Metercontrole van een diode

De functionaliteit van diodepolariteit

Het kunnen bepalen van de polariteit (kathode versus anode) en basisfunctionaliteit van een diode is een zeer belangrijke vaardigheid voor de elektronicahobbyist of technicus. Aangezien we weten dat een diode in wezen niets meer is dan een eenrichtingsklep voor elektriciteit, is het logisch dat we de eenrichtingsaard ervan moeten kunnen verifiëren met behulp van een DC-ohmmeter (op batterijen), zoals in de onderstaande afbeelding. Eenrichtings aangesloten over de diode, moet de meter een zeer lage weerstand vertonen bij (a). Aan de andere kant over de diode aangesloten, zou deze een zeer hoge weerstand moeten vertonen bij (b) ("OL" op sommige digitale metermodellen).

Bepaling van de diodepolariteit:(a) Lage weerstand geeft voorwaartse voorspanning aan, zwarte draad is kathode en rode draadanode (voor de meeste meters) (b) Omkeerkabels tonen een hoge weerstand die omgekeerde voorspanning aangeeft.

De polariteit van de diode bepalen?

Een multimeter gebruiken

Om te bepalen welk uiteinde van de diode de kathode is en welk de anode, moet u natuurlijk met zekerheid weten welk meetsnoer van de meter positief (+) is en welk negatief (-) wanneer ingesteld op de "weerstand" of "Ω" functie. Bij de meeste digitale multimeters die ik heb gezien, wordt de rode draad positief en de zwarte draad negatief wanneer deze is ingesteld om weerstand te meten, in overeenstemming met de standaard elektronica-kleurcodeconventie. Dit is echter niet voor alle meters gegarandeerd. Veel analoge multimeters maken bijvoorbeeld hun zwarte draden positief (+) en hun rode draden negatief (-) wanneer ze worden overgeschakeld naar de "weerstand" -functie, omdat het op die manier gemakkelijker te vervaardigen is!

Problemen bij het testen van diodes met een Ohm meter

Een probleem bij het gebruik van een ohmmeter om een ​​diode te controleren, is dat de verkregen meetwaarden alleen een kwalitatieve waarde hebben, niet kwantitatief. Met andere woorden, een ohmmeter vertelt je alleen in welke richting de diode geleidt; de lage weerstandsindicatie verkregen tijdens het geleiden is nutteloos.

Als een ohmmeter een waarde van "1,73 ohm" toont terwijl een diode naar voren wordt voorgespannen, vertegenwoordigt dat cijfer van 1,73 Ω geen echte hoeveelheid die nuttig is voor ons als technici of circuitontwerpers. Het vertegenwoordigt noch de voorwaartse spanningsval, noch enige "bulk" -weerstand in het halfgeleidermateriaal van de diode zelf, maar is eerder een cijfer dat afhankelijk is van beide grootheden en aanzienlijk zal variëren met de specifieke ohmmeter die wordt gebruikt om de meting uit te voeren.

Diodecontrole in digitale multimeter s

Om deze reden rusten sommige fabrikanten van digitale multimeters hun meters uit met een speciale "diodecontrole" -functie die de werkelijke voorwaartse spanningsval van de diode in volt weergeeft, in plaats van een "weerstand" -cijfer in ohm. Deze meters werken door een kleine stroom door de diode te forceren en de spanning te meten die tussen de twee meetsnoeren valt. (figuur hieronder)

Meter met een "Diodecontrole"-functie geeft de voorwaartse spanningsval van 0,548 volt weer in plaats van een lage weerstand.

Diode doorlaatspanning s De voorwaartse spanningsmeting die met een dergelijke meter wordt verkregen, zal typisch minder zijn dan de "normale" daling van 0,7 volt voor silicium en 0,3 volt voor germanium, omdat de stroom die door de meter wordt geleverd van triviale proporties is.

Alternatieven voor de diodecontrolefunctie Als er geen multimeter met diodecontrolefunctie beschikbaar is, of als u de voorwaartse spanningsval van een diode bij een niet-triviale stroom wilt meten, kan het circuit van de onderstaande afbeelding worden geconstrueerd met behulp van een batterij, weerstand en voltmeter.

Voorwaartse spanning van een diode meten zonder "diode check"-meterfunctie:(a) Schematisch diagram. (b) Picturaal diagram.

Door de diode achterstevoren op dit testcircuit aan te sluiten, geeft de voltmeter eenvoudig de volledige spanning van de batterij aan.

Als dit circuit is ontworpen om een ​​constante of bijna constante stroom door de diode te leveren ondanks veranderingen in de voorwaartse spanningsval, zou het kunnen worden gebruikt als basis voor een temperatuurmeetinstrument, de spanning gemeten over de diode is omgekeerd evenredig met de temperatuur van de diodejunctie . Natuurlijk moet de diodestroom tot een minimum worden beperkt om zelfverhitting te voorkomen (de diode dissipeert aanzienlijke hoeveelheden warmte-energie), wat de temperatuurmeting zou verstoren.

Overwegingen in Multimet ers

Houd er rekening mee dat sommige digitale multimeters die zijn uitgerust met een "diodecontrole" -functie een zeer lage testspanning (minder dan 0,3 volt) kunnen afgeven wanneer deze is ingesteld op de normale "weerstand" (Ω) -functie:te laag om het uitputtingsgebied van een PN volledig in te klappen kruising.

De filosofie hier is dat de functie "diodecontrole" moet worden gebruikt voor het testen van halfgeleiderapparaten en de functie "weerstand" voor al het andere. Door een zeer lage testspanning te gebruiken om de weerstand te meten, is het voor een technicus gemakkelijker om de weerstand te meten van niet-halfgeleidercomponenten die zijn aangesloten op halfgeleidercomponenten, aangezien de halfgeleidercomponentovergangen bij dergelijke lage spanningen niet voorwaarts worden voorgespannen.

Testvoorbeeld e

Beschouw het voorbeeld van een parallel geschakelde weerstand en diode, op hun plaats gesoldeerd op een printplaat (PCB). Normaal gesproken zou men de weerstand van het circuit moeten lossolderen (loskoppelen van alle andere componenten) voordat de weerstand wordt gemeten, anders zouden parallel geschakelde componenten de verkregen meetwaarde beïnvloeden. Bij gebruik van een multimeter die een zeer lage testspanning afgeeft aan de sondes in de "weerstand" -functiemodus, zal de PN-overgang van de diode niet voldoende spanning hebben om voorwaarts voorgespannen te worden en zal deze slechts een verwaarloosbare stroom doorlaten. Bijgevolg "ziet" de meter de diode als een open (geen continuïteit) en registreert hij alleen de weerstand van de weerstand. (Figuur hieronder)

Ohmmeter uitgerust met een lage testspanning (<0,7 V) ziet geen diodes waardoor hij parallelle weerstanden kan meten.

Als zo'n ohmmeter zou worden gebruikt om een ​​diode te testen, zou deze een zeer hoge weerstand (veel mega-ohm) aangeven, zelfs als deze in de "juiste" (voorwaartse) richting op de diode is aangesloten. (Figuur hieronder)

Ohmmeter uitgerust met een lage testspanning, te laag om biasdiodes door te sturen, ziet geen diodes.

Omgekeerde spanningssterkte van een diode is niet zo gemakkelijk te testen, omdat het overschrijden van de PIV van een normale diode meestal resulteert in vernietiging van de diode. Speciale typen diodes echter, die zijn ontworpen om in omgekeerde voorspanningsmodus te "breken" zonder schade (genaamd zenerdiodes ), die worden getest met dezelfde spanningsbron / weerstand / voltmetercircuit, op voorwaarde dat de spanningsbron een voldoende hoge waarde heeft om de diode in zijn doorslaggebied te dwingen. Meer over dit onderwerp in een later deel van dit hoofdstuk.

BEOORDELING:

• Een ohmmeter kan worden gebruikt om de diodefunctie kwalitatief te controleren. Er moet op de ene manier een lage weerstand worden gemeten en een zeer hoge weerstand op de andere manier. Als u hiervoor een ohmmeter gebruikt, zorg er dan voor dat u weet welk meetsnoer positief en welk negatief is! De werkelijke polariteit volgt mogelijk niet de kleuren van de draden zoals u zou verwachten, afhankelijk van het specifieke ontwerp van de meter.
• Sommige multimeters bieden een "diodecontrole"-functie die de werkelijke voorwaartse spanning van de diode weergeeft wanneer deze stroom geleidt. Dergelijke meters geven doorgaans een iets lagere voorwaartse spanning aan dan wat "nominaal" is voor een diode, vanwege de zeer kleine hoeveelheid stroom die tijdens de controle wordt gebruikt.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Werkblad basishandelingen oscilloscoop