Что такое диод Шоттки, его характеристики и способ проверки мультиметром

Отличается диод Шоттки от обыкновенных диодов своей конструкцией, в которой используется металл-полупроводник, а не p-n переход. Понятно, что свойства здесь разные, а значит, и характеристики тоже должны отличаться.

Действительно, металл-полупроводник обладает такими параметрами:

  • Имеет большое значение тока утечки,
  • Невысокое падение напряжения на переходе при прямом включении,
  • Восстанавливает заряд очень быстро, так как имеет низкое его значение.

Диод Шоттки изготавливается из таких материалов, как арсенид галлия, кремний, намного реже, но также может использоваться – германий. Выбор материала зависит от свойств, которые нужно получить, однако в любом случае максимальное обратное напряжение, на которое могут изготавливаться данные полупроводники, не выше 1200 вольт – это самые высоковольтные выпрямители. На практике же намного чаще их используют при более низком напряжении – 3, 5, 10 вольт.

На принципиальной схеме диод Шоттки обозначается таким образом:

Но иногда можно увидеть и такое обозначение:

Это означает сдвоенный элемент: два диода в одном корпусе с общим анодом или катодом, поэтому элемент имеет три вывода. В блоках питания используют такие конструкции с общим катодом, их удобно использовать в схемах выпрямителей. Часто на схемах рисуется маркировка обычного диода, но в описании указывается, что это Шоттки, поэтому нужно быть внимательными.

Диодные сборки с барьером Шоттки выпускаются трех типов:

1 тип – с общим катодом,

2 тип – с общим анодом,

3 тип – по схеме удвоения.

Такое соединение помогает увеличить надежность элемента: ведь находясь в одном корпусе, они имеют одинаковый температурный режим, что важно, если нужны мощные выпрямители, например, на 10 ампер.

Но есть и минусы. Все дело в том, что малое падение напряжения (0,2–0,4 в) у таких диодов проявляется на небольших напряжениях, как правило – 50–60 вольт. При более высоком значении они ведут себя как обычные диоды. Зато по току эта схема показывает очень хорошие результаты, ведь часто бывает необходимо – особенно в силовых цепях, модулях питания – чтобы рабочий ток полупроводников был не ниже 10а.

Еще один главный недостаток: для этих приборов нельзя превышать обратный ток даже на мгновение. Они тут же выходят из строя, в то время как кремниевые диоды, если не была превышена их температура, восстанавливают свои свойства.

Но положительного все-таки больше. Кроме низкого падения напряжения, диод Шоттки имеет низкое значение емкости перехода. Как известно: ниже емкость – выше частота. Такой диод нашел применение в импульсных блоках питания, выпрямителях и других схемах, с частотами в несколько сотен килогерц.

Вольтамперная характеристика светодиода (ВАХ)

ВАХ такого диода имеет несимметричный вид. Когда приложено прямое напряжение, видно, что ток растет по экспоненте, а при обратном – ток от напряжения не зависит.

Все это объясняется, если знать, что принцип работы этого полупроводника основан на движении основных носителей – электронов. По этой же самой причине эти приборы и являются такими быстродействующими: у них отсутствуют рекомбинационные процессы, свойственные приборам с p-n переходами. Для всех приборов, имеющих барьерную структуру, свойственна несимметричность ВАХ, ведь именно количеством носителей электрического заряда обусловлена зависимость тока от напряжения.

Методика проверки

Цифровые мультиметры проверяют диоды и стабилитроны очень точно. Если есть предназначенный для этого режим, то тестер также покажет значение пробивного напряжения. При использовании стрелочного мультиметра проверить диод можно на сопротивление в режиме омметра. Перед этим следует выставить стрелку тестера на ноль. Для этого следует:

  • перемкнуть щупы прибора;
  • поворотом специального регулятора выполнить настройку;
  • если не удаётся выставить стрелку на ноль, то необходимо заменить элементы питания пробника.

Чтобы проверить мультиметром стабилитрон, следует присоединить красный щуп к аноду, а чёрный — к катоду. Вначале следует замерить сопротивление детали. Оно должно составлять от 500 до 1 тыс. Ом. Проверка по пробивному напряжению имеет свои особенности в силу конструкции стабилитрона. Основное назначение последнего — поддержание постоянного значения напряжения в цепи, параллельно которой подключена деталь.

