- Падение напряжения на германиевом диоде
- Материал, отказывающийся умирать: мощные германиевые приборы
- Как распознать германиевый диод
- мнение
- Характеристики диодов, конструкции и особенности применения
- Тема: Германиевые диоды в выпрямитель
- Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Re: Германиевые диоды в выпрямитель
- Как проверить диод?
- Проверка диода цифровым мультиметром
- Проверка диода.
- Неисправности диода.
Падение напряжения на германиевом диоде
Материал, отказывающийся умирать: мощные германиевые приборы
Эти слова относятся к применению мощных германиевых приборов там, где не используется высокая скорость коммутации или высокие частоты. Несмотря на очевидный факт, что кремний, как полупроводниковый материал, почти полностью заменил германий, экспериментаторы часто считают германиевые транзисторы и выпрямительные диоды в некоторых случаях лучше, чем кремниевые. Например, в инверторах, работающих с частотой 60 или 400 Гц от автомобильных аккумуляторов, применение германиевых транзисторов может дать более высокий к.п.д., чем при использовании кремниевых из-за низкого напряжения насыщения германиевых транзисторов. Как было показано, это свойство достойно рассмотрения с точки зрения использования германиевого транзистора в схемах стабилизатора с низким падением напряжения. Вспомните, что мощные германиевые транзисторы были рпр-шпа, (имелось также много менее мощных германиевых лрл-транзисторов).
Германиевые плоскостные выпрямительные диоды прекрасно годятся для работы в низкочастотных приложениях. И снова из-за более низкого падения напряжения по сравнению с кремниевыми диодами. Кривые прямого падения напряжения (рис. 19.22) могут удивить тех конструкторов, которые работагхи только с кремниевыми диодами. Эти кривые похожи (или лучше) на характеристики кремниевых диодов Шотки. При выпрямлении напряжений на частотах 60 и 400 Гц применение германиевого диода обойдется дешевле, чем кремниевого диода Шотки, особенно если обратное напряжение больше 20 В. Хотя и германиевые диоды и кремниевые диоды Шотки имеют высокую обратную проводимость в районе максима[1ьных обратных напряжений и высоких температур, причины у них различны. Более серьезно этот недостаток сказывается в диоде Шотки, где он быстрее может привести к разрушению. В обоих устройствах нагхичие высокого обратного тока ухудшает выпрямление и приводит к дополнительному рассеянию мощности. Германиевые диоды обычно оказываются надежными в этом отношении, если температура их перехода не превышает 90^*0 (некоторые диоды Шотки работают до ISO’^C или выше).
Германиевые приборы, как и электронные лампы, в настоящее время не имеют широкого применения. Когда-то они выпускались в больших количествах фирмами Motorola, Deico, RCA и другими. Многие из прежних типов теперь выпускаются фирмой Germanium Power Devices Соф., Box 3065, Shawsheen Village, Station, Andover, MA 01810. Техническая литература этой компании должна представлять особый интерес для экспериментирующих с электромобилями, где обычно можно применять массивные радиаторы. Эта фирма поставляет мощные германиевые р/|/?-транзисторы, рассчитанные на токи по крайней мере 100 А, и германиевые диоды на токи 500 А. Номинагхьные напряжения лежат в диапазоне 20 – 60 В, но не редки мощные транзисторы с V^^^ выше 95 В.
Сторонники германиевых устройств не оставляют интереса к ним не по сентиментальным или ностальгическим причинам, а скорее всего потому, что с их помощью в некоторых прикладных задачах можно получить хорошие характеристики. В предшествующих параграфах, касающихся этой темы, всегда отмечагюсь, что германиевые диоды создаются на основе перехода. До сих пор в этом не было необходимости. Вы представляете, что те германиевые диоды, которые используются в силовых цепях не могут быть ничем иным, кроме перехода (точечные
германиевые диоды были и остаются устройствами для слабых сигналов; это же справедливо для туннельных диодов).
Рис. 19.22. Падение прямого напряжения у типичного германиевого выпрямительного диода. Для некоторых приложений, связанных с постоянными напряжениями и низкими частотами, германиевые диоды продолжают привлекать внимание. Germanium Power Devices.
