Как проверить защитный диод тестером: Как проверить диод мультиметром: полная инструкция

Содержание

Проверка диода — биполярного транзистора и диодного моста

20 апреля 2023 г. 10:15

Проверка диода осуществляется мультиметром с фунцией прозвонки полупроводников «Diode». Подключаем плюсовой вывод мультиметра к аноду, а минусовый к катоду — при исправном диоде на дисплее прибора отобразится величина падения напряжения. Чаще всего показания мультиметра будут находится в диапазоне 0.200-0.700. После такой проверки меняем полярность подключения выводов диода и повторяем считывание показаний. Значение падения напряжения должно быть больше верхнего предела измерения мультиметра, т. е. близким к бесконечности. При неисправном «пробитом» диоде значение на дисплее будет 0.00 в обоих случаях.

Состояние транзистора, как правило, проверяют при помощи мультиметра, включенного по схеме омметра, или с помощью специального тестера с индикацией усиления транзистора(коэффициент передачи по току). В первом случае прежде всего необходимо определить расположение выводов и тип транзистора. Если они неизвестны, нужно сравнить транзистор с другими моделями, описанными в многочисленных специализированных изданиях и справочниках. В наиболее трудных случаях приходится действовать на ощупь (при этом нет никакого риска повредить прибор), пока не обнаружится подходящая конфигурация. Если определить ничего не удалось, скорее всего, транзистор неисправен.

Сначала необходимо сопоставить цвета измерительных щупов с полярностью напряжения на гнездах мультиметра. Если проверяют транзистор n-p-n типа, то положительный щуп подключают к базе и тестируют оба перехода: база-коллектор (В-С) и база-эмиттер (В-Е), которые должны пропускать ток (индикация в диапазоне между 0.600 и 0.800).

Аналогичная операция, на этот раз с отрицательным щупом, дает индикацию бесконечного сопротивления (переход не пропускает ток). С транзистором p-n-p типа производят те же действия, но тут они должны привести к противоположным результатам. Остается проверить переход коллектор-эмиттер, который не должен пропускать ток. Следует иметь в виду, что транзисторы Дарлингтона иногда имеют защитный диод. Переход, замкнутый накоротко, дает на индикаторе показание 0.00. Транзистор, не отпаянный от схемы, может выдать ошибочные показания из-за соединенных с ним компонентов. Если есть сомнения, лучше отпаять его полностью. Такую процедуру тестирования можно использовать для всех компонентов с полупроводниковыми переходами, например для диодов, светодиодов или оптопар (с обеих сторон).
Наконец, есть четырехэлектродные транзисторы, обычно имеющие два вывода базы. В этом случае применяется такая же процедура тестирования.

Диодный мост иногда нелегко протестировать из-за соединения с вторичной обмоткой трансформатора. В таком случае его необходимо предварительно демонтировать. При проверке диодных мостов надо присоединить один из измерительных щупов к отрицательному или положительному выходу моста и протестировать подключенные к этому выводу диоды.

Для проведения полной проверки необходимо выполнить восемь тестов. При этом полезно иметь под рукой эквивалентную схему, которая отражает внутреннее строение диодного моста.

Контакты

Время выполнения запроса: 0,00348901748657 секунды.

Транзистор, как его проверить

Транзистор — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, способный от небольшого входного сигнала управлять значительным током в выходной цепи, что позволяет использовать его для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов.

Проверку транзисторов приходится делать достаточно часто. Даже если у Вас в руках заведомо новый, не паяный ни разу транзистор, то перед установкой в схему лучше все-таки его проверить. Нередки случаи, когда купленные на радиорынке транзисторы, оказывались негодными, и даже не один единственный экземпляр, а целая партия штук на 50 — 100. Чаще всего это происходит с мощными транзисторами отечественного производства, реже с импортными.

Иногда в описаниях конструкции приводятся некоторые требования к транзисторам, например, рекомендуемый коэффициент передачи. Для этих целей существуют различные испытатели транзисторов, достаточно сложной конструкции и измеряющие почти все параметры, которые приводятся в справочниках. Но чаще приходится проверять транзисторы по принципу «годен, не годен». Именно о таких методах проверки и пойдет речь в данной статье.

Часто в домашней лаборатории под рукой оказываются транзисторы, бывшие в употреблении, добытые когда-то из каких-то старых плат. В этом случае необходим стопроцентный «входной контроль»: намного проще сразу определить негодный транзистор, чем потом искать его в неработающей конструкции.

Хотя многие авторы современных книг и статей настоятельно не рекомендуют использовать детали неизвестного происхождения, достаточно часто эту рекомендацию приходится нарушать. Ведь не всегда же есть возможность пойти в магазин и купить нужную деталь. В связи с подобными обстоятельствами и приходится проверять каждый транзистор, резистор, конденсатор или диод. Далее речь пойдет в основном о проверке транзисторов.

Проверку транзисторов в любительских условиях обычно проводят цифровым мультиметром или старым аналоговым авометром.

Проверка транзисторов мультиметром

Большинству современных радиолюбителей знаком универсальный прибор под названием мультиметр. С его помощью возможно измерение постоянных и переменных напряжений и токов, а также сопротивления проводников постоянному току. Один из пределов измерения сопротивлений предназначен для «прозвонки» полупроводников. Как правило, около переключателя в этом положении нарисован символ диода и звучащего динамика.

Перед тем, как производить проверку транзисторов или диодов, следует убедиться в исправности самого прибора. Прежде всего, посмотреть на индикатор заряда батареи, если требуется, то батарею сразу заменить. При включении мультиметра в режим «прозвонки» полупроводников на экране индикатора должна появиться единица в старшем разряде.

Затем проверить исправность щупов прибора, для чего соединить их вместе: на индикаторе высветятся нули, и раздастся звуковой сигнал. Это не напрасное предупреждение, поскольку обрыв проводов в китайских щупах явление довольно распространенное, и об этом забывать не следует.

У радиолюбителей и профессиональных инженеров – электронщиков старшего поколения такой жест (проверка щупов) выполняется машинально, ведь при пользовании стрелочным тестером при каждом переключении в режим измерения сопротивлений приходилось устанавливать стрелку на нулевое деление шкалы.

После того, как указанные проверки произведены, можно приступить к проверке полупроводников, — диодов и транзисторов. Следует обратить внимание на полярность напряжения на щупах. Отрицательный полюс находится на гнезде с надписью «COM» (общий), на гнезде с надписью VΩmA положительный. Чтобы в процессе измерения об этом не забывать, в это гнездо следует вставить щуп красного цвета.

Рисунок 1. Мультиметр

Это замечание не настолько праздное, как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что у стрелочных авометров (АмперВольтОмметр) в режиме измерения сопротивлений положительный полюс измерительного напряжения находится на гнезде с маркировкой «минус» или «общий», ну с точностью до наоборот, по сравнению с цифровым мультиметром. Хотя в настоящее время больше используются цифровые мультиметры, стрелочные тестеры применяются до сих пор и в ряде случаев позволяют получить более достоверные результаты. Об этом будет рассказано чуть ниже.

Рисунок 2. Стрелочный авометр

Что показывает мультиметр в режиме «прозвонки»

Проверка диодов

Наиболее простым полупроводниковым элементом является диод, который содержит всего один P-N переход. Основным свойством диода является односторонняя проводимость. Поэтому если положительный полюс мультиметра (красный щуп) подключить к аноду диода, то на индикаторе появятся цифры, показывающие прямое напряжение на P-N переходе в милливольтах.

Рисунок 3.

Для кремниевых диодов это будет порядка 650 — 800 мВ, а для германиевых порядка 180 — 300, как показано на рисунках 4 и 5. Таким образом, по показаниям прибора можно определить полупроводниковый материал, из которого сделан диод. Следует заметить, что эти цифры зависят не только от конкретного диода или транзистора, но еще от температуры, при увеличении которой на 1 градус прямое напряжение падает приблизительно на 2 милливольта. Этот параметр называется температурным коэффициентом напряжения.

Рисунок 4.

Рисунок 5.

Если после этой проверки щупы мультиметра подключить в обратной полярности, то на индикаторе прибора покажется единица в старшем разряде. Такие результаты будут в том случае, если диод оказался исправный. Вот собственно и вся методика проверки полупроводников: в прямом направлении сопротивление незначительно, а в обратном практически бесконечно.

Если же диод «пробит» (анод и катод замкнуты накоротко), то скорей всего раздастся звуковой сигнал, причем в обоих направлениях. В случае, если диод «в обрыве», как ни меняй полярность подключения щупов, на индикаторе, так и будет светиться единица.

Проверка транзисторов

В отличие от диодов транзисторы имеют два P-N перехода, и имеют структуры P-N-P и N-P-N, причем последние встречаются гораздо чаще. В плане проверки с помощью мультиметра транзистор можно рассматривать, как два диода включенных встречно — последовательно, как показано на рисунке 6. Поэтому проверка транзисторов сводится к «прозвонке» переходов база – коллектор и база – эмиттер в прямом и обратном направлении.

Следовательно, все что было сказано чуть выше о проверке диода, полностью справедливо и для исследования переходов транзистора. Даже показания мультиметра будут такие же, как и для диода.

Рисунок 6.

На рисунке 7 показана полярность включения прибора в прямом направлении для «прозвонки» перехода база — эмиттер транзисторов структуры N-P-N: плюсовой щуп мультиметра подключен к выводу базы. Для измерения перехода база – коллектор минусовой вывод прибора следует подключить к выводу коллектора. В данном случае цифра на табло получена при прозвонке перехода база – эмиттер транзистора КТ3102А.

Рисунок 7.

Если транзистор окажется структуры P-N-P, то к базе транзистора следует подключить минусовой (черный) щуп прибора.

