Причины_выхода_из_строя_диода

Причины_выхода_из_строя_диода

Неисправность — диод

Неисправности диодов , которые находят применение в промышленной радиотелевизионной и любительской аппаратуре, бывают четырех основных видов: пробой, обрыв, утечка — и нарушение герметичности корпуса диода. Замечено, что обрыв довольно часто встречается у точечных и сравнительно редко у сплавных полупроводниковых диодов. [1]

Неисправность сотенных абонентских диодов АПУ вызывает срабатывание реле 2С1 для первой тысячной группы при выдаче РИМ сигнала единиц по следующей цепи: 6 В, открытый переход эмиттер — коллектор Т1, контакт кнопки С2, обмотка 1 — 2 реле 2С1, диод платы ПКЗ, провод С1 шин сотен первой тысячи, пробитый диод сотен в АПУ, исправный диод единиц, транзистор Т12 платы ПК. [2]

Неисправностью диодов может оказаться и их старение. Это повышает сопротивление в цепи выпрямленного тока и вызывает увеличение падения напряжения на зажимах диодов при прохождении тока в прямом направлении и увеличении силы обратного тока. [3]

Это могут быть неисправности диода или конденсатора и, реже, межвитковые короткие замыкания в обмотках трансформатора. Дефект обнаруживается проверкой всех соединений и качеством используемых компонентов. [4]

Наличие отрицательного выходного напряжения при отсутствии положительного может свидетельствовать либо о неисправностях диодов VD3 и VD4 или конденсатора С1, либо о наличии обрывов в цепи резистора R1 и проводниках, соединяющих катод стабилитрона VD5 с выходной клеммой положительного канала. [5]

Причинами отсутствия выходного напряжения могут быть отсутствие входного напряжения, короткое замыкание в цепи нагрузки, обрывы в первичной или вторичной обмотках трансформатора или неисправности диодов . Низкий уровень выходного напряжения может свидетельствовать о старении диодов, обрывах в цепях диодов или полуобмотках вторичной обмотки трансформатора. В последнем случае двухполупериодный выпрямитель работает как однополупериодный. [6]

Причинами нарушения этого равенства могут быть неисправности прямого или задержанного каналов сигналов цветности, обрыв ультразвуковой линии задержки 2ЛЗ — 2, обрыва контуров 2Ф6, 2Ф7, неисправности или нарушения режимов работы транзисторов 2Т14, 2Т15, 2Т16, неисправности диодов 2Д19, 2Д21 электронного коммутатора. [7]

Если отсутствует прием во всех диапазонах, а усилитель сигналов промежуточной частоты для AM и ЧМ трактов совмещенный, неисправность может быть вызвана: обрывом провода в контурной катушке одного ия кягкядов тракта УПЧ, выходом из строя транзисторов одного из каскадов тракта, неисправностью одного из переходных конденсаторов между каскадами тракта; нарушением контакта в цепи соединения тракта УПЧ с трактом УНЧ, неисправностью пьезокерамического фильтра, неисправностью диодов или конденсаторов фильтра в каскаде детектора. [8]

Если контрольная лампа не горит в проводящем направлении, то диоды выпрямительного блока неисправны. При обнаружении неисправности диодов выпрямительный блок нужно заменить. Запрещается производить проверку выпрямительного блока от источника постоянного тока напряжением более 24 В и от источника переменного тока, а также без контрольной лампы, включенной последовательно с выпрямительным блоком. [10]

Применение диодов в качестве коммутационных элементов, пропускающих ток в одном направлении ( от шагов к программным каналам), исключает функционирование в данном разряде незапрограммированных программных каналов, встречающихся в других разрядах программы. По схеме рис. 12.2 легко проследить, что при неисправности диода Д1 ( при утрачивании им свойства пропускать ток только в одном направлении) командный импульс 40-го шага через него поступит на участок 48-го шага, с которого — на программные каналы этого шага. [12]

Амплитудный детектор супергетеродинного приемника, а также система АРУ редко выходят из строя, так как напряжения и токи, действующие в схеме этих каскадов, незначительны, а настраиваемых элементов в них нет. Поэтому неисправности в этих каскадах могут возникнуть только в результате повреждения монтажа, плохих контактов механической поломки деталей или, что наиболее вероятно, неисправности диодов . [13]

Тогда остается предположить, что мы имеем дело с резким уменьшением чувствительности приемника. Причин такого уменьшения чувствительности может быть несколько: уменьшился коэффициент усиления усилителя высокой или промежуточной частоты в результате неисправности какой-либо лампы или транзистора или заметного изменения режима, неисправности диодов детекторного каскада ( но при этом должны бы появиться искажения передачи), а также неисправности цепей этого блока, расстройки фильтров промежуточной частоты, нарушения сопряжения настроек контуров гетеродина и контуров тракта принимаемого сигнала. Анализируя эти возможные причины уменьшения чувствительности приемника, надо придти к выводу, что нарушение сопряжения настроек контуров сразу на всех диапазонах вряд ли возможно, поэтому пока исключим эту причину. Нарушение работы амплитудного детектора происходит крайне редко, тем более это сомнительно в данном случае, ибо местные радиостанции звучат без искажений. Остается проверить лампы и их режимы. Однако это дело кропотливое, поэтому лучше сначала проверить настройку фильтров промежуточной частоты, так как достаточно даже небольшой расстройки контуров этих фильтров, как чувствительность приемника очень резко снизится. [14]

Читайте также:  Как_снять_фильтр_на_стиральной_машине_канди

Отсутствуют изображение и звуковое сопровождение, перегорают предохрани — тели, включенные в первичную обмотку силового трансформатора. Это может быть из-за: превышения напряжения питающей сети номинального значения на 15 %; включения колодки переключателя напряжения сети в положение, не соответствующее фактическому напряжению электросети; замыкания витков в одной из обмоток силового трансформатора; пробоя блокировочного конденсатора в цепи первичной обмотки трансформатора; конденсаторов фильтра выпрямителя; неисправности диодов выпрямителя и короткого замыкания цепей накала ламп. [15]

Существуют полупроводники в зависимости от их применения и назначения. Рассмотрим основные виды диодов.

Диоды Шоттки

Эти полупроводниковые диоды имеют незначительное падение напряжения, имеют высокую скорость работы, в отличие от обычных диодов, которые не смогут заменить в действии диод Шоттки и выйдут из строя. Свое название диод имеет по изобретателю из Германии. В конструкции в качестве потенциального барьера используется переход «металл-полупроводник» вместо р-n перехода. Его допустимое напряжение при обратном подключении 1200 В. Практически они применяются в цепях низкого напряжения.

Стабилитроны

Они предотвращают увеличение напряжения свыше допустимого значения на участке схемы, могут защищать и ограничивать схему от повышенных значений тока. Стабилитроны могут работать только на постоянном токе, поэтому при включении их в цепь соблюдение полярности является обязательным. Стабилитроны одного типа можно соединять по последовательной схеме для увеличения напряжения, либо создания делителя напряжения.

Основным свойством таких полупроводников является стабилизирующее напряжение.

Варикапы

Этот полупроводник еще называют емкостным диодом. Он изменяет значение сопротивления при изменении напряжения питания. Используется в качестве управляемого конденсатора с изменяемой емкостью. Может применяться для настраивания контуров колебаний высокой частоты.

Тиристоры
Полупроводники могут находиться в двух устойчивых положениях:
  1. Закрытое (низкая проводимость).
  2. Открытое (высокая проводимость).

То есть, он может переходить под воздействием сигнала из одного состояния в другое.

У тиристора имеется три электрода. Кроме обычных катода и анода, есть еще и электрод управления, который служит для подачи сигнала управления для перевода полупроводника в состояние включения. Современные тиристоры иностранного производства производятся в различных корпусах.