Germanium Power Devices Соф. теперь торгует целым рядом германиевых диодов Шотки с номинальными токами до 400 А. Как и у кремниевых диодов Шотки их работа основана на использовании только основных носителей и потому нет никакого явления накопления заряда, приводящего к ухудшению частотной характеристики. Таким образом, время восстановления этих диодов составляет около 70 не. Прямое падение напряжения в большинстве случаев равно 200 – 350 мВ. Таким образом, германиевый диод Шотки превосходит в этом отношении все другие диоды. Его можно считать электрически надежным устройством, устойчивым к обратным напряжениям или броскам прямого тока. В настоящее время это низковольтные устройства с пиковым обратным напряжением ограниченным величиной 20 В. Модули, состоящие из двух диодов, удобны для применения в двухтактных выпрямителях с отводом от средней точки трансформатора.
На момент выхода книги это было относительно новое устройство. Фирма отмечает успешное применение этих диодов в ИИП, работающем с частотой 250 кГц. Такую частоту переключения, вероятно, следует рассматривать как некоторую рекламу. С точки зрения консерватора, я считаю, что частота переключения все же должна быть 100 кГц, а работу с более высокими скоростями следует исследовать экспериментально. Эти цифры в некоторых случаях сравнимы с возможностями других устройств.
Как распознать германиевый диод
У меня небольшие проблемы и я ищу помощь. Я получил кучу перепутанных диодов из старой коллекции. Я знаю, что есть несколько диодов, которые являются германиевыми диодами. Но они так похожи на 1N4148 и аналогичные прозрачные диоды корпуса. Проблема в том, что диоды старые (но работают), и очень сложно прочитать цифры, напечатанные на них. Как я могу определить и отличить германиевые диоды? Можно ли измерить что-нибудь с помощью мультиметра или создать простую схему для идентификации германиевых диодов. Я ищу идентифицирующие диоды как 1N60 и 1N34A. Буду очень признателен за вашу помощь!
Используйте эту схему для проверки диодов. Вы можете легко различить кремниевые и германиевые диоды. Кремниевые диоды должны показывать приблизительно 0,7 В, а германиевые диоды — 0,3 В. Немного сложно отличить диоды Шоттки, хотя. Они должны показывать около 0,2 В, что близко к 0,3 В. Если у вас очень стабильный источник питания и хороший измеритель, вы также можете это различить!
Германиевые диоды имеют более низкое прямое падение напряжения, чем кремниевые диоды. Подключите что-нибудь, что подает через них небольшой ток, и измерьте напряжение.
Например, резистор 5 кОм, соединенный последовательно с источником питания 5 В, должен работать достаточно хорошо. Ток будет ограничен 1 мА, а обратное напряжение — 5 В. Ни один из диодов не должен повредить вам.
У кремниевых диодов будет падение около 650 мВ. Германий будет около половины этого.
Обратите внимание, что кремниевые диоды Шоттки имеют примерно такое же падение напряжения, что и германиевые диоды. Если вы думаете, что в миксе могут быть какие-то диоды Шоттки, то все становится сложнее.
Функция проверки непрерывности на многих мультиметрах имеет настройку «диод», которая скажет вам, что такое прямое напряжение, из которого вы можете определить тип диода.
Использование режима тестирования диодов на цифровом мультиметре — лучший способ. Он будет использовать некоторый стандартный фиксированный ток, например, 1 мА, для измерения напряжения, возможно, до 3 В. Это также полезно для сравнения светодиодов. Если у вас нет цифрового мультиметра, найдите хорошего.
мнение
Нет никакой необходимости в старом Ge, поскольку Шоттки работает лучше, а емкость диода * прямое сопротивление Rs = (ESR), которая относительно постоянна, лучше для Шоттки и ESR = k / Pd для номинальной мощности Pd.
Фактически некоторые производители делают 1N60 с кремнием Шоттки вместо оригинального германия.
Реальные германиевые диоды (даже недавнего производства) почти всегда выпускаются в большем стеклянном корпусе (диаметр примерно равен или даже толще, чем 1N4007, немного длиннее. В отличие от маленького герконового выключателя), либо оставляют прозрачным, либо окрашивают в черный цвет. В примерах с ясными примерами внутренности будут казаться в основном прозрачными полостями (вместо того, чтобы заполняться тамперами из красной / оранжевой меди, как вы увидите на 1N4148 или аналогичном), иногда с видимой тонкой проволокой, идущей к полупроводниковому элементу. ,
Этот старый стиль корпуса также использовался для силиконовых деталей, но ОЧЕНЬ необычен для них.
Германиевые полупроводники в литом пластиковом корпусе — исключение АБСОЛЮТНО (я знаю только об одном ВЧ-транзисторе AF279), так как большинство деталей из германия были изготовлены в процессах, которые требуют, чтобы деталь находилась в чистом, герметически закрытом корпусе (для пластикового литья). не обеспечивает достоверно). Итак, все, что вылеплено из пластика, будет кремнием.
Для силовых диодов использовались металлические корпуса одинакового типа для устройств Si и Ge.
Если маркировка частично читаема: европейские части, обозначение которых начинается с «A», всегда обозначают германием, «O» настолько старое, что, скорее всего, германий, «B» — кремний.
Характеристики диодов, конструкции и особенности применения
Характеристики диодов, конструкции и особенности применения
В предыдущей статье мы начали знакомство с полупроводниковым диодом. В этой статье мы рассмотрим свойства диодов, их достоинства и недостатки, различные конструкции и особенности применения в электронных схемах.
Вольтамперная характеристика диода
Вольтамперная характеристика (ВАХ) полупроводникового диода показана на рисунке 1.
Здесь в одном рисунке показаны ВАХ германиевого (синим цветом) и кремниевого (черным цветом) диодов. Нетрудно заметить, что характеристики очень похожи. На координатных осях нет никаких цифр, поскольку для разных типов диодов они могут существенно различаться: мощный диод может пропустить прямой ток в несколько десятков ампер, в то время как маломощный всего несколько десятков или сотен миллиампер.
Диодов разных моделей великое множество, и все они могут иметь разное назначение, хотя основной их задачей, основным свойством является обеспечение односторонней проводимости тока. Именно это свойство позволяет использовать диоды в выпрямителях и детекторных устройствах. Следует, однако, заметить, что в настоящее время германиевые диоды, равно как и транзисторы вышли из употребления.
Рисунок 1. Вольтамперная характеристика диода
Прямая ветвь ВАХ
В первом квадранте системы координат расположена прямая ветвь характеристики, когда диод находится в прямом включении, — к аноду подключен положительный вывод источника тока, соответственно отрицательный вывод к катоду.
По мере увеличения прямого напряжения Uпр, начинает возрастать и прямой ток Iпр. Но пока это возрастание незначительно, линия графика имеет незначительный подъем, напряжение растет значительно быстрее, чем ток. Другими словами, несмотря на то, что диод включен в прямом направлении, ток через него не идет, диод практически заперт.
При достижении определенного уровня напряжения на характеристике появляется излом: напряжение практически не меняется, а ток стремительно растет. Это напряжение называется прямым падением напряжения на диоде, на характеристике обозначено как Uд. Для большинства современных диодов это напряжение находится в пределах 0,5…1В.
На рисунке видно, что для германиевого диода прямое напряжение несколько меньше (0,3…0,4В), чем для кремниевого (0,7…1,1В). Если прямой ток через диод умножить на прямое напряжение, то полученный результат будет не что иное, как мощность, рассеиваемая на диоде Pд = Uд * I.
Если эта мощность будет превышена относительно допустимой, то может произойти перегрев и разрушение p-n перехода. Именно поэтому в справочниках ограничивается максимальный прямой ток, а не мощность (считается, что прямое напряжение известно). Для отведения излишнего тепла мощные диоды устанавливаются на теплоотводы — радиаторы.
Мощность, рассеиваемая на диоде
Сказанное поясняет рисунок 2, на котором показано включение нагрузки, в данном случае лампочки, через диод.
Рисунок 2. Включение нагрузки через диод
Представьте себе, что номинальное напряжение батарейки и лампочки 4,5В. При таком включении на диоде упадет 1В, тогда до лампочки дойдет лишь 3,5В. Конечно, такую схему никто практически собирать не будет, это просто для иллюстрации, как и на что влияет прямое напряжение на диоде.
Предположим, что лампочка ограничила ток в цепи на уровне ровно в 1А. Это для простоты расчета. Также не будем принимать во внимание то, что лампочка является элементом нелинейным, и закону Ома не подчиняется (сопротивление спирали зависит от температуры).
Нетрудно подсчитать, что при таких напряжениях и токах на диоде рассеивается мощность P = Uд * I или 1В * 1А = 1Вт. В то же время мощность на нагрузке всего 3,5В * 1А = 3,5Вт. Получается, что бесполезно расходуется 28 с лишним процентов энергии, больше, чем четвертая часть.
Если прямой ток через диод будет 10…20А, то бесполезно будет расходоваться до 20Вт мощности! Такую мощность имеет маленький паяльник. В описанном случае таким паяльником будет диод.