Попутно с этим следует «прозвонить» участок коллектор – эмиттер. У исправного транзистора его сопротивление практически бесконечно, что символизирует единица в старшем разряде индикатора.

Иногда бывает, что переход коллектор – эмиттер пробит, о чем свидетельствует звуковой сигнал мультиметра, хотя переходы база – эмиттер и база — коллектор «звонятся» как будто нормально!

Проверка транзисторов авометром

Производится также, как и цифровым мультиметром, при этом не следует забывать, что полярность в режиме омметра обратная по сравнению с режимом измерения постоянного напряжения. Чтобы это не забывать в процессе измерений следует красный щуп прибора включать в гнездо со знаком «-», как было показано на рисунке 2.

Авометры, в отличие от цифровых мультиметров, не имеют режима «прозвонки» полупроводников, поэтому в этом плане их показания заметно различаются в зависимости от конкретной модели. Тут уже приходится ориентироваться на собственный опыт, накопленный в процессе работы с прибором. На рисунке 8 показаны результаты измерений с помощью тестера ТЛ4-М.

Рисунок 8.

На рисунке показано, что измерения проводятся на пределе *1Ω. В этом случае лучше ориентироваться на показания не по шкале для измерения сопротивлений, а по верхней равномерной шкале. Видно, что стрелка находится в районе цифры 4. Если измерения производить на пределе *1000Ω, то стрелка окажется между цифрами 8 и 9.

По сравнению с цифровым мультиметром авометр позволяет более точно определить сопротивление участка база – эмиттер, если этот участок зашунтирован низкоомным резистором (R2_32), как показано на рисунке 9. Это фрагмент схемы выходного каскада усилителя фирмы ALTO.

Рисунок 9.

Все попытки измерить сопротивление участка база – эмиттер с помощью мультиметра приводят к звучанию динамика (короткое замыкание), поскольку сопротивление 22Ω воспринимается мультиметром как КЗ. Аналоговый же тестер на пределе измерений *1Ω показывает некоторую разницу при измерении перехода база – эмиттер в обратном направлении.

Еще один приятный нюанс при пользовании стрелочным тестером можно обнаружить, если проводить измерения на пределе *1000Ω. При подключении щупов, естественно с соблюдением полярности (для транзистора структуры N-P-N плюсовой вывод прибора на коллекторе, минус на эмиттере), стрелка прибора с места не двинется, оставаясь на отметке шкалы бесконечность.

Если теперь послюнить указательный палец, как будто для проверки нагрева утюга, и замкнуть этим пальцем выводы базы и коллектора, то стрелка прибора сдвинется с места, указывая на уменьшение сопротивления участка эмиттер — коллектор (транзистор чуть приоткроется). В ряде случаев этот прием позволяет проверить транзистор без выпаивания его из схемы.

Наиболее эффективен указанный метод при проверке составных транзисторов, например КТ 972, КТ973 и т.п. Не следует только забывать, что составные транзисторы часто имеют защитные диоды, включенные параллельно переходу коллектор – эмиттер, причем в обратной полярности. Если транзистор структуры N-P-N, то к его коллектору подключен катод защитного диода. К таким транзисторам можно подключать индуктивную нагрузку, например, обмотки реле. Внутреннее устройство составного транзистора показано на рисунке 10.

Рисунок 10.

Ранее ЭлектроВести писали, что дожди могут стать новым источником возобновляемой и предельно дешевой энергии: ученые из Гонконга придумали новый тип электрогенератора с высоким КПД и удельной мощностью в тысячу раз большей, чем у существовавших до сих пор других подобных устройств. Их изобретение позволяет получать из падения одной капли воды с высоты 15 см напряжение свыше 140 вольт, а энергии этого падения хватит для питания 100 небольших светодиодных ламп.

По материалам: electrik.info.

тестер стабилитронов | Журнал Nuts & Volts

» Перейти к дополнительным материалам

Когда я выбираю стабилитрон из своего шкафа с деталями, я всегда хочу проверить его напряжение пробоя, прежде чем использовать его в проекте — просто чтобы быть уверенным не было путаницы в моем ящике шкафа. Эту процедуру нужно повторять при закладывании неиспользуемых диодов обратно в мой шкаф, либо при переборе среди кучи диодов, подобранных мною на лишней розетке.

На настройку источника питания и вольтметра, выбор последовательного резистора для ограничения тока и измерение напряжения для каждого диода уходит много времени. Альтернативы, такие как считывание номера детали и его поиск, или настройка трассировщика кривых, ничуть не быстрее. Множество ошибок, сгоревших диодов и поврежденных проектов убедили меня, что должен быть лучший способ. Во время экспериментов с автоколебательными импульсными источниками питания для другого приложения меня осенило, что эта технология была ответом на мою проблему.

Тестер, описанный в этой статье, представляет собой простую двухтранзисторную схему, работающую от батареи 9В, которая тестирует стабилитроны с напряжением пробоя до 52 вольт. Для построения, тестирования и использования схемы не требуется ничего, кроме мультиметра. Его конструкция с трансформаторной связью автоматически регулирует выходное напряжение в соответствии с напряжением тестируемого стабилитрона, в то же время регулируя ток диода для сохранения относительно постоянной мощности диода во всем диапазоне измерений.

Нет необходимости выбирать токоограничивающий резистор. Просто подключите вольтметр к диоду и измерьте его напряжение пробоя при постоянном и безопасном уровне мощности. Схема также будет безопасно тестировать светодиоды, в том числе белые светодиоды, которые мультиметры не могут проверить, и другие низковольтные диоды в их прямом направлении, а также MOV (металлооксидные варисторы) и другие защитные устройства с более высоким напряжением пробоя.

Подключение внешнего источника питания к тестеру также позволяет легко тестировать устройства, выходящие из строя значительно выше 50 В. Со всеми моими проектами и многочисленными неизвестными устройствами, разбросанными по моему магазину, этот зенеровский тестер оказался наиболее часто используемым оборудованием на моем рабочем столе!

Справочная информация о стабилитронах

Если вы не знакомы со стабилитронами, вам будет уместно введение. Зенеры настолько полезны, что должны быть в коллекции компонентов каждого экспериментатора. Стабилитрон — это специализированный кремниевый диод, который в прямом направлении выглядит как обычный кремниевый диод. Однако в направлении обратного напряжения он демонстрирует низкий ток утечки, как и обычный диод, пока не будет достигнуто напряжение — так называемое «напряжение стабилитрона». В этот момент он резко демонстрирует контролируемое постоянное напряжение пробоя, несмотря на увеличение тока.

Все диоды начинают сильно проводить ток при некотором напряжении в обратном направлении, но во избежание повреждения они работают значительно ниже этого напряжения пробоя. С другой стороны, стабилитроны предназначены для работы в области их пробоя, и этот пробой тщательно спроектирован для определенных напряжений. Например, семейство стабилитронов от 1N4728 до 1N4764 включает напряжения пробоя от 3,3 В до 100 В с 37 ступенями — гораздо более широкий диапазон, чем у обычных трехвыводных ИС-регуляторов с фиксированным напряжением. Эти диоды также могут быть соединены последовательно для достижения практически любого желаемого напряжения, а разные семейства диодов имеют различную номинальную мощность от 200 мВт до более 10 Вт.

Стабилитроны обычно используются в качестве регуляторов напряжения, эталонов опорного напряжения для конструкций операционных усилителей, а также в качестве защитных устройств для защиты компонентов от условий перенапряжения. Такие приложения, как драйверы реле или соленоидов, а также импульсные источники питания, подобные описанному в этой статье, обычно используют стабилитроны для защиты (например, D2 в , рис. 1, ).

РИСУНОК 1. Схема тестера .

Они также находят применение (вместо простого последовательного резистора) для понижения одного напряжения до более низкого напряжения и для ограничения формы сигналов переменного напряжения. Они даже используются в качестве генераторов шума в радиочастотных импедансных мостах. Лучше всего — особенно для экспериментаторов с ограниченным бюджетом — типичные маломощные стабилитроны стоят всего несколько копеек каждый.

Тестер зенеровских диодов

Проверяемый диод подключается между красной и желтой клеммами, и напряжение считывается на этих клеммах при нажатии кнопки для проверки. Подключение амперметра между желтой и черной клеммами позволяет при желании измерять ток во время тестирования, или замена амперметра внешним источником питания позволяет расширить диапазон тестера до значительно более 52 вольт.

Мигающий красный светодиод указывает на наличие напряжения на тестовых клеммах. Желтый светодиод указывает на то, что выходное напряжение находится на пределе 55 В. Когда диод отсутствует или стабилитрон имеет напряжение пробоя выше 55 В, этот светодиод горит. Светодиод также указывает на правильное функционирование внутренней цепи при первоначальном тестировании и служит напоминанием о том, что на выходных клеммах присутствует потенциально опасное напряжение. Когда тестовый переключатель отпускается, выход быстро разряжается до нуля вольт в целях безопасности.

Внутренняя схема тестера легко модифицируется и моделируется для изменения диапазона напряжения или для использования в других приложениях. Эти модификации и моделирование обсуждаются далее в этой статье.

Описание схемы и работа

Схема тестера показана на рис. 1 . Ключом к простоте эксплуатации и сборки является использование трансформатора T1, который легко доступен у нескольких дистрибьюторов и предназначен для использования в небольших импульсных источниках питания. T1 имеет шесть независимых и идентичных поляризованных обмоток, четыре из которых используются в тестере: T1-L1 является «первичной», управляющей обмоткой «обратной связи», T1-L4, и хранящей энергию в магнитном поле трансформатора; затем T1-L2 и T1-L3 соединяются последовательно, образуя «вторичку», разряжая накопленную магнитную энергию в тестируемый диод (ИУ).