Такие полупроводники включают в схемы для регулирования мощности, плавного запуска электромоторов, подключения освещения. Тиристоры дают возможность включать большие токи, достигающие наибольшего тока 5 кА, напряжением до 5 киловольт в закрытом виде. Мощные силовые приборы на основе тиристоров используются в управляющих панелях электромоторами и других устройствах.

Симисторы

Эти полупроводники применяются в схемах, подключенных к переменному напряжению. Прибор условно состоит из двух тиристоров, подключенных встречно-параллельно, и пропускающих ток в любую сторону.

Светодиоды

Они испускают световой поток при подключении к ним напряжения, используются для создания индикации параметров, в электронных схемах, различных электронных гаджетах, дисплеях, в качестве источников света, при этом бывают многоцветными и одного цвета.

Инфракрасные диоды

Это светодиоды, выдающие световой поток в инфракрасном спектре. Они используются для измерительных и контрольных приборов оптического вида, в пультах управления, коммутационных устройствах, линиях связи без проводов и т.д. Обозначаются на схемах как обычные светодиоды. Инфракрасные лучи не видны человеку. Их можно увидеть с помощью смартфона в камеру.

Фотодиоды

Они работают при попадании на их чувствительный элемент света, преобразуя его в электрический ток. Используются для преобразования потока света в сигнал электрического тока.

Фотодиоды обычно сравнивают по принципу работы с батареями на солнечных элементах.

Неисправности диодов
Полупроводники иногда могут выходить из строя вследствие естественного старения и амортизации внутренних материалов, либо по другим причинам:
  • Пробивание перехода кристалла . Его следствием является то, что по сути полупроводник приобретает свойства обычного проводника, так как он лишен основных качеств полупроводимости и уже пропускает ток практически в любую сторону. Такая неисправность быстро обнаруживается с помощью обычного мультитестера. Измерительный прибор выдает сигнал звука и на дисплее видно значение очень малого сопротивления диода.
  • Обрыв . В этом случае действует обратный процесс – полупроводник не пропускает ток ни в каком направлении, так как внутри кристалла нарушена проводимость, вследствие полного обрыва проводника, то есть, диод, по сути, стал диэлектриком. Чтобы точно выяснить обрыв, нужно применять мультиметры с исправными щупами. Иначе можно получить ложную диагностику этой неисправности. У диодов на основе сплавов эта неисправность является редкой.
  • Утечка . Эта поломка возникает из-за повреждения корпуса полупроводника, вследствие чего нарушается герметичность корпуса диода, и его нормальное функционирование становится невозможным.
Читайте также:  Регулировка_двери_холодильника_индезит
Пробой перехода

При чрезмерном повышении обратного напряжения может возникнуть пробой электронного прибора. Существуют специальные полупроводники, в которых используется это свойство, которые называются стабилитронами.

Такие неисправности возникают в случаях, когда величина обратного тока резко возрастает из-за достижения обратного напряжения чрезмерных значений, выше допустимых.

Существует несколько типов пробоя переходов:
  • Тепловые пробои . Они вызываются внезапным возрастанием температуры с дальнейшим перегревом.
  • Электрические пробои . Появляются от действия большого электрического тока на полупроводниковый переход.
Электрический пробой

Такой вид пробоя не является фатальным, и является обратимым процессом, так как при этом не произошло разрушения кристалла полупроводника. Поэтому при медленном снижении напряжения возможно восстановление характеристик диода и его рабочего состояния.

Такие пробои разделяют на два подвида:
  • Туннельные пробои . Они возникают при протекании повышенного напряжения по узким проходам кристалла полупроводника. Это позволяет отдельным электронам проскакивать через него. Чаще всего туннельные пробои образуются в случае наличия в полупроводнике большого числа различных недопустимых примесей. При таком пробое обратный ток внезапно стремится к возрастанию, а напряжение продолжает оставаться на прежнем уровне.
  • Лавинные пробои . Они могут возникнуть вследствие действия повышенных значений электрических полей, которые разгоняют электроны выше допустимой границы скорости. Поэтому они выбивают из атомов некоторое количество валентных электронов, вылетающих в область проводимости. Такой процесс происходит с лавинообразной скоростью, поэтому и получил такое название.
Тепловой пробой

Образование теплового пробоя может происходить из-за возникновения различных причин. Это может быть недостаточный отвод тепла от корпуса полупроводника, а также перегрева перехода кристалла, возникающего по причине прохождения электрического тока повышенной величины, выше допустимого.

Проверка диода цифровым мультиметром

Чтобы определить исправность диода можно воспользоваться приведённой далее методикой его проверки цифровым мультиметром.

Но для начала вспомним, 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.

Напомню, что у полупроводниковых приборов p-n переходов может быть несколько. Например, у динистора их три! А полупроводниковый диод, по сути является самым простым электронным прибором на основе всего лишь одного p-n перехода.

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

При обратном включении, когда к аноду приложено отрицательное напряжение (), а к катоду положительное ( +), то диод закрыт и не пропускает ток.

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 также можно использовать для проверки биполярных транзисторов. 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, как многие думают, а его пороговое напряжение! Его ещё называют падением напряжения на p-n переходе. Это напряжение, при превышении которого p-n переход полностью открывается и начинает пропускать ток. Если проводить аналогию, то это величина усилия, направленного на то, чтобы открыть "дверь" для электронов. Это напряжение лежит в пределах 100 – 1000 милливольт (mV). Его то и показывает дисплей прибора.

В обратном включении, когда к аноду подключен минусовой () вывод тестера, а к катоду плюсовой ( +), то 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 Vf), что дословно переводится как "падение напряжения в прямом включении".

Читайте также:  Ксв_метры_укв_диапазона

Само по себе падение напряжения на p-n переходе нежелательно. Если помножить протекающий через диод ток (прямой ток) на величину падения напряжения, то мы получим ни что иное, как мощность рассеивания – ту мощность, которая бесполезно расходуется на нагрев элемента.

Узнать подробнее о параметрах диода можно здесь.

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.

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

Как видим, на дисплее цифрового мультиметра показалось значение порогового напряжения для 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 через p-n переход всё-таки протекает небольшой ток. Это так называемый обратный ток (Iобр). Но он настолько мал, что его обычно 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 полностью исправным.

Многие задаются вопросом: "Можно ли проверить диод не выпаивая его из платы?" Да, можно. Но в таком случае необходимо выпаять из платы хотя бы один его вывод. Это нужно сделать для того, чтобы исключить влияние других деталей, которые соединены с проверяемым диодом.

Если этого не сделать, то измерительный ток потечёт через все, в том числе, и через связанные с ним элементы. В результате тестирования показания мультиметра будут неверными!

В некоторых случаях данным правилом можно пренебречь, например, когда чётко видно, что на печатной плате нет таких деталей, которые могут повлиять на результат проверки.

Неисправности диода.

У диода есть две основные неисправности. Это пробой перехода и его обрыв.

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 перехода. Это сопротивление очень мало и составляет несколько ом, а то и вообще равно нулю.

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 (падению напряжения на переходе — Forward Voltage Drop (Vf)) можно ориентировочно судить о типе диода и материале из которого он изготовлен.

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

Ссылка на основную публикацию
Привод_умп_2_схема_управления
Приводы УМП и УМПЗ: УМП-II, УМПЗ-II, УМП-IIМ1 для разъединителей контактной сети ж/д Приводы типов УМП и УМПЗ предназначены для дистанционного...
Преобразователь_напряжения_на_мультивибраторе_схема
В последнее время очень часто наблюдаю, что все больше и больше людей увлекаются сборкой самодельных инверторов. Поскольку заинтересованы начинающие радиолюбители,...
Пресс_для_сип_панелей_своими_руками_чертежи
СИП-панель представляет собой строительную структурную изоляционную панель (СИП), изготовленную в виде трёхслойного сэндвича. Панели используют при сооружении домов малой этажности,...
Причины_выхода_из_строя_диода
Неисправность - диод Неисправности диодов , которые находят применение в промышленной радиотелевизионной и любительской аппаратуре, бывают четырех основных видов: пробой,...
Adblock detector