизнь устройств.

Область применения светодиодов – всем известные лампы. Они делятся на приборы как бытового и уличного освещения. Диоды Шоттки используются при сборке блоков питания компьютеров, а основной задачей стабилитронов является защита приборов от скачков напряжения, проще говоря, его стабилизация.

Такие диоды, как тиристоры обеспечивают плавный пуск двигателя. Они активно применяются в области автомобилестроения. Симисторы могут пропускать ток в 2-ух разных направлениях.

Инфракрасные встраиваются в ПДУ и оптические контрольно-измерительные приборы. Фотодиоды преобразуют свет, попавший на чувствительную плату, в электросигнал. Они также используются при организации систем уличного освещения.

С помощью мультиметра чаще всего измеряют характеристики светодиодов, обычных полупроводников и диодов Шоттки. Проверка всех этих видов проводится тестером в соответствии с одним и тем же принципом.

Основными причинами неисправности таких полупроводников являются:

  1. Превышение максимально допустимого уровня электрического тока.
  2. Некачественные детали или заводской брак.
  3. Высокое обратное напряжение.
  4. Нарушение инструкции по эксплуатации прибора.

Диагностика выполняет с помощью специального, предназначенного для этого прибора – мультиметра.

Особенности диодов

Различные виды диодов.


Различные виды диодов.

На сегодняшний день в радиоэлектронике существует несколько видов диодов: Виды диодов:

  • светодиод. При прохождении электрического тока через такой элемент он начинает светиться в результате трансформации энергии в видимое свечение;
  • защитный или обычный диод. Такие элементы в электросети выполняют роль супрессора или ограничителя напряжения. Одной из разновидностей данного элемента является диод Шоттки. Его еще называют как диод с барьером Шоттки. Такой элемент при прямом включении дает малое падение напряжения. В Шоттки вместо p-n перехода применяется переход металл-полупроводник.

Будет интересно➡ Как проверить конденсатор при помощи мультиметра

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

Подборка замеров диодов


Таблица замеров характеристик диодов с помощью мультимера.

Если обычные детали и светодиоды используются в превалирующем большинстве электроприборов, то Шоттки – преимущественно в качественных блоках питания (например, для таких приборов, как компьютеры). Стоит отметить, что проверка обычного диода и Шоттки практически ни чем особым не отличается, так как проводится по одному и тому же принципу. Поэтому не стоит беспокоиться по данному вопросу, ведь принцип работы и Шоттки, и обычных диодов идентичен.

Диод Шоттки

Являясь компонентом электронной схемы, такие полупроводниковые элементы довольно часто выходят из строя. Самыми распространенными причинами выхода их из строя бывают:

  • превышение максимально допустимого уровня прямого тока;
  • превышение обратного напряжения;
  • некачественная деталь;
  • нарушение правил эксплуатации прибора, установленных производителем.

Интересное по теме: Как используются фотореле для уличного освещения.

Что такое мультиметр

Мультиметр является универсальным прибором, который выполняет ряд функций:

  • измеряет напряжение;
  • определяет сопротивление;
  • проверяет провода на предмет наличия обрывов.

Будет интересно➡ Способы проверки транзисторов на работоспособность

С помощью этого прибора даже можно определить пригодность батарейки.

Проверка светодиодов в лампе.


Проверка светодиодов в лампе.

Как проверить диод

После этого прибор можно переключить, чтобы проверить на предмет утечки или высокого замыкания. Для этого необходимо поменять места вывода диода. В таком состоянии также необходимо провести оценку полученных значений прибора.

Материал в тему: устройство подстроечного резистора.

Мультиметр

Проверка тестером позволяет определить исправность диода или подтвердить его поломку. Самый часто применяемый измерительный прибор в этой области – мультиметр. Он используется для замера всех основных параметров компонентов электросхем: силы тока, напряжения, сопротивления, емкости. Более дорогие модели способны измерить температуру предмета, узнать коэффициент усиления, емкость конденсаторов, провести прозвонку цепи на короткое замыкание.

Почти все современные виды мультиметра могут работать как с постоянным, так и с синусоидальным типом электротока. Среди представленных на рынке устройств наиболее востребованы цифровые и аналоговые виды. И хотя первый вид более продаваем, второй до сих пор активно используют в своей работе профессионалы.

Основными преимуществами классических аналоговых мультиметров является их надежность и низкая стоимость (по сравнению с цифровыми). Однако минус проявляется в меньшей точности, допускающей погрешность в 1,5-2%.

Мультиметр

Цифровые приборы часто используются в домашних условиях. Они более точны (погрешность до 0,5%), просты в эксплуатации и обладают большим разрешением измерений.

Мультиметр

Данные тестеры не требуют калибровки перед каждым замером и обладают устойчивостью к вибрации.

Существует и третий вид в чьем устройстве предусмотрен и стрелочный, и цифровой индикатор.

