Как проверить диод мультиметром: полная инструкция

Как проверить диод мультиметром

Обычные диоды, как и стабилитроны, можно проверить мультиметром. Чтобы проверить этот полупроводниковый прибор цифровым мультиметром, установите переключатель мультиметра в режим проверки диодов, обычно этот режим имеет значок диода:

Следует отметить, что при проверке в этом режиме мультиметр показывает прямое напряжение, а не сопротивление, когда в режиме сопротивления диод просто прозванивается.

Особенности проверки в зависимости от вида диода

В производстве современных радиоэлектронных устройств используются несколько типов диодов:

• общий или защитный;
• светодиоды;
• диоды Шоттки;
• стабилитроны;
• тиристоры и симисторы;
• инфракрасный;
• фотодиоды.

Защитные диоды встречаются в большинстве современных бытовых приборов. Они распространены и являются простейшими элементами в схемах чайников, вентиляторов, блендеров и других устройств, облегчающих жизнь.

Область применения светодиодов – это всем известные светильники. Они подразделяются на такие блоки, как домашнее и уличное освещение. Диоды Шоттки используются в сборке компьютерных блоков питания, а основная задача стабилитронов — защита устройств от скачков напряжения, другими словами его стабилизация.

Диоды, как и тиристоры, обеспечивают плавный пуск двигателя. Они активно используются в автомобилестроении. Триаки могут посылать ток в двух разных направлениях.

Инфракрасный порт встроен в пульт дистанционного управления и оптические приборы. Фотодиоды преобразуют свет, попадающий на чувствительную карту, в электрический сигнал. Также их используют при организации систем уличного освещения.

С помощью мультиметра чаще всего измеряют свойства светодиодов, обычных полупроводников и диодов Шоттки. Тестирование всех этих видов осуществляется тестером по одному и тому же принципу.

Основными причинами выхода из строя таких полупроводников являются:

1. Превышение максимально допустимого уровня электрического тока.
2. Детали низкого качества или с производственным браком.
3. Высокое обратное напряжение.
4. Нарушение инструкции по эксплуатации устройства.

Диагностика осуществляется с помощью специального мультиметра, предназначенного для данного устройства.

Мультиметр

Проверка тестером позволяет определить исправность диода или подтвердить неисправность. Наиболее часто используемым измерительным прибором в этой области является мультиметр.

Он используется для измерения всех основных параметров элементов электрической цепи: тока, напряжения, сопротивления, емкости. Более дорогие модели умеют измерять температуру объекта, узнавать коэффициент усиления, емкость конденсаторов, выполнять проверку прозвонки на короткое замыкание.

Практически все современные типы мультиметров могут работать как с постоянным, так и с синусоидальным электрическим током. Среди представленных на рынке устройств наиболее востребованы цифровые и аналоговые типы. И хотя первый вид продается больше, второй до сих пор активно используется профессионалами в своей работе.

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

Цифровые устройства часто используются в быту. Они более точны (погрешность до 0,5%), просты в эксплуатации и имеют высокое разрешение измерений.

Эти тестеры не требуют калибровки перед каждым измерением и устойчивы к вибрациям.

Есть и третий тип, в устройстве которого предусмотрены и стрелочный, и цифровой индикатор.

Помимо основной части в комплекте с тестером идут 2 щупа с красным и черным проводом.

Ниже на панели приборов можно увидеть несколько контактов:

• «COM» — общий, заземленный (для черного щупа);
• «VΩmA» — контакт, позволяющий прозванивать контакты, измерять силу и частоту тока (для красного щупа);
• «10 А» — розетка для провода, позволяющая измерять ток до 10А.

Четвертый разъем «°C mA Lx», имеющийся на некоторых моделях, измеряет дополнительные параметры (температуру, коэффициент усиления и емкость).

Также на передней панели можно увидеть поворотный стол, окруженный шкалой с цифровыми значениями и отметками. Используя этот диск, вы можете установить необходимые значения, настроить нужные режимы или выполнить определенные функции.

Признаки исправного диода:

• При подключении положительного щупа (красного) мультиметра к аноду диода, а отрицательного щупа (черного) к катоду диода на экране индикатора должно появиться определенное значение прямого напряжения этого диода диодный мультиметр.

Для разных типов диодов прямое напряжение разное. Так для германиевых диодов это около 0,3…0,7 вольта, для кремниевых диодов 0,7…1,0 вольта. Хотя некоторые типы мультиметров могут показывать более низкое прямое напряжение в тестовом режиме.

• И наоборот, при подключении отрицательного щупа мультиметра к аноду диода, а положительного щупа к катоду диода, на дисплее будет ноль.

При других показаниях мультиметра можно утверждать, что проверяемый диод неисправен.

Альтернативный способ проверки исправности диода

В случае, если ваш мультиметр не оснащен режимом проверки диодов, вы можете проверить диод с помощью простой схемы, которая приведена ниже.

Инвертор 12 В / 220 В Чистый синусоидальный инвертор, может подавать переменный ток на инвертор…Подробнее

При этом тесте мультиметр должен быть переведен в режим измерения постоянного напряжения. При подключении рабочего диода, как указано на схеме, вольтметр покажет прямое напряжение на диоде. Если выводы диода теперь переключены, он не будет проводить ток, а вольтметр покажет напряжение питания (в данном случае 5 вольт).

Также можно прозвонить диод и определить его общее состояние, измерив его сопротивление, как прямое, так и обратное.

Для этого нужно перевести мультиметр в режим измерения сопротивления, диапазон до 2 кОм. При подключении диода в прямом направлении (красный к аноду, черный к катоду) измерительный прибор покажет сопротивление в несколько сотен Ом, в обратном направлении прибор покажет символ обрыва цепи, что свидетельствует об обрыве цепи очень высокое сопротивление.

Читайте также: Как выбрать предохранители для автомобиля

Как проверить диодный мост

Прежде чем перейти к вопросу проверки диодного моста, опишем его кратко. Диодный мост представляет собой сборку из четырех диодов, соединенных таким образом, что переменное напряжение (AC), подаваемое на два из четырех выводов диодного моста, преобразуется в постоянное напряжение (DC), снимаемое с двух других выводов.

Следовательно, цель диодного моста — выпрямить переменное напряжение для получения постоянного напряжения.

Диодный (выпрямительный) мост состоит из четырех выпрямительных диодов, соединенных по определенной схеме:

Так как диодный мост предназначен для выпрямления переменного напряжения (синусоидального), в работе во время первой полуволны переменного напряжения участвует пара диодов:

а на следующей полуволне работает еще пара диодов выпрямителя:

проверка диодного моста ничем не отличается от проверки обычного диода. Вам просто нужно решить, к каким контактам подключить мультиметр. Условно пронумеруем выводы выпрямителя от 1 до 4:

Отсюда следует, что для проверки диодного моста нам достаточно прозвонить 4 диода:

• 1-й: вывод 1 — 2;
• 2-й: выводы 2 — 3;
• 3-й: вывод 1 — 4;
• 4-й: выводы 4 — 3;

При проверке необходимо ориентироваться на показания мультиметра, как и при проверке обычных диодов.

 

Классификация

Диоды — это простые полупроводниковые радиоэлементы на p-n переходе. На рисунке представлено графическое изображение наиболее распространенных типов этих устройств. Анод обозначен знаком «+», катод обозначен знаком «-» (приведено для наглядности, на схемах достаточно графического обозначения для определения полярности).

Принятые обозначения

Типы диодов, указанные на рисунке:

• А — выпрямитель;
• Б — стабилитрон;
• С — варикап;
• D — СВЧ диод (высоковольтный);
• Е — инвертированный диод;
• Ф — туннель;
• Г — светодиоды;
• H — фотодиод.

Теперь рассмотрим способы проверки для каждого из перечисленных типов.

Проверяем выпрямительный диод и стабилитрон

Защитный диод, а также выпрямитель (в том числе токовый) или Шоттки можно проверить мультиметром (или воспользоваться омметром), для этого ставим прибор в режим прозвонки как показано на картинке.

Режим мультиметра, в котором проверяются полупроводниковые выпрямительные диоды

Подключаем щупы измерительного блока к клеммам радиоэлемента. При подключении красного провода («+») к аноду, а черного провода («-») к катоду, на дисплее мультиметра (или омметра) будет отображаться пороговое значение напряжения тестируемого диода. После того, как мы поменяли полярность, прибор должен показывать бесконечное сопротивление. В этом случае вы можете указать здоровье предмета.

Если мультиметр обнаружил утечку при повторном подключении, радиоэлемент «сгорел» и подлежит замене.

Обратите внимание, что этот метод проверки можно использовать для проверки диодов в автомобильном генераторе переменного тока.

Проверка стабилитрона проводится по аналогичному принципу, но такая проверка не позволяет определить, стабилизировалось ли напряжение на заданном уровне. Поэтому нам нужно собрать простую схему.

Тестирование с регулируемым источником питания

Обозначения:

• БП — регулируемый блок питания (показывает ток нагрузки и напряжение);
• R — токоограничивающий резистор;
• VT — проверенный стабилитрон или лавинный диод.

Принцип подтверждения следующий:

• собираем схему;
• установить режим мультиметра, позволяющий измерять постоянное напряжение до 200 В;

Выберите нужный режим для тестирования

• включить блок питания и начать постепенно увеличивать напряжение до тех пор, пока амперметр на блоке питания не покажет, что по цепи протекает ток;
• подключаем мультиметр, как показано на рисунке и измеряем напряжение стабилизации.

Тестирование варикапов

В отличие от обычных диодов p-n переход варикапов имеет непостоянную емкость, величина которой пропорциональна обратному напряжению. Тест на обрыв или короткое замыкание для этих элементов выполняется так же, как и для обычных диодов. Для проверки емкости нужен мультиметр с аналогичной функцией.

Демонстрация испытаний варикапа

Для проверки установите правильный режим мультиметра, как показано на рисунке (А), и вставьте деталь в разъем конденсатора.

Как правильно заметил один из комментаторов этой статьи, определить емкость варикапа, не работая при номинальном напряжении, фактически невозможно. Поэтому, если проблема с идентификацией по внешнему виду, нужно собрать простенькую приставку для мультиметра (повторюсь для критиков, это цифровой мультиметр с функцией измерения емкости проверки конденсаторов, например, УТ151Б).

Приставка к мультиметру для измерения емкости варикапа

Обозначения:

• Резисторы: R1, R2 -120 кОм (да, два резистора, да последовательно, ни один нельзя заменить одним, паразитная емкость, без комментариев); R3 — 47 кОм; R4 — 100 Ом.
• Конденсаторы: С1 — 0,15 мкФ; С2 — 75 пФ; С3 — 6…30 пФ; C4 — 47 мкФ на 50 вольт.

Устройство необходимо настроить. Это довольно просто, собранный прибор подключается к измерительному прибору (мультиметру с функцией измерения емкости). Питание должно подаваться от стабилизированного источника питания (важно) с напряжением 9 вольт (например батарейка Крона).

Изменяя емкость подстрочного конденсатора (С2), получаем показание на индикаторе 100 пФ. Мы вычтем это значение из показаний прибора.

Этот вариант не идеален, необходимость практического применения сомнительна, но на схеме хорошо видна зависимость емкости варикапа от номинального напряжения .

Проверка супрессора (TVS-диода)

Защитный диод, есть еще ограничительный стабилитрон, супрессор и TVS диод. Эти элементы бывают двух типов: симметричные и асимметричные. Первые используются в цепях переменного тока, вторые — в цепях постоянного тока. Если вкратце пояснить принцип работы такого диода, то он выглядит следующим образом:

увеличение входного напряжения приводит к уменьшению внутреннего сопротивления. В результате ток в цепи увеличивается, что приводит к перегоранию предохранителя. Преимущество устройства заключается в быстроте реакции, что позволяет принимать на себя избыточное напряжение и защищать устройство. Быстродействие является основным преимуществом защитного (TVS) диода.

Теперь о проверке. Он ничем не отличается от обычного диода. Правда, есть исключение — стабилитроны, которые тоже можно отнести к семейству ТВС, но по сути это быстродействующий стабилитрон, работающий по механизму «лавинного пробоя» (эффект Зенера).

Но проверка работоспособности скатывается к обычному дозвону. Создание триггерных условий приводит к отказу элемента. Другими словами, нет возможности проверить защитные возможности TVS-диода, это все равно, что проверить спичку (исправна она или нет), пытаясь ее зажечь.

Тестирование высоковольтных диодов

проверить высоковольтный диод микроволновки так же, как и обычный, не получится, учитывая ее особенности. Для проверки этого элемента необходимо собрать схему (показана на рисунке ниже), подключенную к источнику питания 40-45 вольт.

Схема для проверки диода используемого в СВЧ печи

Напряжения 40-45 вольт будет достаточно для проверки большинства элементов этого типа, методика проверки такая же, как и для обычных диодов. Величина сопротивления R должна быть в пределах от 2 кОм до 3,6 кОм.

Диоды туннельного и обращенного типа

Учитывая, что ток, протекающий через диод, зависит от приложенного к нему напряжения, тестирование заключается в анализе этой зависимости. Для этого нужно собрать схему, например, как показано на рисунке.

Тестирование туннельных диодов

Список предметов:

• VD – испытуемый диод туннельного типа;
• Up — любой источник гальванического тока с током разряда около 50 мА;
• Резисторы: R1 — 12Ом, R2 — 22Ом, R3 — 600Ом.

Выставленный на мультиметре диапазон измерения не должен быть меньше максимального тока диода, этот параметр указывается в техпаспорте радиоэлемента.

Алгоритм тестирования:

• максимальное значение устанавливается на переменном резисторе R3;
• проверяемый элемент подключают, соблюдая полярность, указанную на схеме;
• уменьшая значение R3, наблюдаем за показаниями измерительного блока.

Если элемент исправен, то в процессе измерения прибор покажет увеличение тока до Imax для диода, после чего последует резкое снижение этого значения. При дальнейшем увеличении напряжения ток уменьшится до Imin, после чего снова начнет увеличиваться.

Тестирование светодиодов

Проверка светодиодов практически ничем не отличается от проверки выпрямительных диодов. Как это сделать было описано выше. Таким же методом проверяем светодиодную ленту (точнее ее smd элементы), инфракрасный светодиод, а также лазер.

К сожалению, мощный радиоэлемент из этой группы, имеющий повышенное рабочее напряжение, не может управляться таким образом. В этом случае вам также понадобится стабилизированный блок питания. Алгоритм тестирования следующий:

• соберите схему, как показано на рисунке. Рабочее напряжение светодиода задается блоками питания (указано в техпаспорте). Диапазон измерения мультиметра должен быть до 10 А. Учтите, что в качестве источника питания можно использовать зарядное устройство, но тогда необходимо добавить токоограничивающий резистор;

Измерение номинального тока на светодиоде

• измерить номинальный ток и отключить питание;
• установить режим мультиметра, позволяющий измерять постоянное напряжение до 20 В, и подключить прибор параллельно проверяемому элементу;
• включить блок питания и снять параметры рабочего напряжения;
• сравниваем полученные данные с указанными в техпаспорте и на основе этого анализа определяем работоспособность светодиода.

Основные выводы

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

1. Перед проверкой необходимо определить тип полупроводника.
2. Для дома удобнее купить цифровой мультиметр с более точными измерениями.
3. Последние модели тестеров принимают несколько параметров одновременно.
4. При выполнении теста необходимо следить за правильным подведением щупов к соответствующим электродам.
5. Оценка работоспособности дается по 2-м параметрам: соответствие между значением напряжения типа диодов при прямом включении и нулевым значением при обратном.
6. Можно проверить без пайки полупроводника.

Самое главное, чтобы во время процедуры правильно сделать все подключения и правильно интерпретировать полученные данные. Это позволит своевременно заменить комплектующую и решить проблему в кратчайшие сроки и с минимальными затратами.