По этой причине проверка этого полупроводникового прибора может вызывать трудности, поскольку пробивное напряжение способно оказаться меньше. Из-за этого иногда делают ошибочный вывод о неисправности стабилитрона.

Более точную проверку можно осуществить, если собрать простую цепь. В неё входят регулируемый источник тока и ограничительный резистор. Исправным считается такой стабилитрон, на клеммах которого напряжение остаётся неизменным.

Как проверить диод мультиметром

На сегодняшний день электроника прочно вошла в жизнь и имеется в составе любого прибора или гаджета. Но, как не прискорбно, это было и приборы, и гаджеты ломаются и приходят в негодность. Самой часто встречающейся причиной, по которой многие приборы ломаются — это поломка одного из элемента электрической сети, к примеру диод.

Выполнить проверку поломки или неисправности этого элемента возможно самостоятельно. В статье разберем подробно как проверить диод мультиметром, а также что представляет из себя этот прибор и как им пользоваться.

Диоды бывают разные

Простой диод является элементом электрической сети и несет в себе роль полупроводника, то есть р-n переход. Он устроен так, что вполне может осуществить пропуск тока по цепи, но только в одну сторону. И осуществляется это от анода к катоду. Для этого обязательно к аноду присоединяется «плюс», а к катоду — «минус».

Обязательно стоит учесть и запомнить! Двигаться в обратном направлении ток в диоде не может. Из-за такого отличительного момента изделие возможно проверить на неисправность с помощью тестера или мультметра. Рассмотрим какие же бывают диоды и чем отличаются друг от друга.

Типы диодов:

  1. Простой диод.
  2. Стабилитрон, как понятно из названия он препятствует повышению напряжения, то есть стабилизирует его.
  3. Варикап, диод обладающий емкостью, часто встречается в УКВ приемниках.
  4. Тиристор, диод с управляющим электродом, при подачи сигнала на управляющий электрод можно управлять состоянием тиристора, то есть открывать его или закрывать. Такой элемент часто встречается в силовой электронике.
  5. Симистор, примерно тоже самое, что и тиристор только для переменного напряжения. Диагностика данного диода будет рассмотрена в другой статье.
  6. Светодиод, диод излучающий свет при прохождении через него тока.
  7. Диод Шотки, диод обладающий повышенным быстродействием и малым падением напряжения.

Также есть фотодиоды, инфракрасные диоды и др.

Несмотря на то, что диоды отличаются по назначению и переходу, их проверка выполняется аналогично. Принцип работы диодов аналогичен.

Что называется мультиметром?

Мультиметр — это прибор, который имеет ряд функций:

  • Измерение напряжения, тока;
  • Измерение сопротивления;
  • Прозвонка, в этом режиме мультиметр показывает напряжение падения в мВ.
  • Также могут буть функции измерения емкости, температуры, частоты и др.

Как проверить диод мультиметром?

После того как определились с типом диодов, их различиями и особенностями, а также с назначением этого прибора, можно рассмотреть порядок работы с ним. Проверка заключается в том, что проверяют пропускную способность тока через них. Если это правило соблюдается, то смело можно заявить, что элемент схемы работает исправно и не имеет недостатков.

Читайте также  Арка между кухней и гостиной

Обычные диоды проверяются этим прибором без особых усилий. Чтобы выполнить диагностику этих элементов достаточно выполнить следующие действия:

Проверка работоспособности диода, светодиода, стабилитрона.

  • Устанавливаем прибор в режим прозвонки, если такого режима нет, то в режим измерения сопротивления 1кОм;
  • Убеждаемся, что щупы прибора подключены в нужные нам гнезда мультиметра;
  • Провод красного цвета подсоединяется к аноду, а провод черного цвета — к катоду;

  • Производим измерение. В режиме прозвонки, при подключении диода прибор показывает падение напряжения от 200 до 400 мВ для германиевых диодов, от 500 до 700 мВ для кремниевых. При измерении сопротивления прибор будет показывать сопротивление диода. К примеру, для германиевых элементов сопротивление составляет от 100 килоом до 1 магаома, для элементов выполненных из кремния этот показатель равен 1000 мегаом. Если проверяется выпрямительный полупроводник, то значение еще более высокое. Это обязательно нужно учитывать, чтобы не допустить ошибку при определении результатов;
  • Меняем местами красный и черный щуп прибора;
  • Производим измерение. Если диод подключить в обратном направлении, то прибор будет показывать единицу «1», то есть величина сопротивления или напряжения утечки бесконечно большая;

  • Нужно помнить, что может быть вовсе не поломка, а утечка. Этот вариант возможен в двух случаях, если прибор долго находился в эксплуатации или же сборка его была выполнена не качественно. Если имеется короткое замыкание или утечка, то прибор покажет низкое сопротивление. Причем при определении результата нужно учитывать вид полупроводника.
  • Делаем выводы о работоспособности элемента.

Если все показатели соблюдены, то можно смело сказать, что он работает правильно и исправен. А вот если хотя бы один параметр не верный, то это свидетельствует о том, что элемент нужно заменить.

Признаки неисправного диода

  • Если диод неисправен, то в режиме прозвонки прибор запищит, а в режиме измерения сопротивления покажет значение близкое к 0, что говорит о том что диод коротко замкнут, то есть пробит.
  • Если при обоих измерениях прибор показывает 1, тоесть бесконечно большую величину, это означает, что диод в обрывае.

Диодный мост

Бывает, что возникает необходимость в диагностике диодного моста. Он представляет собой сборку, которая состоит из 4 полупроводников. Причем они соединены так, что переменное напряжение преобразуется в постоянное. Принцип проверки практически такой же. Важной отличительной особенностью является то, что нужно определить как подключены диоды в диодном мосту и проверить каждый диод в прямом и обратном направлении.

Заключение

Провести диагностику работоспособности полупроводников в приборе самостоятельно не сложно. Важно соблюдать порядок действий с мультиметром и четко выполнять все по инструкции. Но при этом обязательно начиная проверку нужно обратить внимание на тип элемента, иметь понятие о том, какое должно быть рабочее сопротивление и напряжение у исправного диода этой разновидности и только потом проводить диагностику и делать выводы.

Используя прибор для проверки исправности диода или любых других целей нужно придерживаться техники безопасности при пользовании им. Все щупы должны быть в исправном состоянии, изоляция проводов должна быть целостной. Если имеются какие — ни будь дефекты, то их желательно сразу устранить, чтобы не нанести себе травмы при измерении. Также важно помнить, что у каждого прибора есть своя погрешность, в дешевых моделях она очень большая. И это важно учитывать при проведении проверки. От того насколько правильно будут выполнены все действия по диагностике, будет зависеть и результат проверки, и ее точность. Поэтому нужно уделить этому должное внимание.

Как проверить транзистор, не выпаивая из схемы

Схема пробника для проверки транзисторов: R1 20 кОм, С1 20 мкФ, Д2 Д7А — Ж.

Выпаивание из схемы определенного элемента сопряжено с некоторыми трудностями – по внешнему виду сложно определить, какое именно из них необходимо выпаивать.

Многие профессионалы для проверки транзистора непосредственно в гнезде предлагают использовать пробник. Этот прибор представляет собой блокинг-генератор, в котором роль активного элемента играет сама деталь, требующая проверки.

Система работы пробника со сложной схемой построена на включении 2 индикаторов, которые сообщают – пробита цепь, или нет. Варианты их изготовления широко представлены в интернете.

Последовательность действий при проверке транзисторов одним из таких приборов, следующая:

  1. Сначала тестируется исправный транзистор, с помощью которого проверяют, есть генерация тока, или нет. Если генерация есть, то продолжаем тестирование. При отсутствии генерации меняются местами выводы обмоток.
  2. Далее проверяется лампа Л1 на размыкание щупов. Лампочка должна гореть. В случае, если этого не происходит, меняются местами выводы любой из обмоток трансформатора.
  3. После этих процедур начинается непосредственная проверка прибором транзистора, который предположительно вышел из строя. К его выводам подключаются щупы.
  4. Переключатель устанавливается в положение PNP или NPN, включается питание.

Свечение лампы Л1 свидетельствует о пригодности проверяемого элемента схемы. Если же начинает гореть лампа Л2, значит есть какие-то неполадки (скорее всего пробит переход между коллектором и эмиттером);

Существуют также пробники с очень простыми схемами, которые перед началом работы не требуют никакой наладки. Они характеризуются очень малым током, который проходит через элемент, подлежащий тестированию. При этом, опасность его вывода из строя практически нулевая.

К такой категории относятся приборы, состоящие из батарейки и лампочки (или светодиода).

Для проверки нужно последовательно выполнить такие операции:

  1. Подключить к наиболее вероятному выходу базы один из щупов.
  2. Вторым щупом поочередно касаемся каждого из оставшихся двух выводов. Если в одном из подключений контакта нет, тогда произошла ошибка с выбором базы. Нужно начинать сначала с другой очередностью.
  3. Далее советуют проделать те же операции с другим щупом (поменять плюсовый на минусовый) на выбранной базе.
  4. Поочередное соединение базы щупами разных полярностей с коллектором и эмиттером в одном случае должно зафиксировать контакт, а в другом нет. Считается, что такой транзистор исправный.

Как проверить диод мультиметром

Наглядное изображение данного рисунка указывает на правильное пользование прибором «Цифровой мультиметр» при проведении диагностики полупроводникового диода.

Что для этого необходимо сделать? Как правильно провести диагностику данного элемента электроники?

При проведении диагностики любого из элементов электроники, — необходимо следовать важному правилу пользования таким прибором, а именно, переключение прибора для выполнения какого либо замера проделывается при отключенном питании измерительного прибора. После того как Вы выставили прибор для проведения необходимого замера,- выполняется включение прибора. Для измерения сопротивления необходимо:

  1. выставить цифровой мультиметр в позицию измерения сопротивления;
  2. разъем красного провода соединить с гнездом прибора — электрическое сопротивление значок «омега»;
  3. разъем черного провода соединить с гнездом «COM»;
  4. к двум щупам прибора подсоединить два выхода ножек диода.

Изображение рис.2 наглядно дает пояснение,- к каким именно гнездам прибора выполняется подключение двух щупов.

Вот и получается как бы прямая подсказка, что электрический p — n — переход является проводящим или прямым, а противоположное направление тока n -p — перехода является обратным или запирающим.

Читайте также  Напольная вешалка из труб своими руками

Проверка диода

Важно. Для процедуры печь обязательно отключают от электропитания. Шнур вынимают из розетки.

Затем производят визуальный осмотр микроволновки. Если нет оплавленных мест, потемневших участков, необходимо применить специальный измерительный прибор.

Как найти высоковольтный диод

Работает механизм по одному принципу. Но вот разновидностей этого элемента много. В конструкции микроволновой печи есть плата с маркировкой. Нужный элемент обычно обозначен символом DB 1.

Как только разберётесь, к какой модели относится ваша СВЧ, можете заменить деталь аналогичным элементом. Маркировка будет другая, но тип работы изделия один и тот же. Просто у каждого производителя своя маркировочная система.

Техническая характеристика детали следующая:

  • ток выходом до 700 мАмпер;
  • наивысшее напряжение около 5 кВольт.

Как проверить высоковольтный диод мультиметром


Для оценки состояния важной части надо применить специальный прибор – мультиметр.

После того как отключите разогревательную технику от сети питания и вынете элемент печи, необходимо перевернуть деталь. Это позволит измерить напряжение с двух сторон.

Сопротивление измеряют как в прямом, так и обратном направлении.

  • Мультиметр надо включить в режим R x 1000.
  • Подсоедините его к диоду, к выводу со знаком + (это прямое сопротивление). Тестер должен показать на экране конечное сопротивление.
  • После этого подключают к выводу со знаком минус. Это измерение обратного направления сопротивления. Тестер должен вывести на экран бесконечность.

Важно. Подключать мультиметр надо в сеть не меньше 9 вольт.

Проверка высоковольтного конденсатора мультиметром возможна только на пробой. Если прибор покажет короткое замыкание — деталь надо заменить.

Сверхъяркие

Проверка желтых, синих и белых светодиодов, применяемых в качестве источников освещения и называемых сверхъяркими, особой сложности не представляет. Для этого выводы элемента достаточно подсоединить к источнику питания напряжением от 3 до 4,2 В (не более!).

В качестве подобного источника удобнее всего использовать пару полуторавольтных батареек, соединенных последовательно. Но в том-то и дело, что они далеко не всегда имеются под рукой.

Нельзя ли осуществить проверку посредством обычного мультиметра, которым располагает каждый радиолюбитель, тем более что в современных версиях этого прибора предусмотрен специальный режим для проверки диодов?

Оказывается, такая возможность есть. Хотя упомянутый режим ,по причине недостаточной мощности питания, в данном случае не поможет. Вместо него мы воспользуемся режимом измерения параметров транзистора, который также предусмотрен в каждой современной модели цифрового мультиметра.

Для исследования транзисторов тестер снабжен специальным разъемом, к которому подключаются выводы элемента. Он маркируется буквами PHP. Катод сверхъяркого светодиода (это самый короткий вывод) необходимо подключить вместо коллектора (позиция «С» на разъеме), а анод – вместо эмиттера (позиция «Е»). Если элемент годен, он начнет светиться, причем положение переключателя режимов измерения в данном случае значения не имеет.

В большинстве случаев осветительный элемент является частью светодиодной схемы и воткнуть его непосредственно в PHP-разъем без распайки не получится. Проверить же его с помощью щупов не представляется возможным, поскольку те не могут быть подключены к разъему.

Решить проблему можно путем изготовления несложной конструкции, состоящей из переходника и подключенных к нему щупов от старого или поломанного мультиметра.

Как сделать щупы с переходником на PHP-разъем

Нам понадобится совсем немногое:

  • два ненужных щупа (штекеры необходимо отрезать);
  • небольшой фрагмент двустороннего текстолита;
  • пара металлических скрепок;
  • СМД-светодиод (необходим для удобства эксплуатации, но устройство будет работать и без него).

К текстолитовой пластинке с каждой стороны следует припаять по скрепке, предварительно отогнув их концы на 180 градусов. Получится что-то вроде электрической вилки.

Толщина фрагмента текстолита должна быть такой, чтобы расстояние между штырьками «вилки» соответствовало расстоянию между входами «С» и «Е» на PHP-разъеме. Вот и все, переходник готов. Остается припаять к нему (опять же с двух сторон) провода от щупов.

Лучше размещать текстолит между скрепками несимметрично. Благодаря этому будет проще понять, какой стороной следует включать переходник в транзисторный разъем мультиметра, чтобы не перепутать полярность.

Конструкцию можно дополнить светодиодом типа SMD, на который будет возложена функция индикатора.

Как изготовить щуп своими руками

Если стандартных щупов, которыми можно было бы пожертвовать, у вас нет, вместо них можно использовать самодельные. Для их изготовления понадобится:

  • пара иголок;
  • залуженная проволока диаметром 0,2 мм (извлекается из многожильного провода).

Проволоку следует намотать на иглу, так чтобы ее витки плотно прилегали друг к другу, а затем припаять. Очень удобно использовать для этой цели никелированные иглы, тогда пайка производится максимально легко и быстро. Часто такой щуп обеспечивает более качественный контакт, чем стандартный.

Проверка LED-прожектора

Осмотрите светодиоды визуально. Если видите большой квадрат желтого цвета, то не пытайтесь проверить работоспособность тестером, — напряжение такого элемента свыше 20 В.

Если в прожекторе используется несколько мелких SMD, то есть смысл применить мультиметр. Разберите устройство и отыщите драйвер подсветки, влагозащитную прокладку и плату с установленными LED-диодами. Процедура аналогична проверке светодиодной лампы (читайте выше).

Полная проверка диодного моста

Также проверить диодный мост мультиметром можно по следующей инструкции:

    Устанавливаем красный щуп на «–», а черным по очереди касаемся выводов, к которым подключается переменное напряжение «

», в обоих случаях должно быть порядка 500 на экране прибора.
Ставим черный щуп на «–», красным касаемся выводов «

или AC», на экране мультиметра единица, значит, диоды не проводят в обратном направлении. Первая половина диодного моста исправна.

  • Черный щуп на «+», а красным касаемся входов переменного напряжения, результаты должны быть как в 1 пункте.
  • Меняем щупы местами, повторяем измерения, результаты должны быть как в пункте 2.
  • То же самое можно сделать «цэшкой» (универсальный измерительный прибор советского производства). Как проверить диодный мост стрелочным мультиметром, рассказывается на видео:

    Кстати, проверку можно выполнить вообще без тестера – батарейкой и контрольной лампочкой (или светодиодом). При правильном включении диода ток потечет через лампочку и она засветится.

    В заключение хотелось бы отметить, что диодные мосты устанавливаются повсюду: в зарядном устройстве, сварочном аппарате, на инверторе, в блоках питания и т.д. Благодаря описанной методике вы сможете проверить диоды на работоспособность в домашних условиях.

    Будет полезно прочитать: