Здравствуйте уважаемые радиолюбители, сегодня рассмотрим необходимый урок по проверки, полупроводникового прибора, стабилитрона. Его наличие в ряде схем, просто необходимо, неисправный элемент препятствует нормальному функционированию электронного устройства, а иногда его включению. Будем с этим бороться, внимательно читаем страницу, как проверить стабилитрон мультиметром .
Зачем нужен стабилитрон
Он несколько схож с диодом, визуально, в стеклянном и металлическом исполнении, и относится он к полупроводниковым приборам. Выводы данного устройства, называются аналогично, анод и катод, хотя его задача несколько иная.
Немного вспомним про назначение стабилитрона, он стабилизирует напряжение в электронных схемах. Диод Зенера, это его изначальное название, работает в режиме пробоя. Подписывается на принципиальной схеме как VD, включение производится катодом к плюсу.
Проверка стабилитрона мультиметром
Проверка мультиметром стабилитрона, абсолютно идентична проверки диода. В рабочем состоянии он не должен пропускать ток в обе стороны, так же, не должно быть короткого замыкания при его проверке.
Устанавливаем на приборе режим измерения сопротивления или проверки диодов, прикладываем плюсовой щуп на катод, который с полоской, должно показывать бесконечное сопротивление. Поменяли щупы местами, на дисплее отображается некоторое сопротивление (падение напряжения).
Проверяем мультиметром стабилитрон 1N49471А
Напомню, этот стабилитрон на номинальное напряжение 24 вольта, подавая на его напряжение от 22,8 до 25,2 вольт, он всё равно выдаст 24. Производим действия, описанные выше. При прямом включении стабилитрона, это когда плюс к аноду, присутствует некоторое сопротивление. Меняем щупы, нет показание, сопротивление огромное, стабилитрон, скорее всего рабочий.
Дать сто процентную гарантию невозможно при данном способе проверки. Как его проверить наверняка и узнать какое у него напряжение стабилизации, если номинал не указан? Я рассказу в следующем уроке.
В процессе ремонта бытовой техники или других электронных устройств: монитора, принтера, микроволновки, блока питания компьютера или автомобильного генератора (например, Valeo, БОШ или БПВ) и т.д. возникает необходимость проверить целостность элементов. Расскажем подробно про тестирование диодов.
Учитывая разнообразие этих радиоэлементов, единой методики проверки их работоспособности не существует. Соответственно, для каждого класса есть свой способ тестирования. Рассмотрим, как проверить диод шоттки, фотодиод, высокочастотный, двунаправленный и т.д.
Что касается приборов для тестирования, мы не станем рассматривать экзотические способы проверки (например, батарейку и лампочку), а будем пользоваться мультиметром (подойдет даже такая простая модель, как DT-830b) или тестером. Эти приборы практически всегда есть дома у радиолюбителя. В некоторых случаях потребуется собрать несложную схему для тестирования. Начнем с классификации.
Диоды относятся к простым полупроводниковым радиоэлементам на основе p-n перехода. На рисунке представлено графическое обозначение наиболее распространенных типов этих устройств. Анод отмечен «+», катод – «-» (приведено для наглядности, в схемах для определения полярности достаточно графического обозначения).
Принятые обозначения
Типы диодов, указанные на рисунке:
- А – выпрямительный;
- B – стабилитрон;
- С – варикап;
- D – СВЧ-диод (высоковольтный);
- E – обращенный диод;
- F – туннельный;
- G – светодиод;
- H – фотодиод.
Теперь рассмотрим способы проверки для каждого из перечисленных видов.
Проверяем выпрямительный диод и стабилитрон
Защитный диод, а также выпрямительный (включая силовой)или шоттки можно проверить при помощи мультиметра (или воспользоваться омметром), для этого переводим прибор в режим прозвонки так, как это показано на фотографии.