Диоды Шоттки
Совершенно очевидно, что избавиться от таких потерь можно, если снизить прямое падение напряжения на диоде Uд. Такие диоды получили название диодов Шоттки по имени изобретателя немецкого физика Вальтера Шоттки. Вместо p-n перехода в них используется переход металл – полупроводник. Эти диоды имеют прямое падение напряжения 0,2…0,4В, что значительно снижает мощность, выделяющуюся на диоде.
Единственным, пожалуй, недостатком диодов Шоттки является низкое обратное напряжение, — всего несколько десятков вольт. Максимальное значение обратного напряжения 250В имеет промышленный образец MBR40250 и его аналоги. Практически все блоки питания современной электронной аппаратуры имеют выпрямители на диодах Шоттки.
Обратная ветвь ВАХ
Одним из недостатков следует считать то, что даже при включении диода в обратном направлении через него все равно протекает обратный ток, ведь идеальных изоляторов в природе не бывает. В зависимости от модели диода он может варьироваться от наноампер до единиц микроампер.
Вместе с обратным током на диоде выделяется некоторая мощность, численно равная произведению обратного тока на обратное напряжение. Если эта мощность будет превышена, то возможен пробой p-n перехода, диод превращается в обычный резистор или даже проводник. На обратной ветви ВАХ этой точке соответствует загиб характеристики вниз.
Обычно в справочниках указывается не мощность, а некоторое предельно допустимое обратное напряжение. Примерно так же, как ограничение прямого тока, о котором было сказано чуть выше.
Собственно зачастую именно эти два параметра, а именно прямой ток и обратное напряжение и являются определяющими факторами при выборе конкретного диода. Это на тот случай, когда диод предназначается для работы на низкой частоте, например выпрямитель напряжения с частотой промышленной сети 50…60Гц.
Электрическая емкость p-n перехода
При использовании диодов в высокочастотных цепях приходится помнить о том, что p-n переход, подобно конденсатору имеет электрическую емкость, к тому же зависящую от напряжения, приложенного к p-n переходу. Это свойство p-n перехода используется в специальных диодах – варикапах, применяемых для настройки колебательных контуров в приемниках. Наверно, это единственный случай, когда эта емкость используется во благо.
В остальных случаях эта емкость оказывает мешающее воздействие, замедляет переключение диода, снижает его быстродействие. Такая емкость часто называется паразитной. Она показана на рисунке 3.
Рисунок 3. Паразитная емкость
Конструкция диодов.
Плоскостные и точечные диоды
Чтобы избавиться от вредного воздействия паразитной емкости, применяются специальные высокочастотные диоды, например точечные. Конструкция такого диода показана на рисунке 25.
Рисунок 4. Точечный диод
Особенностью точечного диода является конструкция его электродов, один из которых является металлической иглой. В процессе производства эта игла, содержащая примесь (донор или акцептор), вплавляется в кристалл полупроводника, в результате чего получается p-n переход требуемой проводимости. Такой переход имеет малую площадь, а, следовательно, малую паразитную емкость. Благодаря этому рабочая частота точечных диодов достигает нескольких сотен мегагерц.
В случае, если используется более острая игла, полученная без электроформовки, рабочая частота может достигать нескольких десятков гигагерц. Правда, обратное напряжение таких диодов не более 3…5В, да и прямой ток ограничен несколькими миллиамперами. Но ведь эти диоды и не являются выпрямительными, для этих целей, как правило, применяются плоскостные диоды. Устройство плоскостного диода показано на рисунке
Рисунок 5. Плоскостный диод
Нетрудно видеть, что у такого диода площадь p-n перехода намного больше, чем у точечного. У мощных диодов эта площадь может достигать до 100 и более квадратных миллиметров, поэтому их прямой ток намного больше, чем у точечных. Именно плоскостные диоды используются в выпрямителях, работающих на низких частотах, как правило, не свыше нескольких десятков килогерц.
Применение диодов
Не следует думать, что диоды применяются лишь как выпрямительные и детекторные приборы. Кроме этого можно выделить еще множество их профессий. ВАХ диодов позволяет использовать их там, где требуется нелинейная обработка аналоговых сигналов.
Это преобразователи частоты, логарифмические усилители, детекторы и другие устройства. Диоды в таких устройствах используются либо непосредственно как преобразователь, либо формируют характеристики устройства, будучи включенными в цепь обратной связи.
Широкое применение диоды находят в стабилизированных источниках питания, как источники опорного напряжения (стабилитроны), либо как коммутирующие элементы накопительной катушки индуктивности (импульсные стабилизаторы напряжения).