Некоторые из вас узнают эту базовую схему как простой «блокирующий генератор», который широко использовался с электронными лампами для радиолокационных приложений во время Второй мировой войны, а позже был принят в качестве транзисторной конфигурации для первого поколения твердотельных импульсных источников питания. В области источников питания это теперь называется схемой «обратного хода», возвращаясь к схемам горизонтального вывода на основе ЭЛТ / телевизора, использующим эту топологию, или часто называемой схемой «повышания». Это просто, работает со многими различными транзисторами и не требует специализированных интегральных схем.

S1 — однополюсный кнопочный переключатель мгновенного действия. Пока S1 не нажат, батарея 9 В отключена от цепи, а конденсатор выходного фильтра C4 разряжается через R8. Перемещение S1 в положение ON или TEST отключает R8 от выхода и подает 9 В на первичную обмотку T1-L1 и на пусковой резистор R2. Он также включает светодиод 1 — мигающий красный светодиод, который указывает пользователю, что цепь находится под напряжением и на выходных клеммах имеется потенциально опасное напряжение.

Пусковой ток протекает через резисторы R2 (и R4), открывая управляющий транзистор Q1. Когда Q1 включается, он притягивает контакт 1 T1 к земле, что, в свою очередь, вызывает повышение напряжения на обмотке обратной связи T1/T1-L4 от земли до +9 В, поскольку соотношение витков двух обмоток равно 1: 1. Повышение напряжения на T1-L4 передается на базу Q1 через C3, D1 и R3. Этот ток добавляется к току через резистор R2, дополнительно включая Q1 и быстро приводя его к насыщению.

В состоянии насыщения напряжение на Q1 составляет несколько десятых вольта и почти полное 9Напряжение батареи V находится между T1-L1. Теперь ток через T1-L1 и R6 начинает увеличиваться, накапливая магнитную энергию в сердечнике. Через D3 ток не течет, так как он смещен в обратном направлении в течение этой части цикла колебаний.

Когда падение напряжения на R6 становится выше 0,7 В, «дроссельный» транзистор Q2 начинает открываться и шунтировать ток базы Q1 на землю, заставляя Q1 выходить из состояния насыщения и повышая напряжение на коллекторе Q1 . Это действие снижает напряжение на T1-L1, что, соответственно, снижает напряжение на обмотке обратной связи T1-L4, дополнительно уменьшая базовый привод до Q1 и быстро отключая Q1 посредством этого регенеративного действия.

Когда Q1 выходит из состояния насыщения и начинает отключаться, напряжение на его коллекторе быстро возрастает из-за индуктивного воздействия, и напряжение на T1-L1 меняется на противоположное, в результате чего напряжение на коллекторе Q1 превышает 9 В. В то же время вторичное напряжение меняется на противоположное, и D3 начинает проводить.

Когда накопленная в сердечнике энергия полностью высвобождается через вторичную обмотку, напряжения на всех обмотках рушатся, снова включая Q1 через C1 (напряжение на контакте 11 переходит от отрицательного напряжения к земле). Затем цикл повторяется до тех пор, пока C2 не зарядится до уровня напряжения, при котором ИУ начинает проводить ток, после чего колебания стабилизируются и продолжают подавать питание на ИУ.

Установившиеся формы колебаний показаны на рис. 2 .

РИСУНОК 2. Временная диаграмма, показывающая напряжения трансформатора.

Уровни напряжения (относительно земли) показаны для общего напряжения стабилитрона Vz при тестировании. Напряжения, показанные в скобках, относятся к стабилитрону на 12 В в качестве тестируемого устройства, а соответствующие фактические формы сигналов цепи показаны на рис. 3 .

РИСУНОК 3. Захват осциллографом фактической схемы тестирования стабилитрона на 12 В.

Если во время работы схемы ИУ отсутствует, то напряжение на C4 будет продолжать расти, как и пиковое напряжение на коллекторе Q1. Напряжение на выводе 2 T1 и выходное напряжение будут расти с каждым циклом, как и пиковое напряжение (половина выходного напряжения плюс 9 В) на коллекторе Q1. Это особенность схемы обратноходовой схемы, которая позволяет тестировать стабилитроны значительно выше напряжения батареи 9 В.V.

Однако необходима некоторая защита, чтобы пиковое напряжение на коллекторе Q1 не превышало его максимальное номинальное напряжение коллектора 40 В. Последовательная комбинация стабилитрона D2 и желтого светодиода 2 обеспечивает эту защиту, ограничивая пиковое напряжение и поглощая энергию магнитного поля T1, если нет ИУ или если напряжение пробоя ИУ превышает максимальное выходное напряжение тестера. LED2 загорается, когда в этом состоянии через D2 проходит ток.

Рисунок 4 показывает фактические измерения тока и мощности для различных тестируемых устройств на тестере в том виде, в котором они были построены. Измерение этих диодов при подаче постоянного тока и одинаковых токах дало идентичные результаты, поэтому точность измерения превосходна. Следует отметить, что допуск индуктивности трансформатора составляет ±30%, поэтому ваши результаты могут отличаться.

РИСУНОК 4. Измеренная выходная мощность и ток.

Моделирование

Вместо того, чтобы пытаться математически объяснить работу схемы, проще использовать моделирование.

Бесплатный аналоговый симулятор от Linear Technologies — LTspice® ( www.linear.com/designtools/software ) — идеально подходит для моделирования этой схемы и детального изучения ее работы при различных номиналах компонентов и условиях. Симулятор имеет виртуальные приборы, которые позволяют измерять напряжение, ток и мощность в каждом проводе и компоненте в зависимости от времени.

Необходимо моделировать только те компоненты, которые сильно влияют на поведение схемы. Схема модели показана на Рис. 5 со стабилитроном на 12 В в качестве тестируемого устройства.

РИСУНОК 5. Схема для LTspice.

Этот файл доступен по ссылке в статье. Скриншот моделирования, показывающий формы сигналов выходного напряжения на выходе вторичной обмотки (при подключении к D1), показан на рис. 6 .

РИСУНОК 6. Моделирование LTspice — форма выходного сигнала трансформатора.

Использовались компоненты в библиотеке LTspice, которые в некоторых случаях отличались от реальных компонентов на 9Схема 0026 . Трансформатор моделируется как набор связанных обмоток со 100% связью (K=1 в Директиве Spice для трансформатора), а все индуктивности предполагаются линейными без какой-либо зависимости от тока. Фактический используемый трансформатор имеет 30-процентное снижение индуктивности при токе 420 мА через одну обмотку, что значительно превышает пиковый ток в этой конструкции, поэтому предположение о линейности является разумным. Поведение смоделированной схемы было очень близко к реальным результатам схемы и было особенно полезно для оптимизации значений компонентов.

Конструкция и тестирование

Схема построена на прототипе печатной платы (PCB) от RadioShack, которая также удобно помещается в стандартный пластиковый корпус от SeraPac с батарейным отсеком на 9 В (см. Список деталей ). Верхняя часть платы (, рис. 7, ) содержит все компоненты, кроме трансформатора T1, который установлен на нижней стороне (, рис. 8, ). T1 сконфигурирован для поверхностного монтажа, что идеально подходит для 100-миллиметровых центров печатной платы.

РИСУНОК 7. Верх собранной печатной платы.

РИСУНОК 8. Нижняя часть печатной платы в сборе.

Я использовал штыревые разъемы для контактов к T1 и для подключения к передней панели через плоский кабель (10-жильный) с разъемом на печатной плате ( рис. 9 ). Ни в том, ни в другом нет необходимости, хотя я считаю штыревые разъемы удобными для крепления щупов осциллографа при оценке схемы.

РИСУНОК 9. Внутри верхней части корпуса.

Отдельная и легко отсоединяемая передняя панель также упрощает сборку и модификацию платы. Единственное предостережение при использовании штыревых разъемов заключается в том, чтобы убедиться, что клеммы переключателя S1 не соприкасаются с контактными разъемами, когда верхняя и нижняя части корпуса соединяются вместе.

Все компоненты на верхней стороне платы должны быть установлены в первую очередь и проверены на непрерывность, а Т1 припаян к нижней стороне в последнюю очередь. Окончательная проверка непрерывности должна выполняться при подключенной передней панели.

Особое значение имеет подключение D2 через LED2 к земле. Если это соединение разомкнуто, напряжение на коллекторе Q1 может быстро возрасти до уровня, который разрушит транзистор.

Когда целостность проводки будет проверена, подключите аккумулятор, оставьте выходные клеммы разомкнутыми (без ИУ) и нажмите S1. Желтый светодиод LED2 должен загореться вместе с мигающим светодиодом LED1. Это все, что вам нужно сделать, чтобы убедиться, что схема работает. Если желтый светодиод не загорается, перепроверьте проводку.

Помимо трансформатора, большинство компонентов схемы не являются критическими, но D3 должен быть выпрямителем с быстрым восстановлением, хотя допустим любой диод с быстрым восстановлением и напряжением пробоя выше 100 вольт. C4 и C5 должны иметь низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), чтобы избежать чрезмерных пульсаций в ИУ. Пленочные типы подходят в этом отношении, а выбранные конденсаторы имеют ESR менее 0,1 Ом. Если вы не уверены в ESR имеющихся у вас конденсаторов, соедините параллельно несколько конденсаторов меньшего номинала (например, два по 0,1 мкФ) и убедитесь, что они имеют адекватное номинальное напряжение. Низкое значение (0,22 мкФ) этих конденсаторов обеспечивает точность измерений, ограничивая при этом накопленную энергию по соображениям безопасности.

Работа с тестером

Замкните желтую клемму на черную с помощью перемычки, подключите стабилитрон к красной и желтой клеммам (сторона с полосой к красной клемме) вместе с вольтметром и считайте напряжение на диоде после нажатия С1. Вы заметите, что, пока вы удерживаете S1, напряжение стабилитрона будет дрейфовать по мере нагрева диода, поэтому сделайте быстрое измерение.

Также возможно тестирование светодиодов и других низковольтных диодов; просто убедитесь, что положительный конец светодиода или диода подключен к красной клемме, чтобы измерить прямое падение напряжения. В противном случае высокий потенциал тестера может разрушить светодиод или диод, превысив его максимальную спецификацию обратного пробоя.

Если вы хотите измерить ток через стабилитрон, снимите перемычку между желтой и черной клеммами и вставьте миллиметр. Конденсатор C5 на этих выводах обеспечивает путь с низким импедансом для импульсного тока через ИУ, поэтому индуктивность выводов мультиметра не влияет на точность считывания.

При измерении неизвестного стабилитрона и загорании желтого светодиода проверьте, открыт ли диод, проверив его прямое падение напряжения с помощью мультиметра или просто обратное в тестере. Если желтый светодиод гаснет при движении стабилитрона в прямом направлении, то скорее всего диод исправен, но имеет напряжение пробоя выше 55В. Если вы хотите измерить напряжение пробоя в этом случае, подключите внешний переменный источник питания к желтой и черной клеммам, при этом отрицательная клемма источника питания должна быть подключена к желтой клемме. Медленно увеличивайте напряжение питания до тех пор, пока желтый светодиод не погаснет, затем измерьте напряжение на диоде.

Таким способом я измерял стабилитроны с напряжением пробоя около 200 В, а также MOV и другие устройства защиты от высокого напряжения, не заботясь о чрезмерном рассеивании мощности, поскольку ток диода при выключении желтого светодиода довольно мал.

Модификации и усовершенствования схемы

Конфигурация схемы Рис. 1 надежна и будет работать с различными модификациями. Вы можете поэкспериментировать с тремя переменными элементами: вторичная обмотка T1; резистор R6, определяющий пиковый ток в Q1; и напряжение пробоя D2.

Если вы хотите, чтобы выходное напряжение имело более низкое максимальное напряжение, вы можете убрать одну обмотку во вторичной обмотке или уменьшить напряжение пробоя D2. Если вы хотите получить более высокое максимальное напряжение на выходе, вы можете поставить третью обмотку (на Т1 есть две неиспользуемые обмотки) последовательно с двумя показанными или просто заменить D2 стабилитроном с более высоким напряжением. Если вы выберете этот последний путь, вам нужно будет выбрать транзистор с более высоким напряжением пробоя, например, MPSA06 (VCEO = 80 В против 40 В для 2N39).04).

Конденсаторы С4 и С5 рассчитаны на 520В, а D3 имеет обратное напряжение пробоя 600 вольт, так что есть где поиграть… но будьте осторожны, если переходите на более высокие напряжения. Хотя C4 является небольшим значением (0,22 мкФ), накопленная энергия увеличивается пропорционально квадрату напряжения, поэтому более высокие напряжения могут вызвать очень опасный и потенциально смертельный удар! Будь осторожен!!

Если вы хотите увеличить или уменьшить мощность, подаваемую на ИУ, уменьшите или увеличьте значение R6 соответственно. Транзисторы 2N4401 и MPSA06 могут поддерживать пиковые токи до 500 мА и могут использоваться в этой схеме.

Также было бы легко использовать корпус большего размера для тестера и включить цифровой панельный измеритель, который будет считывать напряжение на стабилитроне, не требуя отдельного или двух измерительных приборов для одновременного считывания напряжения и тока.

Вот оно! Я надеюсь, что эта схема подойдет вам так же, как и мне! NV

Ссылки

Справочник по импульсным источникам питания , Кейт Биллингс, McGraw-Hill, 1989, стр. 2.49–2.62.

VERSA-PAC Transformer Информация: www. digikey.com/product-search/en?mpart=VPh3-1600-R&vendor=283

Журнал EDN , 10 июня 2010 г., Design Ideas, стр. 51- 52, «Схема позволяет измерять напряжения стабилитрона и тестировать светодиоды».

EDN Magazine , 25 ноября 2004 г., стр. 104-106, «Тестовая схема стабилитрона служит источником постоянного тока».

Исправления

Список деталей обновлен. Загрузите zip-файл для обновленного списка деталей.

Загрузки

November2014_Hoffman

ZenerDiodeTest.asc

November2014_Hoffman-Parts

Обновление списка запчастей

Использование мультиметра как проверить диод мультиметром

Использование мультиметра, как проверить ДИОД мультиметром

КАК ПРОВЕРИТЬ ДИОД цифровым мультиметром и аналоговым мультиметром 252

ТЕСТИРОВАНИЕ ДИОДОВ
Диод является основным электронным устройством и имеет широкое применение во многих цепях, таких как выпрямление, переключение, схема защиты, защита от полярности и т. д. Перед проверкой необходимо знать необходимую информацию о диоде. Диод имеет много пакетов ниже, это пример. На его корпусе изображен символ диода, чтобы вы могли знать его функцию клеммы анод или катод.

Это символ диода, анода для положительного напряжения (+) и катода для отрицательного напряжения. Если подать напряжение правильной полярности на клемму диода … V+ на анод и V- на катод, это называется «прямое смещение», в этом случае диод будет пропускать ток. Если подать на диод обратную полярность ….. V- на клемму анода и + на клемму катода, в этом случае диод блокирует ток, и ток не течет, это называется обратным смещением. В случае обратного смещения существует только ток утечки и его величина в мкА или мА для германиевого диода и отсутствует ток утечки для кремниевого диода.

Пример комплекта диодов

77 символ

Пакет DO ( DO = контур диода )

Комплект шпилек В нем есть винт и гайка для затягивания соединения проводки.

Пакет ТО-220-2 имеет 2 клеммы, а комплект ТО-220-3 имеет 3 клеммы.

Упаковка модуля используется для сильноточных и высоковольтных диодов. Внутри модуль может состоять из 1 или 2, или 3, или 4 диодов, это зависит от артикула диода. На модуле есть символ диода и внутренняя проводка, которую технический специалист может установить и протестировать.

Диодный модуль

Шаг для проверки диода.
Это тестирование является внешним тестированием.

1. Поверните поворотный переключатель мультиметра в положение Проверка диода, как на фото. На дисплее отобразится символ диода, а ручка мультиметра также укажет на символ диода.

Проверка диода Функция

2. Подсоедините красный щуп к аноду, а черный щуп к катоду (прямое смещение) Обратите внимание, что белая полоса – это вывод катода. вы увидите падение напряжения на диоде 0,5–0,8 В для кремниевого диода и 0,1–0,3 В для германиевого диода. Переключение тестовых проводов; красный к катодному контакту и черный к анодному контакту, исправный диод будет отображаться как «OL» (превышение предела)

Клеммы диодов: катод и анод.

Хороший диод имеет падение напряжения на диоде = 0,5-0,8 В для кремниевого диода (прямое смещение).

Исправный диод будет показывать «OL» при подаче обратного смещения.

Исправный диод, падение напряжения на диоде = 0,1–0,3 В для германиевого диода (прямое смещение)

Падение напряжения на германиевом диоде = 0,1–0,3 В.

Исправный диод будет отображаться как «OL» при подаче обратного смещения.

Если это плохой диод (разомкнут), он будет показывать «OL» 2 раза как для первого измерения (прямое смещение), так и для второго измерения (обратное смещение), как показано на фото ниже.

Неисправный диод (обрыв), на нем 2 раза отобразится «OL».

Если это плохой диод (короткое замыкание), он покажет «очень низкое падение напряжения» 2 раза для первого измерения (прямое смещение) и второго измерения (обратное смещение), как показано на фото ниже.

Неисправный диод (закорочен), он покажет «очень низкое падение напряжения» 2 раза.

Проверка диода с помощью аналогового мультиметра.
Перед проверкой необходимо знать реальную полярность напряжения на щупах. Цвет тестового провода может сбить с толку начинающего ученика. Красный соответствует положительному (+), что правильно, но когда мы устанавливаем ручку аналогового мультиметра на функцию проверки сопротивления, красный щуп подключается к отрицательной полярности внутренней батареи, поэтому красный щуп подает напряжение V-. Черный щуп подключается к положительной полярности внутренней батареи, поэтому черный щуп подает напряжение V+. Резюме: красный щуп = V- и черный щуп = V+ . См. схему ниже для упрощения.

Тестовые провода схема подключения аналогового мультиметра.

1. Поверните поворотный переключатель аналогового мультиметра на функцию проверки резисторов диапазона Rx1 для средних и больших диодов, диапазон Rx10 для проверки малых диодов.

2. Проверка прямого смещения, подсоедините красный щуп к катодной клемме (обратите внимание, катодная клемма имеет белую полосу), а черный щуп к анодной клемме. Исправный диод покажет низкое сопротивление и загорится светодиод на мультиметре, как показано на фото ниже

Проверка прямого смещения, исправный диод, низкое сопротивление.

3. Проверка обратного смещения .. подключите красный щуп к клемме анода , а черный щуп к клемме катода . Исправный диод будет показывать очень-очень высокое сопротивление, когда стрелка указывает на ∞ бесконечность, как показано на фото ниже.

Проверка обратного смещения, исправный диод, стрелка указывает на ∞ сопротивление на шкале.

4. Если это плохой диод (разомкнут), то он имеет очень высокое сопротивление, точка указателя находится на шкале ∞ (бесконечность) 2 время .