Jak zkontrolovat diodu multimetrem na desce a bez odpájení

Kontrola diody pomocí multimetru nebude obtížná ani pro začínajícího radioamatéra. Když usměrňovač a výkonové diody selžou, je to běžná věc, takže musíte být připraveni je otestovat přímo na desce bez odpájení.

Příčinou selhání diody je často přehřátí. Může k němu dojít v důsledku volného kontaktu s chladičem, zvýšeného napětí nebo špatné kvality samotné diody.

V každém případě musíte pochopit, jak dioda funguje a jak ji správně zkontrolovat pomocí multimetru. Níže v tomto článku z webu https://samelektrikinfo.ru/ Budeme mluvit o tom, jak testovat diodu pomocí multimetru.

Jak funguje dioda?

Než začnete kontrolovat diody, musíte alespoň povrchně porozumět jejich fungování a struktuře. Důležitou vlastností diod je, že jsou schopny přenášet elektřinu pouze jedním směrem (jednou stranou).

To znamená, že při dopředném předpětí dioda prochází proudem, ale při zpětném předpětí ne. Co dalšího potřebujete vědět o diodách je, že mají kladný a záporný pól.

Dopředné předpětí je připojení diody, když je její anoda připojena ke kladnému kontaktu, což může být červená sonda multimetru. Proto je zpětné předpětí diody opačným zapojením.

Jak zjistit, kde je katoda a anoda diody

V souladu s tím má mnoho začínajících radioamatérů otázku, jak zjistit, kde je katoda a kde je anoda na diodě? Všechno je zde vlastně docela jednoduché.

Typicky je katoda na diodě označena proužkem. Staré diody mají závitový kontakt, to je katoda. Na druhé straně diody často najdete kontakt s otvorem. V souladu s tím se jedná o anodu.

Je tedy možné určit, kde se nachází katoda a anoda diody. V tomto případě je vývod diody umístěn na boku, na těle prvku.

Jak testovat diodu multimetrem

Chcete-li zkontrolovat diodu pomocí multimetru, musíte použít režim kontinuity. Dříve v článku SAM Electric INFO o tom již byla řeč jak používat multimetr pro figuríny. Článek se ukázal jako podrobný, obecně si ho mohou přečíst ti, kteří mají zájem.

Přepneme tedy multimetr do režimu spojitosti a využijeme základní pravidlo, vlastnost diody, procházet elektrický proud pouze jedním směrem.

Chcete-li to provést, dotkněte se červené sondy multimetru anody diody a černé sondy katody.

V tomto případě by se na obrazovce multimetru mělo zobrazit takzvané „průrazné“ napětí, při kterém se otevře přechod pn diody. Poté sondy vyměníme opačně a diodu znovu zkontrolujeme multimetrem.

Pokud dioda funguje a není rozbitá, pak by měl displej multimetru ukazovat hodnotu rovnou nekonečnu. To znamená, že pn přechod diody je při obráceném zapojení uzavřen, jak má být.

V případě, že se při kontrole pomocí multimetru dioda „otevře“ v různých směrech, znamená to, že je vadná. Jednoduše řečeno, při kontrole diody by na jedné straně měla být čísla na displeji multimetru, ale na druhé straně by neměla být.

Nyní víte, jak testovat diodu pomocí multimetru. Neváhejte uplatnit získané znalosti v praxi.

Varistory jsou mezi radioamatéry velmi oblíbené. Používají se téměř ve všech elektronických zařízeních a umožňují některá zařízení vylepšit. Chcete-li jej použít v obvodech, měli byste pochopit princip fungování varistoru a znát jeho hlavní vlastnosti. Navíc, jako každá součást, má své výhody a nevýhody, které je třeba vzít v úvahu při konstrukci a výpočtu elektrických obvodů.
Varistor je polovodičový rezistor, který snižuje svůj odpor s rostoucím napětím. Konvenční grafický symbol (UGO) je uveden na obrázku 1, který znázorňuje závislost odporu rádiové součástky na hodnotě napětí. V diagramech je označen znr. Je-li jich více, pak je označen v následujícím tvaru: znr1, znr2 atd.

Mnoho začínajících radioamatérů si plete proměnný rezistor a varistor. Princip činnosti, hlavní charakteristiky a parametry tohoto prvku se liší od proměnného odporu. Navíc častou chybou při sestavování schémat elektrických obvodů je nesprávné UGO. Varistor vypadá jako kondenzátor a je rozpoznán pouze podle jeho označení.
Polovodičové rezistory se klasifikují podle napětí, protože na tom závisí jejich rozsah použití. Existují pouze 2 typy:

1. Vysoké napětí s provozním napětím do 20 kV.
2. Nízké napětí, jehož napětí je v rozsahu od 3 do 200 V.
   Všechny se používají k ochraně obvodů před přetížením: první – k ochraně elektrických sítí, elektrických strojů a instalací; druhé slouží k ochraně rádiových součástek v nízkonapěťových obvodech. Princip činnosti varistorů je stejný a nezávisí na jejich typu. V počátečním stavu má vysoký odpor, ale při překročení jmenovité hodnoty napětí klesá. V důsledku toho se podle Ohmova zákona pro úsek obvodu hodnota proudu zvyšuje se snižující se hodnotou odporu. Varistor pracuje v režimu Zenerovy diody. Při návrhu zařízení a pro jeho správnou funkci je třeba zohlednit kapacitu varistoru, jejíž hodnota je přímo úměrná ploše a nepřímo úměrná jeho tloušťce.
   Abyste správně vybrali prvek pro ochranu proti přetížení v napájecích obvodech zařízení, měli byste znát hodnotu odporu zdroje na vstupu a také sílu impulzů generovaných během spínání. Maximální hodnota proudu procházejícího varistorem určuje dobu trvání a periodu opakování rázů hodnot amplitudového napětí.
   Označení varistorů je odlišné, protože každý výrobce těchto rádiových komponent má právo je instalovat samostatně. Je to dáno především jeho technickými vlastnostmi. Například rozdíly v napětí a požadovaných úrovních proudu pro jeho provoz.
   Mezi domácími je nejběžnější K275 a mezi dováženými – 7n471k, 14d471k, kl472m a ac472m. Nejoblíbenější je varistor, jehož označení je CNR (existují také hel, vdr, jvr). Kromě toho je k němu připojen alfanumerický index 14d471k a tento typ označení se dekóduje následovně:
3. CNR – typ oxidu kovu.
4. 14 – průměr zařízení rovný 14 mm.
5. D je radiová součást ve tvaru disku.
6. 471 je maximální hodnota napětí, pro kterou je navržen.
7. K je přípustná odchylka klasifikačního napětí rovna 10 %.
   Pro aplikaci v obvodu jsou vyžadovány technické specifikace. Je to proto, že k ochraně různých prvků obvodu musí být použity různé typy polovodičového odporu.
   Jejich hlavní vlastnosti:
8. Klasifikační napětí je hodnota rozdílu potenciálu, bere se v úvahu, že varistorem protéká proud 1 mA.
9. Maximální hodnota střídavého napětí je efektivní hodnota, při které se otevírá, a proto klesá hodnota jeho odporu.
10. Konstantní maximální hodnota napětí, při které se varistor otevírá ve stejnosměrném obvodu. Pro proud s proměnnou amplitudou je zpravidla větší než předchozí parametr.
11. Dovolené napětí (mezní napětí) je hodnota, nad kterou prvek selže. Udává se pro konkrétní aktuální hodnotu.
12. Maximální absorbovaná energie se měří v J (joule). Tato charakteristika ukazuje množství pulzní energie, kterou může varistor rozptýlit a neselhat.
13. Doba odezvy (jednotka – nanosekundy, ns) – hodnota potřebná k přechodu z jednoho stavu do druhého, tedy ke změně hodnoty odporu z vysoké hodnoty na nízkou hodnotu.
14. Chyba klasifikačního napětí je odchylka od jeho jmenovité hodnoty v obou směrech, která se udává v % (u importovaných modelů: K = 10 %, L = 15 %, M = 20 % a P = 25 %).
    Varistory se používají k ochraně elektronických zařízení před přepětím, jehož amplituda překračuje jmenovitý napájecí zdroj. Díky použití polovodičového rezistoru v napájecích zdrojích je možné vyhnout se mnoha poruchám, které mohou poškodit elektroniku. Varistory jsou také široce používány v předřadných obvodech, které se používají v osvětlovacích prvcích.
    Některé stabilizátory napětí a proudu také používají specializované polovodičové rezistory a varistory-vybíječe s napětím vyšším než 20 kV se používají ke stabilizaci napájení v elektrických vedeních. Lze je také připojit k schématu zapojení (schéma 1), čímž je chrání před přetížením a nepřijatelnými hodnotami amplitudy proudu a napětí. Při přetížení vedení se zahřívá, což může vést k požáru.

Schéma 1 – Připojení varistoru pro síť 220V.
Nízkonapěťové varistory pracují v rozsahu napětí od 3 V do 200 V s proudem od 0,1 do 1 A. Používají se v různých zařízeních a instalují se především na vstup nebo výstup napájecího zdroje. Jejich doba odezvy je menší než 25 ns, tato hodnota však pro některá zařízení nestačí a v tomto případě jsou použity přídavné ochranné obvody.
Technologie jejich výroby však nestojí, protože společnost S+M Ercos vytvořila rádiový prvek s dobou odezvy menší než 0,5 ns. Tento polovodičový rezistor je vyroben technologií SMD. Konstrukce diskového typu mají vyšší dobu odezvy. Vícevrstvé varistory (CN) jsou spolehlivou ochranou proti statické elektřině, která může poškodit různou elektroniku. Příkladem použití je výroba mobilních telefonů, které jsou náchylné na statický výboj. Tento typ varistorů je také široce používán v oblasti výpočetní techniky a také ve vysoce citlivých zařízeních.
VÝHODY A NEVÝHODY
Abyste mohli používat varistor, měli byste se seznámit s jeho pozitivními a negativními stránkami, protože na něm závisí ochrana elektroniky. Za pozitivní vlastnosti je třeba považovat následující:

1. Vysoká doba odezvy.
2. Sledování rozdílů metodou bez setrvačnosti.
3. Široký rozsah napětí: od 12 V do 1,8 kV.
4. Dlouhá životnost.
5. Nízká cena.
   Kromě svých výhod má varistor i závažné nevýhody, které je třeba vzít v úvahu při vývoji jakéhokoli zařízení. Patří mezi ně:
6. Velká kapacita.
7. Neztrácejte energii při maximálním napětí.
   Kapacita polovodičové součástky se pohybuje od 70 do 3200 pF a proto výrazně ovlivňuje výkon obvodu. Tato hodnota závisí na konstrukci a typu zařízení a také na napětí. V některých případech je však tato nevýhoda výhodou při použití ve filtrech. Hodnota větší kapacity omezuje hodnotu napětí.
   Při maximálních hodnotách napětí by měly být použity varistory-vybíječe k rozptýlení energie, protože běžné polovodičové zařízení se přehřeje a selže. Každý radioamatér by měl znát algoritmus pro kontrolu varistoru, protože při kontaktování servisních středisek existuje možnost zaplatit více za opravy, než ve skutečnosti stojí.
   KONTROLA PROVOZUPLNOSTI
   Pro řešení problémů potřebujete schéma zapojení zařízení. Viz například schéma 2, které používá varistor. Bude se zde uvažovat pouze o poruše polovodičového rezistoru. Hlavní fází řešení problémů je příprava pracoviště a nástrojů, což vám umožní soustředit se na provádění oprav a provádět je efektivně. Pro opravy budou potřebné následující nástroje:
8. Šroubovák.
9. Kartáč, který je potřeba k čištění desky od prachu. Čištění by mělo být prováděno pravidelně, protože je vodičem elektřiny. V důsledku toho může dojít k selhání určitého prvku obvodu nebo zkratu.
10. Páječka, cín a kalafuna.
11. Multimetr pro diagnostiku rádiových komponent.
12. Zvětšovací sklo pro zobrazení značek.
    Najděte varistor a proveďte jeho vizuální kontrolu. Tělo musí být neporušené a bez prasklin. Pokud je zjištěno porušení integrity pouzdra, musí být odpájeno a nahrazeno stejným nebo vybrat analog. Je třeba poznamenat, že na polaritě připojení varistoru k obvodu nezáleží. Pokud není zjištěno žádné mechanické poškození, měli byste přistoupit k jeho diagnostice, která se provádí dvěma způsoby:
13. Měření odporu.
14. Odstraňování poruch na základě technických vlastností prvku.
    V prvním případě je díl odpájen z desky a pomocí multimetru je změřena jeho hodnota odporu. Přepínač je umístěn v poloze maximálního rozsahu měření (stačí 2 MOhm). Při měření byste se neměli dotýkat varistoru rukama, protože zařízení ukazuje odpor těla. Pokud multimetr ukazuje vysoké hodnoty, pak rádiová součást funguje, ale pokud se hodnoty liší, měla by být vyměněna. Po výměně byste měli znovu sestavit kryt a zapnout přepěťovou ochranu.
    Existuje další způsob, jak identifikovat vadný varistor, na základě analýzy charakteristik prvku. Zpravidla se používá, když měření hodnoty odporu nedává potřebné výsledky. Chcete-li to provést, měli byste se podívat na technické vlastnosti varistoru, podle kterých můžete identifikovat jeho poruchu.
    Měli byste zkontrolovat proud, při kterém pracuje, protože může být nižší, než je požadováno. V tomto případě to nebude fungovat. Musíte také zkontrolovat napětí, pro které je určeno. Pokud jsou z nějakého důvodu tyto indikátory menší než přijatelné, pak se polovodičový odpor neotevře.
    Varistor je tedy široce používán v různých zařízeních pro ochranu proti přepětí a napájecích zdrojích, stejně jako u statické elektřiny. Moderní technologie umožňují získat nízké doby odezvy, díky čemuž se rozšiřuje rozsah použití tohoto rádiového prvku.