Помимо основного корпуса к тестеру прилагаются 2 щупа с проводами красного и черного цвета.

Внизу на панели прибора можно увидеть несколько разъемов:

Мультиметр

Также на лицевой панели можно увидеть поворотный диск, опоясанный шкалой с цифровыми значениями и метками. С помощью этого диска можно выставлять необходимые значения, настраивать на нужные режимы или выполнений определенных функций.

Мультиметр

Как проводится проверка

Чтобы проверить полупроводник с помощью тестера необходимо убедиться, что на мультиметре присутствует режим проверки диодов. После этого алгоритм работ будет следующий:

После всех проведенных операций можно сделать вывод о работоспособности полупроводника.

Проверка диодного моста

В ряде ситуаций необходима проверка состояния диодного моста. Он представляет собой систему из 4-ех диодов, соединенных таким образом, при котором переменное напряжение, подающееся на две спаянных составляющих, преобразуется в постоянное.

Алгоритм измерения очень схож с классическим способом, позволяющим проверить диод. Однако имеются и свои нюансы, заключающиеся в наличии 4-ех вариантов подключения в зависимости от номера вывода. Обычно прозванивают следующие комбинации:

Частные случаи

Как проверить предохранитель мультиметром
Иногда, мультиметр при проверке исправного полупроводника в режиме измерения сопротивления при обратной полярности показывает значение сильно отличающееся от ожидаемого. Вместо сотен килоом – сотни ом. Создается впечатление, что он пробит, и прозванивается в обе стороны.


Это возможно в случае использования в мультиметре внутреннего источника питания, превышающего напряжение стабилизации стабилитрона.

Иногда, при прозвонке мультиметр показывает большое сопротивление при прямом и обратном потенциале. Скорее всего, это двуханодный стабилитрон, поэтому для него полярность значения не имеет. Для проверки исправности потребуется приложить напряжение чуть больше стабилизирующего, при этом менять полярность. Измеряя токи, проходящие через него и сравнивая вольтамперные характеристики прибора можно выяснить состояние устройства.

Проверка диода Зенера на печатной плате затруднена влиянием других элементов. Для надежного контроля работоспособности необходимо выпаять один вывод, производить измерения вышеописанным способом.

Основные выводы

Варианты, как проверить диод мультиметром, довольно просты и доступны даже непрофессионалам.

  1. Перед проверкой необходимо определить тип полупроводника.
  2. Для дома удобнее приобрести цифровой мультиметр с более точными измерениями.
  3. Новейшие модели тестеров снимают сразу несколько параметров.
  4. При проведении проверки необходимо следить за правильным поднесением щупов к соответствующим электродам.
  5. Оценка работоспособности дается на основе 2-ух параметров: соответствии величины напряжения типу диодов при прямом подключении и нулевом значении при обратном.
  6. Произвести проверку можно не выпаивая полупроводник.

Главное, в ходе процедуры правильно произвести все подключения и верно истолковать полученные данные. Это позволит вовремя произвести замену комплектующей и решить проблему в кратчайший срок и с минимальными затратами.

СветодиодыКак проверять исправность светодиодов мультиметром

Лампы и светильникиВредны ли светодиодные лампы для здоровья человека: польза и вред диодного света


День добрый господа. По весне купил новый аккум и начал замечать, что по первой он заводил очень бодро, а потом начал по утрам заводиться как то вяло. Недавно проверив на утечку обнаружил 230мА утечку.


Методом выдергивания предохранителей и устройств типа мафона. Из них 20мА мафон и 10мА еще что-то уже не помню. Далее сняв + с генератора утечка исчезла.
Посмотрел видос на ютубе, что это может быть из-за пробитого диода на мосте. В общем разобрал генератор. Заменил диодный мост, пропаял контакты, проточил токосъемные кольца, собрал. ВСЕ равно утечка.




Снял конденсатор, все равно утечка, снял реле регулятор все равно утечка так же и при отсоединении черного провода с генератора. В общем как только кидаю + на генератор так сразу на экране утечка 230мА. Скажите куда копать. Статор прозванивал на корпус, не звониться.
Так же у меня вопрос при подключении + на генератор куда то по машине еще начинает идти + или это все замыкается на генераторе?
Сам генератор дает отличную зарядку в 14,6в которая проседает до 13,8в при включении печки и дальнего света.

Если большую клемму снять со шпильки гены, а две другие оставить то утечки нет. Но стоит большой клеммой коснуться двух маленьких сразу утечка. Куда копать, что это может быть за провод? Они дальше идут в гофре так, что не видно куда он идет.
Без этой клеммы не работает печка, дворники, аварийка, фары, мафон, стеклоподъемники, борт комп. Может еще что-то. Но зажигание работает, бензонасос гудит.

Испытываемый полевой транзистор совместно с резистором сопротивлением 22 кОм подключен как истоковый повторитель. Затвор транзистора заземлен через конденсатор С.