Щупы измерительного прибора присоединяем к выводам радиоэлемента. При присоединении красного провода («+») к аноду, а черного («-») к катоду дисплей мультиметра (или омметра) отобразит значение порогового напряжения тестируемого диода. После того, как меняем полярность, прибор должен показать бесконечно большое сопротивление. В этом случае можно констатировать исправность элемента.
Если при обратном подключении мультиметр регистрирует утечку, значит, радиоэлемент «сгорел» и нуждается в замене.
Заметим, данную методику проверки можно использовать для тестирования диодов на генераторе автомобиля.
Тестирование стабилитрона осуществляется по сходному принципу, правда, такая проверка не позволяет определить, осуществляется ли стабилизация напряжения на заданном уровне. Поэтому нам потребуется собрать простую схему.
Обозначения:
- БП – регулируемый блок питания (отображающий ток нагрузки и напряжение);
- R – токоограничительное сопротивление;
- VT – тестируемый стабилитрон или лавинный диод.
Принцип проверки следующий:
- производим сборку схемы;
- устанавливаем режим мультиметра, позволяющий измерить постоянное напряжение до 200 В;
- включаем блок питания и начинаем постепенно увеличивать величину напряжения, пока амперметр на блоке питания не покажет, что через цепь протекает ток;
- подключаем мультиметр, как указано на рисунке и измеряем величину напряжения стабилизации.
Тестирование варикапов
В отличие от обычных диодов, у варикапов p-n переход обладает непостоянной емкостью, величина которой пропорциональна обратному напряжению. Проверка на обрыв или замыкание для этих элементов осуществляется также, как у обычных диодов. Для проверки емкости потребуется мультиметр, у которого есть подобная функция.
Для тестирования потребуется установить соответствующий режим мультиметра, как показано на фото (А) и вставить деталь в разъем для конденсаторов.
Тестирование высоковольтных диодов
Проверить высоковольтный диод СВЧ печи тем же способом, что и обычный, не получится, в виду его особенностей. Для тестирования этого элемента, понадобится собрать схему (показанную на рисунке ниже), подключенную к блоку питания 40-45 вольт.
Напряжения 40-45 вольт будет достаточно для поверки большинства элементов данного типа, методика тестирования - как у обычных диодов. Величина сопротивления R должна быть в пределах от 2кОм до 3,6кОм.
Диоды туннельного и обращенного типа
Учитывая, что ток, протекающий через диод, зависит от напряжения, приложенного к нему, тестирование заключается в анализе этой зависимости. Для этого потребуется собрать схему, например, такую, как показана на рисунке.
Перечень элементов:
- VD – тестируемый диод туннельного типа;
- Uп – любой гальванический источник питания, у которого ток разряда около 50 мА;
- Сопротивления: R1 – 12Ω, R2 – 22Ω, R3 – 600Ω.
Диапазон измерений, выставленный на мультиметре,не должен быть меньше тока максимума диода, этот параметр указан в даташит (datasheet) радиоэлемента.
Видео: Пример проверки диода мультиметром
Алгоритм тестирования:
- устанавливается максимальное значение на переменном резисторе R3;
- подключается тестируемый элемент, с соблюдением указанной на схеме полярности;
- уменьшая величину R3, наблюдаем за показаниями измерительного прибора.
Если элемент исправен, в процессе измерения прибор покажет увеличение тока до I max диода, после чего последует резкое уменьшение этой величины. При дальнейшем повышении напряжения ток уменьшится до I min , после чего снова начнет расти.
Тестирование светодиодов
Проверка светодиодов практически ничем не отличается от тестирования выпрямительных диодов. Как это делать, было описано выше. Светодиодную ленту (точнее ее smd элементы), инфракрасный светодиод, а также лазерный, проверяем по той же методике.
К сожалению, мощный радиоэлемент данной группы, у которого повышенное рабочее напряжение, проверить указанным способом не получится. В этом случае дополнительно понадобится стабилизированный источник питания. Алгоритм тестирования следующий:
- собираем схему, как показано на рисунке. На блоки питания выставляется рабочее напряжение светодиода (указано в даташит). Диапазон измерения на мультиметре должен быть до 10 А. Заметим, что можно использовать зарядное устройство в качестве БП, но тогда необходимо добавить токоограничивающие сопротивление;
- измеряем номинальный ток и выключаем блок питания;
- устанавливаем режим мультиметра, позволяющий измерить постоянное напряжение до 20 В, и подключаем прибор параллельно тестируемому элементу;
- включаем блок питания и снимаем параметры рабочего напряжения;
- сравниваем полученные данные с указанными в даташит, и на основании этого анализа определяем работоспособность светодиода.
Проверяем фотодиод
При простой проверке измеряется обратное и прямое сопротивление помещенного под источник света радиоэлемента, после чего его затемняют и повторяют процедуру. Для более точного тестирования потребуется снять вольтамперную характеристику, сделать это можно при помощи несложной схемы.
Для засветки фотодиода в процессе тестирования можно использовать в качестве источника освещения лампу накаливания мощностью от 60Вт или поднести радиодеталь к люстре.
У фотодиодов иногда встречается характерный дефект, который проявляется в виде хаотического изменения тока. Для обнаружения такой неисправности необходимо подключить тестируемый элемент так, как это показано на рисунке, и измерять величину обратного тока в течение пары минут.
Если в процессе тестирования уровень тока будет оставаться неизменным, значит, фотодиод можно считать рабочим.
Тестирование без выпайки.
Как показывает практика, протестировать диод не выпаивая, когда он находится на плате, как и другие радиодетали (например, транзистор, конденсатор, тиристор и т.д.), не всегда удается. Это связано с тем, что элементы в цепи могут давать погрешность. Поэтому перед тем, как проверить диод, его необходимо выпаять.
Данная статья посвящена проверке радиодеталей (транзисторов, диодов, конденсаторов и т.д.) и опубликована в связи со многими обращениями ко мне по этому поводу.
Как проверить радиодетали
Для проверки исправности радиодеталей потребуется измерительный прибор – мультиметр. Приобретать лучше не дешевый китайский ширпотреб, который не только быстро выходит из строя, но и существенно ограничен в возможностях за счет слабого тока. В идеале мультиметр должен питаться от батарейки типа «крона».
Резистор
Невооруженным взглядом можно определить сгоревший резистор – он почернеет. Даже если на нем остается нужное сопротивление, его следует заменить.
Для проверки мультиметр ставится в режим омметра. Затем подсоединяем щупы (полярность не имеет значения) к выводам резистора и сравниваем замеренное сопротивление с номинальным. Номинал указывается либо на плате, либо на самом резисторе. Некоторые резисторы маркируются не цифрами, а разноцветными полосками, расшифровываемыми по нехитрой схеме. Отклонения в пределах 5% от номинала считаются нормой.
Конденсатор
Так же, как и резистор, может визуально сигнализировать о неисправности. Конденсатор может вздуться или вообще взорваться и вытечь. Заметить это легко. В таком случае измерения не требуются – деталь подлежит безоговорочной замене.
Еще один нехитрый тест конденсатора – проверка целостности контактов. Для этого «ножки» конденсатора нужно слегка согнуть, после чего попытаться повернуть их или вытащить. Если наблюдается хотя бы минимальный люфт – конденсатор неисправен.
В других случаях конденсатор проверяют омметром. Значение сопротивления должно равняться бесконечности. Если нет – замена.
Диод
Диод проводит ток в одном направлении и не проводит в обратном. Стрелочным мультиметром это легко проверить в режиме омметра. Положительный щуп – к аноду, отрицательный – к катоду. В таком положении ток должен проходить. Если поменять щупы местами, то результат замера будет равноценен обрыву цепи.
Цифровой мультиметр ставится в специальный режим проверки диодов. Фиксируемое напряжение на германиевом диоде должно быть в районе 200-300мВ, на кремниевом – 550 – 700. Если напряжение зашкаливает за 2000мВ – диод неисправен.
Транзистор
Биполярный
Проще всего представить транзистор в виде двух «встречных» диодов. Проверка должна быть соответствующей: база-эмиттер и база-коллектор. Ток должен идти в одном направлении, а в другом – нет.
Переход эмиттер-коллектор не должен прозваниваться вообще! Если ток проходит при отсутствии напряжения на базе, транзистор необходимо выбросить.
Полевой
Перед проверкой необходимо замкнуть между собой все контакты, чтобы разрядилась емкость затвора. После этого омметр должен фиксировать сопротивление, равное бесконечности на всех выводах. В противном случае деталь подлежит замене.
Стабилитрон
Проверка стабилитрона – процесс более деликатный. Цифровым мультиметром здесь пользоваться не рекомендуется – он запросто может «пробить» исправную деталь в обоих направлениях. Если есть аналоговый тестер, то проверить можно так же, как диод. Если нет – есть различные способы проверки. Опишем простейший.
Понадобится блок питания с регулировкой подаваемого напряжения. Подключаем к аноду резистор сопротивлением 300-500 Ом, затем подключаем блок питания. Замеряем напряжение на стабилитроне, поднимая его значение на блоке питания. Достигнув определенного значения (лучше, если оно известно заранее – напряжение стабилизации), напряжение должно перестать расти. Если продолжает – меняем стабилитрон.
Тиристор
Положительный щуп омметра – к аноду, отрицательный – к катоду. Сопротивление должно равняться бесконечности. Если коснуться управляющим электродом анода, то должно зафиксироваться сопротивление порядка 100 Ом. При отсоединении УЭ это значение должно остаться фиксированным. Если результат на любом из этих этапов отличается от описанного, тиристор необходимо заменить.
Катушка индуктивности
Простейшую поломку – обрыв – легко определить омметром. Сопротивление должно быть. Как правило – несколько сотен Ом. Если значение уходит в бесконечность – значит, произошел обрыв.
Сложнее обстоит дело с замыканием витков. Как правило, определить его почти невозможно – все способы небезупречны. Поэтому лучше оставить катушку напоследок, когда все остальные детали точно исправны, и попросту заменить ее, согласно методу исключения.
В радиоэлектронике в основном применяются два типа диодов - это просто диоды, а также есть и светодиоды. Есть также стабилитроны, диодные сборки, стабисторы и тд. Но я их не отношу к какому то определенному классу.
На фото ниже у нас простой диод и светодиод.
Диод состоит из P-N перехода , поэтому весь прикол в проверке диода в том, что он пропускает ток только в одном направлении, а в другом не пропускает. Если это условие выполняется, то можно дать диагноз диоду - асболютно здоров. Берем наш известный мультик и крутилку ставим на значок проверки диодов. Подробнее об этом и других значках я говорил в статье Как измерить ток и напряжение мультиметром? .
Хотелось бы добавить пару слов о диоде. Диод, как и резистор, имеет два конца. И называются они по особенному - катод и анод . Если на анод подать плюс, а на катод минус, то ток через него спокойно потечет, а если на катод подать плюс, а на анод минус - ток НЕ потечет.
Проверяем первый диод. Один щуп мультиметра ставим на один конец диода, другой щуп на другой конец диода.
Как мы видим, мультиметр показал напряжение в 436 миллиВольт. Значит, конец диода, который касается красный щуп - это анод, а другой конец - катод. 436 миллиВольт - это падение напряжения на прямом переходе диода. По моим наблюдениям, это напряжение может быть от 400 и до 800 миллиВольт для кремниевых диодов, а для германиевых от 200 и до 400 миллиВольт. Далее меняем выводы диода местами.
Единичка на мультиметре означает, что сейчас электрический ток не течет через диод. Следовательно, наш диод вполне рабочий.
А как же проверить светодиод ? Да точно также! Светодиод - это точно тот же самый простой диод, но фишка его в том, что он светится, когда на его анод подают плюс, а на катод - минус.
Смотрите, он маленько светится! Значит вывод светодиодика, на котором красный щуп - это анод, а вывод на котором черный щуп - катод. Мультиметр показал падение напряжения 1130 миллиВольт. Это нормально. Оно также может изменяться, в зависимости от "модели" светодиода.
Меняем щупы местами. Светодиодик не загорелся.
Выносим вердикт - вполне работоспособный светодиод!
А как же проверить диодные сборки, диодные мосты и стабилитроны ? Диодные сборки - это соединение нескольких диодов, в основном 4 или 6. Находим схемку диодной сборки, и тыкаем щупами мультика по выводам этой самой диодной сборки и смотрим на показания мультика. Стабилитроны проверяются точно также, как и диоды.
Полупроводниковый диод можно проверить и при помощи стрелочного прибора в режиме Ом-метра: стрелка должна показать проводимость лишь в одну сторону.
Какие неисправности могут быть у полупроводникового диода:
1. Обрыв. Диод не "прозванивается" ни в одну сторону.
2. Пробой. Диод показывает проводимость в обеих направлениях. При этом сопротивление очень низкое (КЗ или практически КЗ).
3. Утечка. Диод в обратном включении показывает небольшую проводимость.
Пока речь идет о полупроводниковом диоде, давайте заодно рассмотрим и его разновидности:
Как проверить светодиод.
Светодиод проверить можно достаточно легко при помощи обыкновенной батарейки (по его свечению).
Если-же вдруг под рукою батарейки не оказалось, то можно проверить и мультиметром как обыкновенный диод. Причем мы увидим не только проводимость светодиода, но так-же сможем наблюдать и его свечение (равда не очень яркое).
Свет, излучаемый такими светодиодами не видим человеческим глазом, но его очень легко можно увидеть при помощи камеры любого мобильного телефона.
Как проверить стабилитрон.
Так как стабилитрон по-сути является всего-лишь разновидностью полупроводникового диода, то и проверяется он так-же (при помощи мультиметра на проводимость в одну сторону), но с небольшой особенностью: значение падения напряжения на P-N переходе в стабилитроне как правило ниже (то есть мультиметр покажет более высокое сопротивление). Это обусловлено рабочими характеристиками самого стабилитрона: в отличие от простого диода у стабилитрона другое предназначение: он должен "пробиваться" при определенном напряжении.
Если не совсем понятно, то вот пример: если при проверке полупроводникового диода в прямом включении мультиметр показывает значение в пределах 450..550, то когда проверяем стабилитрон, мультиметр покажет 700...800.
Кстати, таким образом можно отличить диод от стабилитрона если вдруг нам "выпало счастье" иметь дело с SMD приборами...
Ну и это еще не все...
Многие стабилитроны имеют свойство "плыть". Говоря простым языком у стабилитрона может измениться напряжение стабилизации. Причем это значение можно или просто измениться (например вместо положенных 12V вдруг стало 9V) или может изменяться кратковременно.
Второй вариант дефекта самый непредсказуемый и выявляется очень тяжело.
Такие "катаклизмы" со стабилитронами чаще всего происходят из-за внешних воздействий (статика например или при "грозовых" неисправностях), но бывают случаи просто низкого качества производителей.
Как определить неизвестный стабилитрон.
Такая необходимость может возникнуть в тех случаях, когда возникли сомнения в исправности стабилитрона или просто на корпусе стабилитрона вдруг оказалось стерто название.
Ну здесь, в общем-то, можно поступить следующим образом: можно просто подключить стабилитрон к источнику напряжения через балластный резистор (если используем источник напряжения в пределах 9..12V, выбирать резистор следует в пределах от 150...500 Ом).
Напряжение на самом стабилитроне и будет его напряжение стабилизации.
