Как прозвонить светодиод мультиметром. Тестирование без выпайки. Пороговое значение напряжения

И светодиод мультиметром? Оказывается, все очень просто. Как раз об этом мы и поговорим в нашей статье.

Как проверить диод мультиметром

На фото ниже у нас простой диод и светодиод.

Берем наш и ставим крутилку 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 катод и анод . Если на анод подать плюс, а на катод минус, то через диод спокойно потечет , а если на катод подать плюс, а на анод минус — ток НЕ потечет. Это принцип работы , на котором работают все диоды.

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 700 милливольт для кремниевых диодов, а для германиевых от 200 и до 400 милливольт.

Единичка на мультиметре означает, что сейчас электрический ток не течет через диод. Следовательно, наш диод вполне рабочий.

Как проверить светодиод мультиметром

А как же проверить светодиод? Да точно также, как и диод! Вся соль в том, что если мы встанем красным щупом на анод, а черным на катод светодиода, то он будет светиться!

Смотрите, он чуть-чуть светится! Значит, вывод светодиода, на котором красный щуп — это анод, а вывод на котором черный щуп — это катод. Мультиметр показал падение напряжения 1130 милливольт. Для светодиодов это считается нормально. Оно также может изменяться, в зависимости от «модели» светодиода.

Меняем щупы местами. Светодиод не загорелся.

Выносим вердикт — вполне работоспособный светодиод!

А как же проверить диодные сборки и диодные мосты ? Диодные сборки и диодные мосты — это соединение нескольких диодов, в основном 4 или 6. Находим схему диодной сборки или моста и проверяем каждый диод по отдельности. Как проверить стабилитрон, читайте в статье.

Самый эффективный способ проверить светодиод на работоспособность заключается в применении специального прибора - мультиметра, который иначе нередко называется тестером. Устройство представляет собой измерительный прибор, который может выполнять несколько функций. Выбирать их можно с помощью ручки, расположенной на передней панели.

Тестирование в режиме прозвонки

У каждого мультиметра, независимо от того, насколько дорогостоящим он является и какой фирмой был произведен, обязательно имеется функция проверки работоспособности светодиода. Это так называемая прозвонка.

Перед тем как прозвонить светодиод мультиметром, необходимо ручку переключения режимов тестера установить на режим прозвонки. Затем к контактам проверяемого прибора приложить черный и красный щупы мультиметра. Благодаря такому способу проверки, можно также определить, какой мощностью обладает светодиод.

При подключении тестера необходимо учитывать полярности проверяемого объекта. Его анод должен быть соединен со щупом красного цвета, а катод - с черным. Если подключить щупы неправильно, прибор ничего не покажет. При верном подключении светодиод должен начать излучать свет.

Проверяя диод на работоспособность, важно учитывать такую особенность: электроток тестера, настроенного на режим прозвонки, довольно слабый, поэтому он может не оказать никакого воздействия на лампочку. Проверяемый объект может быть вполне работоспособны м, но светиться не будет из-за недостаточной силы тока.

Может быть и другое последствие слабого тока: светодиод начнет светиться, но излучение его будет настолько мизерным, что при обычном дневном свете разглядеть его не удастся. Перед тем как приступать к проверке, рекомендуется уменьшить яркость внешнего света. Если же по каким-либо причинам этого сделать нельзя, следует обращать внимание не на сам прибор, а на измерительный прибор, точнее, на его показания. Если он исправен, то цифра, показываемая тестером, должна отличаться от единицы.

Можно даже очень мощный диод прозвонить мультиметром. Однако недостаток способа состоит в том, что провести проверку элементов, которые впаяны в микросхему, не получится. Для проверки светодиода, находящегося в микросхеме, нужно использовать специальные переходники, которые присоединяются к щупам тестера.

Проверка без выпаивания

Чтобы проверить мультиметром, не выпаивая светодиод из микросхемы, можно использовать небольшие металлические наконечники, роль которых могут играть, например, обычные канцелярские скрепки. Для надежной изоляции проводов, к которым присоединены наконечники, следует использовать текстолитовую прокладку. Вся конструкция при этом должна быть обмотана изолентой.

После выполнения всех этих простых действий получится надежный переходник , посредством которого легко можно добиться контакта щупов тестера с катодом и анодом проверяемого на работоспособность светодиода.

Также без выпаивания из микросхемы можно проверить диод на исправность . Для этого достаточно:

Установить измерительный прибор в режим прозвонки.
Присоединить щупы посредством переходника к контактам проверяемого объекта.
Проверить, засветится лампочка или нет.

Как и в случае с обычной прозвонкой, которая проводится без переходника, возможно, придется выключить внешнее освещение или ослабить его, чтобы заметить неяркое свечение лампочки прибора.

Работоспособность светоизлучающих диодов в фонариках

Проверить на работоспособность светодиод, находящийся в маленьком фонарике, можно без особых сложностей.

Такая проверка проводится в несколько этапов :

Сразу после этого станет ясно, является ли исправным проверяемый элемент. Если он засветится, значит, с ним все в порядке. Если же излучения нет, значит, светодиод в неисправном состоянии.

Чтобы проверить светодиод тестером, важно уметь различать катод и анод. На самом деле различие легко обнаруживается визуально: катод обычно заметно короче, чем анод. Можно запомнить так: слово «катод» начинается с буквы «к», следовательно, этот контакт короткий. Впрочем, даже если подключить мультиметр без соблюдения полярности, ничего страшного не произойдет. Просто светодиодный элемент не получит ток и поэтому не будет светиться.

Вместо того, чтобы всякий раз при проверке угадывать, какой контакт является «положительным», а какой «отрицательным», лучше один раз запомнить навсегда. Это позволит сэкономить время. Нередко, чтобы проверить, работает ли светодиод, измеряют сопротивление. Однако такой метод проверки не очень широко распространен, ведь перед его применением необходимо определить технические параметры прибора.

Как видно, проверка на работоспособность светодиода с помощью тестера - довольно простая процедура . Для этого не понадобится много времени. Никаких физических усилий также прикладывать не придется. Да и финансовые затраты на такую проверку практически ничтожны, так как используемый прибор продается по очень низкой цене.

Защитный диод — гость нашего обзора полупроводников.

Мощность помех, влияющих на уровень напряжения в приборе, может быть различна. Для противостояния высокоэнергетическим импульсам возможно применение газовых разрядников и защитных тиристоров. Чтобы обезопаситься от средне- и маломощных воздействий больше подойдут защитные диоды и варисторы.

Защитный диод , наиболее часто выполняемый из кремния, может носить название:

Супрессора;
Ограничительного стабилитрона;
Диодный предохранитель;
TVS-диода;
Трансила;
Полупроводникового ограничителя напряжений (ПОН) и т.д.

Зачастую супрессор становится одной из составных частей импульсного питающего блока, поскольку в случае неисправности блока супрессор может защитить его от перенапряжения. Изначально защитный диод был создан в качестве страховки от атмосферных электрических воздействий на приборы.

Существует несколько сфер современного применения ограничительных стабилитронов:

Защита наземных приборов от воздействия природных явлений (удары молний);
Защита авиатехники;
Страховка от воздействия импульсов электрической природы при неисправности питающего блока.

Принципы действия

Защитный диод обладает специфической ВА характеристикой, отличающейся нелинейностью. При условии, что размер амплитуды импульса окажется больше допустимого, то это повлечёт за собой так называемый «лавинный пробой». Иными словами, размер амплитуды будет нормирован, а все излишки будут выведены из сети через защитный диод.

Рис 1 Защитный диод- принцип работы полупроводника

Принцип работы TVS-диода предполагает, что до момента возникновения опасности диодный предохранитель никоим образом не оказывает влияние на сам прибор и его функциональные свойства. Таким образом, необходимо отметить, что выявляется ещё одно название для защитного диода —

Существует два типа ограничительных стабилитронов:

Симметричные.

Защитный диод, двунаправленный приспособленный для работы в сетях с переменным током.

Несимметричные.

Применимы только для сетей с постоянным током, поскольку имеют однонаправленный рабочий режим. Способ подключения несимметричного защитного диода не соответствует стандартному. Его анод соединяется с минусовой шиной, а катод — с плюсовой. Положение получается условно перевёрнутым.

Кодировка защитных диодов, относящихся к симметричным, включает в себя литеры «С » или «СА «. У несимметричных диодных предохранителей имеется цветная маркировка в виде полосы на стороне катодного вывода.

Корпус каждого защитного диода также снабжён маркировочным кодом, в сжатом виде отображающим все значимые параметры.

Если входной уровень напряжения у диода увеличится, то стабилитрон в течение очень краткого временного отрезка уменьшит показатель внутреннего сопротивления. Сила тока в этот момент, напротив, возрастёт, а предохранитель перегорит. Поскольку действует защитный диод практически моментально, целостность основной схемы не нарушается. На деле, быстрая реакция на переизбыток напряжения является самым главным достоинством TVS-диода .

Значимые характеристики защитных диодов

Uпроб . (пробоя)

Значение напряжения, при котором происходит открытие диода и уведение потенциала к общему проводу. Дополнительное синонимичное обозначение — VBR.

Iобр .

Максимальный обратный ток утечки. Имеет маленькое значение, измеряемое в микроамперах, и функциональность устройства от него практически не зависит. Дополнительное обозначение — IR.

Uобр .

Значение является показателем постоянного обратного напряжения. VRWM.

U огр.имп.

Наибольшее значение по импульсному напряжению ограничения. VCL, VCmax.

Iогр.max.

Наибольшее значение пикового импульсного тока. Иначе это показатель наибольшей силы безопасного для защитного диода токового импульса. Для наиболее действенных ограничительных стабилитронов данное значение может составлять сотни ампер. IPP.

Pимп.

Показатель наибольшего значения допустимой импульсной мощности. К сожалению данный параметр крайне зависим от длительности импульса.

Рис 2 ВА характеристики защитного диода

Уровень мощности у защитных диодов неодинаков. Тем не менее, если исходных данных по этому параметру у супрессора недостаточно, его спокойно можно скомбинировать ещё с одним или несколькими полупроводниками, что положительно скажется на общем уровне мощности.

TVS-диод может выполнять функцию стабилитрона. Но прежде необходимо проверить его максимально рассеиваемую мощность и динамический ток при Imax. и Imin.

Проверка целостности защитного диода

Проверка на целостность защитного, как и выпрямительного (в том числе силового), диода осуществляется мультиметром (как вариант, можно применить омметр). Использовать прибор с этой целью можно только в режиме прозвонки.

Рис 3 Проверка защитного диода

Когда мультиметр готов, необходимо щупами соединить его с выводами супрессора (положительный-красный с анодом, отрицательный-чёрный с катодом). Когда это будет сделано, на дисплее тестирующего устройства высветится число обозначающее пороговое напряжение проверяемого диодного предохранителя. При смене полярности подключения должна высветиться бесконечная величина сопротивления. Если всё так и вышло, то элемент исправен.

В случае выявления утечки во время смены полюсов, можно говорить о дисфункциональности элемента и необходимости его замены. Аналогично можно проверить защитный диод автомобильного генератора.

Основные качества TVS-диодов

Способность стабильно функционировать в условиях обратного напряжения;
Обратные токи должны быть на самом деле минимальны, чтобы никак не влиять на функциональность прибора в целом.
Скорость реакции на быстрое критическое воздействие должна находиться на минимально возможном уровне.
Максимально возможный показатель по уровню рассеиваемой мощности.

Но, в качестве итога, необходимо признать, что выполнение одного условия зачастую влечёт за собой нарушение другого.

Помимо этого, TVS-диод в принципе нельзя отнести к числу идеальных защитных ограничителей. Так, например, защитные диоды супрессоры в положении «выключено» можно характеризовать достаточно большими обратными токами. Далее, вызывает неодобрение резкость при смене режимов. Наибольшей же проблемой считается то, что в ограничивающем режиме уровень напряжения находится в прямой зависимости от силы тока.

Необходимо помнить, что все даваемые производителем характеристики диода являются таковыми только в конкретных температурных условиях. При более высоких температурах допустимая пиковая мощность и токи уменьшатся.

Впрочем, несмотря даже на такие недостатки, диодные предохранители всё-таки оказываются лучше приборов, устройств и элементов с аналогичным назначением .

Области применения защитных диодов

Существуют несколько направлений, в которых может применяться супрессор:

Силовая электроника (источник питания с постоянным напряжением, драйвер электродвигателя, инвентор и т.д.);
Телекоммуникации;
Схемы управления (сохранность входов и выходов операционного усилителя, транзисторных затворов, входных и выходных линий и т.д.);
Цифровой интерфейс.

Как правильно подобрать защитный диод?

Применение следующих правил поможет избежать проблем с покупкой защитного диода. Чтобы не ошибиться в выборе, необходимо:

Определиться с типом напряжения (будет оно переменным или постоянным?);
TVS потребуется одно- или двунаправленный;
Узнать каков уровень номинального напряжения на линии, которую надо будет защищать;
Осведомиться о максимальном значении Iогр. и Uогр.max. в условиях нагрузки;
Выявить верхнюю и нижнюю температурную границу, при которой будет работать прибор;
Решить, каким образом будет монтироваться элемент (поверхностно/с помощью отверстий);
С опорой на все выявленные данные необходимо определиться с подходящей серией и оптимальным вариантом диода.

Кроме того, нужно учесть:

Насколько велико обратное напряжение диода (оно должно превышать номинальное напряжение схемы, если данный момент не учитывается, то диод будет «включаться» даже не имея на то причин);
Уровень Uогр. обязан быть меньше Umax. на линии, которую требуется защищать;
Что даже если диод выбран в соответствии со всеми нуждами, его действие всё равно нужно проверить во всём необходимом температурном диапазоне;
Удостовериться в том, что размеры диода и прочие нюансы позволяют его адекватный монтаж.

Но для начала напомним, 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. Напомним, что у полупроводниковых приборов p-n переходов может быть несколько. Например, у динистра их три! А полупроводниковый диод, по сути является самым простым электронным прибором на основе одного p-n перехода.

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

При обратном включении, когда к аноду приложен (- ) напряжения, а к катоду (+ ) диод закрыт и не пропускает ток. И 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, например, можно использовать для проверки транзистора. 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, а пороговое напряжение диода! Его ещё называют падением напряжения на p-n переходе . Это напряжение, при превышении которого p-n переход полностью открывается и начинает пропускать ток. Это напряжение лежит в пределах 100 – 1000 милливольт (mV). Его то и показывает дисплей прибора. В обратном включении, когда к аноду диода подключен минусовой (- ) вывод тестера, а к катоду плюсовой (+ ) 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 диода нежелательно. Если помножить протекающий через диод ток на величину падения напряжения, то мы получим ни что иное, как мощность рассеивания диода – ту мощность, которая бесполезно расходуется на нагрев диода.

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. Обращаем внимание, что во время измерения нельзя держать выводы диода и щупов мультиметра 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 диода можно только одной рукой! В таком случае в измерительную цепь включен только сам измерительный прибор и проверяемый диод. 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 диода. На фотографии, показанной ранее, видно, что на цилиндрическом корпусе диода нанесено белое кольцо с одного края. Именно с этой стороны у диода вывод катода. Таким образом маркируется вывод катода у большинства диодов импортного производства.

Как видим, на дисплее цифрового мультиметра показалось значение порогового напряжения диода 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 диод всё-таки пропускает ток. Это так называемый обратный ток диода (I обр ). Но он настолько мал, что его 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 исправен.

Неисправности диода.

У диода есть две основных неисправности. Это пробой p-n перехода и обрыв p-n перехода.

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 диода. Это сопротивление очень мало и составляет несколько ом.

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 можно ориентировочно судить о типе диода и материале из которого он изготовлен.

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

Как видим, наименьшее пороговое напряжение (V f ) у диодов Шоттки 1N5822 и 1N5819. Это отличительная черта диодов Шоттки. При протекании через них тока в прямом направлении на их p-n переходе падает очень малое напряжение. Сказать проще – диод практически не оказывает никакого сопротивления протекающему току и не расходует драгоценные ватты. Противоположенная ситуация у кремниевых диодов. Прямое падение напряжения у них, как правило, не меньше 0,5 вольт, а то и больше. Кремниевые диоды и диоды Шоттки очень активно используются для выпрямления переменного тока. Например, в составе диодного моста.

Германиевые диоды имеют прямое падение напряжения равное 300 – 400 милливольт. Например, проверенный нами точечный германиевый диод Д9, который ранее применялся в качестве детектора в радиоприёмниках имеет пороговое напряжение около 400 милливольт.

Диоды Шоттки имеют пороговое напряжение в районе 100 – 250 mV;

У германиевых диодов пороговое напряжение, как правило, равно 300 – 400 mV;

Кремниевые диоды имеют самое большое пороговое напряжение равное 400 – 1000 mV.

Таким образом, с помощью описанной методики можно не только определить исправность диода, но и ориентировочно узнать, из какого материала и по какой технологии он изготовлен. Определить это можно по величине порогового напряжения.

С развитием электроники в современном мире, в различной аппаратуре применяется такой узел как диодный мост. В случае не нормальных режимов работы и коротких замыканий, он первый кто принимает удар на себя. Научиться проверять диодный мост самостоятельно – это полезный навык, который пригодиться всем тем, кто хоть как-то занимается самостоятельным ремонтом поломанного оборудования.

Давайте вспомним немного теории. Работа диодного моста, основана на свойстве полупроводникового диода пропускать ток только в одном направлении. Схема моста состоит из четырех диодов и может выполняться как в открытом виде, так и в виде монолитного корпуса. Подробней обо всем этом вы можете прочесть в материале про диодный мост .

Неисправности диодного моста:

Пробой диода – это когда диод становиться обычным проводником, а мультиметр показывает сопротивление этого проводника, обычно происходит в следствии высокого обратного напряжения или тока, диод не может выдержать величины и пробивается, ток проводиться в обоих направлениях.
Обрыв диода – название говорит само за себя, это когда диод вообще не проводит электрический ток, в любом включении он будет иметь очень высокое сопротивление, а мультиметр будет показывать единицу, свидетельствуя о обрыве. Это менее распространенная неисправность.

Проверка обычного диодного моста

Как было написано выше, диодный мост состоит из четырех отдельных полупроводниковых диодов. Чтобы проверить его исправность, нам нужно прозвонить каждый из них в двух направлениях. Включаем мультиметр в режим прозвонки (он отмечен значком диода или звука) и выбираем первый диод, с которого мы начнем проверку.

Находим у него анод (плюсовой вывод) и катод (минусовой вывод). Обычно они обозначены на корпусе диода с помощью цветового обозначения, либо соответствующими иконками. Для начала проверяем диод в прямом включении, для этого красный щуп (плюсовой) подключаем к аноду, а черный (минусовой) к катоду.

На дисплее мультиметра должны появиться цифры - значение падения напряжения, указывается оно в милливольтах. Это то минимальное напряжение, которое нужно для открытия диода.

Теперь давайте проверим его в обратном включении, для этого меняем щупы местами – красный к катоду, а черный к аноду. На дисплее должна показываться единица, что указывает нам на высокое сопротивление P-N перехода - этот диод исправен.

Если в обратном включении показываются малое сопротивление, а прибор пищит (при наличии звуковой индикации) – этот диод пробит и его нужно заменить. Таким образом прозванием оставшиеся три штуки и если найден неисправный, просто выпаиваем его и заменяем на новый.

Проверка диодной сборки

Вся хитрость диодной сборки в том, что мы не видим отдельно диоды. Но сложного тут ничего нет, на помощь нам приходит схема диодного моста. Для наглядности размещаем ее недалеко от себя и начинаем проверку. Проверять мы будем как в первом пункте статьи – по одному диоду. В диодной сборке каждый вывод подписан, так что найти нужный нам диод не составит труда.

Выводы диодов в монолитном корпусе:

Диод 1: минус сборки – анод, один из переменных выводов – катод;
Диод 2: минус сборки – анод, один из переменных выводов – катод;
Диод 3: переменный вывод – анод, плюс сборки – катод;
Диод 4: переменный вывод – анод, плюс сборки – катод.

Зная обозначение выводов, проверяем каждый диод в двух направлениях. Если какой-то из них имеет пробой или обрыв, то приодеться заменить всю диодную сборку. Изображения для наглядности:

Проверка диодов 1 и 2 при обратном включении.