Как проверить диод шоттки мультиметром

Как проверить диод?

Чтобы определить исправность диода можно воспользоваться приведённой далее методикой его проверки цифровым мультиметром.

Но для начала вспомним, что представляет собой полупроводниковый диод.

Полупроводниковый диод – это электронный прибор, который обладает свойством однонаправленной проводимости.

У диода имеется два вывода. Один называется катодом, он является отрицательным. Другой вывод – анод. Он является положительным.

На физическом уровне диод представляет собой один p-n переход.

Напомню, что у полупроводниковых приборов p-n переходов может быть несколько. Например, у динистора их три! А полупроводниковый диод, по сути является самым простым электронным прибором на основе всего лишь одного p-n перехода.

Запомним, что рабочие свойства диода проявляются только при прямом включении. Что значит прямое включение? А это означает, что к выводу анода приложено положительное напряжение (+), а к катоду – отрицательное, т.е. (—). В таком случае диод открывается и через его p-n переход начинает течь ток.

При обратном включении, когда к аноду приложено отрицательное напряжение (—), а к катоду положительное (+), то диод закрыт и не пропускает ток.

Так будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на обратно включённом диоде не достигнет критического, после которого происходит повреждение полупроводникового кристалла. В этом и заключается основное свойство диода – односторонняя проводимость.

У подавляющего большинства современных цифровых мультиметров (тестеров) в функционале присутствует возможность проверки диода. Эту функцию также можно использовать для проверки биполярных транзисторов. Обозначается она в виде условного обозначения диода рядом с разметкой переключателя режимов мультиметра.

Небольшое примечание! Стоит понимать, что при проверке диодов в прямом включении на дисплее показывается не сопротивление перехода, как многие думают, а его пороговое напряжение! Его ещё называют падением напряжения на p-n переходе. Это напряжение, при превышении которого p-n переход полностью открывается и начинает пропускать ток. Если проводить аналогию, то это величина усилия, направленного на то, чтобы открыть «дверь» для электронов. Это напряжение лежит в пределах 100 – 1000 милливольт (mV). Его то и показывает дисплей прибора.

В обратном включении, когда к аноду подключен минусовой (—) вывод тестера, а к катоду плюсовой (+), то на дисплее не должно показываться никаких значений. Это свидетельствует о том, что переход исправен и в обратном направлении ток не пропускает.

В документации (даташитах) на импортные диоды пороговое напряжение именуется как Forward Voltage Drop (сокращённо V_f), что дословно переводится как «падение напряжения в прямом включении«.

Само по себе падение напряжения на p-n переходе нежелательно. Если помножить протекающий через диод ток (прямой ток) на величину падения напряжения, то мы получим ни что иное, как мощность рассеивания – ту мощность, которая бесполезно расходуется на нагрев элемента.

Узнать подробнее о параметрах диода можно здесь.

Проверка диода.

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

Производить проверку будем мультитестером Victor VC9805+. Также для удобства применена беспаечная макетная плата.

Обращаю внимание на то, что во время измерения нельзя держать выводы проверяемого элемента и металлические щупы двумя руками. Это грубая ошибка. В таком случае мы измеряем не только параметры диода, но и сопротивление своего тела. Это может существенно повлиять на результат проверки.

Держать щупы и выводы элемента можно только одной рукой! В таком случае в измерительную цепь включен только сам измерительный прибор и проверяемый элемент.

Данная рекомендация справедлива и при измерении сопротивления резисторов, а также при проверке конденсаторов. Не забывайте об этом важном правиле!

Итак, проверим диод в прямом включении. При этом плюсовой щуп (красный) мультиметра подключаем к аноду диода. Минусовой щуп (чёрный) подключаем к катоду. На фотографии, показанной ранее, видно, что на цилиндрическом корпусе диода нанесено белое кольцо с одного края. Именно с этой стороны у него вывод катода. Таким образом маркируется вывод катода у большинства диодов импортного производства.

Как видим, на дисплее цифрового мультиметра показалось значение порогового напряжения для 1N5819. Так как это диод Шоттки, то его значение невелико – всего 207 милливольт (mV).

Теперь проверим диод в обратном включении. Напоминаем, что в обратном включении диод ток не пропускает. Забегая вперёд, отметим, что и в обратном включении через p-n переход всё-таки протекает небольшой ток. Это так называемый обратный ток (I_обр). Но он настолько мал, что его обычно не учитывают.

Поменяем подключение диода к измерительным щупам мультиметра. Красный щуп подключаем к катоду, а чёрный к аноду.

На дисплее покажется «1» в старшем разряде дисплея. Это свидетельствует о том, что диод не пропускает ток и его сопротивление велико. Таким образом, мы проверили диод 1N5819 и он оказался полностью исправным.

Многие задаются вопросом: «Можно ли проверить диод не выпаивая его из платы?» Да, можно. Но в таком случае необходимо выпаять из платы хотя бы один его вывод. Это нужно сделать для того, чтобы исключить влияние других деталей, которые соединены с проверяемым диодом.

Если этого не сделать, то измерительный ток потечёт через все, в том числе, и через связанные с ним элементы. В результате тестирования показания мультиметра будут неверными!

В некоторых случаях данным правилом можно пренебречь, например, когда чётко видно, что на печатной плате нет таких деталей, которые могут повлиять на результат проверки.

Неисправности диода.

У диода есть две основные неисправности. Это пробой перехода и его обрыв.

• Пробой. При пробое диод превращается в обычный проводник и свободно пропускает ток хоть в прямом направлении, хоть в обратном. При этом, как правило, пищит буззер мультиметра, а на дисплее показывается величина сопротивления перехода. Это сопротивление очень мало и составляет несколько ом, а то и вообще равно нулю.
• Обрыв. При обрыве диод не пропускает ток ни в прямом, ни в обратном включении. В любом случае на дисплее прибора – «1». При таком дефекте диод представляет собой изолятор. «Диагноз» – обрыв можно случайно поставить и исправному диоду. Особенно легко это сделать, когда щупы тестера порядком изношены и повреждены. Следите за исправностью измерительных щупов, провода у них ох какие «жиденькие» и при частом использовании легко рвутся.

А теперь пару слов о том, как по значению порогового напряжения (падению напряжения на переходе – Forward Voltage Drop (V_f)) можно ориентировочно судить о типе диода и материале из которого он изготовлен.

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

Как проверить качество диода Шоттки мультиметром

(1) Определите с помощью стрелочного мультиметра. Поместите мультиметр в блок «R × 1» для обнаружения, черный щуп подключается к положительному электроду, а красный щуп подключается к отрицательному электроду. В нормальном состоянии значение прямого сопротивления составляет 2,5–3,5 Ом, а значение обратного сопротивления бесконечно. Если измеренные значения прямого и обратного сопротивлений равны бесконечности или близки к 0, это означает, что диод Шоттки был открыт или поврежден пробоем.

(2) Обнаружение с помощью цифрового мультиметра

Поместите мультиметр в блок диодов и измерьте значения прямого и обратного сопротивления двухконтактного диода Шоттки. В нормальном состоянии его значение прямого сопротивления (красный измерительный провод подключен к положительному полюсу) составляет 2,5-3,5 Ом, а значение обратного сопротивления бесконечно. Если измеренные значения прямого и обратного сопротивления равны бесконечности или близки к 0, это означает, что диод Шоттки был открыт или поврежден пробоем, как показано на рисунке 5-44.

2. Обнаружение трехвыводных диодов Шоттки

Диод Шоттки с тремя выводами должен сначала измерить его общий вывод, чтобы определить, является ли он общим катодом и лампой или общим анодом и лампой, а затем измерить значения прямого и обратного сопротивления двух диодов соответственно. Теперь возьмем испытание двух диодов Шоттки с общим катодом и общим анодом в качестве примера, чтобы проиллюстрировать конкретный метод обнаружения. Штыри помечены цифрами 1, 2 и 3 соответственно, а мультиметр находится в положении «R×1». Выполните следующий трехэтапный тест:

(1) Измерьте значения прямого и обратного сопротивления контактов 1 и 3. Если оно бесконечно, это означает, что эти два электрода не имеют однонаправленной проводимости.

(2) Подсоедините черный щуп к контакту 1, а красный щуп к контакту 2. Если измеренное значение сопротивления особенно низкое, поменяйте местами красный и черный щупы для измерения. Если измеренное значение сопротивления составляет 2,5~3,5 Ом, то обратите внимание на 2. Первый контакт имеет однонаправленную характеристику проводимости, второй контакт положительный, а первый отрицательный.

(3) Подсоедините черный щуп к контакту 3, а красный щуп к контакту 2. Если измеренное значение сопротивления бесконечно, замените красный и черный щупы для измерения. Если измеренное значение сопротивления составляет 2,5 ~ 3,5 Ом, это означает, что 2, 3 контакта имеют однонаправленные характеристики проводимости, 2 контакта положительные, а 3 контакта отрицательные.

По приведенным выше результатам трехступенчатого измерения можно сделать вывод, что тестируемый диод Шоттки представляет собой лампу с общей анодной парой, в которой вывод 2 является общим анодом, а выводы 1 и 3 — двумя катодами. Наоборот, это обычная катодная пара.

Как проверить диод Шоттки мультиметром?

Диоды Шоттки благодаря своему быстродействию зачастую используются в импульсных стабилизаторах , а также в выпрямителях блоках питания ПК . Проверка на исправность диода Шоттки ничем особо не отличается от проверки самого обычного диода , она проводиться по единому принципу . Единственным моментом будет , который нужно учесть , что диоды Шоттки , используемые в хороших и качественных блоках питания зачастую встречаются сдвоенными в общий корпус и имеют общий катод . И так , сегодня мы расскажем вам , как проверить диод Шоттки мультиметром и выявить все его дефекты ?

Как проверить диод Шоттки мультиметром ?

Для наглядности мы , проведем небольшую проверку диода Шоттки SBL3045PT . Этот диод от блока питания ПК , рассчитан производителем до 45 В , 30 А . ( т . е . по 15 А на каждый диод ).

При использовании сдвоенных подобных диодов в выпрямителях необходимо учитывать этот момент , что производитель часто указывает ток на сборку целиком , а не на каждый диод в сборке .

Схематическая проверка сдвоенного диода Шоттки с общим катодом изображена ниже . Мы видим , что поочередно необходимо проверить каждый из двух диодов .

Наглядно продемонстрируем как проверить диод Шоттки мультиметром?

Важно ! При проверке диода можно и важно найти дефекты не только обрыв или пробой . Необходимо пытаться учитывать такой неприятный дефект , как небольшая « утечка ».

Если мы производили проверку мультиметром с режимом « диод », и выявили вполне рабочий элемент , но у нас есть подозрение подобную на утечку , тогда необходимо попробовать измерять обратное сопротивление диода , предварительно включив на мультиметре режим омметра . На диапазоне « 20 кОм » мультиметр должен показывать обратное сопротивление диода как бесконечно большое . Но если тестер показывает даже небольшое сопротивление , например , около 2 — 3 кОм , тогда к такому диоду необходимо относиться с большим подозрением и лучше сразу заменить новым .

Одним из самых больших недостатков у диодов Шоттки является то , что они моментально выходят из строя при превышении допустимого напряжения . Учитывая все моменты при самостоятельном ремонте импульсных блоков питания , в случае обнаружения дефектных диодов и после их замены , сразу же необходимо проверять на исправность все силовые транзисторы .

Диод шотки. Как правильно проверить.

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. 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.

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.

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.

Сложнее проверить диод с подозрением на “утечку”. Если проводить проверку мультиметром DT-830 в режиме “диод”, то мы увидим совершенно исправный элемент. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. На пределе “20кОм” обратное сопротивление определяется как бесконечно большое. Если же прибор показывает хоть какое-то сопротивление, допустим 3 кОм, то этот диод следует рассматривать как подозрительный и менять на заведомо исправный. Стопроцентную гарантию может дать полная замена диодов Шоттки по шинам питания +3,3V и +5,0V.

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.