Электронная схема

Ток утечки полевого транзистора заряжает конденсатор со скоростью, которая непосредственно пропорциональна току утечки и косвенно пропорциональна величине емкости конденсатора. С помощью конденсатора С емкостью 0,01 мкФ показывается каждый вольт изменения .через конденсатор С сохраненного заряда от 10^-8 кулон. Это может интерпретироваться как ток в амперах, если время, которое необходимо для увеличения напряжения на конденсаторе до 1 В, измеряется секундомером, и в это время снимаются показания вольтметра. Для тестирования диода требуется подключить его, как это показано штриховой линией на схеме, и использовать заведомо хороший полевой транзистор. Если напряжение через конденсатор С вырастет за 38,7 сек до 1 В, то ток утечки будет равен 0,258 нА.

Соединив тщательно подобранный операционный усилитель (ОУ), низкопороговый P-канальный MOSFET транзистор и два резистора обратной связи, можно сделать схему выпрямителя с прямым падением напряжения меньшим, чем у диода Шоттки (Рисунок 1). Схема активного выпрямителя питается выпрямленным напряжением, поэтому в дополнительном источнике питания она не нуждается. Потребляемый схемой ток меньше, чем обратный ток большинства диодов Шоттки. Схема обеспечивает активное выпрямление при разности напряжений вход-выход до 0.8 В. При меньших напряжениях выпрямителем работает внутренний диод MOSFET транзистора.

Рисунок 1. Эта схема эмулирует выпрямитель, но прямое падение напряжения на ней не превышает 40 мВ. Обратный ток схемы меньше, чем ток утечки диода Шоттки.

Схема на операционном усилителе включает MOSFET транзистор, когда прямое напряжение достигнет уровня между входным и выходным напряжениями, согласно следующему выражению:

VGATE – напряжение на затворе MOSFET,
VIN – входное напряжение,
VOUT – выходное напряжение.

Выразить связь входного и выходного напряжения с напряжениями сток-исток и затвор-исток MOSFET транзистора можно с помощью следующих уравнений:

VDS – напряжение сток-исток,
VGS – напряжение затвор-исток.

Скомбинируем эти уравнения, чтобы выразить напряжение затвор-исток через напряжение сток-исток:

Если выбрать сопротивление R2 в 12 раз большим, чем R1, разности напряжений сток-исток в 40 мВ будет достаточно для включения MOSFET транзистора при малых токах стока (Рисунок 2). Падение напряжения на выпрямителе можно уменьшить еще больше, увеличив соотношение резисторов. Ограничивающим фактором здесь является только напряжение смещения, равно 6 мВ для используемого в схеме ОУ TS1001. ОУ питается от выходного накопительного конденсатора C1. Усилитель имеет rail-to-rail входы и выходы и не переворачивает фазы при работе с входными напряжениями, близкими к шинам питания. Минимальное напряжение питания усилителя равно 0.8 В. Неинвертирующий вход усилителя подключается непосредственно к шине VDD, а выход – к затвору транзистора. При активном выпрямлении синусоидального сигнала схема потребляет чуть меньше 1 мкА, что меньше тока утечки большинства диодов Шоттки. Транзистор BSH205 уверенно работает при токах порядка единиц миллиампер и напряжении затвор-исток 0.8 В.

ОУ без внешнего источника питания превращает MOSFET транзистор в выпрямитель с малыми токами утечки
Рисунок 2. Выход схемы (зеленая осциллограмма) при синусоидальном сигнале на входе (желтый цвет) показывает, что напряжение на затворе MOSFET транзистора (синий) падает только в те моменты, когда разность вход-выход становится меньше 40 мВ.

Полоса пропускания ОУ ограничивает область применения выпрямителя низкими частотами. На частотах выше 500 Гц усиление начинает падать. С ростом частоты сигнала MOSFET транзистор перестает включаться, и активную роль начинает выполнять его внутренний диод. Быстрый провал напряжения на входе, потенциально, может привести к возникновению обратного тока через транзистор. Однако, при малых токах, транзистор работает в подпороговой области, где зависимость тока стока от напряжения затвор-исток имеет экспоненциальный характер, благодаря чему происходит быстрое выключение усилителя. Ограничивающим фактором является скорость нарастания ОУ, равная 1.5 В/мс. Пока схема не нагружена настолько, что MOSFET транзистор начинает работать в линейной области, обратные токи не превысят прямых токов.

Схему можно использовать вместе с фотоэлектрическим источником (Рисунок 3). В зависимости от освещенности, фотодиоды BPW34 генерируют ток от 10 до 30 мкА при напряжении от 0.8 до 1.5 В. Активный диод выпрямляет пики тока фотоэлементов при быстрых изменениях освещенности и минимизирует ток утечки солнечных элементов.

Читайте также: