Интернет-энциклопедия по электрике

Интернет-энциклопедия по электрике

» » Проверка стабилизатора напряжения мультиметром. Как проверить различные типы диодов тестером — полная инструкция

Проверка стабилизатора напряжения мультиметром. Как проверить различные типы диодов тестером — полная инструкция

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.

Следует отметить, что большинство микропроцессоров могут питаться от напряжения, указанного в примечании к каталогу отсека. Стабилизированный источник питания - это нестабилизированный источник питания, рис. 7-8 с дополнительной стабилизацией напряжения. Наиболее часто используемыми стабилизаторами напряжения являются встроенные линейные стабилизаторы. На их популярность влияет низкая цена и минимальное количество дополнительных предметов. Различные линейные стабилизаторы в различных оболочках показаны на рисунке ниже.

Различные типы линейных стабилизаторов в разных корпусах. Вы можете найти отдельные контакты в каталоге конкретной системы. Стабилизаторы доступны в разных вариантах выходного напряжения. Линейные стабилизаторы имеют большое преимущество, которое в то же время является их основной особенностью, а именно напряжение, подаваемое на стабилизатор, может быть в определенных пределах, подробно описанных в примечании к каталогу элементов. Имейте в виду, что входное напряжение не слишком низкое, потому что стабилизатор не будет работать должным образом.

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.

Входное напряжение стабилизатора должно быть как минимум на 2 В выше выходного напряжения. Эти значения могут незначительно отличаться в зависимости от производителя стабилизатора. Важным является ток, протекающий через стабилизатор. Он не может превышать максимально допустимую проводимость стабилизатора. Максимальный ток стабилизатора зависит от типа корпуса. Через пучок напряжений на стабилизаторе и протекающий через него ток высвобождают тепловые потери. Поэтому мы выбираем стабилизатор с обозначением.

Для небольших потерь мощности нет необходимости использовать радиатор. Фильтрующие конденсаторы до и после конденсатора необходимы для их правильной работы. Этот конденсатор уменьшает пульсацию напряжения на стабилизаторе. В простых электронных системах с низким потреблением тока может использоваться трансформатор без трансформатора. Он позволяет напрямую управлять электропитанием от сети 230 В без использования трансформатора. Это решение влечет за собой ряд проблем, главной из которых является отсутствие гальванического разделения между электронной схемой и электрической сетью.

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.

Возможность полного сетевого напряжения 230 В в системе в случае повреждения одного из компонентов источника питания делает этот тип источника питания только опытными пользователями или под их наблюдением. Еще одним недостатком трансформатора без трансформатора является очень ограниченная емкость тока, которая позволяет использовать такие источники питания только в проектах, где потребление тока не превышает десятки миллисекунд.

Текущая эффективность трансформатора без трансформатора сильно зависит от напряжения эффективной электрической сети. При проектировании следует учитывать значения в столбце 190 В, так как силовая сеть может испытывать временные падения напряжения, что уменьшит текущую мощность источника питания. Это связано с тем, что номинальное напряжение конденсатора является постоянным напряжением, которое может выдерживать изоляцию конденсатора. Если после отсоединения системы от источника питания и прикосновения к контактам силовой вилки не использовались никакие разгрузочные резисторы, пользователь может быть подвержен малым токам, что может не быть опасным для жизни или опасным для здоровья, но может вызвать неприятные ощущения.

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.

Полупроводниковый диод можно проверить и при помощи стрелочного прибора в режиме Ом-метра: стрелка должна показать проводимость лишь в одну сторону.

Напряжение стабилитрона диода может находиться в диапазоне от 3, 3 до 24 В в зависимости от приложения. Непосредственно с этой точки можно подать питание, например, реле с рабочим напряжением 12 В или другими системами, требующими такого напряжения питания. Для одного источника питания достаточно питания.

Если это схема микроконтроллера, лучше использовать стабилизатор напряжения. Способ его работы описан в предыдущей главе о стабилизированных источниках питания. В примере питания выходной ток до 50 мА, что вполне достаточно для микропроцессорных систем с небольшим количеством периферийных устройств. Образец трансформатора без трансформатора с выходным напряжением 5В и 12В и максимальным током 50 мА.


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.

Цепь стабилизатора стабилитрона хорошо известна. Схема обеспечивает практически фиксированное фиксированное напряжение, имеющее значение напряжения диода Зенера и низкий коэффициент стабилизации. Быть стабилизатором с регулирующим элементом параллельного типа неэкономично для переменной токовой нагрузки в широком диапазоне и используется только при малой нагрузке.

Наиболее распространенным случаем является то, что схема питается от существующего источника. Второй случай - это источник питания. Также возможно уменьшить колебания выходного напряжения из-за изменения составляющих тока нагрузки за счет уменьшения выходного сопротивления высокочастотного стабилизатора. В то же время можно использовать последовательно два или более стабилитрона с динамическим сопротивлением и пониженными температурными коэффициентами для достижения более высокого эквивалентного стабилитрона.


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).

Проектирование стабилизатора для требуемого источника. Чтобы предотвратить использование стабилизатора в заготовке, если он выполняется на печатной плате, отделенной от цепи нагрузки, соответствующее сопротивление, измеренное параллельно диоду Зенера, будет интегрировано в схему стабилизатора. Они не влияют на работу диода, потому что они уменьшаются на ок. Каталоги иногда не имеют ограничений по току через стабилитрон. Максимальный ток может быть определен путем аппроксимации.

Минимальный ток будет основываться на таблице в каталоге, в зависимости от требований стабилизации. Для серийного производства схемы практически единственное решение, вместо этого, чтобы добиться уникальности, вы можете выбирать и измерять диоды Зенера. Это также среднее натяжение нагрузки, будет сравниваться со значением, первоначально предоставленным нам, приняв решение о его принятии.

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.

Таким образом, напряжение на выходе стабилизатора может быть между значениями. Для этого условие должно быть выполнено. Конструкция стабилизатора, если источник может быть принят. Поскольку этот расчет займет значительное место, он не будет представлен. Решение, использующее вычисления в предыдущем случае, состоит в использовании подходящего диода напряжения с диапазоном тока.

Для этого используются следующие. Ток Измакса может быть рассчитан с использованием формул,,, соответственно модифицированных. Диод является нелинейным устройством. Ниже приведен пример этого. Диаграмма также показывает, что ток и напряжение диода не находятся в прямой линии.

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...

Напряжение пробоя - это прорывное напряжение. Ток утечки - утечка тока. Обратное напряжение - обратное напряжение. Обратная область - обратная область. Прямая область - прямая область. В прямой области графика напряжение, при котором ток быстро высвобождается, называется напряжением стабилизатора диода.

При тестировании диодной схемы обычно ограничивается определением, является ли диодное напряжение выше или ниже напряжения стабилизатора. Напряжение кремниевого диода составляет около 7 вольт, а напряжение диода германия достигает 3 вольт. Если напряжение стабилизированного напряжения выше, пропускная способность диода высокая.

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.

Если напряжение стабилизатора ниже, диод низкий. Однако ширина пропитанной зоны не может быть увеличена на неопределенный срок. Когда мы идем вокруг, создается больше ионов, и возрастающее электрическое поле замедляется в обедненной зоне и в конечном итоге останавливает это перекрытие.

В настоящий момент существует интегрированный потенциал во всей обедненной зоне. Если внешнее напряжение проходит через тот же полюсный диод, что и интегральный потенциал, нечистая зона продолжает действовать как изолятор, который предотвращает большой ток. Это явление обратного смещения.

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.

В случае высокого импеданса, превышающего максимальное обратное напряжение, происходит обратный пробой, что значительно увеличивает ток, что приводит к необратимому повреждению устройства. Аварийный диод специально разработан для использования в области коллапса. Зенеровский диод не применяет понятие обратного напряжения высокого напряжения. Однако в случае сжатого обратного напряжения оба устройства имеют максимальный предел тока и мощности. Кроме того, существует кратковременный обратный ток для любой прямой проводимости в конце диода.

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.