С помощью диодов очень просто создать ограничители сигнала: два диода включенные встречно – параллельно служат прекрасной защитой входа усилителя, например, микрофонного, от подачи повышенного уровня сигнала.
Кроме перечисленных устройств диоды очень часто используются в коммутаторах сигналов, а также в логических устройствах. Достаточно вспомнить логические операции И, ИЛИ и их сочетания.
Одной из разновидностей диодов являются светодиоды. Когда-то они применялись лишь как индикаторы в различных устройствах. Теперь они везде и повсюду от простейших фонариков до телевизоров с LED — подсветкой, не заметить их просто невозможно.
Тема: Германиевые диоды в выпрямитель
Опции темы
- Версия для печати
- Подписаться на эту тему…
Германиевые диоды в выпрямитель
Есть смысл в применении? Д7Х Нужно для хэдампа, оу + на выходе буфер на п605а. Могу еще шоттки поставить, вот и вопрос, будет ли преимущество у германиевого по сравнению с скажем sr160?
У д7 пороговое напряжение 0,3В примерно, у ср160 0,16В. но германиевый по идее должен мягче включаться. То что Д.А. применял знаю, но может это маркетинг.
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Может, и есть. Только имейте в виду, что их параметры сильно зависят от температуры. Особенно критичны максимальное обратное напряжение и максимальный средний ток. Их нужно брать с 2-3 кратным запасом, если температура корпуса диодов в ходе эксплуатации может превысить 45-50 градусов.
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Это вентиль. Нужна ли ему и полезна ли будет скорострельность в системе? Попробуйте провести аналогию с водопроводом. Если вентиль будет закрываться почти мгновенно как поведёт себя водопровод.
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Зачем нужна «мягкость» включения и что это вообще такое? Хотите избавитья от экстратоков — питайте через дроссель (или лучше резистор).
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Имеется в виду, что при резком закрытии диода (после рассасывания носителей) происходит генерация ВЧ-помех.
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
А своим ушам Вы уже не доверяете?
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Доверяю, но менять два моста не так уж просто и быстро.
———- Сообщение добавлено 15:45 ———- Предыдущее сообщение было 15:43 ———-
Резистор стоит, даже пара, всегда ставлю. И снаббер тоже стоит. В фильтре 3шт. 4700, напряжение 8В. Шоттки не надо эр цэ шунтировать, а германий?
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Так то — выключение, и дряхлый германий здесь не отличается от кремния, рабочие частоты в лучшем случае не хуже.
———- Сообщение добавлено 18:14 ———- Предыдущее сообщение было 18:11 ———-
Почему это не надо? При выключении такой же резонанс, только более НЧ за счёт большей ёмкости (но к 100Гц это не относится), модуляция проводимости — та же. Нету пика тока восстановления.
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
выпрямитель со средней точкой вместо моста дает намного меньше помех
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Отличается, и прежде всего обратным током. У кремниевого диода он пренебрежимо мал, поэтому обратное напряжение на диоде после окончания рассасывания носителей растет очень резко. А германиевый до конца никогда не запирается, поэтому и обратное напряжение на нём растёт не так резко. Отсюда — меньше помех.
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
При такой конфигурации напрашивается германиевый ОУ.
Тоже валяются Д7, может приделать куда ?
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
А к нему германиевая аудиокарта
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Зачем гадать — нужно просто включить осциллограф и сравнить, всё сразу станет понятно .
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
И куда смотреть? По идее надо последовательно с одним из диодов включить резистор Ом 10-20 и на нем смотреть. Жду варианты, такой или подобный эксперимент провести смогу.
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
На индикатор ВЧ-излучений, датчик которого поднесён к работающему диоду.
Re: Германиевые диоды в выпрямитель
Да я п605 не от хорошей жизни ставлю, если ставить кремниевые, то надо повышать питание, а это тянет нагрев выходников, ток покоя я уменьшать не хочу, нужен класс А. Я уже делал и на биполярах и на 2п904, ну сильно все греется, хотя к звуку претензий нет. А с германцами можно уменьшить питание до 6В и соответственно существенно снизить нагрев при том-же токе покоя.
———- Сообщение добавлено 12:12 ———- Предыдущее сообщение было 12:10 ———-
Катушку на оправке см. 2-3, витков 20-30 и выпрямить, я так делал когда-то, искал вч излучатели (передатчики) Так? Что за индикатор Вч?
Как проверить диод?
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«.
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.